1 مقدمة
مع التطور السريع لتكنولوجيا الوصول إلى النطاق العريض، ظهرت العديد من تقنيات الوصول إلى النطاق العريض الناشئة بعد المطر. بعد أن أصبحت تقنية PON هي تقنية DSL وتكنولوجيا الكابلات، وهي منصة وصول مثالية أخرى، يمكن لـ PON تقديم الخدمات البصرية أو خدمات FTTH مباشرة. EPON هو نوع جديد من تكنولوجيا شبكة الوصول إلى الألياف، وذلك باستخدام النقاط إلى بنية متعددة النقاط، ونقل الضوء بدون مصدر، وتوفير خدمات إيثرنت متنوعة. ويستخدم طبولوجيا PON لتنفيذ الوصول إلى Ethernet، ويتم استخدام تقنية PON في الطبقة المادية في الطبقة المادية. لذلك، فهو يدمج مزايا تقنية PON وتقنية Ethernet: التكلفة المنخفضة؛ عرض النطاق الترددي العالي. قابلية التوسع القوية وإعادة هيكلة الخدمة المرنة والسريعة؛ التوافق مع شبكة إيثرنت الموجودة؛ الإدارة المريحة، وما إلى ذلك. يختلف اختبار EPON كثيرًا عن معدات Ethernet التقليدية. تركز هذه المقالة على تقنية اختبار EPON.
2 إدخال تكنولوجيا EPON وتحدي الاختبار
الإبونيتكون النظام من مجموعة من وحدات الشبكة الضوئية، ومحطة ضوئية (OLT)، وواحد أو أكثر من الأطياف (انظر الشكل 1). في اتجاه الوصلة الهابطة، يتم بث الإشارة المرسلة بواسطة OLT على جميع وحدات ONU. في اتجاه الوصلة الصاعدة، تُستخدم تقنيات TDMA متعددة القنوات، وتقوم معلومات الوصلة الصاعدة لوحدات ONU المتعددة بإرسال معلومات TDM إلى OLT. 802.3AH تعديل تنسيق إطار Ethernet، وإعادة تعريف الجزء المحدد مسبقًا، وإضافة الطوابع الزمنية ومعرفات الارتباط المنطقي (LLID). يحدد LLID كل ONU لنظام PON ويحدد LLID أثناء عملية الاكتشاف.
3 التكنولوجيا الرئيسية في نظام PON
في نظام EPON، المسافة المادية بين كل ONU وOLT في اتجاه نقل المعلومات المنبع ليست متساوية. بشكل عام، ينص نظام EPON على أن أطول مسافة من ONU إلى OLT هي 20 كم، وأقصر مسافة هي 0 كم. يؤدي هذا الاختلاف في المسافة إلى اختلاف التأخير بين 0 و 200 لنا. إذا لم تكن هناك فجوة عزل كافية، فقد تصل الإشارات الصادرة عن وحدات ONU المختلفة إلى الطرف المستقبل لـ OLT في نفس الوقت، مما يتسبب في تعارض الإشارات الأولية. يمكن أن تتسبب التعارضات في حدوث عدد كبير من الأخطاء وفقدان المزامنة وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى عدم عمل النظام بشكل صحيح. باستخدام طريقة النطاق، قم أولاً بقياس المسافة المادية، ثم اضبط جميع وحدات ONU على نفس المسافة المنطقية مثل OLT، ثم قم بتنفيذ طريقة TDMA لتجنب التعارضات. وتشمل أساليب تحديد المدى المستخدمة حالياً تحديد المدى بتمديد الطيف، وتحديد المدى خارج النطاق، وتحديد المدى بفتح النافذة داخل النطاق. على سبيل المثال، باستخدام طريقة النطاق الزمني، قم أولاً بقياس وقت تأخير حلقة الإشارة من كل ONU إلى OLT، ثم أدخل قيمة Td لتأخير معادلة محدد لكل ONU، بحيث يمكن تأخير الحلقة لجميع وحدات ONU بعد إدراج Td يتم الحصول على الوقت (المشار إليه باسم قيمة تأخير حلقة المعادلة Tequ) متساوٍ، والنتيجة مشابهة لنقل كل ONU إلى نفس المسافة المنطقية مثل OLT، ثم إرسال الإطار بشكل صحيح وفقًا لتقنية TDMA دون تصادم.
يجد OLT أن ONU في نظام PON يرسل رسائل Gate MPCP بشكل دوري. بعد أن تتلقى ONU غير المسجلة رسالة البوابة، فسوف تنتظر وقتًا عشوائيًا (لتجنب التسجيل المتزامن لوحدات ONU المتعددة)، ثم ترسل رسالة تسجيل إلى OLT. بعد التسجيل الناجح، يقوم OLT بتعيين LLID إلى ONU.
بعد تسجيل ONU في OLT، يبدأ Ethernet OAM الموجود على ONU عملية الاكتشاف ويؤسس اتصالاً مع OLT. يتم استخدام Ethernet OAM لاكتشاف الأخطاء عن بعد على رابط ONU/OLT، وتشغيل الاسترجاع عن بعد، واكتشاف جودة الارتباط. ومع ذلك، توفر Ethernet OAM الدعم لوحدات OAM PDU ووحدات المعلومات وتقارير الوقت المخصصة. يستخدم العديد من الشركات المصنعة ONU/OLT امتدادات OAM لتعيين وظائف خاصة لوحدات ONU. التطبيق النموذجي هو التحكم في عرض النطاق الترددي للمستخدمين النهائيين من خلال نموذج عرض النطاق الترددي للتكوين الموسع في ONU. هذا التطبيق غير القياسي هو مفتاح الاختبار ويصبح عائقًا أمام التواصل بين ONU وOLT.
عندما يكون لدى OLT حركة مرور لإرسال ONU، فإنه سيحمل معلومات LLID الخاصة بالوجهة ONU في حركة المرور. نظرًا لخصائص البث الخاصة بـ PON، سيتم بث البيانات المرسلة بواسطة OLT إلى جميع وحدات ONU. وعلى وجه الخصوص، ينبغي النظر في الحالة التي تنقل فيها حركة المصب تدفق خدمة الفيديو. نظرًا لخصائص البث لنظام EPON، عندما يقوم المستخدم بتخصيص برنامج فيديو، سيتم بثه لجميع المستخدمين، مما يستهلك الكثير من النطاق الترددي المصب. يدعم OLT عادة IGMP Snooping. يمكنه مراقبة رسائل طلب الانضمام إلى IGMP وإرسال بيانات البث المتعدد إلى المستخدمين المرتبطين بالمجموعة بدلاً من البث إلى جميع المستخدمين، وبالتالي تقليل حركة المرور.
يمكن لـ ONU واحد فقط إرسال حركة المرور في وقت معين. تحتوي ONU على قوائم انتظار ذات أولوية متعددة (كل قائمة انتظار تتوافق مع مستوى جودة الخدمة. ترسل ONU رسالة تقرير إلى OLT لطلب فرصة إرسال، مع توضيح حالة كل قائمة انتظار بالتفصيل. يرسل OLT رسالة بوابة إلى ONU لإخبار ONU يجب أن يكون وقت بدء الإرسال التالي إلى OLT قادرًا على إدارة متطلبات النطاق الترددي لجميع وحدات ONU، ويجب أن يمنح الأولوية لسلطة الإرسال وفقًا لأولوية قائمة الانتظار، ويجب أن يكون هناك توازن بين طلبات ONU المتعددة قادر على إدارة متطلبات النطاق الترددي لجميع وحدات ONU وتخصيص النطاق الترددي المنبع ديناميكيًا (أي خوارزمية DBA).