1 مقدمه
با توسعه سریع فناوری دسترسی به پهنای باند، فناوری‌های مختلف دسترسی به پهنای باند در حال ظهور پس از باران ظهور کرده‌اند. پس از فناوری PON فناوری DSL و فناوری کابل، یکی دیگر از پلت فرم های دسترسی ایده آل، PON می تواند مستقیماً خدمات نوری یا خدمات FTTH را ارائه دهد. EPON نوع جدیدی از فناوری شبکه دسترسی فیبر است که از نقاط به ساختار چند نقطه ای، انتقال نور بدون منبع، ارائه خدمات مختلف اترنت استفاده می کند. از توپولوژی های PON برای پیاده سازی دسترسی اترنت استفاده می کند و فناوری PON در لایه فیزیکی در لایه فیزیکی استفاده می شود. بنابراین، مزایای فن آوری PON و فناوری اترنت را ادغام می کند: هزینه کم. پهنای باند بالا؛ مقیاس پذیری قدرتمند، بازسازی خدمات انعطاف پذیر و سریع؛ سازگاری با اترنت موجود؛ مدیریت راحت و غیره تست EPON بسیار متفاوت از تجهیزات سنتی اترنت است. این مقاله بر روی فناوری تست EPON تمرکز دارد.
2 معرفی فناوری EPON و چالش تست
اینEPONاین سیستم از تعداد زیادی واحد شبکه نوری، یک پایانه نوری (OLT) و یک یا چند طیف تشکیل شده است (شکل 1 را ببینید). در جهت downlink، سیگنال ارسال شده توسط OLT در تمام ONU ها پخش می شود. در جهت uplink، از تکنیک‌های چند کانالی TDMA استفاده می‌شود و اطلاعات uplink چندین ONU اطلاعات TDM را به OLT می‌سازد. 802.3AH فرمت فریم اترنت را تغییر دهید، قسمت پیش تعریفی را دوباره تعریف کنید، مُهرهای زمانی و شناسه‌های پیوند منطقی (LLID) اضافه کنید. LLID هر ONU سیستم PON را شناسایی می کند و LLID را در طول فرآیند کشف مشخص می کند.
3 تکنولوژی کلیدی در سیستم PON
در سیستم EPON، فاصله فیزیکی بین هر ONU و OLT در جهت انتقال اطلاعات بالادست برابر نیست. به طور کلی، سیستم EPON تصریح می کند که طولانی ترین فاصله از ONU تا OLT 20 کیلومتر و کوتاه ترین فاصله 0 کیلومتر است. این تفاوت فاصله باعث می شود که تاخیر بین 0 تا 200 ما تغییر کند. اگر شکاف جداسازی کافی وجود نداشته باشد، سیگنال‌های ONUهای مختلف ممکن است به طور همزمان به انتهای گیرنده OLT برسند و باعث تداخل سیگنال‌های بالادستی شوند. تضادها می توانند باعث تعداد زیادی خطا و از دست دادن همگام سازی و غیره شوند و در نتیجه سیستم به درستی کار نکند. با استفاده از روش محدوده، ابتدا فاصله فیزیکی را اندازه گیری کنید، سپس تمام ONU ها را در همان فاصله منطقی OLT تنظیم کنید و سپس روش TDMA را برای جلوگیری از درگیری اجرا کنید. روش های محدوده مورد استفاده در حال حاضر شامل محدوده طیف گسترده، محدوده خارج از باند و محدوده باز کردن پنجره در باند است. به عنوان مثال، با استفاده از روش محدوده مقیاس زمانی، ابتدا زمان تاخیر حلقه سیگنال را از هر ONU به OLT اندازه گیری کنید و سپس یک مقدار تاخیر تساوی Td خاص را برای هر ONU درج کنید، به طوری که تاخیرهای حلقه همه ONU ها پس از درج Td می توانند زمان (که به آن مقدار تاخیر حلقه تساوی Tequ گفته می شود) برابر است، و نتیجه مشابه انتقال هر ONU به همان فاصله منطقی OLT و سپس ارسال صحیح فریم مطابق با فناوری TDMA بدون برخورد است.
OLT متوجه می شود که ONU در سیستم PON به طور دوره ای پیام های MPCP Gate را ارسال می کند. پس از اینکه ONU ثبت نشده پیام Gate را دریافت کرد، برای یک زمان تصادفی منتظر می ماند (برای جلوگیری از ثبت همزمان چندین ONU)، و سپس یک پیام Register به OLT ارسال می کند. پس از ثبت موفقیت آمیز، OLT یک LLID را به ONU اختصاص می دهد.
پس از ثبت ONU با OLT، OAM اترنت در ONU فرآیند کشف را آغاز کرده و با OLT ارتباط برقرار می کند. OAM اترنت برای تشخیص خطاهای راه دور در پیوند ONU/OLT، راه اندازی حلقه برگشتی از راه دور و تشخیص کیفیت پیوند استفاده می شود. با این حال، اترنت OAM از PDU های OAM سفارشی، واحدهای اطلاعاتی و گزارش های زمانی پشتیبانی می کند. بسیاری از تولیدکنندگان ONU/OLT از پسوندهای OAM برای تنظیم عملکردهای ویژه ONUها استفاده می کنند. یک برنامه معمولی کنترل پهنای باند کاربران نهایی از طریق مدل پهنای باند پیکربندی توسعه یافته در ONU است. این نرم افزار غیر استاندارد کلید تست است و به مانعی برای ارتباط بین ONU و OLT تبدیل می شود.
وقتی OLT ترافیکی برای ارسال ONU داشته باشد، اطلاعات LLID مقصد ONU را در ترافیک حمل می کند. با توجه به ویژگی های پخش PON، داده های ارسال شده توسط OLT برای همه ONU ها پخش می شود. به طور خاص، وضعیتی که ترافیک پایین دستی جریان سرویس ویدیویی را منتقل می کند باید در نظر گرفته شود. با توجه به ویژگی های پخش سیستم EPON، زمانی که کاربر یک برنامه ویدیویی را سفارشی می کند، برای همه کاربران پخش می شود که پهنای باند پایین دست زیادی مصرف می کند. OLT معمولا از IGMP Snooping پشتیبانی می کند. این می تواند پیام های درخواست پیوستن IGMP را نظارت کند و به جای پخش برای همه کاربران، داده های چندپخشی را برای کاربران مرتبط با گروه ارسال کند و در نتیجه ترافیک را کاهش دهد.
فقط یک ONU می تواند ترافیک را در یک زمان خاص ارسال کند. ONU دارای چندین صف اولویت است (هر صف مربوط به یک سطح QoS است. ONU یک پیام گزارش به OLT ارسال می کند تا فرصت ارسال را درخواست کند و وضعیت هر صف را با جزئیات توضیح می دهد. OLT یک پیام Gate به ONU ارسال می کند تا به ONU اطلاع دهد. زمان شروع انتقال بعدی به OLT باید بتواند پهنای باند مورد نیاز همه ONU ها را مدیریت کند و با توجه به اولویت های صف، درخواست های ONU های متعدد را متعادل کند قادر به مدیریت پهنای باند مورد نیاز همه ONU ها و تخصیص پویا پهنای باند بالادستی (یعنی الگوریتم DBA) است.