1. Giới thiệu
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ truy cập băng thông rộng, nhiều công nghệ truy cập băng thông rộng mới nổi đã xuất hiện sau cơn mưa.Sau công nghệ PON là công nghệ DSL và công nghệ cáp, một nền tảng truy cập lý tưởng khác, PON có thể trực tiếp cung cấp dịch vụ quang hoặc dịch vụ FTTH.EPON là một loại công nghệ mạng truy cập sợi quang mới, sử dụng các điểm đến cấu trúc đa điểm, truyền ánh sáng không nguồn, cung cấp các dịch vụ Ethernet khác nhau.Nó sử dụng các cấu trúc liên kết của PON để thực hiện truy cập Ethernet và công nghệ PON được sử dụng trong lớp vật lý trong lớp vật lý.Do đó, nó tích hợp các ưu điểm của công nghệ PON và công nghệ Ethernet: chi phí thấp;Băng tần cao;khả năng mở rộng mạnh mẽ, tái cấu trúc dịch vụ linh hoạt và nhanh chóng;khả năng tương thích với Ethernet hiện có;quản lý thuận tiện, v.v. Thử nghiệm EPON rất khác so với thiết bị Ethernet truyền thống.Bài viết này tập trung vào công nghệ thử nghiệm EPON.
2 Thử thách giới thiệu và thử nghiệm công nghệ EPON
CácEPONhệ thống bao gồm nhiều đơn vị mạng quang học, thiết bị đầu cuối ánh sáng (OLT) và một hoặc nhiều quang phổ (xem Hình 1).Ở hướng đường xuống, tín hiệu gửi bởi OLT được quảng bá trên tất cả các ONU.Ở hướng đường lên, các kỹ thuật đa kênh TDMA được sử dụng và thông tin đường lên của nhiều ONU tạo thông tin TDM cho OLT.802.3AH Sửa đổi định dạng khung Ethernet, xác định lại phần xác định trước, thêm dấu thời gian và số nhận dạng liên kết logic (LLID).LLID xác định từng ONU của hệ thống PON và chỉ định LLID trong quá trình khám phá.
3 Công nghệ then chốt trong hệ thống PON
Trong hệ thống EPON, khoảng cách vật lý giữa mỗi ONU và OLT theo hướng truyền thông tin ngược dòng không bằng nhau.Nói chung, hệ thống EPON quy định rằng khoảng cách dài nhất từ ONU đến OLT là 20 km và khoảng cách ngắn nhất là 0 km.Sự khác biệt về khoảng cách này làm cho độ trễ thay đổi trong khoảng từ 0 đến 200 us.Nếu không có đủ khoảng cách cách ly, các tín hiệu từ các ONU khác nhau có thể đến đầu nhận của OLT cùng một lúc, gây ra xung đột tín hiệu ngược dòng.Xung đột có thể gây ra một số lượng lớn lỗi và mất đồng bộ hóa, v.v., dẫn đến hệ thống hoạt động không bình thường.Sử dụng phương pháp khoảng cách, trước tiên hãy đo khoảng cách vật lý, sau đó điều chỉnh tất cả các ONU theo cùng khoảng cách logic như OLT, sau đó thực hiện phương pháp TDMA để tránh xung đột.Các phương pháp đo khoảng cách hiện đang được sử dụng bao gồm khoảng cách trải phổ, khoảng cách ngoài dải và khoảng cách mở cửa sổ trong dải.Ví dụ: sử dụng phương pháp phạm vi thang thời gian, trước tiên hãy đo thời gian trễ vòng lặp tín hiệu từ mỗi ONU đến OLT, sau đó chèn một giá trị Td độ trễ cân bằng cụ thể cho từng ONU, sao cho độ trễ vòng lặp của tất cả các ONU sau khi chèn Td có thể thu được Thời gian (được gọi là giá trị độ trễ vòng lặp cân bằng Tequ) bằng nhau và kết quả tương tự như việc di chuyển từng ONU đến cùng một khoảng cách logic như OLT, sau đó gửi khung chính xác theo công nghệ TDMA mà không bị xung đột.
OLT thấy rằng ONU trong hệ thống PON gửi các bản tin Gate MPCP theo định kỳ.Sau khi ONU chưa đăng ký nhận được thông báo Cổng, nó sẽ đợi một thời gian ngẫu nhiên (để tránh đăng ký đồng thời nhiều ONU), sau đó gửi thông báo Đăng ký tới OLT.Sau khi đăng ký thành công, OLT gán một LLID cho ONU.
Sau khi ONU đăng ký với OLT, Ethernet OAM trên ONU bắt đầu quá trình khám phá và thiết lập kết nối với OLT.Ethernet OAM được sử dụng để phát hiện lỗi từ xa trên liên kết ONU/OLT, kích hoạt vòng lặp từ xa và phát hiện chất lượng liên kết.Tuy nhiên, Ethernet OAM cung cấp hỗ trợ cho các OAM PDU tùy chỉnh, đơn vị thông tin và báo cáo thời gian.Nhiều nhà sản xuất ONU/OLT sử dụng phần mở rộng OAM để thiết lập các chức năng đặc biệt của ONU.Một ứng dụng điển hình là kiểm soát băng thông của người dùng cuối thông qua mô hình băng thông cấu hình mở rộng trong ONU.Ứng dụng phi tiêu chuẩn này là chìa khóa của bài kiểm tra và trở thành một trở ngại cho việc liên lạc giữa ONU và OLT.
Khi OLT có lưu lượng để gửi ONU, nó sẽ mang thông tin LLID của ONU đích trong lưu lượng.Do đặc điểm quảng bá của PON, dữ liệu được gửi bởi OLT sẽ được quảng bá tới tất cả các ONU.Cụ thể, nên xem xét tình huống lưu lượng truy cập xuôi dòng truyền luồng dịch vụ video.Do đặc điểm phát sóng của hệ thống EPON, khi người dùng tùy chỉnh một chương trình video, chương trình đó sẽ được phát cho tất cả người dùng, điều này tiêu tốn rất nhiều băng thông hạ lưu.OLT thường hỗ trợ IGMP Snooping.Nó có thể giám sát các thông báo Yêu cầu tham gia IGMP và gửi dữ liệu phát đa hướng tới người dùng liên quan đến nhóm thay vì phát tới tất cả người dùng, do đó giảm lưu lượng.
Chỉ một ONU có thể gửi lưu lượng tại một thời điểm nhất định.ONU có nhiều hàng đợi ưu tiên (mỗi hàng đợi tương ứng với một mức QoS. ONU gửi bản tin Report đến OLT để yêu cầu cơ hội gửi, nêu chi tiết tình hình của từng hàng đợi. OLT gửi bản tin Gate đến ONU để thông báo cho ONU thời gian bắt đầu của lần truyền tiếp theo tới OLT Nó phải có khả năng quản lý các yêu cầu về băng thông của tất cả các ONU và phải ưu tiên quyền truyền dẫn. Theo mức độ ưu tiên của hàng đợi, cân bằng các yêu cầu của nhiều ONU. OLT phải được có thể quản lý các yêu cầu về băng thông của tất cả các ONU và phân bổ động băng thông ngược dòng (tức là thuật toán DBA).