Ως αποτελεσματική μέθοδος επικοινωνίας που χρησιμοποιείται συχνά. Το EPON χρησιμοποιείται από τους χρήστες για σύνδεση στο δίκτυο πρόσβασης. Σε αυτή την εργασία περιγράφεται συνοπτικά η βασική τεχνολογία του EPON, εισάγεται λεπτομερώς η εφαρμογή του EPON στην οπτική επικοινωνία και αναλύεται η τεχνική αρχή του.
1.Οiεισαγωγήτης ΕΠΟΝ
Το PON είναι μια συστολή του Παθητικού Οπτικού Δικτύου, το οποίο είναι μια τεχνολογία οπτικής πρόσβασης που αναπτύχθηκε για την υποστήριξη εφαρμογών από σημείο σε πολλαπλά σημεία. Το PON αποτελείται από τερματικό οπτικής γραμμής (OLT), Μονάδα οπτικού δικτύου (ONU) και Οπτικό Δίκτυο Διανομής (ODN). Το βασικό χαρακτηριστικό του είναι ότι το ODN αποτελείται από παθητικές συσκευές και το σήμα διαχέεται από μια κοινή κοινή οπτική ίνα σε κάθε μεμονωμένο χρήστη μέσω ενός διαχωριστή. Αυτό το σύστημα ονομάζεται Παθητικό Οπτικό Δίκτυο επειδή είναι διαφορετικό από την παραδοσιακή σύνδεση μεταξύ του κεντρικού γραφείου και του πελάτη και οι ηλεκτρονικές συσκευές πηγής βρίσκονται μεταξύ αυτού του δικτύου πρόσβασης. Εκτός από τα πλεονεκτήματα της εξοικονόμησης πόρων οπτικών ινών, το PON μπορεί να απλοποιήσει σημαντικά τη λειτουργία και τη συντήρηση του συστήματος δικτύου, το οποίο είναι πολύ αποτελεσματικό στη μείωση του κόστους κατασκευής και λειτουργίας. Επιπλέον, η δομή των καθαρών οπτικών μέσων και το διαφανές ευρυζωνικό δίκτυο οπτικών ινών διασφαλίζουν την τεχνική ασφάλεια της μελλοντικής επέκτασης της επιχείρησης.
Η τεχνολογία EPON συνδυάζει την τεχνολογία Ethernet με την τεχνολογία PON για την πραγματοποίηση πρόσβασης ινών Ethernet υψηλής ταχύτητας σημείου προς πολλαπλά σημεία με απλό τρόπο. Η τοπολογία από σημείο σε πολλαπλά σημεία είναι η δομική λειτουργία που υιοθετεί η EPON, ενώ η λειτουργία εκπομπής χρησιμοποιείται για κατερχόμενη σύνδεση και η λειτουργία TDMA χρησιμοποιείται για upline, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει αμφίδρομη μετάδοση δεδομένων.
2.Σύνθεση ΕΠΟΝ
Ως τεχνολογία πρόσβασης ινών από σημείο σε πολλαπλό σημείο, το Παθητικό Οπτικό Δίκτυο (PON) αποτελείται από τοπικό τερματικό οπτικής γραμμής (OLT), μονάδα οπτικού δικτύου από την πλευρά του χρήστη (ONU) και Οπτικό Δίκτυο Διανομής (ODN).
2.1OLT
Τις περισσότερες φορές,OLTτοποθετείται στο κεντρικό μηχανοστάσιο. Παρέχει δικαιολογία οπτικών ινών για παθητικό οπτικό δίκτυο προς τα κάτω, GE, 10baes-t, 100base-t, 10gbase-x και άλλες διεπαφές προς τα πάνω καιOLTυποστηρίζει διεπαφή EI για την πραγματοποίηση φωνητικής πρόσβασης TDM.
2.2ONU/ΟΝΤ
ONUΤο /ONT τοποθετείται στο άκρο χρήστη, χρησιμοποιώντας κυρίως πρωτόκολλο Ethernet για την πραγματοποίηση διαφανούς μεταφοράς δεδομένων χρήστη. Τα δεδομένα μπορούν να προωθηθούν μεταξύOLTκαιONU.
2,3 ODN
Ως κλάδος παθητικής ίνας, το ODN συνδέει τον παθητικό εξοπλισμό τουOLTκαιONU. Η κύρια λειτουργία του ODN είναι να διανέμει δεδομένα κατερχόμενης ζεύξης και να συγκεντρώνει δεδομένα ανοδικής ζεύξης. Επειδή είναι μια παθητική λειτουργία, η ανάπτυξη του παθητικού διαχωριστή είναι πολύ ευέλικτη και κατάλληλη για πολλά περιβάλλοντα. Με την κοινή λογική, κάθε POS έχει ρυθμό διαχωρισμού 8, 16, 32 ή 64, και μπορεί να συνδεθεί σε πολλαπλά επίπεδα.
3.Iεισαγωγήof key tτεχνολογίεςoστ ΕΠΟΝ
3.1Dμπαςfor dδυναμικήbκαι πλάτοςaτοποθεσία
Σε πραγματικό χρόνο (μέγεθος ms/us) αλλάζει τον μηχανισμό εύρους ζώνης ανοδικής σύνδεσης κάθε OUN στο EPON, γνωστός ως αλγόριθμος κατανομής δυναμικού εύρους ζώνης. Στο EPON, εάν το εύρος ζώνης εκχωρείται στατικά, τότε η υπηρεσία ρυθμού μετάδοσης για την επικοινωνία δεδομένων είναι πολύ ακατάλληλη. Εάν Το εύρος ζώνης κατανέμεται στατικά σε ταχύτητα αιχμής, ολόκληρο το εύρος ζώνης του συστήματος θα εξαντληθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα. Ο ρυθμός εύρους ζώνης W δεν είναι υψηλός, από την άλλη πλευρά, η δυναμική κατανομή εύρους ζώνης θα βελτιώσει τη χρήση του εύρους ζώνης του συστήματος. Ξαφνικές απαιτήσεις υπηρεσίαςONUμπορεί να πραγματοποιηθεί από το DBA. Δυναμική προσαρμογή εύρους ζώνης μεταξύONUμπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του εύρους ζώνης PON upline. Λόγω της βελτίωσης της αποτελεσματικότητας χρήσης του εύρους ζώνης, μπορούν να προστεθούν περισσότεροι χρήστες W σε ένα υπάρχον PON και η τιμή κορυφής του εύρους ζώνης που μπορούν να φτάσουν οι χρήστες W μπορεί να είναι συγκρίσιμη ή ακόμη και να υπερβαίνει το εύρος ζώνης του παραδοσιακή ενιαία μέθοδος κατανομής.
Ο κεντρικός έλεγχος είναι ένας τρόπος δυναμικής κατανομής εύρους ζώνης. Αυτός ο τρόπος είναι για όλουςONUανερχόμενα μηνύματα, εφαρμόζονται σεOLTγια το εύρος ζώνης, λοιπόνOLTσύμφωνα με το αίτημα τουONUεξουσιοδότηση σύμφωνα με τον σχετικό αλγόριθμο για την ευρυζωνικότητα που αντιστοιχούσε στο W. Η βασική ιδέα του αλγορίθμου κριτηρίων κατανομής είναι ότι κάθε ανοδική ζεύξη ONU lee μπορεί να τμηματοποιήσει τη χρονική κατανομή της άφιξης κυψέλης και να ζητήσει εύρος ζώνης. Σύμφωνα με το αίτημα κάθεONU, OLTκατανέμει το εύρος ζώνης δίκαια και εύλογα και χειρίζεται υπερφόρτωση επεξεργασίας, κωδικό σφάλματος πληροφοριών, απώλεια κυψέλης κ.λπ.
3.2Επαναχρησιμοποίηση τεχνολογίας καναλιού ανοδικής ζεύξης
Προς το παρόν, η κύρια εφαρμογή είναι η πολυπλεξία πολλαπλής πρόσβασης με διαίρεση χρόνου (TDMA), η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ταυτόχρονα πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου χρονοθυρίδας, πολυπλεξία πολλαπλής πρόσβασης στατιστικής διαίρεσης χρόνου, τυχαία πρόσβαση κ.λπ. Ωστόσο, M – χρόνος – χρόνος – η πολυπλεξία διαίρεσης έχει κάποιες ελλείψεις. Για παράδειγμα, όταν ορισμένες από τις χρονοθυρίδες δεν χρησιμοποιούνται, καταλαμβάνει ένα συγκεκριμένο εύρος ζώνης, έτσι ώστε η προσαρμοστικότητα της υπηρεσίας υψηλού ρυθμού έκρηξης δεν είναι αρκετά ισχυρή.ONUχρειάζεται συγχρονισμό και άλλες μεθόδους τυχαίας πρόσβασης χωρίς συγκεκριμένο χρόνο πρόσβασης. Ως εκ τούτου, η πολυπλεξία πολλαπλής πρόσβασης με στατιστική διαίρεση χρόνου χρησιμοποιείται γενικά μετά τη σύγκριση της έλλειψης των δύο. Όταν μεταδίδεται το σήμα ανερχόμενης ζεύξης, το πλαίσιο Ethernet αποστέλλεται στη χρονική θυρίδα στην οποία οONUεκχωρείται και το μέγεθος των δεδομένων που παρέχονται από τη στατιστική πολυπλεξία χρησιμοποιείται για την αλλαγή του μεγέθους της χρονικής θυρίδας.
3.3 Η τεχνολογία αποζημίωσης εμβέλειας και καθυστέρησης της OLT καιONUτεχνολογία plug-and-play
Επειδή το ανοδικό κανάλι του EPON ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙ TDMA, η πρόσβαση πολλαπλών σημείων κάνει την καθυστέρηση του πλαισίου δεδομένων του καθενόςONUδιαφορετική, επομένως η τεχνολογία αντιστάθμισης εμβέλειας και καθυστέρησης εισάγεται για να αποτραπεί η σύγκρουση δεδομένων στον τομέα χρόνου. Προκειμένου να αποφευχθεί η σύγκρουση δεδομένων χρονικού τομέα, η τεχνολογία μέτρησης απόστασης και αντιστάθμισης χρονικής καθυστέρησης θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τον συγχρονισμό ολόκληρου του χρονικού διαστήματος δικτύου. Με αυτόν τον τρόπο, τα πακέτα φτάνουν σε ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα σύμφωνα με τον αλγόριθμο DBA και υποστηρίζουν plug and play γιαONU.Μέτρηση της απόστασης από το καθέναONUto OLTμε ακρίβεια και ρυθμίζοντας την καθυστέρηση μετάδοσης τουONUακριβώς μπορεί να μειώσει το διάστημα μεταξύ της αποστολής των WindowsONU, βελτιώστε τη χρήση του καναλιού ανερχόμενης ζεύξης και μειώστε την καθυστέρηση. Η εμβέλεια EPON ξεκινά και ολοκληρώνεται την ίδια στιγμή που ηOLTπερνάει, σημαδεύοντας την ίδια στιγμή που το βύσμα και το παιχνίδι τουONUανιχνεύεται.
3.4Αποστολή και λήψη σημάτων ριπής
Από το σήμα έκρηξης του καθενόςONUπαραλαμβάνεται απόOLT, OLTπρέπει να πραγματοποιήσει συγχρονισμό φάσης για ένα χρονικό διάστημα και στη συνέχεια να λάβει δεδομένα. Αυτό απαιτεί τη χρήση οπτικών συσκευών ικανών να υποστηρίζουν σήματα ριπής σεONUκαιOLT.Οι περισσότερες οπτικές συσκευές δεν μπορούν να ανταποκριθούν σε αυτήν την απαίτηση και ένας μικρός αριθμός οπτικών συσκευών λειτουργίας ριπής έχει ταχύτητα εργασίας περίπου 155M, η οποία είναι σχετικά υψηλή σε τιμή. Ως εκ τούτου, προκειμένου να πραγματοποιηθεί η λειτουργία ριπής πιο αποτελεσματικά, χρησιμοποιούνται ειδικές τεχνικές για την τέλος λήψης. Το κύκλωμα μετάδοσης οπτικής ριπής πρέπει να μπορεί να κλείνει και να ανοίγει πολύ γρήγορα και να δημιουργεί γρήγορα σήματα. Επομένως, η παραδοσιακή μονάδα ηλεκτρο-οπτικής μετατροπής που χρησιμοποιεί αυτόματο έλεγχο ισχύος με ανάδραση δεν είναι πλέον κατάλληλη για χρήση, αλλά απαιτεί λέιζερ με ταχύτερη απόκριση. Το άκρο λήψης λαμβάνει η ισχύς του φωτός σήματος κάθε χρήστη είναι διαφορετική και ακόμη πιο μεταβλητή. Επομένως, στο κύκλωμα λήψης ριπής, το επίπεδο λήψης (κατώφλι) χρειάζεται να ρυθμίζεται κάθε φορά που λαμβάνεται νέο σήμα.
4.Εφαρμογή επικοινωνίας οπτικών ινών σε κυψέλη
ΟONUμπορεί να ρυθμιστεί στην πλευρά του πελάτη (FTTH) ή στο διάδρομο (FTTB), αλλά αυτό συμβαίνει στην περίπτωση κελιών πρόσβασης. Στη λειτουργία FTTH, ο αριθμός των χρηστών είναι αβέβαιος. Σε αυτή την περίπτωση, προκειμένου να βελτιωθεί το ποσοστό χρήσης του εξοπλισμού, να μειωθεί το κόστος και να διευκολυνθεί η συντήρηση. Η ρύθμιση του οπτικού διαχωριστή είναι σχετικά συγκεντρωμένη και η χρήση ενός επιπέδου κατανομής φωτός, η ρύθμιση της θέσης πολλών πραγμάτων στον υπολογιστή δωμάτιο της κοινότητας ή της κοινότητας μέσα στο κουτί παράδοσης φωτός. Μετά την κατασκευή με τέτοιο τρόπο, ανεξάρτητα από τον αριθμό των χρηστών που αυξάνεται ή μειώνεται, η χρήση του εξοπλισμού μπορεί να μεγιστοποιηθεί. Ωστόσο, όταν ο αριθμός των χρηστών είναι μεγάλος, η ανάγκη πρόσβασης σε οπτικές ίνες θα αυξηθεί επίσης πολύ. Ενώ σε λειτουργία FTTB, το OMU ρυθμίζεται στο διάδρομο και ο οπτικός διαχωριστής ρυθμίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως το FTTH. Αυτός ο τρόπος πρόσβασης πραγματοποιείται γενικά στο διάδρομοδιακόπτης.
Σύναψη
Η τεχνολογία EPON έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως ευρεία κάλυψη χρηστών, υψηλή ταχύτητα ανάντη και κατάντη, αποδοτικά χαρακτηριστικά οπτικής μετάδοσης, εξοικονόμηση πόρων οπτικών ινών από σημείο σε δικτύωση πολλών σημείων και ούτω καθεξής. Για φωνητικά δεδομένα, ρουλεμάν βίντεο πολλαπλών υπηρεσιών και φορέα -επίπεδο λειτουργίας χαρακτηρίζεται από τεχνική αρχιτεκτονική, αλλά έχει επίσης χαρακτηριστικά παθητική, χωρίς ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εξοικονόμησης ενέργειας και προστασίας του περιβάλλοντος. Ως τεχνολογία οπτικών επικοινωνιών, η τεχνολογία EPON είναι μεγάλης σημασίας. Ως μία από τις κύριες τεχνολογίες στο μέλλον, η τεχνολογία EPON έχει τα χαρακτηριστικά ισχυρής προσαρμοστικότητας στο περιβάλλον ανάπτυξης, υψηλής αξιοπιστίας και χωρίς συντήρηση, καθιστώντας την καλύτερη επιλογή για την κατασκευή του δικτύου ευρυζωνικής πρόσβασης επόμενης γενιάς.