1. PON مقدمه

(1)PON چیست

فناوری PON (شبکه نوری غیرفعال) (شامل EPON، GPON) فناوری پیاده سازی اصلی برای توسعه FTTx (فیبر به خانه) است. این می تواند منابع فیبر ستون فقرات و سطوح شبکه را ذخیره کند، و می تواند قابلیت های دو طرفه پهنای باند بالا را در شرایط انتقال از راه دور ارائه دهد. انواع مختلفی از خدمات دسترسی وجود دارد و قابلیت های مدیریت از راه دور و ساختار شبکه توزیع نوری غیرفعال می تواند هزینه های عملیاتی و نگهداری را تا حد زیادی کاهش دهد و می تواند سناریوهای برنامه های متعدد را پشتیبانی کند.

（2） توسعه فناوری PON

از زمان ظهور PON، سال‌هاست که در حال توسعه بوده و مجموعه‌ای از مفاهیم، ​​مشخصات و توالی محصول مانند APON، BPON، EPON و GPON را تشکیل می‌دهد.

APON (ATMPON)

ATM یک پروتکل انتقال مبتنی بر سلول است. مشخصات فنی سیستم PON 155Mb/s، استانداردهای سری ITU-TG.983;

BPON (BroadbandPON)

استاندارد APON بعداً برای پشتیبانی از نرخ انتقال 622 مگابیت بر ثانیه تقویت شد و در عین حال عملکردهایی مانند تخصیص پهنای باند پویا و حفاظت را اضافه کرد.

EPON (Ethernet PON)

GPON (GigabitPON)

（3） فناوری دسترسی به فیبر نوری

2. معرفی EPON

(1) EPON چیست؟

EPON (شبکه نوری غیرفعال اترنت) نوعی ساختار شبکه نقطه به چند نقطه، روش انتقال فیبر نوری غیرفعال، مبتنی بر پلت فرم اترنت پرسرعت و روش کنترل دسترسی به رسانه MAC تقسیم زمان TDM (تقسیم زمان) است که چندین فناوری دسترسی پهنای باند خدمات یکپارچه

سیستم EPON از فناوری WDM برای تحقق انتقال دو طرفه تک فیبر استفاده می کند.

（2） اصل EPON

به منظور جداسازی سیگنال های ورودی و خروجی چندین جفت کاربر روی یک فیبر، از دو تکنیک مالتی پلکس زیر استفاده می شود.

الف جریان داده پایین دستی از فناوری پخش استفاده می کند.

ب جریان داده بالادست از فناوری TDMA استفاده می کند.

(3)اصل EPON-downstream

الف اختصاص یک LLID منحصر به فرد پس ازONUبا موفقیت ثبت شده است.

ب قبل از شروع هر بسته یک LLID اضافه کنید تا جایگزین دو بایت آخر مقدمه اترنت شود.

ج. مقایسه لیست ثبت نام LLID زمانی کهOLTداده ها را دریافت می کند. زمانی کهONUداده ها را دریافت می کند، فقط فریم ها یا فریم های پخشی را دریافت می کند که با LLID خودش مطابقت دارد.

（4）اصل EPON-Uplink

الف مقایسه لیست ثبت نام LLID قبل ازOLTداده ها را دریافت می کند.

ب هر کدامONUیک چارچوب داده را در شکاف زمانی که به طور یکنواخت توسط تجهیزات اداری تخصیص داده شده است ارسال می کند.

ج. شکاف زمانی تخصیص داده شده، فاصله بین فاصله را جبران می کندONUsو از برخورد بینONUs.

（5）فرایند کار سیستم EPON

OLTعملیات

الف پیام های مهر زمانی را برای زمان مرجع سیستم ایجاد کنید.

ب پهنای باند را از طریق فریم های MPCP اختصاص دهید. 3. انجام عملیات محدوده.

ج. کنترل کنیدONUثبت نام

ONUعملیات

الف اینONUباOLTاز طریق مهر زمانی قاب کنترل پایین دست.

b. ONUمنتظر فریم کشف است.

c. ONUپردازش کشف را انجام می دهد، از جمله: محدوده، تعیین شناسه فیزیکی و پهنای باند.

d. ONUمنتظر مجوز است،ONUفقط می تواند داده ها را در زمان مجاز ارسال کند.

(6) طراحی سیستم مدیریت شبکه EPON

سیستم مدیریت شبکه EPON با توجه به عملکردهای مدیریت شبکه به چهار ماژول تقسیم می شود: مدیریت پیکربندی، مدیریت عملکرد، مدیریت خطا و مدیریت ایمنی.

(7) تحقق سیستم مدیریت شبکه EPON

الف تحقق سیستم مدیریت شبکه EPON شامل تحقق نرم افزار مدیریت شبکه ایستگاه مدیریت و تحقق نرم افزار عامل ایستگاه می باشد.

ب سیستم مدیریت شبکه ایستگاه مدیریت یک نهاد کنترلی است که یک رابط تعاملی دوستانه را در اختیار کاربران قرار می دهد و از پروتکل SNMP برای مدیریت فرآیند عامل استفاده می کند.

ج. تحقق SNMP در ایستگاه عامل عمدتاً شامل تحقق نرم افزار فرآیند عامل و طراحی و سازماندهی MIB است.

3. معرفی GPON

(1) GPON چیست؟

GPON (شبکه اپتیکال غیرفعال Gigabit-CapablePON) فناوری آخرین نسل استاندارد دسترسی یکپارچه نوری غیرفعال پهن باند بر اساس استاندارد ITU-TG.984.x (اتحادیه بین المللی مخابرات TG.984.x)، با پهنای باند بالا، راندمان بالا، پوشش زیاد، رابط کاربری غنی و بسیاری موارد دیگر است. مزایا توسط اکثر اپراتورها به عنوان یک فناوری ایده آل برای تحقق پهنای باند و تحول جامع خدمات شبکه دسترسی در نظر گرفته می شود.

(2) اصل GPON

GPON انتقال پایین دست

حالت GPONS بالادست-TDMA

توپولوژی شبکه حالت انتقال فیبر نوری غیرفعال عمدتاً از آن تشکیل شده استOLT(ترمینال خط نوری)، ODN (شبکه توزیع نوری)، وONU(واحد شبکه نوری).

ODN ابزار انتقال نوری را برایOLTوONU. از تقسیم کننده نوری غیرفعال و ترکیب کننده نوری غیرفعال تشکیل شده است. این یک دستگاه غیرفعال است که متصل می شودOLTوONU.

（3） GPON اصل - بالادست

الف انتقال داده های بالادستی به طور یکنواخت توسط کنترل می شودOLT.

ب اینONUداده های کاربر را با توجه به بازه زمانی اختصاص داده شده توسطOLTبرای جلوگیری از تضادهای انتقال داده ایجاد شده توسطONU.

ج. اینONUداده‌های uplink را با توجه به چارچوب تخصیص شکاف زمانی در شکاف زمانی خود وارد می‌کند و به اشتراک گذاری پهنای باند کانال آپلینک بین چندگانه پی می‌برد.ONUs.

(4) حالت شبکه GPON

GPON عمدتاً از سه حالت شبکه استفاده می کند: FTTH/O، FTTB+LAN و FTTB+DSL.

الف FTTH/O فیبر برای خانه/دفتر است. پس از ورود فیبر نوری به اسپلیتر، مستقیماً به کاربر متصل می شودONU. یکONUتنها توسط یک کاربر، با پهنای باند بالا و هزینه بالا استفاده می شود و عموماً کاربران رده بالا و کاربران تجاری را هدف قرار می دهد.

ب FTTB+LAN از فیبر برای رسیدن به ساختمان استفاده می کند و سپس سرویس های مختلف را از طریق یک ظرفیت بزرگ به چندین کاربر متصل می کند.ONU(موسوم به MDU). بنابراین، چندین کاربر منابع پهنای باند یکی را به اشتراک می گذارندONU، و هر شخص پهنای باند کمتر و هزینه کمتری را اشغال می کند. ، به طور کلی برای کاربران مسکونی و تجاری کم پایان.

ج. FTTB+ADSL از فیبر برای رسیدن به ساختمان استفاده می‌کند و سپس از ADSL برای اتصال سرویس‌ها به چندین کاربر استفاده می‌کند و چندین کاربر یک سرویس را به اشتراک می‌گذارند.ONU. پهنای باند، هزینه و پایگاه مشتری مشابه FTTB+LAN است.

4. مقایسه فناوری GPON و EPON

با توجه به ویژگی های متفاوت فناوری های GPON و EPON می توان تحلیل های زیر را برای این دو فناوری انجام داد.

(1）GPON از انواع سطوح نرخ پشتیبانی می کند و می تواند از نرخ های بالادستی و پایین دستی نامتقارن پشتیبانی کند. GPON آزادی عمل بیشتری در انتخاب اجزای نوری دارد و در نتیجه هزینه ها را کاهش می دهد.

(2）EPON فقط از سطوح ODN کلاس A و B پشتیبانی می کند، در حالی که GPON می تواند کلاس A، B و C را پشتیبانی کند، بنابراین GPON می تواند تا 128 نسبت تقسیم و تا فاصله انتقال 20 کیلومتر را پشتیبانی کند.

(3) فقط از پروتکل مقایسه کنید، زیرا استاندارد EPON بر اساس ساختار سیستم 802.3 است، بنابراین در مقایسه با استاندارد GPON، لایه بندی پروتکل آن ساده تر است و اجرای سیستم آسان تر است.

(4) ITU بسیاری از مفاهیم استاندارد APON G.983 را در فرآیند تدوین استاندارد GPON دنبال کرده است که کاملتر از استاندارد EPON فرموله شده توسط EFM است. ارائه یک مکانیسم لایه TC بسیار کارآمد به یک نقطه کلیدی برای ITU در تدوین استانداردهای GPON تبدیل خواهد شد.

(5) استاندارد GPON تصریح می کند که لایه فرعی TC می تواند دو روش کپسوله سازی را اتخاذ کند، ATM و GFP. روش کپسوله سازی GFP برای حمل IP/PPP و سایر پروتکل های سطح بالا مبتنی بر بسته مناسب است.