Za prvé, k jakému problému se PON používá?
● Se vznikem širokopásmových služeb, jako je video na vyžádání, online hry a IPTV, uživatelé naléhavě potřebují zvýšit přístupovou šířku pásma. Stávající metody širokopásmového přístupu založené na ADSL jsou stále obtížnější splnit požadavky uživatelů na vysokou šířku pásma, dva způsob přenosu a bezpečnost.
● Vzhledem k dlouhé přenosové vzdálenosti, silné odolnosti proti rušení a velké kapacitě bylo optické vlákno široce používáno v páteřní síti. V posledních letech, s poklesem nákladů na optické zařízení, se optické vlákno postupně stalo první volbou pro přenosové médium přístupové sítě.
● Pasivní optická síť (PON) má relativně nízkou cenu v režimu optického přístupu a lze ji plynule upgradovat. Je stále více preferován telekomunikačními operátory a je považován za ideální řešení pro řešení problému „poslední míle“.
Za druhé, složení PON
PON se skládá ze tří částí: optického zakončení linky (OLT), jednotka optické sítě (ONU) a pasivní optický rozdělovač (POS).
PON je asymetrická struktura typu point-to-multipoint (P2MP). Role, které hrajeOLTaONUjsou různé. TheOLTje ekvivalentní roli Mistra aONUje ekvivalentní roli otroka.
Za třetí, výhody PON:
● Ukládání
P2P – N optická vlákna; 2N optický transceiver
P2PCurb – 1 vlákno; 2N+2 optický transceiver; vyžaduje místní napájení; ušetří spoustu vlákniny
P2MP (PON) – 1 vlákno; N+1 optický transceiver; velký počet ušetřených optických vláken; velké množství optických transceiverů
● Spolehlivý
Signál neprochází aktivním elektronickým zařízením během procesu přenosu PON, což značně snižuje potenciální bod selhání;
Použití pasivních zařízení zjednodušuje síťovou hierarchii a zploštělá síťová struktura se snadněji udržuje a spravuje.
● Dlouhá vzdálenost
Přenosová vzdálenost PON je 10 až 20 km, což zcela překonává omezení vzdálenosti mezi přístupovými metodami Ethernet a xDSL a výrazně zvyšuje flexibilitu nasazení koncové kanceláře operátora.
● Vysoká šířka pásma
Ve srovnání s xDSL má PON větší šířku pásma a plně vyhovuje potřebám budoucích HDTV online vysílacích služeb.
● Flexibilní
Síťový model PON není omezen a síť stromové a hvězdicové topologie lze flexibilně budovat.
PON je vhodný zejména pro případy, kdy jsou uživatelské přístupové informační body rozptýlené a dálkové optické vlákno může uspokojit přístup všech uživatelů k přístupovým informačním bodům.
Za čtvrté, hlavní standard PON
● GPON – GigabitPON, standard protokolu ITUG.984, upgrade a rozšíření APON, využívající společný formát rámce k poskytování podpory pro různé služby. Maximální rychlost je 2,5 Gbps. GPON má výhody ve vysoké rychlosti a podpoře více služeb, ale technologie je složitá, náklady jsou vysoké a vyspělost produktu není vysoká.
● EPON——Ethernetover PON, standard protokolu IEEE802.3ah, který přenáší pakety ve formátu Ethernet v síti PON a může podporovat symetrickou rychlost 1,25 Gb/s. EPON je založen na technologii Ethernet a protokol je jednoduchý a efektivní. Ve srovnání s APON má GPON zjevné výhody z hlediska nákladů.
Za páté, klíčové technologie EPON
● Multiplexování kanálů
Systém EPON využívá technologii WDM k realizaci jednovláknového obousměrného přenosu;
Rychlost kanálu je 1,25 Gbps upstream a downstream.
● Režim přenosu EPON downlink – režim vysílání
● Režim přenosu EPON uplink – režim TDMA
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Na rozdíl od architektury Ethernet P2P je PON architektura P2MP. TheONUsoutěží o zdroje uplinkového kanálu a je zapotřebí rozhodovací mechanismus, aby se zabránilo kolizím uplinkových dat a aby se správně alokovaly zdroje kanálu. Protokol 802.3ah specifikuje odpovídající řídicí protokol, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP hlavně definuje vícebodovou podvrstvu MAC Control, která rozšiřuje a nahrazuje podvrstvu MAC Control definovanou protokolem 802.3. Řídicí rámec protokolu MPCP má vyšší prioritu než datový rámec MACClient.
● Kompenzace rozsahu a zpoždění
Přenos EPON uplink přijímá režim TDMA. TheOLTurčuje čas proONUk odeslání dat. Od každéhoONUse liší odOLT, bude rozdíl ve zpoždění. Pokud neexistuje účinný mechanismus kompenzace zpoždění, bude stále docházet ke konfliktu přenosu dat od uživatele.
Rozsah a kompenzace zpoždění EPON jsou klíčové technologie pro multiplexování uplinkového kanálu. Ø V procesu DiscoveryProcessing,OLTvypočítá hodnotu RTT (RoundTrip Time) každého z nichONUměřením nově registrovanýchONU.
TheOLTpoužívá RTT k úpravě času autorizace každého z nichONU.
TheOLTmůže také zahájit určování vzdálenosti, když obdrží MPCP PDU.
Výpočet RTT:
Snímek GATE obsahuje pole „časové razítko“, kteréONUpoužívá k obnovení místního časového registru. TheOLTmůže vypočítat RTT prostřednictvím přijatého rámce REPORT pro provedení experimentální kompenzace.
● Dynamické přidělování šířky pásma (DBA)
Porovnání pevných časových úseků a dynamických časových úseků:
