Hệ thống EPON bao gồm nhiều đơn vị mạng quang (ONU), thiết bị đầu cuối đường truyền quang (OLT) và một hoặc nhiều mạng quang (xem Hình 1).Ở hướng mở rộng, tín hiệu do OLT gửi sẽ được quảng bá tới tất cả các ONU.8h Sửa đổi định dạng khung, xác định lại phần phía trước và thêm thời gian và nhận dạng logic (LLID)).LLID xác định từng ONU trong hệ thống PON và LLID được chỉ định trong quá trình khám phá.
(1) Phạm vi
Trong hệ thống EPON, khoảng cách vật lý giữa mỗi ONU và OLT ở hướng truyền thông tin ngược dòng không bằng nhau.Hệ thống EPON chung quy định rằng khoảng cách dài nhất giữa ONU và OLT là 20km và khoảng cách ngắn nhất là 0km.Sự khác biệt về khoảng cách này sẽ 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, điều này sẽ gây ra xung đột tín hiệu ngược dòng.Xung đột sẽ gây ra một số lượng lớn lỗi và mất đồng bộ hóa, v.v., khiến hệ thống không thể hoạt động 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.Hiện tại, các phương pháp đo khoảng cách được sử dụng bao gồm đo khoảng cách trải phổ, đo khoảng cách ngoài băng và mở cửa sổ trong băng.Ví dụ: phương pháp phạm vi thẻ thời gian được sử dụng để đo thời gian trễ của vòng lặp tín hiệu trước tiên từ mỗi ONU đến OLT, sau đó chèn một giá trị Td độ trễ cân bằng cụ thể cho từng ONU, sao cho thời gian trễ vòng lặp của tất cả các ONU sau khi chèn Td (Gọi là giá trị độ trễ vòng lặp cân bằng Tequ) bằng nhau, kết quả tương tự như việc mỗi ONU được di chuyển đến cùng một khoảng cách logic như OLT, và sau đó khung có thể được gửi chính xác theo công nghệ TDMA mà không bị xung đột..
(2) Quá trình khám phá
OLT thấy rằng ONU trong hệ thống PON gửi các bản tin Gate MPCP theo định kỳ.Khi nhận được bản tin Gate, ONU chưa đăng ký sẽ đợi một thời gian ngẫu nhiên (để tránh đăng ký đồng thời nhiều ONU), sau đó gửi bản tin Đăng ký tới OLT.Sau khi đăng ký thành công, OLT gán một LLID cho ONU.
(3) Ethernet OAM
Sau khi ONU đã 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 trên các liên kết ONU/OLT để tìm lỗi từ xa, 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 với mô hình băng thông cấu hình được 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.
(4) Dòng chảy hạ lưu
Khi OLT có lưu lượng để gửi ONU, nó sẽ mang thông tin LLID của ONU đích trong lưu lượng.Do các đặc tính phát sóng của PON, dữ liệu được gửi bởi OLT sẽ được phát tới tất cả các ONU.Chúng ta phải đặc biệt xem xét tình huống mà lưu lượng xuôi dòng truyền các luồng dịch vụ video.Do tính chất 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 rình mò các thông báo Yêu cầu tham gia IGMP và gửi dữ liệu phát đa hướng tới những người dùng liên quan đến nhóm này thay vì phát tới tất cả người dùng, giúp giảm lưu lượng theo cách này.
(5) Dòng chảy ngược dòng
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 Báo cáo tới OLT để yêu cầu cơ hội gửi, nêu chi tiết tình hình của từng hàng đợi. OLT gửi bản tin Cổng để đáp lại ONU, thông báo ONU thời gian bắt đầu của lần truyền tiếp theo OLT phải có khả năng quản lý các yêu cầu về băng thông cho tất cả các ONU và phải ưu tiên quyền truyền. Theo mức độ ưu tiên của hàng đợi và cân bằng các yêu cầu của nhiều ONU, OLT phải có khả năng để quản lý các yêu cầu về băng thông cho tất cả các ONU.Phân bổ động băng thông ngược dòng (tức thuật toán DBA).
2.2 Theo các đặc tính kỹ thuật của hệ thống EPON, các thách thức thử nghiệm mà hệ thống EPON phải đối mặt
(1) Xét quy mô hệ thống EPON
Mặc dù IEEE802.3ah không xác định số lượng tối đa trong hệ thống EPON, nhưng số lượng tối đa được hệ thống EPON hỗ trợ là từ 16 đến 128. Mỗi ONU tham gia hệ thống EPON yêu cầu phiên MPCP và phiên OAM.Khi nhiều trang web tham gia EPON, nguy cơ xảy ra lỗi hệ thống sẽ tăng lên.Ví dụ: mỗi ONU cần khám phá lại quy trình, quy trình đăng nhập và bắt đầu phiên OAM.Do đó, thời gian khôi phục của toàn bộ hệ thống sẽ tăng theo số lượng ONU.
(2) Vấn đề liên lạc của thiết bị
Các khía cạnh sau đây chủ yếu được xem xét cho giao tiếp của thiết bị:
●Thuật toán băng thông động (DBA) do các nhà sản xuất khác nhau cung cấp là khác nhau.
●Một số nhà sản xuất sử dụng “Các yếu tố cụ thể của tổ chức” của OAM để thiết lập các hành vi cụ thể.
●Việc phát triển giao thức MPCP có hoàn toàn nhất quán hay không.
●Các phương pháp đo khoảng cách do các nhà sản xuất khác nhau phát triển có phù hợp với quá trình xử lý đồng hồ hay không.
(3) Những nguy cơ tiềm ẩn trong việc truyền tải dịch vụ triple play trong hệ thống EPON
Do các đặc tính truyền dẫn của EPON, một số mối nguy hiểm tiềm ẩn sẽ xuất hiện khi truyền tải các dịch vụ chơi ba lần:
● Downstream lãng phí nhiều băng thông: Hệ thống EPON sử dụng chế độ truyền quảng bá ở xuôi: mỗi ONU sẽ nhận một lượng lớn lưu lượng gửi đến các ONU khác, gây lãng phí rất nhiều băng thông xuôi.
●Độ trễ ngược dòng tương đối lớn: Khi ONU gửi dữ liệu đến OLT, nó phải đợi cơ hội truyền do OLT phân bổ.Do đó, ONU phải đệm một lượng lớn lưu lượng truy cập ngược dòng, điều này sẽ gây ra độ trễ, jitter và mất gói.
3 Công nghệ thử nghiệm EPON
Thử nghiệm EPON chủ yếu bao gồm một số khía cạnh như thử nghiệm khả năng tương tác, thử nghiệm giao thức, thử nghiệm hiệu suất truyền dẫn hệ thống, xác minh dịch vụ và chức năng.Cấu trúc liên kết kiểm tra tiêu chuẩn được hiển thị trong Hình 2. Các sản phẩm IxN2X của IXIA cung cấp thẻ kiểm tra EPON chuyên dụng, giao diện kiểm tra EPON, có thể chụp và phân tích các giao thức MPCP và OAM, có thể gửi lưu lượng EPON, cung cấp chương trình kiểm tra tự động và có thể giúp người dùng kiểm tra Các thuật toán DBA.
