Als wirksame Kommunikationsmethode, die häufig genutzt wird. EPON wird von Benutzern verwendet, um eine Verbindung zum Zugangsnetzwerk herzustellen. In diesem Artikel wird die Schlüsseltechnologie von EPON kurz beschrieben, die Anwendung von EPON in der optischen Kommunikation ausführlich vorgestellt und das technische Prinzip analysiert.
1.DeriEinführungvon EPON
PON ist eine Kurzform von Passive Optical Network, einer optischen Zugangstechnologie, die zur Unterstützung von Punkt-zu-Mehrpunkt-Anwendungen entwickelt wurde. PON besteht aus Optical Line Terminal (OLT), Optische Netzwerkeinheit (ONU) und optisches Verteilungsnetzwerk (ODN). Sein wesentliches Merkmal besteht darin, dass ODN ausschließlich aus passiven Geräten besteht und das Signal von einer einzelnen gemeinsamen Glasfaser über einen Splitter an jeden einzelnen Benutzer verteilt wird. Dieses System wird deshalb als passives optisches Netzwerk bezeichnet Es unterscheidet sich von der herkömmlichen Verbindung zwischen der Zentrale und dem Kunden, und die elektronischen Quellgeräte befinden sich zwischen diesem Zugangsnetzwerk. Zusätzlich zu den Vorteilen der Einsparung von Glasfaserressourcen kann PON den Betrieb und die Wartung des Netzwerksystems erheblich vereinfachen Sehr effektiv bei der Reduzierung von Bau- und Betriebskosten. Darüber hinaus gewährleistet die Struktur rein optischer Medien und eines transparenten Glasfaser-Breitbandnetzes die technische Sicherheit zukünftiger Geschäftsausweitungen.
Die EPON-Technologie kombiniert die Ethernet-Technologie mit der PON-Technologie, um auf einfache Weise einen Punkt-zu-Multipunkt-Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Glasfaserzugang zu realisieren. Die Punkt-zu-Multipunkt-Topologie ist der von EPON übernommene Strukturmodus, während der Broadcast-Modus für den Downlink verwendet wird Für die Upline wird der TDMA-Modus verwendet, der eine bidirektionale Datenübertragung realisieren kann.
2.Zusammensetzung von EPON
Als Punkt-zu-Mehrpunkt-Glasfaserzugangstechnologie besteht das Passive Optical Network (PON) aus einem lokalen Optical Line Terminal (OLT), benutzerseitige optische Netzwerkeinheit (ONU) und Optical Distribution Network (ODN).
2.1OLT
Die meiste Zeit,OLTist im zentralen Maschinenraum untergebracht. Es bietet eine Glasfaser-Entschuldigung für passive optische Netzwerke in der Abwärtsrichtung, GE, 10baes-t, 100base-t, 10gbase-x und andere Schnittstellen in der Aufwärtsrichtung undOLTunterstützt die EI-Schnittstelle zur Realisierung des TDM-Sprachzugriffs.
2.2ONU/ONT
ONU/ONT wird auf der Benutzerseite platziert und verwendet hauptsächlich das Ethernet-Protokoll, um eine transparente Übertragung von Benutzerdaten zu realisieren. Daten können zwischen weitergeleitet werdenOLTUndONU.
2.3 ODN
Als passiver Glasfaserzweig verbindet ODN die passiven Geräte vonOLTUndONU. Die Hauptfunktion von ODN besteht darin, Downlink-Daten zu verteilen und Uplink-Daten zu zentralisieren. Da es sich um einen passiven Vorgang handelt, ist der Einsatz passiver Splitter sehr flexibel und für viele Umgebungen geeignet. Im allgemeinen Sinne hat jeder POS eine Split-Rate von 8, 16, 32 oder 64 und können auf mehreren Ebenen verbunden werden.
3.IEinführungof key tTechnologienof EPON
3.1Dbasfor ddynamischbundBreiteaStandort
Echtzeit (ms/us-Größe) ändert den Uplink-Bandbreitenmechanismus jeder OUN auf EPON, bekannt als dynamischer Bandbreitenzuweisungsalgorithmus. Wenn in EPON die Bandbreite statisch zugewiesen wird, ist der Übertragungsratendienst für die Datenkommunikation sehr ungeeignet.Wenn Die Bandbreite wird statisch mit Spitzengeschwindigkeit zugewiesen, und die gesamte Systembandbreite wird in kurzer Zeit erschöpft sein. Die Bandbreitenrate ist nicht hoch, andererseits verbessert die dynamische Bandbreitenzuweisung die Bandbreitennutzung des SystemsONUkann durch DBA realisiert werden. Dynamische Bandbreitenanpassung zwischenONUkann die Effizienz der PON-Upline-Bandbreite verbessern. Aufgrund der Verbesserung der Bandbreitennutzungseffizienz können mehr W-Benutzer zu einem vorhandenen PON hinzugefügt werden, und der Bandbreitenspitzenwert, den W-Benutzer erreichen können, kann mit der Bandbreite des PON vergleichbar sein oder diese sogar übertreffen traditionelle einheitliche Zuteilungsmethode.
Die zentralisierte Steuerung ist eine Möglichkeit zur dynamischen Bandbreitenzuweisung. Diese Methode ist für alleONUUplink-Nachrichten werden angewendetOLTfür die Bandbreite alsoOLTnach Wunsch desONUAutorisierung gemäß dem relevanten Algorithmus für Breitband, der W berücksichtigt. Die Grundidee des Zuteilungskriterienalgorithmus besteht darin, dass jeder ONU-Lee-Uplink die Zeitverteilung der Zellankunft segmentieren und Bandbreite anfordern kann. Entsprechend der Anforderung jedes EinzelnenONU, OLTWeist die Bandbreite fair und sinnvoll zu und bewältigt Verarbeitungsüberlastung, Informationsfehlercode, Zellenverlust usw.
3.2Wiederverwendung der Technologie des Uplink-Kanals
Derzeit ist die Hauptimplementierung das Zeitmultiplex (TDMA), das gleichzeitig als Zeitschlitzmultiplex, statistisches Zeitmultiplex, Direktzugriff usw. verwendet werden kann. M – Zeit – Schlitzzeit – Divisionsmultiplex weist einige Mängel auf. Wenn beispielsweise einige Zeitschlitze nicht verwendet werden, belegt es eine bestimmte Bandbreite, sodass die Anpassungsfähigkeit des Dienstes mit hoher Burst-Rate nicht stark genug istONUerfordert Synchronisation und andere Direktzugriffsmethoden ohne eine bestimmte Zugriffszeit. Daher wird im Allgemeinen statistisches Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffsmultiplexing verwendet, nachdem die Knappheit der beiden verglichen wurde. Wenn das Uplink-Signal übertragen wird, wird der Ethernet-Frame in dem Zeitschlitz gesendet, zu dem das Uplink-Signal übertragen wird DieONUwird zugewiesen, und die Größe der durch das statistische Multiplexen bereitgestellten Daten wird verwendet, um die Größe des Zeitschlitzes zu ändern.
3.3 Die Entfernungs- und Verzögerungskompensationstechnologie von OLT undONUPlug-and-Play-Technologie
Da der Upstream-Kanal von EPON TDMA verwendet, führt der Mehrpunktzugriff zu einer Verzögerung der Datenrahmen jedes einzelnen KanalsONUAnders, daher wird die Technologie zur Entfernungsmessung und Verzögerungskompensation eingeführt, um die Kollision von Daten im Zeitbereich zu verhindern. Um die Kollision von Zeitbereichsdaten zu vermeiden, sollten Entfernungsmessung und Zeitverzögerungskompensationstechnologie verwendet werden, um die gesamte Netzwerkzeitlücke zu synchronisieren. Auf diese Weise kommen Pakete gemäß dem DBA-Algorithmus in einem definierten Zeitfenster an und unterstützen Plug-and-PlayONU.Messung der Entfernung von jedemONUto OLTgenau und die Übertragungsverzögerung anpassenONUGenau kann das Intervall zwischen den sendenden Fenstern verkürzt werdenONU, verbessern Sie die Nutzung des Uplink-Kanals und reduzieren Sie die Verzögerung. Das EPON-Ranging wird gleichzeitig mit dem initiiert und abgeschlossenOLTpassiert und markiert gleichzeitig das Plug-and-Play desONUerkannt wird.
3.4Senden und Empfangen von Burst-Signalen
Da das Burst-Signal von jedemONUwird empfangen vonOLT, OLTmuss für einen bestimmten Zeitraum eine Phasensynchronisation realisieren und dann Daten empfangen. Dies erfordert die Verwendung optischer Geräte, die Burst-Signale unterstützen könnenONUUndOLT.Die meisten optischen Geräte können diese Anforderung nicht erfüllen, und eine kleine Anzahl optischer Geräte im Burst-Modus haben eine Arbeitsgeschwindigkeit von etwa 155 M, was relativ teuer ist. Um den Burst-Modus effektiver zu realisieren, werden daher spezielle Techniken verwendet Empfangsende. Der optische Burst-Übertragungskreis muss in der Lage sein, sehr schnell zu schließen und zu öffnen und Signale schnell aufzubauen. Daher ist das herkömmliche elektrooptische Umwandlungsmodul mit automatischer Leistungssteuerung mit Rückmeldung nicht mehr für den Einsatz geeignet, sondern erfordert Laser mit schnellerer Reaktion Empfangsende empfängt die Signallichtleistung jedes Benutzers unterschiedlich und noch variabler. Daher muss in der Burst-Empfangsschaltung der Empfangspegel (Schwellenwert) jedes Mal angepasst werden, wenn ein neues Signal empfangen wird.
4.Anwendung der Glasfaserkommunikation in Zellen
DerONUkann auf der Client-Seite (FTTH) oder auf dem Korridor (FTTB) eingestellt werden, dies gilt jedoch für Zugangszellen. Im FTTH-Modus ist die Anzahl der Benutzer ungewiss. In diesem Fall, um die Auslastung der Ausrüstung zu verbessern, Kosten zu senken und die Wartung zu erleichtern. Die Einstellung des optischen Teilers ist relativ konzentriert, und die Verwendung einer Lichtverteilungsebene dient der Einstellung des Ortes vieler Dinge im Computer Raum der Gemeinde oder die Gemeinde im Inneren der hellen Übergabebox. Nach dem Bau auf diese Weise kann die Nutzung der Geräte maximiert werden, unabhängig davon, ob die Anzahl der Benutzer zunimmt oder abnimmt. Wenn jedoch die Anzahl der Benutzer groß ist, steigt auch der Bedarf an Glasfaserzugängen stark an. Im FTTB-Modus wird OMU im Korridor eingestellt und der optische Splitter wird auf die gleiche Weise wie FTTH eingestellt. Dieser Zugang erfolgt in der Regel über den Flurschalten.
Abschluss
Die EPON-Technologie bietet viele Vorteile, wie z. B. eine breite Benutzerabdeckung, hohe Upstream- und Downstream-Geschwindigkeit, effiziente optische Übertragungseigenschaften, Einsparung von Glasfaserressourcen von Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerken usw. Für Sprachdaten, Video-Multiservice-Lagerung und Träger -Level-Betrieb bezeichnet technische Architektur, verfügt aber auch über passive, energiesparende und umweltschonende Eigenschaften ohne elektromagnetische Strahlung. Als optische Kommunikationstechnologie ist die EPON-Technologie von großer Bedeutung. Als eine der Mainstream-Technologien der Zukunft verfügt die EPON-Technologie über diese Eigenschaften Es zeichnet sich durch starke Anpassungsfähigkeit an die Einsatzumgebung, hohe Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit aus und ist damit die beste Wahl für den Aufbau des Breitbandzugangsnetzwerks der nächsten Generation.