باعتبارها وسيلة اتصال فعالة يتم استخدامها في كثير من الأحيان. يستخدم المستخدمون EPON للاتصال بشبكة الوصول. في هذه الورقة، يتم وصف التكنولوجيا الرئيسية لـ EPON بإيجاز، ويتم تقديم تطبيق EPON في الاتصالات البصرية بالتفصيل، ويتم تحليل مبدأها الفني.
1.الiمقدمةمن إيبون
PON هو اختصار للشبكة الضوئية السلبية، وهي تقنية وصول بصري تم تطويرها لدعم التطبيقات من نقطة إلى عدة نقاط. يتكون PON من محطة الخط البصري (أولت)، وحدة الشبكة الضوئية (ONU) وشبكة التوزيع البصري (ODN). وتتمثل ميزتها الأساسية في أن شبكة ODN تتكون كلها من أجهزة سلبية، ويتم توزيع الإشارة من ألياف ضوئية مشتركة واحدة إلى كل مستخدم فردي من خلال جهاز تقسيم. ويسمى هذا النظام بالشبكة الضوئية المنفعلة لأنها إنه يختلف عن الاتصال التقليدي بين المكتب المركزي والعميل، والأجهزة الإلكترونية المصدر موجودة بين شبكة الوصول هذه. بالإضافة إلى مزايا توفير موارد الألياف، يمكن لـ PON تبسيط تشغيل وصيانة نظام الشبكة إلى حد كبير، وهو فعال للغاية في تقليل تكاليف البناء والتشغيل. علاوة على ذلك، يضمن هيكل الوسائط الضوئية النقية وشبكة النطاق العريض من الألياف الضوئية الشفافة الأمان الفني لتوسيع الأعمال في المستقبل.
تجمع تقنية EPON بين تقنية Ethernet وتقنية PON لتحقيق الوصول إلى ألياف إيثرنت عالية السرعة من نقطة إلى عدة نقاط بطريقة بسيطة. طوبولوجيا نقطة إلى عدة نقاط هي الوضع الهيكلي الذي تعتمده EPON، بينما يتم استخدام وضع البث للوصلة الهابطة ويتم استخدام وضع TDMA للاتصال بالإنترنت، والذي يمكنه تحقيق نقل البيانات في اتجاهين.
2. تكوين EPON
باعتبارها تقنية وصول للألياف من نقطة إلى عدة نقاط، تتكون الشبكة الضوئية المنفعلة (PON) من محطة خط بصرية محلية (أولت)، وحدة الشبكة الضوئية من جانب المستخدم (ONU) وشبكة التوزيع البصري (ODN).
2.1أولت
في أغلب الأحيان،أولتيتم وضعها في غرفة الآلة المركزية. يوفر عذرًا للألياف الضوئية للشبكة الضوئية المنفعلة في الاتجاه الهبوطي، وGE، و10baes-t، و100base-t، و10gbase-x وغيرها من الواجهات في الاتجاه الصعودي، وأولتيدعم واجهة EI لتحقيق الوصول الصوتي TDM.
2.2ONU/ أونت
ONUيتم وضع /ONT في نهاية المستخدم، وذلك باستخدام بروتوكول Ethernet بشكل أساسي لتحقيق النقل الشفاف لبيانات المستخدم. يمكن إعادة توجيه البيانات بينأولتوONU.
2.3 أودن
كفرع من الألياف السلبية، يقوم ODN بتوصيل المعدات السلبيةأولتوONU. تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ ODN في توزيع بيانات الوصلة الهابطة ومركزية بيانات الوصلة الصاعدة. ونظرًا لأنها عملية سلبية، فإن نشر المقسم السلبي مرن جدًا ومناسب للعديد من البيئات. ومن المنطقي، أن كل نقطة بيع لديها معدل تقسيم يبلغ 8، 16، 32 أو 64، ويمكن توصيلها على مستويات متعددة.
3. أنامقدمةof key tالتكنولوجياتoو إيبون
3.1Dباسfor dديناميكيbوالعرضaالموقع
يغير الوقت الفعلي (حجم ms/us) آلية عرض النطاق الترددي للوصلة الصاعدة لكل OUN على EPON، والمعروفة باسم خوارزمية تخصيص عرض النطاق الترددي الديناميكي. في EPON، إذا تم تخصيص عرض النطاق الترددي بشكل ثابت، فإن خدمة معدل النقل لاتصالات البيانات غير مناسبة للغاية. يتم تخصيص عرض النطاق الترددي بشكل ثابت عند ذروة السرعة، وسيتم استنفاد عرض النطاق الترددي للنظام بأكمله في وقت قصير. معدل عرض النطاق الترددي ليس مرتفعًا، ومن ناحية أخرى، فإن تخصيص عرض النطاق الترددي الديناميكي سيحسن استخدام عرض النطاق الترددي للنظام.متطلبات الخدمة المفاجئةONUيمكن تحقيقه بواسطة DBA. تعديل عرض النطاق الترددي الديناميكي بينONUيمكن تحسين كفاءة عرض النطاق الترددي الأعلى لـ PON. نظرًا لتحسين كفاءة استخدام النطاق الترددي، يمكن إضافة المزيد من مستخدمي W على PON الحالي، ويمكن أن تكون قيمة ذروة عرض النطاق الترددي التي يمكن لمستخدمي W الوصول إليها قابلة للمقارنة أو حتى تتجاوز عرض النطاق الترددي لـ PON طريقة التوزيع الموحدة التقليدية
التحكم المركزي هو وسيلة لتخصيص النطاق الترددي الديناميكي. هذه الطريقة للجميعONUيتم تطبيق رسائل الوصلة الصاعدة علىأولتلعرض النطاق الترددي، ثمأولتبناء على طلب الONUالترخيص وفقًا للخوارزمية ذات الصلة للنطاق العريض الذي يمثل W. الفكرة الأساسية لخوارزمية معايير التخصيص هي أن كل وصلة صاعد ONU lee يمكنها تقسيم التوزيع الزمني لوصول الخلية وطلب عرض النطاق الترددي. وفقًا لطلب كل منهاONU, أولتيخصص عرض النطاق الترددي بشكل عادل ومعقول، ويتعامل مع التحميل الزائد للمعالجة، ورمز خطأ المعلومات، وفقدان الخلايا، وما إلى ذلك.
3.2إعادة استخدام تكنولوجيا قناة الوصلة الصاعدة
في الوقت الحاضر، التنفيذ الرئيسي هو تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (TDMA)، والذي يمكن استخدامه في نفس الوقت تعدد الإرسال بتقسيم الوقت، وتعدد الإرسال بتقسيم الوقت الإحصائي، والوصول العشوائي وما إلى ذلك. ومع ذلك، M - الوقت - فتحة الوقت - تعدد الإرسال بالتقسيم له بعض أوجه القصور. على سبيل المثال، عندما لا يتم استخدام بعض الفترات الزمنية، فإنه يشغل نطاقًا تردديًا معينًا، بحيث لا تكون القدرة على التكيف مع الخدمة ذات معدل الاندفاع العالي قوية بما فيه الكفاية.ONUيحتاج إلى المزامنة وطرق الوصول العشوائي الأخرى دون وقت وصول معين. لذلك، يتم استخدام تعدد الإرسال المتعدد بتقسيم الوقت الإحصائي بشكل عام بعد مقارنة النقص في الاثنين. عندما يتم إرسال إشارة الوصلة الصاعدة، يتم إرسال إطار Ethernet في الفترة الزمنية التي الONUيتم تخصيصها، ويتم استخدام حجم البيانات التي يوفرها تعدد الإرسال الإحصائي لتغيير حجم الفترة الزمنية.
3.3 تقنية OLT لتعويض المدى والتأخير وONUتقنية التوصيل والتشغيل
نظرًا لأن القناة الأولية لـ EPON تستخدم TDMA، فإن الوصول متعدد النقاط يؤدي إلى تأخير إطار البيانات لكل منهاONUمختلفة، لذلك يتم تقديم تقنية تعويض النطاق والتأخير لمنع تصادم البيانات في المجال الزمني. ولتجنب تصادم بيانات المجال الزمني، يجب استخدام تقنية قياس المسافة وتعويض تأخير الوقت لمزامنة الفجوة الزمنية للشبكة بأكملها. بهذه الطريقة، تصل الحزم إلى فترة زمنية محددة وفقًا لخوارزمية DBA وتدعم التوصيل والتشغيلONU.قياس المسافة من كل منهماONUto أولتبدقة وضبط تأخير الإرسالONUعلى وجه التحديد يمكن أن تقلل من الفاصل الزمني بين إرسال النوافذONU، وتحسين استخدام قناة الوصلة الصاعدة وتقليل التأخير. يتم بدء نطاق EPON وإكماله في نفس الوقت الذي يتم فيهأولتيمر، بمناسبة نفس الوقت الذي يتم فيه التوصيل والتشغيلONUتم الكشف عنها.
3.4إرسال واستقبال الإشارات المتفجرة
منذ إشارة انفجار لكل منهماONUيتم استقباله من قبلأولت, أولتيحتاج إلى تحقيق تزامن الطور لفترة من الوقت ثم استقبال البيانات. ويتطلب ذلك استخدام أجهزة بصرية قادرة على دعم إشارات الاندفاع فيONUوأولت.لا تستطيع معظم الأجهزة البصرية تلبية هذا المطلب، وعدد صغير من الأجهزة الضوئية في وضع الاندفاع تبلغ سرعة عملها حوالي 155 ميجا، وهو سعر مرتفع نسبيًا. ولذلك، من أجل تحقيق وضع الاندفاع بشكل أكثر فعالية، يتم استخدام تقنيات خاصة لـ نهاية الاستلام. يجب أن تكون دائرة نقل الاندفاع البصري قادرة على الإغلاق والفتح بسرعة كبيرة وإنشاء الإشارات بسرعة. ولذلك، فإن وحدة التحويل الكهروضوئية التقليدية التي تستخدم التحكم التلقائي في الطاقة مع التغذية المرتدة لم تعد مناسبة للاستخدام، ولكنها تتطلب أشعة ليزر ذات استجابة أسرع. يتلقى الطرف المتلقي طاقة ضوء الإشارة لكل مستخدم مختلفة وأكثر تنوعًا. لذلك، في دائرة استقبال الاندفاع، يجب تعديل مستوى الاستقبال (العتبة) في كل مرة يتم فيها استقبال إشارة جديدة.
4.تطبيق اتصالات الألياف الضوئية في الخلية
الONUيمكن ضبطها على جانب العميل (FTTH) أو على الممر (FTTB)، ولكن هذا في حالة خلايا الوصول. في وضع FTTH، يكون عدد المستخدمين غير مؤكد. في هذه الحالة، من أجل تحسين معدل استخدام المعدات وتقليل التكاليف وتسهيل الصيانة. يكون إعداد المقسم البصري مركزًا نسبيًا، واستخدام مستوى توزيع الضوء، وتحديد مكان أشياء كثيرة في الكمبيوتر غرفة المجتمع أو المجتمع داخل صندوق تسليم الضوء. بعد البناء بهذه الطريقة، بغض النظر عن زيادة أو نقصان عدد المستخدمين، يمكن تعظيم استخدام المعدات. ومع ذلك، عندما يكون عدد المستخدمين كبيرًا، ستزداد أيضًا الحاجة إلى الوصول إلى الألياف الضوئية كثيرًا. أثناء وضع FTTB، يتم ضبط OMU في الممر، ويتم ضبط الفاصل البصري بنفس طريقة FTTH. يتم تنفيذ طريقة الوصول هذه عمومًا في الممريُحوّل.
خاتمة
تتمتع تقنية EPON بالعديد من المزايا، مثل التغطية الواسعة للمستخدمين، والسرعة العالية في المنبع والمصب، وخصائص النقل البصري الفعالة، وتوفير موارد الألياف من نقطة إلى شبكة متعددة النقاط وما إلى ذلك. بالنسبة للبيانات الصوتية ومحمل الفيديو متعدد الخدمات والناقل تم تعيين التشغيل على مستوى البنية التقنية، ولكنه يتميز أيضًا بخصائص سلبية، ولا يوجد بها إشعاع كهرومغناطيسي موفرة للطاقة وحماية البيئة. وباعتبارها تقنية اتصالات بصرية، فإن تقنية EPON لها أهمية كبيرة. وباعتبارها واحدة من التقنيات السائدة في المستقبل، تتمتع تقنية EPON بالخصائص من القدرة القوية على التكيف مع بيئة النشر، والموثوقية العالية وخالية من الصيانة، لتصبح الخيار الأفضل لبناء شبكة الوصول إلى النطاق العريض من الجيل التالي.