Първо, за решаването на какъв проблем се използва PON?
● С появата на услуги с висока честотна лента, като видео при поискване, онлайн игри и IPTV, потребителите имат спешна нужда от увеличаване на честотната лента на достъпа. Съществуващите ADSL-базирани методи за широколентов достъп все по-трудно отговарят на изискванията на потребителите за висока честотна лента, две- начин на предаване и сигурност.
● Поради голямото разстояние на предаване, силната способност против смущения и големия капацитет, оптичното влакно е широко използвано в опорната мрежа. През последните години, с намаляването на цената на оптичното устройство, оптичното влакно постепенно се превърна в първия избор за преносна среда на мрежата за достъп.
● Пасивната оптична мрежа (PON) е сравнително евтина в режим на достъп до оптични влакна и може да се надгражда гладко. Все повече се предпочита от телекомуникационните оператори и се смята за идеално решение за решаване на проблема с „последната миля“.
Второ, съставът на PON
PON се състои от три части: край на оптична линия (OLT), оптична мрежова единица (ONU) и пасивен оптичен сплитер (POS).
PON е асиметрична структура от точка към много точки (P2MP). Ролите, изпълнявани отOLTи наONUса различни. TheOLTе еквивалентна на ролята на Учителя иONUе еквивалентна на ролята на Роба.
Трето, предимствата на PON:
● Запазване
P2P – N оптични влакна; 2N оптичен трансивър
P2PCurb – 1 влакно; 2N+2 оптичен трансивър; изисква локално захранване; спестява много фибри
P2MP (PON) – 1 влакно; N+1 оптичен трансивър; голям брой спестени оптични влакна; голям брой оптични приемо-предаватели
● Надежден
Сигналът не преминава през активното електронно устройство по време на процеса на предаване на PON, което значително намалява потенциалната точка на повреда;
Използването на пасивни устройства опростява мрежовата йерархия, а плоската мрежова структура е по-лесна за поддръжка и управление.
● Голямо разстояние
Разстоянието на PON предаване е от 10 до 20 км, което напълно преодолява ограничението на разстоянието между методите за достъп Ethernet и xDSL и значително подобрява гъвкавостта на внедряването на крайния офис на оператора.
● Висока честотна лента
В сравнение с xDSL, PON има по-висока честотна лента и напълно отговаря на нуждите на бъдещите HDTV онлайн услуги за излъчване.
● Гъвкав
Мрежовият модел PON не е ограничен и мрежата от топология на дърво и звезда може да бъде изградена гъвкаво.
PON е особено подходящ за случаи, когато информационните точки за достъп на потребителя са разпръснати, а магистралното оптично влакно може да задоволи достъпа на всички потребители до информационните точки за достъп.
Четвърто, основният стандарт на PON
● GPON – GigabitPON, стандарт за протокол ITUG.984, надстройка и разширение на APON, използвайки общ формат на рамка за предоставяне на поддръжка за различни услуги. Максималната скорост е 2,5 Gbps. GPON има предимства във високата скорост и поддръжката на множество услуги, но технологията е сложна, цената е висока и зрелостта на продукта не е висока.
● EPON——Ethernetover PON, стандартен протокол IEEE802.3ah, който предава пакети във формат Ethernet в мрежата PON и може да поддържа симетрична скорост от 1,25 Gbps. EPON е базиран на Ethernet технология и протоколът е прост и ефективен. В сравнение с APON, GPON има очевидни предимства по отношение на цената.
Пето, ключови технологии на EPON
● Мултиплексиране на канали
Системата EPON използва WDM технология за реализиране на двупосочно предаване с едно влакно;
Скоростта на канала е 1,25 Gbps нагоре и надолу по веригата.
● EPON downlink предавателен режим – излъчващ режим
● EPON режим на предаване нагоре – TDMA режим
● Многоточков контролен протокол – MPCP
За разлика от Ethernet P2P архитектурата, PON е P2MP архитектура. TheONUсе конкурира за ресурси на канала за връзка нагоре и е необходим механизъм за арбитраж, за да се избегнат сблъсъци на данни за връзка нагоре и за правилно разпределяне на ресурсите на канала. Протоколът 802.3ah определя съответния контролен протокол, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP основно дефинира многоточков MAC контролен подслой, за да разшири и замени MAC контролния подслой, дефиниран от протокола 802.3. Контролният кадър на MPCP протокола има по-висок приоритет от кадъра с данни на MACClient.
● Обхват и компенсация за забавяне
Предаването на EPON нагоре приема режим TDMA. TheOLTопределя времето заONUза изпращане на данни. Тъй като всекиONUе различен отOLT, ще има разлика в забавянето. Ако няма ефективен механизъм за компенсиране на забавянето, конфликтът при предаване на данни нагоре все пак ще възникне.
EPON обхватът и компенсацията на забавянето са ключовите технологии за мултиплексиране на канали нагоре. Ø В процеса на DiscoveryProcessing,OLTизчислява RTT (RoundTrip Time) стойност на всекиONUчрез измерване на новорегистриранитеONU.
TheOLTизползва RTT, за да коригира времето за оторизация на всекиONU.
TheOLTможе също да инициира обхват, когато получи MPCP PDU.
RTT изчисление:
Рамката GATE съдържа поле „timestamp“, коетоONUизползва за опресняване на регистъра за местно време. TheOLTможе да изчисли RTT чрез получения кадър REPORT, за да извърши експериментална компенсация.
● Динамично разпределение на честотната лента (DBA)
Сравнение на фиксирани времеви интервали и динамични времеви интервали:
