Esiteks, millise probleemi lahendamiseks PON-i kasutatakse?
● Seoses suure ribalaiusega teenuste (nt tellitavad videod, võrgumängud ja IPTV) esilekerkimisega vajavad kasutajad kiiresti juurdepääsu ribalaiust. Olemasolevate ADSL-põhiste lairibajuurdepääsu meetodite puhul on üha raskem täita kasutajate nõudmisi suure ribalaiuse, kahe- edastusvõime ja turvalisus.
● Pika edastuskauguse, tugeva häiretevastase võime ja suure võimsuse tõttu on optilist kiudu magistraalvõrgus laialdaselt kasutatud. Viimastel aastatel on optilise seadme maksumuse alanemisega optiline kiud muutunud järk-järgult juurdepääsuvõrgu edastusmeediumi esimeseks valikuks.
● Passiivne optiline võrk (PON) on kiudoptilise juurdepääsu režiimis suhteliselt odav ja seda saab sujuvalt uuendada. Telekommunikatsioonioperaatorid eelistavad seda üha enam ja seda peetakse ideaalseks lahenduseks "viimase miili" probleemi lahendamiseks.
Teiseks PON-i koosseis
PON koosneb kolmest osast: optiline liiniots (OLT), optilise võrgu üksus (ONU) ja passiivne optiline jaotur (POS).
PON on asümmeetriline punkt-multipunkt (P2MP) struktuur. Rollid, mida mängisidOLTjaONUon erinevad. TheOLTon samaväärne Meistri rolliga jaONUon samaväärne orja rolliga.
Kolmandaks, PON-i eelised:
● Salvestamine
P2P – N optilist kiudu; 2N optiline transiiver
P2PCurb – 1 kiud; 2N+2 optiline transiiver; vajab kohalikku toiteallikat; säästab palju kiudaineid
P2MP (PON) – 1 kiud; N+1 optiline transiiver; salvestatud suur hulk optilisi kiude; suur hulk optilisi transiivereid
● Usaldusväärne
PON-edastusprotsessi ajal ei läbi signaal aktiivset elektroonilist seadet, mis vähendab oluliselt võimalikku rikkepunkti;
Passiivsete seadmete kasutamine lihtsustab võrgu hierarhiat ning lamestatud võrgustruktuuri on lihtsam hooldada ja hallata.
● Pikamaa
PON-i edastuskaugus on 10–20 km, mis ületab täielikult Etherneti ja xDSL-i juurdepääsumeetodite vahelise kauguse piirangu ning suurendab oluliselt operaatori lõppkontori juurutamise paindlikkust.
● Suur ribalaius
Võrreldes xDSL-iga on PON-il suurem ribalaius ja see vastab täielikult tulevaste HDTV võrgusaadete teenuste vajadustele.
● Paindlik
PON-võrgumudel ei ole piiratud ning puu- ja tähetopoloogia võrku saab paindlikult üles ehitada.
PON sobib eriti hästi juhtudel, kui kasutaja juurdepääsu teabepunktid on hajutatud ja magistraal-optiline kiud võib rahuldada kõigi kasutajate juurdepääsu teabepunktidele.
Neljandaks, PON-i peamine standard
● GPON – GigabitPON, ITUG.984 protokolli standard, APON-i täiendus ja laiendus, mis kasutab tavalist kaadrivormingut, et pakkuda tuge erinevatele teenustele. Maksimaalne kiirus on 2,5 Gbps. GPON-il on eelised suure kiiruse ja mitme teenuse toetamises, kuid tehnoloogia on keeruline, hind on kõrge ja toote küpsus ei ole kõrge.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokolli standard, mis edastab Etherneti vormingus pakette PON-võrgus ja toetab sümmeetrilist kiirust 1,25 Gbps. EPON põhineb Etherneti tehnoloogial ning protokoll on lihtne ja tõhus. Võrreldes APON-iga on GPON-il kulude osas ilmsed eelised.
Viiendaks, EPONi peamised tehnoloogiad
● Kanalite multipleksimine
EPON-süsteem võtab ühekiulise kahesuunalise edastuse realiseerimiseks kasutusele WDM-tehnoloogia;
Kanali kiirus on 1,25 Gbps üles- ja allavoolu.
● EPON allalingi edastusrežiim – leviedastusrežiim
● EPON üleslingi edastusrežiim – TDMA režiim
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Erinevalt Etherneti P2P arhitektuurist on PON P2MP arhitektuur. TheONUkonkureerib üleslingi kanali ressursside pärast ning üleslingi andmekokkupõrgete vältimiseks ja kanaliressursside õigeks eraldamiseks on vaja arbitraažimehhanismi. Protokoll 802.3ah määrab vastava juhtimisprotokolli, mitmepunktilise MAC juhtimisprotokolli (MPCP);
lMPCP määratleb peamiselt mitmepunktilise MAC-juhtimise alamkihi, et laiendada ja asendada protokolliga 802.3 määratletud MAC-juhtimise alamkihti. MPCP-protokolli juhtraamil on kõrgem prioriteet kui MACClienti andmekaadril.
● Vahemaa ja viivituse kompenseerimine
EPON-i üleslingi edastamine võtab kasutusele TDMA-režiimi. TheOLTmäärab selle ajaONUandmete saatmiseks. Kuna igaONUon erinevOLT, tekib viivituse erinevus. Kui tõhus viivituse kompenseerimise mehhanism puudub, tekib üleslingi andmeedastuskonflikt ikkagi.
EPON-i ulatus ja viivituse kompenseerimine on üleslingi kanalite multipleksimise võtmetehnoloogiad. Ø DiscoveryProcessing protsessisOLTarvutab igaühe RTT (RoundTrip Time) väärtuseONUäsja registreeritud mõõtmisegaONU.
TheOLTkasutab RTT-d, et reguleerida igaühe autoriseerimisaegaONU.
TheOLTvõib algatada ka kauguse määramise, kui see võtab vastu MPCP PDU.
RTT arvutus:
GATE raam sisaldab ajatempli välja, misONUkasutab kohaliku ajaregistri värskendamiseks. TheOLTsaab arvutada RTT läbi vastuvõetud REPORT kaadri, et teostada eksperimentaalset kompensatsiooni.
● Dünaamiline ribalaiuse eraldamine (DBA)
Fikseeritud ajapilude ja dünaamiliste ajapilude võrdlus:
