Erstens: Welches Problem wird mit dem PON gelöst?
● Mit dem Aufkommen von Diensten mit hoher Bandbreite wie Video-on-Demand, Online-Spielen und IPTV benötigen Benutzer dringend eine Erhöhung der Zugangsbandbreite. Bestehende ADSL-basierte Breitbandzugangsmethoden werden zunehmend schwieriger, die Anforderungen der Benutzer an hohe Bandbreiten zu erfüllen. Wegübertragungsfähigkeit und Sicherheit.
● Aufgrund der großen Übertragungsentfernung, der starken Entstörungsfähigkeit und der großen Kapazität wird die Glasfaser häufig im Backbone-Netzwerk verwendet. Mit der Senkung der Kosten optischer Geräte hat sich in den letzten Jahren die Glasfaser nach und nach zum Übertragungsmedium erster Wahl für Zugangsnetze entwickelt.
● Passive optische Netzwerke (PON) sind im Glasfaser-Zugangsmodus relativ kostengünstig und können problemlos aufgerüstet werden. Es erfreut sich zunehmender Beliebtheit bei Telekommunikationsbetreibern und gilt als ideale Lösung zur Lösung des Problems der „letzten Meile“.
Zweitens die Zusammensetzung des PON
Das PON besteht aus drei Teilen: einem optischen Leitungsabschluss (OLT), eine optische Netzwerkeinheit (ONU) und einen passiven optischen Splitter (POS).
PON ist eine asymmetrische Punkt-zu-Mehrpunkt-Struktur (P2MP). Die Rollen derOLTund dieONUsind unterschiedlich. DerOLTentspricht der Rolle des Meisters und desONUentspricht der Rolle des Sklaven.
Drittens die Vorteile von PON:
● Speichern
P2P – N-Lichtwellenleiter; Optischer 2N-Transceiver
P2PCurb – 1 Faser; 2N+2 optischer Transceiver; erfordert lokale Stromversorgung; spart jede Menge Ballaststoffe
P2MP (PON) – 1 Faser; N+1 optischer Transceiver; eine große Anzahl optischer Fasern eingespart; eine große Anzahl optischer Transceiver
● Zuverlässig
Das Signal durchläuft während des PON-Übertragungsprozesses nicht das aktive elektronische Gerät, wodurch die potenzielle Fehlerquelle erheblich reduziert wird.
Der Einsatz passiver Geräte vereinfacht die Netzwerkhierarchie und die abgeflachte Netzwerkstruktur ist einfacher zu warten und zu verwalten.
● Lange Distanz
Die PON-Übertragungsentfernung beträgt 10 bis 20 km, wodurch die Entfernungsbeschränkung zwischen Ethernet- und xDSL-Zugangsmethoden vollständig überwunden wird und die Flexibilität des Endbüroeinsatzes des Betreibers erheblich erhöht wird.
● Hohe Bandbreite
Im Vergleich zu xDSL verfügt PON über eine höhere Bandbreite und erfüllt die Anforderungen zukünftiger HDTV-Online-Rundfunkdienste vollständig.
● Flexibel
Das PON-Netzwerkmodell unterliegt keinen Einschränkungen und das Netzwerk mit Baum- und Sterntopologie kann flexibel aufgebaut werden.
Das PON eignet sich besonders für Fälle, in denen die Benutzerzugangsinformationspunkte verstreut sind und eine Trunk-Glasfaser den Zugang aller Benutzer zu Zugangsinformationspunkten gewährleisten kann.
Viertens der Hauptstandard von PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984-Protokollstandard, Upgrade und Erweiterung von APON unter Verwendung eines gemeinsamen Rahmenformats zur Unterstützung einer Vielzahl von Diensten. Die maximale Rate beträgt 2,5 Gbit/s. GPON bietet Vorteile in Bezug auf hohe Geschwindigkeit und Unterstützung mehrerer Dienste, aber die Technologie ist komplex, die Kosten hoch und die Produktreife ist nicht hoch.
● EPON – Ethernet über PON, IEEE802.3ah-Protokollstandard, der Pakete im Ethernet-Format im PON-Netzwerk überträgt und eine symmetrische Rate von 1,25 Gbit/s unterstützen kann. EPON basiert auf der Ethernet-Technologie und das Protokoll ist einfach und effizient. Im Vergleich zu APON bietet GPON offensichtliche Kostenvorteile.
Fünftens: Schlüsseltechnologien von EPON
● Kanalmultiplexing
Das EPON-System nutzt die WDM-Technologie, um eine bidirektionale Einzelfaserübertragung zu realisieren.
Die Kanalrate beträgt 1,25 Gbit/s im Upstream und Downstream.
● EPON-Downlink-Übertragungsmodus – Broadcast-Modus
● EPON-Uplink-Übertragungsmodus – TDMA-Modus
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Im Gegensatz zur Ethernet-P2P-Architektur ist PON eine P2MP-Architektur. DerONUkonkurriert um Uplink-Kanalressourcen, und es ist ein Schlichtungsmechanismus erforderlich, um Uplink-Datenkollisionen zu vermeiden und Kanalressourcen ordnungsgemäß zuzuweisen. Das 802.3ah-Protokoll spezifiziert das entsprechende Steuerprotokoll, das Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definiert hauptsächlich eine Multi-Point-MAC-Control-Subschicht, um die durch das 802.3-Protokoll definierte MAC-Control-Subschicht zu erweitern und zu ersetzen. Der Kontrollrahmen des MPCP-Protokolls hat eine höhere Priorität als der MACClient-Datenrahmen.
● Bereichs- und Verzögerungskompensation
Die EPON-Uplink-Übertragung verwendet den TDMA-Modus. DerOLTbestimmt die Zeit für dieONUDaten zu senden. Da jederONUist anders als dieOLT, wird es einen Verzögerungsunterschied geben. Wenn kein wirksamer Mechanismus zur Verzögerungskompensation vorhanden ist, tritt weiterhin ein Uplink-Datenübertragungskonflikt auf.
EPON-Ranging und Verzögerungskompensation sind die Schlüsseltechnologien für das Uplink-Kanal-Multiplexing. Ø Im DiscoveryProcessing-Prozess wird dieOLTberechnet jeweils den RTT-Wert (RoundTrip Time).ONUdurch Messung der neu registriertenONU.
DerOLTverwendet RTT, um die Autorisierungszeit jedes einzelnen anzupassenONU.
DerOLTkann das Ranging auch initiieren, wenn es eine MPCP-PDU empfängt.
RTT-Berechnung:
Der GATE-Frame enthält ein „Zeitstempel“-Feld, das dieONUWird zum Aktualisieren des lokalen Zeitregisters verwendet. DerOLTkann die RTT über den empfangenen REPORT-Frame berechnen, um eine experimentelle Kompensation durchzuführen.
● Dynamische Bandbreitenzuweisung (DBA)
Vergleich von festen Zeitfenstern und dynamischen Zeitfenstern:
