PON nedir?Geniş bant erişim teknolojisi gelişiyor ve dumanın asla dağılmayacağı bir savaş alanı olmaya mahkum.Şu anda yurt içi ana akım hala ADSL teknolojisidir, ancak giderek daha fazla ekipman üreticisi ve operatörü dikkatini optik ağ erişim teknolojisine çevirmiştir.
Bakır fiyatları artmaya devam ediyor, kablo fiyatları düşmeye devam ediyor ve IPTV ile video oyun hizmetlerine yönelik artan talep FTTH'nin büyümesine ivme kazandırıyor.Bakır kablo ve kablolu koaksiyel kablonun yerine optik kablo, telefon, kablolu TV ve geniş bant veri üçlü oyununun kullanılmasının güzel ihtimali netleşiyor.
Şekil 1: PON topolojisi
PON (Pasif Optik Ağ) pasif optik ağı, Şekil 1'de gösterildiği gibi, noktadan çok noktaya fiber erişimi sağlayan, eve FTTH fiberi gerçekleştiren ana teknolojidir; OLT (optik hat terminali) ve kullanıcı tarafıdır. ofis tarafı.ONU (Optik Ağ Birimi) ve ODN (Optik Dağıtım Ağı) oluşur. Genel olarak, noktadan çok noktaya bir ağaç topolojisi oluşturmak için aşağı bağlantı TDM yayın modunu benimser ve yukarı bağlantı TDMA (Zaman Bölmeli Çoklu Erişim) modunu benimser. .PON'un optik erişim teknolojisi olarak en büyük özelliği “pasif” olmasıdır.ODN herhangi bir aktif elektronik cihaz ve elektronik güç kaynağı içermez.Tamamı splitter gibi yönetim ve işletme maliyeti düşük pasif bileşenlerden oluşmaktadır.
PON Geliştirme Tarihi
PON teknolojisi araştırması 1995'te başladı. Ekim 1998'de ITU, FSAN organizasyonu (tam hizmet erişim ağı) tarafından savunulan ATM tabanlı PON teknoloji standardı G'yi benimsedi.983. BPON (Geniş BantPON) olarak da bilinir.Hız 155Mbps'dir ve isteğe bağlı olarak 622Mbps'yi destekleyebilir.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance), 2000 yılı sonunda 1 Gbps iletim hızına ve basit bir Ethernet kapsüllemesini temel alan bir bağlantı katmanına sahip Ethernet-PON (EPON) konseptini tanıttı.
GPON (Gigabit-CapablePON), FSAN kuruluşu tarafından Eylül 2002'de önerildi ve ITU, Mart 2003'te G.984.1 ve G.984.2 anlaşmasını kabul etti.G.984.1 GPON erişim sisteminin genel özellikleri belirtilmiştir.G.984.2, GPON'un ODN'sinin (Optik Dağıtım Ağı) fiziksel dağıtımla ilgili alt katmanını belirtir. Haziran 2004'te ITU, G'yi tekrar geçti.984.3, İletim Yakınsaması (TC) katmanının gerekliliklerini belirtir.
EPON ve GPON ürünlerinin karşılaştırılması
EPON ve GPON, optik ağ erişiminin iki ana üyesidir; her birinin kendine has avantajları vardır, birbirleriyle rekabet eder, birbirlerini tamamlar ve birbirlerinden öğrenirler.Aşağıdakiler bunları çeşitli yönlerden karşılaştırır:
Oran
EPON, 8b/10b hat kodlamasını kullanarak 1,25 Gbps'lik sabit yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı sağlar ve gerçek hız 1 Gbps'dir.
GPON, çoklu hız derecelerini destekler ve yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı asimetrik hızlarını, 2,5 Gbps veya 1,25 Gbps aşağı akış ve 1,25 Gbps veya 622 Mbps yukarı bağlantıyı destekleyebilir.Gerçek talebe göre uplink ve downlink oranları belirlenmekte ve ilgili optik modüller optik cihaz hız fiyat oranını artıracak şekilde seçilmektedir.
Bu sonuç: GPON, EPON'dan daha iyidir.
Bölünme oranı
Bölünme oranı, bir OLT bağlantı noktası (ofis) tarafından kaç ONU'nun (kullanıcı) taşındığıdır.
EPON standardı 1:32'lik bir bölünme oranını tanımlar.
GPON standardı, bölünme oranını aşağıdaki 1:32 olarak tanımlar;1:64;1:128
Aslında, teknik EPON sistemleri 1:64, 1:128 gibi daha yüksek bölünme oranlarına da ulaşabilir; EPON kontrol protokolü daha fazla ONU'yu destekleyebilir. Yol oranı esas olarak optik modülün performans özellikleriyle sınırlıdır ve büyük bölünme oranı optik modül maliyetinin önemli ölçüde artmasına neden olacaktır.Ayrıca PON ekleme kaybı 15 ila 18 dB'dir ve büyük bölünme oranı iletim mesafesini azaltır.Çok fazla kullanıcının bant genişliğini paylaşması aynı zamanda büyük bölünme oranının maliyetidir.
Bu sonuç: GPON çoklu seçicilik sağlar, ancak maliyet hususu açık değildir.GPON sisteminin destekleyebileceği maksimum fiziksel mesafe.Optik bölünme oranı 1:16 olduğunda maksimum 20 km'lik fiziksel mesafe desteklenmelidir.Optik bölme oranı 1:32 olduğunda maksimum 10 km'lik fiziksel mesafe desteklenmelidir.EPON aynıbu sonuç: eşit.
QOS(Hizmet Kalitesi)
EPON, MAC başlığı Ethernet başlığına 64 baytlık bir MPCP (çok noktalı kontrol protokolü) ekler. MPCP, DBA dinamik bant genişliği tahsisini uygulamak için mesajlar, durum makineleri ve zamanlayıcılar aracılığıyla P2MP noktadan çok noktaya topolojiye erişimi kontrol eder. MPCP, ONU iletim zaman dilimlerinin tahsisi, ONU'ların otomatik keşfi ve birleştirilmesi ve bant genişliğini dinamik olarak tahsis etmek için tıkanıklığın daha yüksek katmanlara raporlanması. MPCP, P2MP topolojisi için temel destek sağlar.Ancak protokol hizmet önceliklerini sınıflandırmamaktadır.Tüm hizmetler bant genişliği için rastgele rekabet eder.GPON daha eksiksiz bir DBA'ya ve mükemmel QoS hizmet yeteneklerine sahiptir.
GPON, hizmet bant genişliği tahsis yöntemini dört türe ayırır.En yüksek öncelik sabit (Sabit), Garantili, Garantisiz ve BestEffort'tur.DBA ayrıca bir trafik konteynerini (T-CONT) bir yukarı bağlantı trafik planlama birimi olarak tanımlar ve her T-CONT, bir Alloc-ID ile tanımlanır.Her T-CONT bir veya daha fazla GEMPort-ID içerebilir. T-CONT beş tür hizmete bölünmüştür.Farklı T-CONT türleri, gecikme, titreşim ve paket kaybı oranı için farklı hizmet akışlarının farklı QoS gereksinimlerini karşılayabilen farklı bant genişliği tahsis modlarına sahiptir. T-CONT Tip 1, sabit bant genişliğine karşılık gelen sabit bir zaman dilimi ile karakterize edilir. ses hizmetleri gibi gecikmeye duyarlı hizmetler için uygun, sabit bant genişliği (Sabit) tahsisi.Tip 2, sabit bir bant genişliği ancak belirsiz bir zaman dilimi ile karakterize edilir.İlgili garantili bant genişliği (Garantili) tahsisi, isteğe bağlı video hizmetleri gibi yüksek titreşim gerektirmeyen sabit bant genişliği hizmetleri için uygundur.Tip 3, minimum bant genişliği garantisi ve yedek bant genişliğinin dinamik paylaşımı ile karakterize edilir ve servis garantisi gereksinimleri ve büyük patlama trafiği olan hizmetler için uygun, garantisiz bant genişliği (Garantisiz) tahsisine karşılık gelen maksimum bant genişliği kısıtlamasına sahiptir.İş indirme gibi. Tip 4, BestEffort ile karakterize edilir, bant genişliği garantisi yoktur, WEB tarama hizmeti gibi düşük gecikme ve titreşim gereksinimlerine sahip hizmetler için uygundur.Tip 5, garantili ve garantisiz bant genişliği tahsis edildikten sonra, ek bant genişliği gereksinimleri mümkün olan en iyi şekilde tahsis edilen bir kombinasyon türüdür.
Sonuç: GPON, EPON'dan daha iyidir
OAM'yi işletmek ve sürdürmek
EPON, OAM'i çok fazla dikkate almaz, ancak yalnızca ONT uzaktan hata göstergesini, geri döngüyü ve bağlantı izlemeyi tanımlar ve isteğe bağlı bir destektir.
GPON, fiziksel katmanda PLOAM'ı (PhysicalLayerOAM) tanımlar ve OAM yönetimini birden fazla düzeyde gerçekleştirmek için üst katmanda OMCI (ONTManagementandControlInterface) tanımlanır. PLOAM, veri şifrelemeyi, durum algılamayı ve hata izlemeyi uygulamak için kullanılır.OMCI kanal protokolü, ONU'nun işlev parametre seti, T-CONT hizmetinin türü ve miktarı, QoS parametreleri, istek yapılandırma bilgileri ve performans istatistikleri dahil olmak üzere üst katman tarafından tanımlanan hizmetleri yönetmek için kullanılır. OLT'nin yapılandırmasını ONT'ye uygulamak için sistemin çalışan olaylarını otomatik olarak bilgilendirin.Arıza teşhisi, performans ve güvenliğin yönetimi.
Sonuç: GPON, EPON'dan daha iyidir
Bağlantı katmanı kapsülleme ve çoklu hizmet desteği
Şekil 2'de gösterildiği gibi, EPON basit bir Ethernet veri formatını izler ancak EPON sisteminde bant genişliği tahsisi, bant genişliği çevrimi ve otomatik keşif uygulamak için Ethernet başlığına 64 baytlık bir MPCP noktadan çok noktaya kontrol protokolü ekler.Menzil ve diğer işler.Veri hizmetleri dışındaki hizmetlerin (TDM senkronizasyon hizmetleri gibi) desteklenmesi konusunda çok fazla araştırma bulunmamaktadır.Birçok EPON satıcısı bu sorunu çözmek için bazı standart dışı ürünler geliştirmiştir, ancak bunlar ideal değildir ve taşıyıcı sınıfı QoS gereksinimlerini karşılamak zordur.
Şekil 2: GPON ve EPON protokol yığınlarının karşılaştırılması
GPON, üst düzey çeşitlilik hizmetlerinin adaptasyonunu tamamlayabilen tamamen yeni ulaşım yakınsama (TC) katmanına dayanmaktadır.Şekil 2'de gösterildiği gibi, ATM kapsüllemesini ve GFP kapsüllemesini (genel çerçeveleme protokolü) tanımlar.Her ikisini de seçebilirsiniz.Bunlardan biri iş kapsüllemesi içindir.ATM uygulamalarının mevcut popülerliği göz önüne alındığında, yalnızca GFP kapsüllemeyi destekleyen bir GPON mevcuttur.Maliyetleri azaltmak için ATM'yi protokol yığınından çıkararak lite cihazı ortaya çıktı.
GFP, ITU tarafından G.7041 olarak tanımlanan, birden fazla hizmet için genel bir bağlantı katmanı prosedürüdür. GPON'daki GFP'de az sayıda değişiklik yapıldı ve çoklu bağlantı noktası çoğullamayı desteklemek için GFP çerçevesinin başına PortID eklendi.Sistemin etkin bant genişliğini artırmak için bir Frag (Fragment) segmentasyon göstergesi de eklenmiştir.Ve yalnızca değişken uzunluktaki veriler için veri işleme modunu destekler ve veri blokları için veri şeffaf işleme modunu desteklemez.GPON güçlü çoklu servis taşıma kapasitesine sahiptir.GPON'un TC katmanı esasen senkronizedir ve standart 8 kHz (125μm) GPON'un, özellikle NativeTDM olarak adlandırılan TDM hizmetlerini doğrudan desteklemek için uçtan uca zamanlamayı ve diğer yarı eşzamanlı hizmetleri desteklemesine olanak tanıyan sabit uzunluklu çerçeveler.GPON, TDM hizmetleri için "doğal" desteğe sahiptir.
Bu sonuç: Çoklu hizmet için GPON'u destekleyen TC katmanı, EPON'un MPCP'sinden daha güçlüdür.
Çözüm
EPON ve GPON'un kendi avantajları vardır.GPON, performans göstergeleri açısından EPON'dan daha iyidir.Ancak EPON'un zaman ve maliyet avantajı vardır.GPON yetişiyor.Gelecekteki geniş bant erişim pazarını sabırsızlıkla beklemek bir alternatif olmayabilir, tamamlayıcı olmalıdır.Bant genişliği, çoklu hizmet, yüksek QoS ve güvenlik gereksinimleri ve omurga müşterisi olarak ATM teknolojisi için GPON daha uygun olacaktır.Düşük maliyet hassasiyeti, QoS ve güvenlik gereksinimleri olan müşteriler için EPON baskın faktör haline geldi.