För det första, vilket problem används PON för att lösa?
● Med framväxten av tjänster med hög bandbredd som video-on-demand, onlinespel och IPTV är användarna i akut behov av att öka åtkomstbandbredden. Befintliga ADSL-baserade bredbandsmetoder är allt svårare att möta användarnas krav på hög bandbredd, två- överföringsförmåga och säkerhet.
● På grund av det långa överföringsavståndet, stark anti-interferensförmåga och stor kapacitet har den optiska fibern använts i stor utsträckning i stamnätet.Under senare år, med minskningen av kostnaden för den optiska enheten, har den optiska fibern gradvis blivit förstahandsvalet för överföringsmediet i accessnätet.
● Passivt optiskt nätverk (PON) är relativt låg kostnad i fiberaccessläge och kan uppgraderas smidigt.Det gynnas alltmer av telekomoperatörer och anses vara en idealisk lösning för att lösa problemet med "sista milen".
För det andra, sammansättningen av PON
PON består av tre delar: en optisk linjeavslutning (OLT), en optisk nätverksenhet (ONU) och en passiv optisk splitter (POS).
PON är en asymmetrisk, punkt-till-multipunkt (P2MP) struktur.Rollerna som spelas av OLT och ONU är olika.OLT är likvärdig med rollen som Mästaren, och ONU är likvärdig med rollen som Slaven.
För det tredje, fördelarna med PON:
● Sparar
P2P – N optiska fibrer;2N optisk transceiver
P2PCurb – 1 fiber;2N+2 optisk transceiver;kräver lokal strömförsörjning;sparar mycket fiber
P2MP (PON) – 1 fiber;N+1 optisk transceiver;ett stort antal optiska fibrer sparas;ett stort antal optiska sändtagare
● Pålitlig
Signalen passerar inte genom den aktiva elektroniska enheten under PON-överföringsprocessen, vilket kraftigt minskar den potentiella punkten för fel;
Användningen av passiva enheter förenklar nätverkshierarkin, och den tillplattade nätverksstrukturen är lättare att underhålla och hantera.
● Långt avstånd
PON-överföringsavståndet är 10 till 20 km, vilket helt övervinner begränsningen av avståndet mellan Ethernet- och xDSL-accessmetoder, och avsevärt förbättrar flexibiliteten i operatörens slutkontorsinstallation.
● Hög bandbredd
Jämfört med xDSL har PON högre bandbredd och tillgodoser till fullo behoven hos framtida HDTV-sändningstjänster online.
● Flexibel
PON-nätverksmodellen är inte begränsad, och nätverket av träd- och stjärntopologi kan byggas flexibelt.
PON är särskilt lämplig för tillfällen där användaråtkomstinformationspunkterna är utspridda och en optisk trunkfiber kan tillfredsställa alla användares åtkomst till informationspunkter.
För det fjärde, den viktigaste standarden för PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984-protokollstandard, uppgradering och utökning av APON, med ett gemensamt ramformat för att ge stöd för en mängd olika tjänster.Den maximala hastigheten är 2,5 Gbps.GPON har fördelar i hög hastighet och stöd för flera tjänster, men tekniken är komplex, kostnaden är hög och produktens mognad är inte hög.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokollstandard, som sänder Ethernet-formatpaket på PON-nätverket och kan stödja 1,25 Gbps symmetrisk hastighet.EPON är baserat på Ethernet-teknik och protokollet är enkelt och effektivt.Jämfört med APON har GPON uppenbara fördelar vad gäller kostnad.
För det femte, EPONs nyckelteknologier
● Kanalmultiplexering
EPON-systemet använder WDM-teknik för att realisera dubbelriktad enkelfiberöverföring;
Kanalhastigheten är 1,25 Gbps uppströms och nedströms.
● EPON nedlänksöverföringsläge – sändningsläge
● EPON upplänksöverföringsläge – TDMA-läge
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Till skillnad från Ethernet P2P-arkitekturen är PON en P2MP-arkitektur.ONU:n konkurrerar om upplänkskanalresurser, och en skiljedomsmekanism behövs för att undvika upplänkdatakollisioner och för att korrekt allokera kanalresurser.802.3ah-protokollet specificerar motsvarande kontrollprotokoll, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definierar huvudsakligen ett flerpunkts MAC Control-underlager för att utöka och ersätta MAC Control-underskiktet som definieras av 802.3-protokollet.Styrramen för MPCP-protokollet har högre prioritet än MACClient-dataramen.
● Avstånds- och fördröjningskompensation
EPON-upplänksöverföringen använder TDMA-läget.OLT bestämmer tiden för ONU:n att skicka data.Eftersom varje ONU skiljer sig från OLT, kommer det att finnas en fördröjningsskillnad.Om det inte finns någon effektiv fördröjningskompensationsmekanism kommer upplänksdataöverföringskonflikten fortfarande att inträffa.
EPON-avståndsintervall och fördröjningskompensation är nyckelteknologierna för multiplexering av upplänkskanaler.Ø I DiscoveryProcessing-processen beräknar OLT RTT-värdet (RoundTrip Time) för varje ONU genom att mäta den nyligen registrerade ONU:n.
OLT använder RTT för att justera auktoriseringstiden för varje ONU.
OLT kan också initiera avståndsmätning när den tar emot en MPCP PDU.
RTT-beräkning:
GATE-ramen innehåller ett "tidsstämpel"-fält som ONU:n använder för att uppdatera det lokala tidsregistret.OLT kan beräkna RTT genom den mottagna REPORT-ramen för att utföra experimentell kompensation.
● Dynamisk bandbreddsallokering (DBA)
Jämförelse av fasta tidluckor och dynamiska tidluckor:
