1.PON บทนำ

(1)PON .คืออะไร

เทคโนโลยี PON (เครือข่ายออปติคัลพาสซีฟ) (รวมถึง EPON, GPON) เป็นเทคโนโลยีการใช้งานหลักสำหรับการพัฒนา FTTx (ไฟเบอร์สำหรับบ้าน)มันสามารถประหยัดทรัพยากรไฟเบอร์แกนหลักและระดับเครือข่าย และสามารถให้ความสามารถแบนด์วิดธ์สูงแบบสองทางภายใต้เงื่อนไขการรับส่งข้อมูลทางไกลมีบริการการเข้าถึงหลายประเภท และความสามารถในการจัดการระยะไกลและโครงสร้างเครือข่ายการกระจายแสงแบบพาสซีฟสามารถลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาได้อย่างมาก และสามารถรองรับสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย

（2） การพัฒนาเทคโนโลยีปอน

นับตั้งแต่การเกิดขึ้นของ PON ได้มีการพัฒนามาเป็นเวลาหลายปี โดยสร้างชุดแนวคิด ข้อกำหนด และลำดับผลิตภัณฑ์ เช่น APON, BPON, EPON และ GPON

อาปอน (ATMPON)

ATM เป็นโปรโตคอลการส่งข้อมูลตามเซลล์ข้อกำหนดทางเทคนิคของระบบ PON 155Mb/s มาตรฐานชุด ITU-TG.983

BPON (บรอดแบนด์ PON)

มาตรฐาน APON ได้รับการเสริมความแข็งแกร่งในภายหลังเพื่อรองรับอัตราการส่งข้อมูล 622Mb/s ขณะที่เพิ่มฟังก์ชันต่างๆ เช่น การจัดสรรและการป้องกันแบนด์วิดท์แบบไดนามิก

EPON (อีเธอร์เน็ตปอน)

GPON (GigabitPON)

（3） เทคโนโลยีการเข้าถึงใยแก้วนำแสง

2.EPON บทนำ

（1） EPON คืออะไร?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) เป็นโครงสร้างเครือข่ายแบบจุดต่อหลายจุด วิธีการส่งใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟ โดยใช้แพลตฟอร์มอีเทอร์เน็ตความเร็วสูงและวิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อ MAC แบบแบ่งเวลา TDM (การแบ่งเวลา) แบบแบ่งเวลา เทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์บริการแบบบูรณาการ

ระบบ EPON ใช้เทคโนโลยี WDM เพื่อรับรู้การส่งสัญญาณแบบสองทิศทางแบบไฟเบอร์เดียว

（2） หลักการของ EPON

เพื่อแยกสัญญาณขาเข้าและขาออกของคู่ผู้ใช้หลายคู่บนไฟเบอร์เดียวกัน จะใช้เทคนิคมัลติเพล็กซ์สองแบบต่อไปนี้

ก.สตรีมข้อมูลดาวน์สตรีมใช้เทคโนโลยีการออกอากาศ

ข.สตรีมข้อมูลต้นน้ำใช้เทคโนโลยี TDMA

(3)หลักการของ EPON-ปลายน้ำ

ก.กำหนด LLID ที่ไม่ซ้ำกันหลังจากONUได้ลงทะเบียนเรียบร้อยแล้ว

ข.เพิ่ม LLID ก่อนเริ่มแต่ละแพ็กเก็ตเพื่อแทนที่สองไบต์สุดท้ายของคำนำอีเทอร์เน็ต

ค.เปรียบเทียบรายการลงทะเบียน LLID เมื่อOLTรับข้อมูลเมื่อ ONU รับข้อมูล จะรับเฉพาะเฟรมหรือเฟรมการออกอากาศที่ตรงกับ LLID ของตัวเองเท่านั้น

（4）หลักการของ EPON-Uplink

ก.เปรียบเทียบรายการลงทะเบียน LLID ก่อนที่ OLT จะได้รับข้อมูล

ข.แต่ละ ONU จะส่งกรอบข้อมูลในช่วงเวลาที่อุปกรณ์สำนักงานจัดสรรอย่างสม่ำเสมอ

ค.ช่วงเวลาที่จัดสรรจะชดเชยระยะห่างระหว่าง ONU และหลีกเลี่ยงการชนกันระหว่าง ONU

（5）ขั้นตอนการทำงานของระบบ EPON

การทำงานของ OLT

ก.สร้างข้อความประทับเวลาสำหรับเวลาอ้างอิงของระบบ

ข.กำหนดแบนด์วิดธ์ผ่านเฟรม MPCP3. ดำเนินการต่าง ๆ

ค.ควบคุมการลงทะเบียน ONU

ปฏิบัติการ ONU

ก.ONU จะซิงโครไนซ์กับ OLT ผ่านการประทับเวลาของกรอบควบคุมดาวน์สตรีม

ข.ONU รอการค้นพบเฟรม

ค.ONU ดำเนินการประมวลผลการค้นพบ ซึ่งรวมถึง: กำหนดช่วง ระบุ ID จริงและแบนด์วิดท์

ง.ONU กำลังรอการอนุญาต ONU สามารถส่งข้อมูลในช่วงเวลาที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น

(6) การออกแบบระบบการจัดการเครือข่าย EPON

ระบบการจัดการเครือข่าย EPON แบ่งออกเป็นสี่โมดูลตามฟังก์ชันการจัดการเครือข่าย ได้แก่ การจัดการการกำหนดค่า การจัดการประสิทธิภาพ การจัดการข้อบกพร่อง และการจัดการความปลอดภัย

（7） การนำระบบการจัดการเครือข่าย EPON มาใช้

ก.การนำระบบการจัดการเครือข่าย EPON มาใช้นั้นรวมถึงการสร้างซอฟต์แวร์การจัดการเครือข่ายสถานีจัดการและซอฟต์แวร์สถานีตัวแทน

ข.ระบบการจัดการเครือข่ายสถานีจัดการเป็นเอนทิตีการควบคุมที่ให้อินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบที่เป็นมิตรแก่ผู้ใช้ และใช้โปรโตคอล SNMP เพื่อจัดการกระบวนการของตัวแทน

ค.การทำให้ SNMP เป็นจริงในสถานีเอเจนต์นั้นส่วนใหญ่รวมถึงการทำให้ซอฟต์แวร์กระบวนการของเอเจนต์เป็นจริงและการออกแบบและการจัดระเบียบของ MIB

3. การแนะนำ GPON

(1) GPON คืออะไร?

จีปอน (Gigabit-CapablePON Gigabit Passive Optical Network) เทคโนโลยีเป็นมาตรฐานการเข้าถึงบรอดแบนด์แบบพาสซีฟแบบรวมออปติคัลรุ่นล่าสุดที่อิงตามมาตรฐาน ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x) ที่มีแบนด์วิดธ์สูง ประสิทธิภาพสูง ความครอบคลุมมาก อินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่หลากหลาย และอื่นๆ อีกมากมาย ผู้ให้บริการส่วนใหญ่ถือว่าข้อดีเป็นเทคโนโลยีในอุดมคติเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของบริการเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์และครอบคลุม

(2) หลักการ GPON

GPON ส่งสัญญาณดาวน์สตรีม

GPON อัปสตรีมโหมด TDMA

โทโพโลยีเครือข่ายของโหมดการส่งผ่านใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟส่วนใหญ่ประกอบด้วย OLT (เทอร์มินัลสายออปติคัล), ODN (เครือข่ายการกระจายแสง) และ ONU (ยูนิตเครือข่ายออปติคัล)

ODN ให้วิธีการส่งผ่านแสงสำหรับ OLT และ ONUประกอบด้วยตัวแยกแสงแบบพาสซีฟและตัวรวมแสงแบบพาสซีฟเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่เชื่อมต่อ OLT และ ONU

（3） หลักการ GPON ต้นน้ำ

ก.การส่งข้อมูลต้นน้ำถูกควบคุมโดย OLT อย่างสม่ำเสมอ

ข.ONU จะส่งข้อมูลผู้ใช้ตามเวลาที่ OLT จัดสรรไว้ เพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้งในการส่งข้อมูลที่สร้างโดย ONU

ค.ONU แทรกข้อมูลอัปลิงค์ในช่องเวลาของตัวเองตามกรอบการจัดสรรช่วงเวลา โดยตระหนักถึงการแบ่งปันแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณอัปลิงก์ระหว่าง ONU หลายตัว

(4）โหมดเครือข่าย GPON

GPON ใช้โหมดเครือข่ายสามโหมดเป็นหลัก: FTTH/O, FTTB+LAN และ FTTB+DSL

ก.FTTH/O เป็นไฟเบอร์สำหรับบ้าน/ที่ทำงานหลังจากที่ใยแก้วนำแสงเข้าสู่ตัวแยกสัญญาณแล้ว จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ ONU ของผู้ใช้ONU ถูกใช้โดยผู้ใช้เพียงคนเดียวเท่านั้น โดยมีแบนด์วิดท์สูงและค่าใช้จ่ายสูง และโดยทั่วไปมุ่งเป้าไปที่ผู้ใช้ระดับไฮเอนด์และผู้ใช้เชิงพาณิชย์

ข.FTTB+LAN ใช้ไฟเบอร์เพื่อไปยังอาคาร จากนั้นจึงเชื่อมต่อบริการต่างๆ กับผู้ใช้หลายรายผ่าน ONU ความจุสูง (เรียกว่า MDU)ดังนั้น ผู้ใช้หลายคนจึงแชร์ทรัพยากรแบนด์วิดท์ของ ONU เดียว และแต่ละคนใช้แบนด์วิดท์ที่ต่ำกว่าและต้นทุนที่ต่ำลง, โดยทั่วไปสำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัยระดับล่างและเชิงพาณิชย์ระดับล่าง

ค.FTTB+ADSL ใช้ไฟเบอร์เพื่อไปยังอาคาร จากนั้นใช้ ADSL เพื่อเชื่อมต่อบริการต่างๆ กับผู้ใช้หลายราย และผู้ใช้หลายคนแชร์ ONUแบนด์วิดธ์ ต้นทุน และฐานลูกค้าใกล้เคียงกับ FTTB+LAN

4. การเปรียบเทียบเทคโนโลยี GPON และ EPON

ในมุมมองของลักษณะที่แตกต่างกันของเทคโนโลยี GPON และ EPON การวิเคราะห์ต่อไปนี้สามารถทำได้สำหรับเทคโนโลยีทั้งสองนี้

(1）GPON รองรับระดับอัตราที่หลากหลายและสามารถรองรับอัตราต้นน้ำและปลายน้ำที่ไม่สมมาตรGPON มีทางเลือกมากขึ้นในการเลือกส่วนประกอบออปติคัล ซึ่งจะช่วยลดต้นทุน

(2）EPON รองรับเฉพาะระดับ ODN ของ Class A และ B ในขณะที่ GPON สามารถรองรับ Class A, B และ C ดังนั้น GPON สามารถรองรับอัตราส่วนการแยกสูงสุด 128 และระยะการส่งข้อมูลสูงสุด 20 กม.

(3） เปรียบเทียบเฉพาะจากโปรโตคอล เนื่องจากมาตรฐาน EPON อิงตามโครงสร้างระบบ 802.3 ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐาน GPON การวางเลเยอร์โปรโตคอลจะง่ายกว่าและการใช้งานระบบก็ง่ายกว่า

(4） ITU ได้ปฏิบัติตามแนวคิดหลายประการของมาตรฐาน APON G.983 ในกระบวนการกำหนดมาตรฐาน GPON ซึ่งมีความสมบูรณ์มากกว่ามาตรฐาน EPON ที่กำหนดโดย EFMการจัดหากลไกเลเยอร์ TC ที่มีประสิทธิภาพสูงจะกลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับ ITU ในการกำหนดมาตรฐาน GPON

(5） มาตรฐาน GPON กำหนดว่าเลเยอร์ย่อย TC สามารถใช้วิธีการห่อหุ้มสองวิธี ได้แก่ ATM และ GFPวิธีการห่อหุ้ม GFP เหมาะสำหรับการพกพา IP/PPP และโปรโตคอลระดับสูงที่ใช้แพ็กเก็ตอื่นๆ