1.مقدمة بون
(1)ما هو بون
تعد تقنية PON (الشبكة الضوئية المنفعلة) (بما في ذلك EPON وGPON) تقنية التنفيذ الرئيسية لتطوير FTTx (الألياف إلى المنزل). يمكنه توفير موارد الألياف الأساسية ومستويات الشبكة، ويمكنه توفير إمكانات عرض النطاق الترددي العالي في اتجاهين في ظل ظروف الإرسال لمسافات طويلة. هناك أنواع غنية من خدمات الوصول، وقدرات الإدارة عن بعد وبنية شبكة التوزيع الضوئية السلبية يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة، ويمكن أن تدعم سيناريوهات التطبيقات المتعددة.
(2) تطوير تكنولوجيا PON
منذ ظهور PON، تم تطويره لسنوات عديدة، وتشكيل سلسلة من المفاهيم والمواصفات وتسلسلات المنتجات مثل APON وBPON وEPON وGPON.
أبون (أتمبون)
ATM هو بروتوكول نقل قائم على الخلية. المواصفات الفنية لنظام PON بسرعة 155 ميجابايت/ثانية، ومعايير سلسلة ITU-TG.983؛
BPON (النطاق العريض)
تم تعزيز معيار APON لاحقًا لدعم معدل نقل يبلغ 622 ميجابايت/ثانية، مع إضافة وظائف مثل تخصيص النطاق الترددي الديناميكي والحماية.
إبون (إيثرنت بون)
غبون (جيجابتبون)
(3) تكنولوجيا الوصول إلى الألياف الضوئية
2. مقدمة EPON
(1) ما هو EPON؟
EPON (شبكة إيثرنت الضوئية السلبية) هي نوع من بنية الشبكة من نقطة إلى عدة نقاط، وطريقة نقل الألياف الضوئية السلبية، استنادًا إلى منصة إيثرنت عالية السرعة وطريقة التحكم في الوصول إلى وسائط MAC بتقسيم الوقت TDM (تعدد الإرسال بتقسيم الوقت)، مما يوفر وسائل متعددة تكنولوجيا الوصول إلى النطاق العريض للخدمات المتكاملة.
يستخدم نظام EPON تقنية WDM لتحقيق نقل ثنائي الاتجاه بألياف مفردة.
(2) مبدأ EPON
من أجل فصل الإشارات الواردة والصادرة لأزواج مستخدمين متعددة على نفس الألياف، يتم استخدام تقنيتي تعدد الإرسال التاليتين.
أ. يستخدم دفق البيانات المصب تكنولوجيا البث.
ب. يعتمد دفق البيانات المنبع تقنية TDMA.
(3)مبدأ EPON المصب
أ. قم بتعيين LLID فريد بعدONUتم تسجيله بنجاح.
ب. قم بإضافة LLID قبل بداية كل حزمة لاستبدال البايتتين الأخيرتين من تمهيد Ethernet.
ج. قارن قائمة تسجيل LLID عندماأولتيتلقى البيانات. عندماONUيتلقى البيانات، فهو يتلقى فقط الإطارات أو إطارات البث التي تطابق LLID الخاص به.
(4) مبدأ EPON-Uplink
أ. قارن قائمة تسجيل LLID قبلأولتيتلقى البيانات.
ب. كلONUيرسل إطار بيانات في الفترة الزمنية المخصصة بشكل موحد بواسطة المعدات المكتبية.
ج. الفاصل الزمني المخصص يعوض فجوة المسافة بينوحدات التشغيلويتجنب الاصطدامات بينوحدات التشغيل.
(5) عملية عمل نظام EPON
أولتعملية
أ. إنشاء رسائل الطابع الزمني للوقت المرجعي للنظام.
ب. تعيين عرض النطاق الترددي من خلال إطارات MPCP. 3. تنفيذ عمليات النطاق.
ج. يتحكمONUتسجيل.
ONUعملية
أ. الONUيتزامن معأولتمن خلال الطابع الزمني لإطار التحكم المصب.
b. ONUينتظر إطار الاكتشاف.
c. ONUينفذ معالجة الاكتشاف، بما في ذلك: تحديد المدى وتحديد المعرف الفعلي وعرض النطاق الترددي.
d. ONUينتظر الترخيص،ONUلا يمكن إرسال البيانات إلا خلال الوقت المصرح به.
(6) تصميم نظام إدارة شبكة EPON
ينقسم نظام إدارة شبكة EPON إلى أربع وحدات وفقًا لوظائف إدارة الشبكة: إدارة التكوين وإدارة الأداء وإدارة الأخطاء وإدارة السلامة.
(7) تحقيق نظام إدارة شبكة EPON
أ. يتضمن تحقيق نظام إدارة شبكة EPON تحقيق برنامج إدارة شبكة محطة الإدارة وتنفيذ برنامج محطة الوكيل.
ب. يعد نظام إدارة شبكة محطة الإدارة كيانًا تحكمًا يوفر للمستخدمين واجهة تفاعلية سهلة الاستخدام ويستخدم بروتوكول SNMP لإدارة عملية الوكيل.
ج. يتضمن تحقيق SNMP في محطة الوكيل بشكل أساسي تحقيق برنامج معالجة الوكيل وتصميم وتنظيم MIB.
3. مقدمة GPON
(1) ما هو GPON؟
غبون (جيجابت-CapablePON شبكة جيجابت الضوئية السلبية) التكنولوجيا هي أحدث جيل من معايير الوصول البصري السلبي المتكامل ذات النطاق العريض استنادًا إلى معيار ITU-TG.984.x (الاتحاد الدولي للاتصالات TG.984.x)، مع عرض نطاق ترددي عالي وكفاءة عالية وتغطية كبيرة وواجهة مستخدم غنية والعديد من الميزات الأخرى يعتبر معظم المشغلين المزايا تقنية مثالية لتحقيق النطاق العريض والتحول الشامل لخدمات شبكة الوصول.
(2) مبدأ GPON
GPON نقل البث المصب
وضع GPONS المنبع-TDMA
تتكون طوبولوجيا الشبكة لوضع نقل الألياف الضوئية السلبي بشكل أساسي منأولت(محطة الخط البصري)، ODN (شبكة التوزيع الضوئية)، وONU(وحدة الشبكة الضوئية).
توفر ODN وسائل نقل بصرية لـأولتوONU. وهو يتألف من الخائن البصري السلبي والمجمع البصري السلبي. إنه جهاز سلبي يتصلأولتوONU.
(3) مبدأ GPON المنبع
أ. يتم التحكم بشكل موحد في نقل البيانات الأولية بواسطةأولت.
ب. الONUينقل بيانات المستخدم وفقًا للفاصل الزمني المخصص لهأولتلتجنب تعارضات نقل البيانات الناتجة عنONU.
ج. الONUإدراج بيانات الوصلة الصاعدة في الفترة الزمنية الخاصة بها وفقًا لإطار تخصيص الفترة الزمنية، مما يحقق مشاركة عرض النطاق الترددي لقناة الوصلة الصاعدة بين عدةوحدات التشغيل.
(4) وضع شبكة GPON
تعتمد GPON بشكل أساسي ثلاثة أوضاع للشبكات: FTTH/O، وFTTB+LAN، وFTTB+DSL.
أ. FTTH/O عبارة عن ألياف تصل إلى المنزل/المكتب. بعد دخول الألياف الضوئية إلى جهاز التقسيم، يتم توصيلها مباشرة بالمستخدمONU. انONUيتم استخدامه من قبل مستخدم واحد فقط، مع عرض نطاق ترددي مرتفع وتكلفة عالية، ويستهدف بشكل عام المستخدمين المتميزين والمستخدمين التجاريين.
ب. يستخدم FTTB+LAN الألياف للوصول إلى المبنى، ومن ثم توصيل الخدمات المختلفة لمستخدمين متعددين من خلال شبكة ذات سعة كبيرةONU(يسمى MDU). ولذلك، يتشارك العديد من المستخدمين في موارد النطاق الترددي لمستخدم واحدONU، ويشغل كل شخص نطاقًا تردديًا أقل وتكلفة أقل. ، بشكل عام للمستخدمين السكنيين والتجاريين ذوي الدخل المنخفض.
ج. يستخدم FTTB+ADSL الألياف للوصول إلى المبنى، ثم يستخدم ADSL لتوصيل الخدمات لعدة مستخدمين، ويتشارك عدة مستخدمينONU. يتشابه عرض النطاق الترددي والتكلفة وقاعدة العملاء مع تلك الخاصة بـ FTTB+LAN.
4. مقارنة تكنولوجيا GPON و EPON
في ضوء الخصائص المختلفة لتقنيات GPON وEPON، يمكن إجراء التحليل التالي لهاتين التقنيتين.
(1) يدعم GPON مجموعة متنوعة من مستويات الأسعار، ويمكن أن يدعم معدلات المنبع والمصب غير المتماثلة. يتمتع GPON بحرية أكبر في اختيار المكونات الضوئية، وبالتالي تقليل التكاليف.
(2) يدعم EPON فقط مستويات ODN للفئة A وB، بينما يمكن لـ GPON دعم الفئات A وB وC، لذلك يمكن أن يدعم GPON ما يصل إلى 128 نسبة تقسيم ومسافة نقل تصل إلى 20 كم.
(3) قارن فقط بالبروتوكول، نظرًا لأن معيار EPON يعتمد على بنية النظام 802.3، لذا بالمقارنة مع معيار GPON، فإن طبقات البروتوكول الخاصة به أبسط وتنفيذ النظام أسهل.
(4) لقد اتبع الاتحاد الدولي للاتصالات العديد من مفاهيم معيار APON G.983 في عملية صياغة معيار GPON، وهو أكثر اكتمالاً من معيار EPON الذي صاغته EFM. سيصبح توفير آلية طبقة TC عالية الكفاءة نقطة رئيسية للاتحاد الدولي للاتصالات في صياغة معايير GPON.
(5) ينص معيار GPON على أن الطبقة الفرعية TC يمكنها اعتماد طريقتين للتغليف، ATM وGFP. تعتبر طريقة تغليف GFP مناسبة لحمل IP/PPP والبروتوكولات عالية المستوى الأخرى القائمة على الحزم.