For det første, hvilket problem bruges PON til at løse?
● Med fremkomsten af tjenester med høj båndbredde, såsom video on demand, onlinespil og IPTV, har brugerne et presserende behov for at øge adgangsbåndbredden. Eksisterende ADSL-baserede bredbåndsadgangsmetoder er stadig sværere at opfylde brugernes krav til høj båndbredde, to- måde transmissionskapacitet og sikkerhed.
● På grund af den lange transmissionsafstand, stærke anti-interferensevne og stor kapacitet er den optiske fiber blevet meget brugt i backbone-netværket. I de senere år, med faldet i prisen på den optiske anordning, er den optiske fiber gradvist blevet det første valg for transmissionsmediet i adgangsnetværket.
● Passive Optical Network (PON) er relativt lavpris i fiberadgangstilstand og kan opgraderes problemfrit. Det bliver i stigende grad begunstiget af teleoperatører og anses for at være en ideel løsning til at løse "sidste mile"-problemet.
For det andet sammensætningen af PON
PON består af tre dele: en optisk linjeafslutning (OLT), en optisk netværksenhed (ONU), og en passiv optisk splitter (POS).
PON er en asymmetrisk, punkt-til-multipunkt (P2MP) struktur. Rollerne spillet afOLTog denONUer forskellige. DeOLTsvarer til rollen som Mesteren, ogONUsvarer til Slavens rolle.
For det tredje, fordelene ved PON:
● Gemmer
P2P – N optiske fibre; 2N optisk transceiver
P2PCurb – 1 fiber; 2N+2 optisk transceiver; kræver lokal strømforsyning; sparer mange fibre
P2MP (PON) – 1 fiber; N+1 optisk transceiver; et stort antal optiske fibre gemt; et stort antal optiske transceivere
● Pålidelig
Signalet passerer ikke gennem den aktive elektroniske enhed under PON-transmissionsprocessen, hvilket i høj grad reducerer det potentielle fejlpunkt;
Brugen af passive enheder forenkler netværkshierarkiet, og den fladtrykte netværksstruktur er lettere at vedligeholde og administrere.
● Lang distance
PON-transmissionsafstanden er 10 til 20 km, hvilket fuldstændigt overvinder begrænsningen af afstanden mellem Ethernet- og xDSL-adgangsmetoder og i høj grad øger fleksibiliteten i operatørens slutkontorinstallation.
● Høj båndbredde
Sammenlignet med xDSL har PON højere båndbredde og opfylder fuldt ud behovene for fremtidige HDTV online broadcast-tjenester.
● Fleksibel
PON-netværksmodellen er ikke begrænset, og netværket af træ- og stjernetopologi kan bygges fleksibelt.
PON er især velegnet til lejligheder, hvor brugeradgangsinformationspunkterne er spredte, og en trunk-optisk fiber kan tilfredsstille alle brugeres adgang til adgangsinformationspunkter.
For det fjerde, den vigtigste standard for PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984 protokolstandard, opgradering og udvidelse af APON, der bruger et fælles rammeformat til at yde support til en række tjenester. Den maksimale hastighed er 2,5 Gbps. GPON har fordele i høj hastighed og understøttelse af flere tjenester, men teknologien er kompleks, omkostningerne er høje, og produktets modenhed er ikke høj.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokolstandard, som transmitterer Ethernet-formatpakker på PON-netværket og kan understøtte 1,25 Gbps symmetrisk hastighed. EPON er baseret på Ethernet-teknologi, og protokollen er enkel og effektiv. Sammenlignet med APON har GPON indlysende fordele med hensyn til omkostninger.
For det femte, nøgleteknologier fra EPON
● Kanalmultipleksing
EPON-systemet anvender WDM-teknologi til at realisere enkeltfiber tovejs transmission;
Kanalhastigheden er 1,25 Gbps upstream og downstream.
● EPON downlink transmissionstilstand – broadcast-tilstand
● EPON uplink-transmissionstilstand – TDMA-tilstand
● Multipoint Control Protocol – MPCP
I modsætning til Ethernet P2P-arkitekturen er PON en P2MP-arkitektur. DeONUkonkurrerer om uplink-kanalressourcer, og en voldgiftsmekanisme er nødvendig for at undgå uplink-datakollisioner og for at allokere kanalressourcer korrekt. 802.3ah-protokollen specificerer den tilsvarende kontrolprotokol, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definerer hovedsageligt et Multi-point MAC Control-underlag til at udvide og erstatte MAC Control-underlaget defineret af 802.3-protokollen. MPCP-protokollens kontrolramme har en højere prioritet end MACClient-datarammen.
● Rangerings- og forsinkelseskompensation
EPON uplink-transmissionen anvender TDMA-tilstanden. DeOLTbestemmer tidspunktet forONUat sende data. Siden hverONUer forskellig fraOLT, vil der være en forsinkelsesforskel. Hvis der ikke er nogen effektiv forsinkelseskompensationsmekanisme, vil uplink-datatransmissionskonflikten stadig forekomme.
EPON-rækkevidde og forsinkelseskompensation er nøgleteknologierne til uplink-kanalmultipleksing. Ø I DiscoveryProcessing-processen erOLTberegner RTT-værdien (RoundTrip Time) for hverONUved at måle de nyregistreredeONU.
DeOLTbruger RTT til at justere autorisationstiden for hverONU.
DeOLTkan også starte rækkevidde, når den modtager en MPCP PDU.
RTT-beregning:
GATE-rammen indeholder et "tidsstempel"-felt, somONUbruges til at opdatere det lokale tidsregister. DeOLTkan beregne RTT gennem den modtagne REPORT-ramme for at udføre eksperimentel kompensation.
● Dynamic Bandwidth Allocation (DBA)
Sammenligning af faste og dynamiske tidsintervaller:
