EPON ٹیکنالوجی کا تعارف اور درپیش آزمائشی چیلنجز

EPON سسٹم متعدد آپٹیکل نیٹ ورک یونٹس (ONU)، ایک آپٹیکل لائن ٹرمینل (OLT)، اور ایک یا زیادہ آپٹیکل نیٹ ورکس پر مشتمل ہوتا ہے (شکل 1 دیکھیں)۔توسیع کی سمت میں، OLT کے ذریعے بھیجے گئے سگنل کو تمام ONUs پر نشر کیا جاتا ہے۔8h فریم کی شکل میں ترمیم کریں، سامنے والے حصے کی دوبارہ وضاحت کریں، اور وقت اور منطقی شناخت (LLID)) شامل کریں۔LLID PON سسٹم میں ہر ONU کی شناخت کرتا ہے، اور LLID دریافت کے عمل کے دوران بیان کیا جاتا ہے۔

(1) رینجنگ

EPON سسٹم میں، اپ اسٹریم معلومات کی ترسیل کی سمت میں ہر ONU اور OLT کے درمیان جسمانی فاصلہ برابر نہیں ہے۔عام EPON نظام یہ بتاتا ہے کہ ONU اور OLT کے درمیان سب سے طویل فاصلہ 20km ہے، اور سب سے کم فاصلہ 0km ہے۔اس فاصلے کا فرق 0 اور 200 کے درمیان تاخیر کا سبب بنے گا۔اگر کافی تنہائی کا فرق نہیں ہے تو، مختلف ONUs سے سگنلز ایک ہی وقت میں OLT کے وصول کنندہ تک پہنچ سکتے ہیں، جو اپ اسٹریم سگنلز کے تنازعات کا سبب بنیں گے۔تنازعہ بڑی تعداد میں خرابیوں اور مطابقت پذیری کے نقصان وغیرہ کا سبب بنے گا، جس کی وجہ سے نظام عام طور پر کام کرنے میں ناکام ہو جائے گا۔رینج کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے، پہلے جسمانی فاصلے کی پیمائش کریں، اور پھر تمام ONUs کو OLT کی طرح منطقی فاصلے پر ایڈجسٹ کریں، اور پھر تنازعات سے بچنے کے لیے TDMA طریقہ کار انجام دیں۔فی الحال، استعمال کیے جانے والے رینج کے طریقوں میں اسپریڈ اسپیکٹرم رینجنگ، آؤٹ آف بینڈ رینجنگ اور ان بینڈ ونڈو اوپننگ رینج شامل ہیں۔مثال کے طور پر، ٹائم ٹیگ رینج کرنے کا طریقہ پہلے ہر ONU سے OLT تک سگنل لوپ میں تاخیر کے وقت کی پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور پھر ہر ONU کے لیے ایک مخصوص برابری میں تاخیر Td ویلیو داخل کریں، تاکہ Td داخل کرنے کے بعد تمام ONUs کے لوپ میں تاخیر کا وقت (جسے ایکویلائزیشن لوپ ڈیلی ویلیو کہتے ہیں) برابر ہیں، نتیجہ اسی طرح ہے کہ ہر ONU کو OLT کی طرح منطقی فاصلے پر منتقل کیا جاتا ہے، اور پھر فریم کو بغیر کسی تنازعہ کے TDMA ٹیکنالوجی کے مطابق صحیح طریقے سے بھیجا جا سکتا ہے۔.

(2) دریافت کا عمل

OLT نے پایا کہ PON سسٹم میں ONU وقتا فوقتا گیٹ MPCP پیغامات بھیجتا ہے۔گیٹ پیغام موصول ہونے پر، غیر رجسٹرڈ ONU بے ترتیب وقت کا انتظار کرے گا (متعدد ONUs کے بیک وقت رجسٹریشن سے بچنے کے لیے)، اور پھر OLT کو ایک رجسٹر پیغام بھیجے گا۔کامیاب رجسٹریشن کے بعد، OLT ONU کو LLID تفویض کرتا ہے۔

(3) ایتھرنیٹ او اے ایم

ONU کے OLT کے ساتھ رجسٹر ہونے کے بعد، ONU پر موجود ایتھرنیٹ OAM دریافت کا عمل شروع کرتا ہے اور OLT کے ساتھ تعلق قائم کرتا ہے۔ایتھرنیٹ OAM کا استعمال ONU/OLT لنکس پر ریموٹ غلطیوں کو تلاش کرنے، ریموٹ لوپ بیکس کو متحرک کرنے، اور لنک کے معیار کا پتہ لگانے کے لیے کیا جاتا ہے۔تاہم، ایتھرنیٹ OAM اپنی مرضی کے مطابق OAM PDUs، معلوماتی یونٹس اور وقت کی رپورٹس کے لیے معاونت فراہم کرتا ہے۔بہت سے ONU/OLT مینوفیکچررز ONUs کے خصوصی فنکشن سیٹ کرنے کے لیے OAM ایکسٹینشن استعمال کرتے ہیں۔ایک عام ایپلی کیشن ONU ​​میں توسیع شدہ کنفیگریشن بینڈوڈتھ ماڈل کے ساتھ اختتامی صارفین کی بینڈوتھ کو کنٹرول کرنا ہے۔یہ غیر معیاری ایپلیکیشن ٹیسٹ کی کلید ہے اور ONU اور OLT کے درمیان رابطے میں رکاوٹ بن جاتی ہے۔

(4) بہاو بہاؤ

جب OLT کے پاس ONU بھیجنے کے لیے ٹریفک ہے، تو یہ ٹریفک میں منزل ONU کی LLID معلومات لے جائے گا۔PON کی نشریاتی خصوصیات کی وجہ سے، OLT کے ذریعے بھیجے گئے ڈیٹا کو تمام ONUs پر نشر کیا جائے گا۔ہمیں خاص طور پر اس صورت حال پر غور کرنا چاہیے جہاں نیچے کی طرف ٹریفک ویڈیو سروس کے سلسلے کو منتقل کرتی ہے۔EPON سسٹم کی نشریاتی نوعیت کی وجہ سے، جب کوئی صارف کسی ویڈیو پروگرام کو اپنی مرضی کے مطابق بناتا ہے، تو اسے تمام صارفین کے لیے نشر کیا جائے گا، جو نیچے کی دھارے کی بینڈوتھ کو بہت زیادہ استعمال کرتا ہے۔OLT عام طور پر IGMP Snooping کو سپورٹ کرتا ہے۔یہ IGMP جوائن کی درخواست کے پیغامات کو اسنوپ کر سکتا ہے اور تمام صارفین کو براڈکاسٹ کرنے کے بجائے اس گروپ سے متعلق صارفین کو ملٹی کاسٹ ڈیٹا بھیج سکتا ہے، اس طرح ٹریفک کو کم کر سکتا ہے۔

(5) اپ اسٹریم بہاؤ

صرف ایک ONU کسی خاص وقت پر ٹریفک بھیج سکتا ہے۔ONU کے پاس متعدد ترجیحی قطاریں ہیں (ہر قطار QoS سطح سے مطابقت رکھتی ہے۔ ONU بھیجنے کے موقع کی درخواست کرنے کے لیے OLT کو رپورٹ کا پیغام بھیجتا ہے، جس میں ہر قطار کی صورتحال کی تفصیل ہوتی ہے۔ OLT ONU کے جواب میں ایک گیٹ پیغام بھیجتا ہے، بتاتا ہے ONU اگلی ٹرانسمیشن کے آغاز کا وقت OLT کو تمام ONUs کے لیے بینڈوتھ کی ضروریات کا انتظام کرنے کے قابل ہونا چاہیے، اور اسے ٹرانسمیشن کی اجازت کو ترجیح دینی چاہیے۔ قطار کی ترجیح کے مطابق اور متعدد ONUs کی درخواستوں میں توازن رکھنا چاہیے تمام ONUs کے لیے بینڈوتھ کی ضروریات کا انتظام کرنے کے لیے اپ اسٹریم بینڈوڈتھ (یعنی DBA الگورتھم) کی متحرک تقسیم۔

2.2 EPON سسٹم کی تکنیکی خصوصیات کے مطابق، EPON سسٹم کو درپیش ٹیسٹ چیلنجز

(1) EPON سسٹم کے پیمانے پر غور کرنا

اگرچہ IEEE802.3ah کسی EPON سسٹم میں زیادہ سے زیادہ تعداد کی وضاحت نہیں کرتا ہے، لیکن EPON سسٹم کے ذریعے تعاون یافتہ زیادہ سے زیادہ تعداد 16 سے 128 تک ہے۔ EPON سسٹم میں شامل ہونے والے ہر ONU کے لیے MPCP سیشن اور OAM سیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔جیسے جیسے مزید سائٹس EPON میں شامل ہوں گی، سسٹم کی خرابیوں کا خطرہ بڑھ جائے گا۔مثال کے طور پر، ہر ONU کو عمل کو دوبارہ دریافت کرنے، لاگ ان کے عمل اور OAM سیشن کو شروع کرنے کی ضرورت ہے۔لہذا، ONUs کی تعداد کے ساتھ پورے نظام کی بحالی کا وقت بڑھ جائے گا۔

(2) آلات کے باہمی رابطے کا مسئلہ

مندرجہ ذیل پہلوؤں کو بنیادی طور پر آلات کے باہمی رابطے کے لیے سمجھا جاتا ہے۔

●مختلف مینوفیکچررز کی طرف سے فراہم کردہ ڈائنامک بینڈوڈتھ الگورتھم (DBA) مختلف ہے۔

●کچھ مینوفیکچررز مخصوص طرز عمل طے کرنے کے لیے OAM کے "تنظیم کے مخصوص عناصر" کا استعمال کرتے ہیں۔

● آیا MPCP پروٹوکول کی ترقی مکمل طور پر مطابقت رکھتی ہے۔

● آیا مختلف مینوفیکچررز کے تیار کردہ فاصلے کی پیمائش کے طریقے کلاک پروسیسنگ کے مطابق ہیں۔

(3) EPON سسٹم میں ٹرپل پلے سروسز کی ترسیل میں پوشیدہ خطرات

EPON کی ٹرانسمیشن خصوصیات کی وجہ سے، ٹرپل پلے سروسز کی ترسیل کے وقت کچھ پوشیدہ خطرات متعارف کرائے جائیں گے:

● ڈاؤن اسٹریم بہت زیادہ بینڈوتھ ضائع کرتا ہے: EPON سسٹم ڈاون اسٹریم میں براڈکاسٹ ٹرانسمیشن موڈ استعمال کرتا ہے: ہر ONU دوسرے ONUs کو بھیجی جانے والی بڑی مقدار میں ٹریفک وصول کرے گا، جس سے بہت زیادہ ڈاؤن اسٹریم بینڈوڈتھ ضائع ہوگی۔

● اپ اسٹریم میں تاخیر نسبتاً بڑی ہے: جب ONU ڈیٹا کو OLT کو بھیجتا ہے، تو اسے OLT کی طرف سے مختص کردہ ترسیل کے موقع کا انتظار کرنا چاہیے۔لہٰذا، ONU کو بڑی مقدار میں upstream ٹریفک کو بفر کرنا چاہیے، جو تاخیر، گھمبیر اور پیکٹ کے نقصان کا سبب بنے گا۔

3 EPON ٹیسٹ ٹیکنالوجی

EPON کے ٹیسٹ میں بنیادی طور پر کئی پہلو شامل ہیں جیسے انٹرآپریبلٹی ٹیسٹ، پروٹوکول ٹیسٹ، سسٹم ٹرانسمیشن پرفارمنس ٹیسٹ، سروس اور فنکشن کی تصدیق۔معیاری ٹیسٹ ٹوپولوجی کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ IXIA کے IxN2X پروڈکٹس ایک وقف شدہ EPON ٹیسٹ کارڈ، ایک EPON ٹیسٹ انٹرفیس فراہم کرتے ہیں، MPCP اور OAM پروٹوکول کو پکڑ سکتے ہیں اور ان کا تجزیہ کر سکتے ہیں، EPON ٹریفک بھیج سکتے ہیں، ایک خودکار ٹیسٹ پروگرام فراہم کر سکتے ہیں، اور صارفین کی جانچ میں مدد کر سکتے ہیں۔ DBA الگورتھم۔