تجزیه و تحلیل EPON بر اساس تحقیقات فناوری ارتباطات نوری EPON

به عنوان یک روش ارتباط موثر که اغلب استفاده می شود. EPON توسط کاربران برای اتصال به شبکه دسترسی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، فناوری کلیدی EPON به اختصار شرح داده شده و کاربرد EPON در ارتباطات نوری به تفصیل معرفی شده و اصل فنی آن مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

1.اینiمقدمهاز EPON
PON یک انقباض از شبکه نوری غیرفعال است که یک فناوری دسترسی نوری است که برای پشتیبانی از برنامه های نقطه به چند نقطه توسعه یافته است. PON از پایانه خط نوری تشکیل شده است.OLT، واحد شبکه نوری (ONU) و شبکه توزیع نوری (ODN). ویژگی اساسی آن این است که ODN همه از دستگاه های غیرفعال تشکیل شده است و سیگنال از یک فیبر نوری مشترک به هر کاربر از طریق یک تقسیم کننده پخش می شود. این سیستم را شبکه نوری غیرفعال می نامند زیرا با اتصال سنتی بین دفتر مرکزی و مشتری متفاوت است و دستگاه های الکترونیکی منبع بین این شبکه دسترسی هستند. PON علاوه بر مزایای صرفه جویی در منابع فیبر، می تواند عملیات و نگهداری سیستم شبکه را تا حد زیادی ساده کند. در کاهش هزینه های ساخت و ساز و بهره برداری بسیار موثر است. علاوه بر این، ساختار رسانه های نوری خالص و شبکه پهن باند فیبر نوری شفاف امنیت فنی گسترش تجارت آینده را تضمین می کند.
فناوری EPON فناوری اترنت را با فناوری PON ترکیب می‌کند تا دسترسی فیبر اترنت با سرعت بالا نقطه به چند نقطه را به روشی ساده محقق کند. توپولوژی نقطه به چند نقطه حالت ساختاری است که توسط EPON اتخاذ شده است، در حالی که حالت پخش برای اتصال پایین استفاده می‌شود. و حالت TDMA برای upline استفاده می شود که می تواند انتقال داده دو طرفه را تحقق بخشد.

2. ترکیب EPON
به عنوان یک فناوری دسترسی فیبر نقطه به چند نقطه، شبکه نوری غیرفعال (PON) از پایانه خط نوری محلی تشکیل شده است.OLT، واحد شبکه نوری سمت کاربر (ONU) و شبکه توزیع نوری (ODN).

2.1OLT
بیشتر اوقات،OLTدر ماشین آلات مرکزی قرار می گیرد. این بهانه فیبر نوری را برای شبکه های نوری غیرفعال در جهت رو به پایین، GE، 10baes-t، 100base-t، 10gbase-x و سایر رابط ها در جهت بالا فراهم می کند.OLTاز رابط EI برای تحقق دسترسی صوتی TDM پشتیبانی می کند.

2.2ONU/ONT
ONU/ONT در انتهای کاربر قرار می گیرد و عمدتاً از پروتکل اترنت برای تحقق انتقال شفاف داده های کاربر استفاده می کند. داده ها را می توان بین ارسال کردOLTوONU.

2.3 ODN
به عنوان یک شاخه فیبر غیرفعال، ODN تجهیزات غیرفعال را به هم متصل می کندOLTوONU. عملکرد اصلی ODN توزیع داده های downlink و متمرکز کردن داده های uplink است. از آنجایی که این یک عملیات غیرفعال است، استقرار تقسیم کننده غیرفعال بسیار انعطاف پذیر است و برای بسیاری از محیط ها مناسب است. به معنای متعارف، هر POS دارای نرخ تقسیم 8، 16، 32 است. یا 64، و می تواند در سطوح مختلف متصل شود.

3.Iمقدمهof key tفن آوری هاof EPON

3.1Dباسfor dپویاbو عرضaمکان
بلادرنگ (مقدار ms/us) مکانیسم پهنای باند آپلینک هر OUN را در EPON تغییر می دهد، که به عنوان الگوریتم تخصیص پهنای باند پویا شناخته می شود. در EPON، اگر پهنای باند به صورت ایستا تخصیص داده شود، سرویس نرخ انتقال برای ارتباطات داده بسیار نامناسب است. پهنای باند به صورت ایستا در اوج سرعت تخصیص داده می شود، کل پهنای باند سیستم در مدت زمان کوتاهی تمام می شود. نرخ W از پهنای باند زیاد نیست، از سوی دیگر، تخصیص پهنای باند پویا باعث بهبود استفاده از پهنای باند سیستم می شود. الزامات خدمات ناگهانیONUتوسط DBA قابل تحقق است. تنظیم پهنای باند پویا بینONUمی تواند کارایی پهنای باند upline PON را بهبود بخشد. با توجه به بهبود راندمان استفاده از پهنای باند، کاربران W بیشتری را می توان به PON موجود اضافه کرد و مقدار پیک پهنای باندی که کاربران W می توانند به آن برسند می تواند با پهنای باند آن مقایسه یا حتی بیشتر شود. روش تخصیص یکنواخت سنتی
کنترل متمرکز راهی برای تخصیص پویا پهنای باند است. این راه برای همه استONUپیام های uplink، اعمال می شوندOLTپس برای پهنای باندOLTبا توجه به درخواستONUمجوز مطابق با الگوریتم مربوطه برای پهنای باند به حساب W. ایده اصلی الگوریتم معیارهای تخصیص این است که هر لینک آپلود لی ONU می تواند توزیع زمانی ورود سلول و درخواست پهنای باند را تقسیم بندی کند. با توجه به درخواست هر یکONU, OLTپهنای باند را به طور منصفانه و معقول تخصیص می دهد و اضافه بار پردازش، کد خطای اطلاعات، از دست دادن سلول و غیره را مدیریت می کند.

3.2استفاده مجدد از فناوری کانال آپلینک

در حال حاضر، پیاده سازی اصلی، مالتی پلکسی با دسترسی چندگانه تقسیم زمانی (TDMA) است، که می تواند همزمان از تقسیم بندی زمان اسلات، مالتی پلکسینگ دسترسی چندگانه تقسیم زمانی آماری، دسترسی تصادفی و غیره استفاده شود. اما، M – زمان – زمان اسلات - مالتی پلکس تقسیمی دارای کاستی هایی است. به عنوان مثال، زمانی که برخی از شکاف های زمانی استفاده نمی شوند، پهنای باند مشخصی را اشغال می کند، به طوری که سازگاری سرویس با نرخ انفجار بالا به اندازه کافی قوی نیست.ONUنیاز به همگام سازی و سایر روش های دسترسی تصادفی بدون زمان دسترسی معین دارد. بنابراین، مالتی پلکسی دسترسی چندگانه تقسیم زمان آماری معمولاً پس از مقایسه کمبود این دو مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که سیگنال uplink مخابره می شود، فریم اترنت در شکاف زمانی که به آن ارسال می شود، ارسال می شود. راONUتخصیص داده می شود و اندازه داده های ارائه شده توسط مالتی پلکس آماری برای تغییر اندازه شکاف زمانی استفاده می شود.

3.3 فناوری جبران دامنه و تاخیر OLT وONUفناوری plug-and-play

از آنجا که کانال بالادست EPON از TDMA استفاده می کند، دسترسی چند نقطه ای باعث تاخیر فریم داده هر یک می شودONUمتفاوت است، بنابراین فناوری جبران دامنه و تاخیر برای جلوگیری از برخورد داده ها در حوزه زمانی معرفی شده است. به منظور جلوگیری از برخورد داده های حوزه زمانی، اندازه گیری فاصله و فناوری جبران تاخیر زمانی باید برای همگام سازی کل فاصله زمانی شبکه استفاده شود. به این ترتیب بسته ها به یک بازه زمانی تعریف شده بر اساس الگوریتم DBA می رسند و از plug and play پشتیبانی می کنند.ONU.اندازه گیری فاصله از هر کدامONUto OLTبا دقت و تنظیم تاخیر انتقال ازONUدقیقا می تواند فاصله بین ارسال ویندوز را کاهش دهدONU، استفاده از کانال uplink را بهبود بخشد و تاخیر را کاهش دهد. محدوده EPON همزمان با شروع و تکمیل می شود.OLTعبور می کند، علامت گذاری همان زمانی که پلاگین و بازی ازONUتشخیص داده می شود.

3.4ارسال و دریافت سیگنال های انفجاری

از آنجایی که سیگنال انفجار هر کدامONUتوسط دریافت می شودOLT, OLTنیاز به تحقق همگام سازی فاز برای یک دوره زمانی و سپس دریافت داده دارد. این مستلزم استفاده از دستگاه های نوری است که قادر به پشتیبانی از سیگنال های انفجاری هستند.ONUوOLTاکثر دستگاه‌های نوری نمی‌توانند این نیاز را برآورده کنند و تعداد کمی از دستگاه‌های نوری حالت انفجاری دارای سرعت کار در حدود 155M هستند که قیمت نسبتاً بالایی دارد. بنابراین، برای درک مؤثرتر حالت انفجاری، از تکنیک‌های خاصی برای پایان دریافت مدار انتقال انفجار نوری باید بتواند خیلی سریع بسته و باز شود و سیگنال‌ها را به سرعت برقرار کند. بنابراین، ماژول تبدیل الکترواپتیکال سنتی با استفاده از کنترل خودکار قدرت با بازخورد دیگر برای استفاده مناسب نیست، اما به لیزرهایی با پاسخ سریع‌تر نیاز دارد. گیرنده دریافت کننده قدرت نور سیگنال هر کاربر متفاوت و حتی متغیرتر است. بنابراین، در مدار دریافت انفجار، هر بار که سیگنال جدیدی دریافت می شود، سطح دریافت (آستانه) نیاز به تنظیم دارد.

4. کاربرد ارتباط فیبر نوری در سلول

اینONUرا می توان در سمت مشتری (FTTH) یا در راهرو (FTTB) تنظیم کرد، اما این در مورد سلول های دسترسی است. در حالت FTTH، تعداد کاربران نامشخص است. در این حالت، به منظور بهبود میزان استفاده از تجهیزات، کاهش هزینه ها و تسهیل تعمیر و نگهداری. تنظیم تقسیم کننده نوری نسبتاً متمرکز است و استفاده از سطح توزیع نور، تنظیم مکان بسیاری از چیزها در رایانه است. اتاق جامعه یا جامعه در داخل جعبه تحویل نور. پس از ساخت به این صورت، صرف نظر از اینکه تعداد کاربران کم یا زیاد شود، می توان استفاده از تجهیزات را به حداکثر رساند. با این حال، زمانی که تعداد کاربران زیاد باشد، نیاز به دسترسی به فیبر نوری نیز بسیار افزایش می یابد. در حالی که در حالت FTTB، OMU در راهرو تنظیم می شود و تقسیم کننده نوری به همان روش FTTH تنظیم می شود. این حالت دسترسی به طور کلی در راهرو انجام می شودسوئیچ.

نتیجه گیری

فناوری EPON دارای مزایای بسیاری مانند پوشش گسترده کاربران، سرعت بالا در بالادست و پایین دست، ویژگی های انتقال نوری کارآمد، صرفه جویی در منابع فیبر از نقطه به شبکه چند نقطه و غیره است. برای داده های صوتی، بلبرینگ چند سرویس ویدیویی و حامل عملکرد در سطح معماری فنی تعیین شده است، اما دارای ویژگی های غیرفعال، بدون صرفه جویی در انرژی پرتوهای الکترومغناطیسی و حفاظت از محیط زیست است. به عنوان یک فناوری ارتباط نوری، فناوری EPON از اهمیت زیادی برخوردار است. فناوری EPON به عنوان یکی از فناوری های جریان اصلی در آینده دارای ویژگی هایی است. سازگاری قوی با محیط استقرار، قابلیت اطمینان بالا و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، تبدیل شدن به بهترین انتخاب برای ساخت نسل بعدی شبکه دسترسی پهن باند.