1.PON-Einführung

(1)Was ist PON?

Die PON-Technologie (passives optisches Netzwerk) (einschließlich EPON, GPON) ist die wichtigste Implementierungstechnologie für die Entwicklung von FTTx (Fiber to the Home). Es kann Backbone-Glasfaserressourcen und Netzwerkebenen einsparen und unter Übertragungsbedingungen über große Entfernungen bidirektionale Funktionen mit hoher Bandbreite bereitstellen. Es gibt zahlreiche Arten von Zugangsdiensten, und ihre Fernverwaltungsfunktionen und die passive optische Verteilungsnetzwerkstruktur können die Betriebs- und Wartungskosten erheblich senken und mehrere Anwendungsszenarien unterstützen.

(2) Entwicklung der PON-Technologie

Seit der Entstehung von PON hat es sich über viele Jahre weiterentwickelt und eine Reihe von Konzepten, Spezifikationen und Produktsequenzen wie APON, BPON, EPON und GPON gebildet.

APON (ATMPON)

ATM ist ein zellbasiertes Übertragungsprotokoll. Technische Spezifikationen des 155-MBit/s-PON-Systems, Standards der ITU-TG.983-Serie;

BPON (BreitbandPON)

Der APON-Standard wurde später gestärkt, um eine Übertragungsrate von 622 Mbit/s zu unterstützen und gleichzeitig Funktionen wie dynamische Bandbreitenzuweisung und Schutz hinzuzufügen.

EPON (Ethernet PON)

GPON (GigabitPON)

(3) Glasfaser-Zugangstechnologie

2. EPON-Einführung

(1) Was ist EPON?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) ist eine Art Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerkstruktur, eine passive Glasfaserübertragungsmethode, die auf einer Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Plattform und einer TDM-Zeitmultiplex-MAC-Medienzugriffskontrollmethode (Time Division Multiplexing) basiert und mehrere An Breitbandzugangstechnologie für integrierte Dienste.

Das EPON-System nutzt die WDM-Technologie, um eine bidirektionale Einzelfaserübertragung zu realisieren.

(2) Prinzip von EPON

Um die eingehenden und ausgehenden Signale mehrerer Benutzerpaare auf derselben Glasfaser zu trennen, werden die folgenden zwei Multiplextechniken verwendet.

A. Der Downstream-Datenstrom nutzt Broadcast-Technologie.

B. Der Upstream-Datenstrom übernimmt die TDMA-Technologie.

(3)Das Prinzip des EPON-Downstreams

A. Weisen Sie nach dem eine eindeutige LLID zuONUist erfolgreich registriert.

B. Fügen Sie vor dem Beginn jedes Pakets eine LLID hinzu, um die letzten beiden Bytes der Ethernet-Präambel zu ersetzen.

C. Vergleichen Sie die LLID-Registrierungsliste, wenn dieOLTempfängt Daten. Wenn dieONUWenn er Daten empfängt, empfängt er nur Frames oder Broadcast-Frames, die seiner eigenen LLID entsprechen.

(4) Prinzip des EPON-Uplink

A. Vergleichen Sie die LLID-Registrierungsliste vor demOLTempfängt Daten.

B. JedeONUsendet einen Datenrahmen in dem von der Büroeinrichtung einheitlich zugewiesenen Zeitschlitz.

C. Das zugewiesene Zeitfenster gleicht die Entfernungslücke zwischen den ausLastund vermeidet Kollisionen zwischen denLast.

(5)Arbeitsprozess des EPON-Systems

OLTBetrieb

A. Generieren Sie Zeitstempelnachrichten für die Systemreferenzzeit.

B. Weisen Sie Bandbreite über MPCP-Frames zu. 3. Führen Sie Entfernungsmessungen durch.

C. KontrolleONUAnmeldung.

ONUBetrieb

A. DerONUsynchronisiert sich mit demOLTdurch den Zeitstempel des nachgeschalteten Kontrollrahmens.

b. ONUwartet auf den Erkennungsrahmen.

c. ONUFührt die Erkennungsverarbeitung durch, einschließlich: Ranging, Angabe der physischen ID und Bandbreite.

d. ONUwartet auf Autorisierung,ONUkann Daten nur während der autorisierten Zeit senden.

（6）Entwurf des EPON-Netzwerkmanagementsystems

Das EPON-Netzwerkmanagementsystem ist nach Netzwerkmanagementfunktionen in vier Module unterteilt: Konfigurationsmanagement, Leistungsmanagement, Fehlermanagement und Sicherheitsmanagement.

（7）Realisierung des EPON-Netzwerkmanagementsystems

A. Die Realisierung des EPON-Netzwerkmanagementsystems umfasst die Realisierung einer Netzwerkmanagementsoftware für Verwaltungsstationen und einer Agentenstationssoftware.

B. Das Netzwerkverwaltungssystem der Verwaltungsstation ist eine Kontrolleinheit, die Benutzern eine benutzerfreundliche interaktive Schnittstelle bietet und das SNMP-Protokoll zur Verwaltung des Agentenprozesses verwendet.

C. Die Implementierung von SNMP in der Agentenstation umfasst hauptsächlich die Implementierung der Agentenprozesssoftware sowie das Design und die Organisation von MIB.

3. GPON-Einführung

（1）Was ist GPON?

GPON (Gigabit-fähiges passives optisches Gigabit-PON-Netzwerk)-Technologie ist der breitbandige passive optische integrierte Zugangsstandard der neuesten Generation, der auf dem ITU-TG.984.x-Standard (International Telecommunication Union TG.984.x) basiert und sich durch hohe Bandbreite, hohe Effizienz, große Abdeckung, umfangreiche Benutzeroberfläche und vieles mehr auszeichnet Vorteile werden von den meisten Betreibern als ideale Technologie zur Realisierung von Breitband und einer umfassenden Transformation von Zugangsnetzdiensten angesehen.

（2）GPON-Prinzip

GPON-Downstream-Broadcast-Übertragung

GPONS-Upstream-TDMA-Modus

Die Netzwerktopologie des passiven Glasfaserübertragungsmodus besteht hauptsächlich ausOLT(optisches Leitungsterminal), ODN (optisches Verteilungsnetz) undONU(optische Netzwerkeinheit).

ODN bietet optische Übertragungsmittel fürOLTUndONU. Es besteht aus einem passiven optischen Splitter und einem passiven optischen Kombinierer. Es ist ein passives Gerät, das eine Verbindung herstelltOLTUndONU.

(3) GPON-Prinzip-Upstream

A. Die Übertragung der Upstream-Daten wird einheitlich durch die gesteuertOLT.

B. DerONUüberträgt Benutzerdaten gemäß dem von ihm zugewiesenen ZeitschlitzOLTum Datenübertragungskonflikte zu vermeiden, die durch die verursacht werdenONU.

C. DerONUfügt Uplink-Daten entsprechend dem Zeitschlitz-Zuweisungsrahmen in seinen eigenen Zeitschlitz ein und realisiert so die gemeinsame Nutzung der Uplink-Kanalbandbreite zwischen mehrerenLast.

（4）GPON-Netzwerkmodus

GPON verwendet hauptsächlich drei Netzwerkmodi: FTTH/O, FTTB+LAN und FTTB+DSL.

A. FTTH/O ist Glasfaser bis zum Haus/Büro. Nachdem die Glasfaser in den Splitter gelangt ist, wird sie direkt mit dem Benutzer verbundenONU. EinONUWird nur von einem Benutzer mit hoher Bandbreite und hohen Kosten verwendet und richtet sich im Allgemeinen an High-End-Benutzer und kommerzielle Benutzer.

B. FTTB+LAN nutzt Glasfaser, um das Gebäude zu erreichen, und verbindet dann verschiedene Dienste über eine große Kapazität mit mehreren BenutzernONU(genannt MDU). Daher teilen sich mehrere Benutzer die Bandbreitenressourcen eines BenutzersONU, und jede Person belegt eine geringere Bandbreite und geringere Kosten. , Im Allgemeinen für Low-End-Wohn- und Low-End-Gewerbenutzer.

C. FTTB+ADSL nutzt Glasfaser, um das Gebäude zu erreichen, und nutzt dann ADSL, um Dienste für mehrere Benutzer zu verbinden, und mehrere Benutzer teilen sich einONU. Bandbreite, Kosten und Kundenstamm ähneln denen von FTTB+LAN.

4. Vergleich der GPON- und EPON-Technologie

Angesichts der unterschiedlichen Eigenschaften der GPON- und EPON-Technologien kann für diese beiden Technologien die folgende Analyse durchgeführt werden.

（1）GPON unterstützt verschiedene Ratenstufen und kann asymmetrische Upstream- und Downstream-Raten unterstützen. GPON bietet einen größeren Spielraum bei der Auswahl optischer Komponenten und senkt dadurch die Kosten.

（2）EPON unterstützt nur ODN-Ebenen der Klassen A und B, während GPON die Klassen A, B und C unterstützen kann, sodass GPON ein Split-Verhältnis von bis zu 128 und eine Übertragungsentfernung von bis zu 20 km unterstützen kann.

（3） Vergleichen Sie nur das Protokoll, da der EPON-Standard auf der 802.3-Systemstruktur basiert und daher im Vergleich zum GPON-Standard die Protokollschichtung einfacher und die Systemimplementierung einfacher ist.

（4） ITU hat bei der Formulierung des GPON-Standards viele Konzepte des APON-Standards G.983 befolgt, der vollständiger ist als der von EFM formulierte EPON-Standard. Die Bereitstellung eines hocheffizienten TC-Layer-Mechanismus wird für die ITU ein zentraler Punkt bei der Formulierung von GPON-Standards sein.

（5） Der GPON-Standard legt fest, dass die TC-Unterschicht zwei Kapselungsmethoden anwenden kann: ATM und GFP. Die GFP-Kapselungsmethode eignet sich für die Übertragung von IP/PPP und anderen paketbasierten High-Level-Protokollen.