معرفی فن آوری EPON و چالش های آزمایشی با آن مواجه شد

سیستم EPON از چندین واحد شبکه نوری (ONUیک ترمینال خط نوری (OLTو یک یا چند شبکه نوری (شکل 1 را ببینید). در جهت گسترش، سیگنال ارسال شده توسطOLTبرای همه پخش می شودONUs. 8h قالب فریم را تغییر دهید، قسمت جلویی را دوباره تعریف کنید و زمان و شناسایی منطقی (LLID) را اضافه کنید. LLID هر کدام را شناسایی می کندONUدر سیستم PON، و LLID در طول فرآیند کشف مشخص می شود.

(1) محدوده

در سیستم EPON، فاصله فیزیکی بین هر کدامONUوOLTدر بالادست جهت انتقال اطلاعات برابر نیست. سیستم عمومی EPON تصریح می کند که طولانی ترین فاصله بینONUوOLT20 کیلومتر است و کوتاه ترین مسافت 0 کیلومتر است. این اختلاف فاصله باعث می شود که تاخیر بین 0 تا 200 ما تغییر کند. اگر شکاف انزوا کافی وجود نداشته باشد، سیگنال ها از متفاوت استONUsممکن است به انتهای دریافت کننده برسدOLTدر عین حال که باعث تداخل سیگنال های بالادستی می شود. تداخل باعث تعداد زیادی خطا و از دست دادن همگام سازی و غیره می شود که باعث می شود سیستم به طور عادی کار نکند. با استفاده از روش محدوده، ابتدا فاصله فیزیکی را اندازه گیری کنید و سپس همه را تنظیم کنیدONUsبه همان فاصله منطقیOLTو سپس روش TDMA را برای جلوگیری از تعارض اجرا کنید. در حال حاضر، روش های محدوده مورد استفاده شامل محدوده طیف گسترده، محدوده خارج از باند و محدوده باز کردن پنجره در باند است. به عنوان مثال، از روش محدوده برچسب زمانی برای اندازه گیری زمان تاخیر حلقه سیگنال از هر یک استفاده می شودONUبهOLTو سپس مقدار Td تاخیر تساوی خاصی را برای هر کدام درج کنیدONU، به طوری که زمان تاخیر حلقه از همهONUsپس از درج Td (به نام مقدار تاخیر حلقه تساوی Tequ) برابر هستند، نتیجه مشابه هرONUبه همان فاصله منطقی منتقل می شودOLT، و سپس فریم را می توان به درستی مطابق با فناوری TDMA بدون درگیری ارسال کرد. .

(2) فرآیند کشف

اینOLTمتوجه می شود کهONUدر سیستم PON به صورت دوره ای پیام های MPCP Gate را ارسال می کند. با دریافت پیام گیت، ثبت نام نشدهONUیک زمان تصادفی منتظر خواهد ماند (برای جلوگیری از ثبت همزمان چندینONUs) و سپس یک پیام ثبت نام به آدرس ارسال کنیدOLT. پس از ثبت نام موفق،OLTیک LLID بهONU.

(3) OAM اترنت

بعد ازONUثبت نام کرده استOLT، OAM اترنت درONUفرآیند کشف را آغاز می کند و با آن ارتباط برقرار می کندOLT. اترنت OAM استفاده می شودONU/OLTپیوندهایی برای یافتن خطاهای راه دور، راه‌اندازی حلقه‌های برگشتی از راه دور و تشخیص کیفیت پیوند. با این حال، اترنت OAM از PDU های OAM سفارشی، واحدهای اطلاعاتی و گزارش های زمانی پشتیبانی می کند. بسیاریONU/OLTسازندگان از پسوندهای OAM برای تنظیم عملکردهای ویژه استفاده می کنندONUs. یک برنامه معمولی برای کنترل پهنای باند کاربران نهایی با مدل پهنای باند پیکربندی توسعه یافته درONU. این نرم افزار غیر استاندارد کلید آزمون است و مانعی برای ارتباط بین بین می شودONUوOLT.

(4) جریان پایین دست

زمانی کهOLTدارای ترافیک برای ارسال استONU، اطلاعات LLID مقصد را حمل می کندONUدر ترافیک به دلیل ویژگی های پخش PON، داده های ارسال شده توسطOLTبرای همه پخش خواهد شدONUs. ما باید به ویژه وضعیتی را در نظر بگیریم که در آن ترافیک پایین دستی جریان های سرویس ویدیویی را منتقل می کند. با توجه به ماهیت پخش سیستم EPON، هنگامی که کاربر یک برنامه ویدیویی را سفارشی می کند، برای همه کاربران پخش می شود که پهنای باند پایین دستی را بسیار مصرف می کند.OLTمعمولا از IGMP Snooping پشتیبانی می کند. می‌تواند پیام‌های درخواست عضویت IGMP را ردیابی کند و به جای پخش برای همه کاربران، داده‌های چندپخشی را برای کاربران مرتبط با این گروه ارسال کند و از این طریق ترافیک را کاهش دهد.

(5) جریان بالادست

فقط یکیONUمی تواند ترافیک را در یک زمان خاص ارسال کند. اینONUدارای صف های اولویت متعدد (هر صف مربوط به یک سطح QoS استONUیک پیام گزارش بهOLTبرای درخواست فرصت ارسال، با جزئیات وضعیت هر صف. اینOLTیک پیام دروازه در پاسخ بهONU، گفتن بهONUزمان شروع انتقال بعدیOLTباید بتواند پهنای باند مورد نیاز را برای همه مدیریت کندONUs، و باید مجوز انتقال را در اولویت قرار دهد. با توجه به اولویت صف و تعادل درخواست های متعددONUs،OLTباید بتواند پهنای باند مورد نیاز را برای همه مدیریت کندONUs. تخصیص پویا پهنای باند بالادست (یعنی الگوریتم DBA).

2.2 با توجه به مشخصات فنی سیستم EPON، چالش های آزمایشی که سیستم EPON با آن مواجه است

(1) با توجه به مقیاس سیستم EPON

اگرچه IEEE802.3ah حداکثر عدد را در یک سیستم EPON تعریف نمی کند، حداکثر عدد پشتیبانی شده توسط یک سیستم EPON از 16 تا 128 است.ONUپیوستن به سیستم EPON نیاز به جلسه MPCP و جلسه OAM دارد. با پیوستن سایت های بیشتری به EPON، خطر خطاهای سیستم افزایش می یابد. به عنوان مثال، هر کدامONUنیاز به کشف مجدد فرآیند، فرآیند ورود و شروع جلسه OAM دارد. بنابراین زمان بازیابی کل سیستم با تعداد افزایش می یابدONUs.

(2) مشکل ارتباط بین تجهیزات

جنبه های زیر عمدتا برای ارتباط بین تجهیزات در نظر گرفته می شود:

●الگوریتم پهنای باند پویا (DBA) ارائه شده توسط سازندگان مختلف متفاوت است.

●بعضی از تولیدکنندگان از "عناصر خاص سازمان" OAM برای تنظیم رفتارهای خاص استفاده می کنند.

آیا توسعه پروتکل MPCP کاملاً سازگار است یا خیر.

● آیا روش های اندازه گیری فاصله توسعه یافته توسط تولید کنندگان مختلف با پردازش ساعت سازگار است یا خیر.

(3) خطرات پنهان در انتقال خدمات بازی سه گانه در سیستم EPON

با توجه به ویژگی های انتقال EPON، برخی از خطرات پنهان هنگام انتقال خدمات بازی سه گانه معرفی می شود:

● پایین دست پهنای باند زیادی را هدر می دهد: سیستم EPON از حالت انتقال پخش در پایین دست استفاده می کند: هر کدامONUمقدار زیادی از ترافیک ارسال شده به دیگران را دریافت خواهید کردONUs، هدر دادن مقدار زیادی از پهنای باند پایین دست.

●تأخیر بالادست نسبتاً زیاد است: هنگامی کهONUداده ها را بهOLT، باید منتظر فرصت انتقال اختصاص داده شده توسطOLT. بنابراین،ONUباید مقدار زیادی از ترافیک بالادستی را بافر کند که باعث تاخیر، لرزش و از دست دادن بسته می شود.

3 تکنولوژی تست EPON

تست EPON عمدتا شامل چندین جنبه مانند تست قابلیت همکاری، تست پروتکل، تست عملکرد انتقال سیستم، تایید سرویس و عملکرد است. توپولوژی تست استاندارد در شکل 2 نشان داده شده است. محصولات IxN2X IXIA یک کارت تست اختصاصی EPON، یک رابط تست EPON، می تواند پروتکل های MPCP و OAM را ضبط و تجزیه و تحلیل کند، می تواند ترافیک EPON را ارسال کند، یک برنامه تست خودکار ارائه می دهد، و می تواند به کاربران در تست کمک کند. الگوریتم های DBA