1 הקדמה
עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית גישה בפס רחב, צצו טכנולוגיות גישה לפס רחב שונות לאחר הגשם. לאחר שטכנולוגיית PON היא טכנולוגיית DSL וטכנולוגיית כבלים, עוד פלטפורמת גישה אידיאלית, PON יכולה לספק ישירות שירותים אופטיים או שירותי FTTH. EPON הוא סוג חדש של טכנולוגיית רשת גישה לסיבים, המשתמשת בנקודות למבנה מרובה נקודות, העברת אור ללא מקור, ומספקת שירותי Ethernet שונים. הוא משתמש בטופולוגיות של PON כדי ליישם גישת Ethernet, וטכנולוגיית PON משמשת בשכבה הפיזית בשכבה הפיזית. לכן, הוא משלב את היתרונות של טכנולוגיית PON וטכנולוגיית Ethernet: עלות נמוכה; רוחב פס גבוה; מדרגיות עוצמתית, ארגון מחדש של שירות גמיש ומהיר; תאימות עם Ethernet קיים; ניהול נוח וכו'. מבחן EPON שונה מאוד מציוד ה-Ethernet המסורתי. מאמר זה מתמקד בטכנולוגיית בדיקת EPON.
2 מבוא ואתגר מבחן טכנולוגית EPON
הEPONהמערכת מורכבת ממספר יחידות רשת אופטיות, מסוף אור (OLT) וספקטרה אחת או יותר (ראה איור 1). בכיוון הקישור למטה, האות שנשלח על ידי ה-OLT משודר בכל ה-ONUs. בכיוון ה-uplink, נעשה שימוש בטכניקות רב-ערוציות של TDMA, ומידע ה-uplink של מספר ONUs הופך מידע TDM ל-OLT. 802.3AH שנה פורמט מסגרת Ethernet, הגדר מחדש את החלק המוגדר מראש, הוסף חותמות זמן ומזהי קישור לוגי (LLID). LLID מזהה כל ONU של מערכת PON ומציין את ה-LLID במהלך תהליך הגילוי.
3 טכנולוגיית מפתח במערכת PON
במערכת EPON, המרחק הפיזי בין כל ONU ל-OLT בכיוון העברת המידע במעלה הזרם אינו שווה. באופן כללי, מערכת EPON קובעת שהמרחק הארוך ביותר מ-ONU ל-OLT הוא 20 ק"מ, והמרחק הקצר ביותר הוא 0 ק"מ. הבדל זה במרחק גורם לעיכוב להשתנות בין 0 ל-200 us. אם אין מספיק פער בידוד, האותות מ-ONUs שונים עשויים להגיע לקצה המקבל של ה-OLT בו-זמנית, ולגרום להתנגשויות של אותות במעלה הזרם. התנגשויות עלולות לגרום למספר רב של שגיאות ואובדן סנכרון וכדומה, וכתוצאה מכך המערכת לא פועלת כראוי. באמצעות שיטת הטווח, מדוד תחילה את המרחק הפיזי, ולאחר מכן כוונן את כל ה-ONUs לאותו מרחק לוגי כמו ה-OLT, ולאחר מכן הפעל את שיטת TDMA כדי למנוע התנגשויות. שיטות הטווח הנפוצות כיום כוללות טווח טווח רחב, טווח מחוץ לפס וטווח פתיחת חלונות בתוך הרצועה. לדוגמה, באמצעות שיטת טווח טווח הזמן, מדוד תחילה את זמן ההשהיה של לולאת האות מכל ONU ל-OLT, ולאחר מכן הכנס ערך Td של השהיית שוויון ספציפי עבור כל ONU, כך שעיכובי הלולאה של כל ה-ONUs לאחר הכנסת Td יכולים להתקבל הזמן (המכונה ערך ההשהיה של לולאת ההשוואה Tequ) שווה, והתוצאה דומה להעברת כל ONU לאותו מרחק לוגי כמו ה-OLT, ולאחר מכן שליחת המסגרת בצורה נכונה לפי טכנולוגיית TDMA ללא התנגשות.
ה-OLT מגלה שה-ONU במערכת PON שולח מעת לעת הודעות MPCP של Gate. לאחר שה-ONU הלא רשום יקבל את הודעת Gate, הוא ימתין לזמן אקראי (כדי למנוע רישום בו-זמני של מספר ONUs), ולאחר מכן ישלח הודעת Register ל-OLT. לאחר רישום מוצלח, ה-OLT מקצה LLID ל-ONU.
לאחר שה-ONU נרשם ב-OLT, ה-Ethernet OAM ב-ONU מתחיל את תהליך הגילוי ויוצר חיבור עם ה-OLT. Ethernet OAM משמש לאיתור שגיאות מרחוק בקישור ONU/OLT, הפעלת לולאה מרחוק וזיהוי איכות קישור. עם זאת, Ethernet OAM מספקת תמיכה עבור OAM PDUs מותאמים אישית, יחידות מידע ודוחות זמן. יצרני ONU/OLT רבים משתמשים בהרחבות OAM כדי להגדיר פונקציות מיוחדות של ONUs. יישום טיפוסי הוא לשלוט ברוחב הפס של משתמשי קצה באמצעות מודל רוחב הפס של התצורה המורחבת ב-ONU. יישום לא סטנדרטי זה הוא המפתח למבחן והופך למכשול לתקשורת בין ONU ל-OLT.
כאשר ל-OLT יש תעבורה לשלוח את ה-ONU, הוא ישא את מידע ה-LLID של יעד-ONU בתעבורה. בשל מאפייני השידור של ה-PON, הנתונים שנשלחו על ידי ה-OLT ישודרו לכל ה-ONUs. בפרט, יש לשקול את המצב שבו התעבורה במורד הזרם משדרת את זרם שירות הווידאו. בשל מאפייני השידור של מערכת EPON, כאשר משתמש יתאים תוכנית וידאו, היא תשודר לכל המשתמשים, דבר שצורך הרבה רוחב פס במורד הזרם. OLT בדרך כלל תומך ב-IGMP Snooping. זה יכול לנטר הודעות IGMP Join Request ולשלוח נתוני שידור למשתמשים הקשורים לקבוצה במקום לשדר לכל המשתמשים, ובכך להפחית את התעבורה.
רק ONU אחד יכול לשלוח תעבורה בזמן מסוים. ל-ONU יש תורי עדיפות מרובים (כל תור מתאים לרמת QoS. ה-ONU שולח הודעת דיווח ל-OLT כדי לבקש הזדמנות שליחה, המפרטת את המצב של כל תור. ה-OLT שולח הודעת Gate ל-ONU כדי לומר ל-ONU שעת ההתחלה של השידור הבא ל-OLT היא חייבת להיות מסוגלת לנהל את דרישות רוחב הפס של כל ה-ONUs, וחייבת לתת עדיפות לסמכות השידור בהתאם לעדיפות התור, לאזן את הבקשות של מספר ONUs מסוגל לנהל את דרישות רוחב הפס של כל ה-ONUs ולהקצות באופן דינמי רוחב פס במעלה הזרם (כלומר אלגוריתם DBA).