Kas yra PON? Plačiajuosčio ryšio prieigos technologija populiarėja ir jai lemta tapti mūšio lauku, kuriame dūmai niekada neišsklaidys. Šiuo metu ADSL technologija vis dar yra pagrindinė vidaus srovė, tačiau vis daugiau įrangos gamintojų ir operatorių atkreipia dėmesį į optinio tinklo prieigos technologijas.
Vario kainos ir toliau kyla, kabelių kainos ir toliau mažėja, o auganti IPTV ir vaizdo žaidimų paslaugų paklausa skatina FTTH augimą. Aiškėja graži perspektyva pakeisti varinį kabelį ir laidinį bendraašį kabelį optiniu kabeliu, telefonu, kabeline televizija ir plačiajuosčio ryšio duomenų trigubu grojimu.
1 pav. PON topologija
PON (pasyvus optinis tinklas) pasyvus optinis tinklas yra pagrindinė technologija, leidžianti realizuoti FTTH šviesolaidį namuose, suteikiantį prieigą nuo taško iki kelių taškų, kaip parodyta 1 paveiksle.OLT(optinės linijos terminalas) ir vartotojo pusė biuro pusėje. TheONU(Optinio tinklo vienetas) ir ODN (Optinio paskirstymo tinklas) sudaromi. Paprastai žemyn nukreiptas ryšys priima TDM transliavimo režimą, o aukštyn - TDMA (daugialaikės prieigos laiko dalijimosi) režimą, kad sudarytų nuo vieno taško iki kelių taškų medžio topologiją. didžiausias PON akcentas, nes optinės prieigos technologija yra „pasyvi“. ODN nėra jokių aktyvių elektroninių prietaisų ir elektroninių maitinimo šaltinių. Visi jie sudaryti iš pasyvių komponentų, tokių kaip skirstytuvai, kurių valdymo ir eksploatavimo išlaidos yra mažos.
PON plėtros istorija
PON technologijos tyrimai prasidėjo 1995 m. 1998 m. spalio mėn. ITU priėmė bankomatais pagrįstą PON technologijos standartą G, kurį propaguoja FSAN organizacija (visų paslaugų prieigos tinklas). 983. Taip pat žinomas kaip BPON (BroadbandPON). Greitis yra 155 Mbps ir pasirinktinai gali palaikyti 622 Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) 2000 m. pabaigoje pristatė Ethernet-PON (EPON) koncepciją su 1 Gbps perdavimo sparta ir ryšio sluoksniu, pagrįstu paprasta Ethernet inkapsuliacija.
GPON (Gigabit-CapablePON) pasiūlė FSAN organizacija 2002 m. rugsėjį, o ITU priėmė G 2003 m. kovo mėn. 984. 1 ir G. 984. 2 susitarimą. G. 984.1 Nurodomos bendrosios GPON prieigos sistemos charakteristikos.G. 984. 2 nurodo su fiziniu paskirstymu susijusį GPON ODN (optinio paskirstymo tinklo) posluoksnį. 2004 m. birželio mėn. ITU vėl išlaikė G. 984. 3, kuriame nurodyti perdavimo konvergencijos (TC) lygmens reikalavimai.
EPON ir GPON produktų palyginimas
EPON ir GPON yra du pagrindiniai optinio tinklo prieigos nariai, kurių kiekvienas turi savo privalumų, konkuruoja tarpusavyje, papildo vienas kitą ir mokosi vienas iš kito. Toliau jie palyginami įvairiais aspektais:
Įvertink
EPON teikia fiksuotą 1,25 Gbps ryšį aukštyn ir žemyn, naudodamas 8b/10b linijos kodavimą, o tikrasis greitis yra 1 Gbps.
GPON palaiko kelis greičio lygius ir gali palaikyti asimetrinį aukštyn ir žemyn nukreiptą greitį, 2,5 Gbps arba 1,25 Gbps pasroviui ir 1,25 Gbps arba 622 Mbps aukštyn. Atsižvelgiant į faktinę paklausą, nustatomi aukštyn ir žemyn nukreipti tarifai, parenkami atitinkami optiniai moduliai, siekiant padidinti optinio įrenginio greičio kainos santykį.
Ši išvada: GPON yra geresnis nei EPON.
Padalijimo santykis
Padalijimo santykis yra kiekONU(vartotojus) neša vienasOLTuostas (biuras).
EPON standartas apibrėžia padalijimo santykį 1:32.
GPON standartas apibrėžia padalijimo santykį iki 1:32; 1:64; 1:128
Tiesą sakant, techninės EPON sistemos taip pat gali pasiekti didesnį padalijimo santykį, pvz., 1:64, 1:128, EPON valdymo protokolas gali palaikyti daugiauONU.Kelio santykį daugiausia riboja optinio modulio veikimo specifikacijos, o dėl didelio padalijimo santykio optinio modulio kaina labai padidės. Be to, PON įterpimo nuostoliai yra 15–18 dB, o didelis padalijimo santykis sumažina perdavimo atstumą. Per didelis vartotojų dalijimosi pralaidumas taip pat yra didelio padalijimo santykio kaina.
Ši išvada: GPON suteikia daug kartų selektyvumą, tačiau sąnaudų įvertinimas nėra akivaizdus. Didžiausias fizinis atstumas, kurį gali palaikyti GPON sistema. Kai optinis padalijimo santykis yra 1:16, turėtų būti palaikomas maksimalus 20 km fizinis atstumas. Kai optinis padalijimo santykis yra 1:32, turėtų būti palaikomas maksimalus 10 km fizinis atstumas. EPON yra tas pats,ši išvada: lygi.
QOS (paslaugų kokybė)
EPON prie MAC antraštės eterneto antraštės prideda 64 baitų MPCP (kelių taškų valdymo protokolą). MPCP valdo prieigą prie P2MP taško-daugelio taškų topologijos per pranešimus, būsenos mašinas ir laikmačius, kad įgyvendintų DBA dinaminį pralaidumo paskirstymą. MPCP apima paskirstymasONUperdavimo laiko tarpsniai, automatinis atradimas ir sujungimasONU, ir pranešimų apie perkrovą aukštesniems sluoksniams, kad būtų dinamiškai paskirstytas pralaidumas. MPCP teikia pagrindinį P2MP topologijos palaikymą. Tačiau protokole paslaugų prioritetai nėra klasifikuojami. Visos paslaugos atsitiktinai konkuruoja dėl pralaidumo. GPON turi išsamesnę DBA ir puikias QoS paslaugų galimybes.
GPON skirsto paslaugų pralaidumo paskirstymo metodą į keturis tipus. Aukščiausias prioritetas yra fiksuotas (fiksuotas), užtikrintas, neužtikrintas ir geriausias pastangas. DBA toliau apibrėžia srauto konteinerį (T-CONT) kaip aukštyn nukreipto srauto planavimo vienetą, o kiekvienas T-CONT identifikuojamas pagal Alloc-ID. Kiekviename T-CONT gali būti vienas ar daugiau GEMPort-ID. T-CONT yra padalintas į penkių tipų paslaugas. Skirtingi T-CONT tipai turi skirtingus pralaidumo paskirstymo režimus, kurie gali atitikti skirtingus QoS reikalavimus skirtingiems paslaugų srautams delsos, virpėjimo ir paketų praradimo greičiui. T-CONT 1 tipas pasižymi fiksuoto pralaidumo fiksuotu laiko tarpsniu, atitinkančiu fiksuoto pralaidumo (fiksuoto) paskirstymas, tinkamas delsai jautrioms paslaugoms, pvz., balso paslaugoms. 2 tipui būdingas fiksuotas dažnių juostos plotis, bet neapibrėžtas laiko tarpas. Atitinkamas garantuoto pralaidumo (užtikrintas) paskirstymas tinka fiksuoto dažnių juostos pločio paslaugoms, kurioms nereikia didelio drebėjimo, pvz., vaizdo pagal pareikalavimą paslaugoms. 3 tipui būdinga minimalaus pralaidumo garantija ir dinaminis perteklinio pralaidumo pasidalijimas, taip pat yra ribojamas maksimalus pralaidumas, atitinkantis neužtikrinto pralaidumo (neužtikrintas) paskirstymą, tinkamas paslaugoms, kurioms taikomi paslaugų garantijos reikalavimai ir didelis srautas. Pavyzdžiui, verslo atsisiuntimas. 4 tipas pasižymi BestEffort, be pralaidumo garantijos, tinka paslaugoms, kurioms taikomi maži delsos ir drebėjimo reikalavimai, pvz., naršymo internete paslauga. 5 tipas yra kombinuotas tipas, paskyrus garantuotą ir negarantuotą pralaidumą, papildomas Pralaidumo reikalavimai paskirstomi kuo geriau.
Išvada: GPON yra geresnis nei EPON
Valdykite ir prižiūrėkite OAM
EPON per daug nekreipia dėmesio į OAM, o tiesiog apibrėžia nuotolinį ONT gedimų indikaciją, grįžtamojo ryšio ir nuorodų stebėjimą ir yra neprivalomas palaikymas.
GPON apibrėžia PLOAM (PhysicalLayerOAM) fiziniame lygyje, o OMCI (ONTManagementandControlInterface) yra apibrėžtas viršutiniame lygyje, kad būtų galima valdyti OAM keliais lygiais. PLOAM naudojamas duomenų šifravimui, būsenos aptikimui ir klaidų stebėjimui įgyvendinti. OMCI kanalo protokolas naudojamas viršutinio sluoksnio apibrėžtoms paslaugoms valdyti, įskaitant funkcijų parametrų rinkinįONU, T-CONT paslaugos tipą ir kiekį, QoS parametrus, užklausos konfigūracijos informaciją ir našumo statistiką, ir automatiškai praneša apie sistemos einamuosius įvykius, kad būtų įdiegta konfigūracija.OLTį ONT. Gedimų diagnostikos, veikimo ir saugos valdymas.
Išvada: GPON yra geresnis nei EPON
Ryšio sluoksnio inkapsuliavimas ir kelių paslaugų palaikymas
Kaip parodyta 2 paveiksle, EPON naudoja paprastą eterneto duomenų formatą, tačiau prie Ethernet antraštės prideda 64 baitų MPCP taškas-daugiataškis valdymo protokolą, kad EPON sistemoje būtų paskirstytas pralaidumas, apvalus pralaidumas ir automatinis aptikimas. Rangiavimas ir kiti darbai. Nėra daug tyrimų apie kitų paslaugų, išskyrus duomenų paslaugas (pvz., TDM sinchronizavimo paslaugas), palaikymą. Daugelis EPON pardavėjų sukūrė kai kuriuos nestandartinius produktus, kad išspręstų šią problemą, tačiau jie nėra idealūs ir sunku atitikti vežėjo klasės QoS reikalavimus.
2 pav. GPON ir EPON protokolų krūvų palyginimas
GPON yra pagrįstas visiškai nauju transporto konvergencijos (TC) sluoksniu, kuris gali užbaigti aukšto lygio įvairovės paslaugų pritaikymą. Kaip parodyta 2 paveiksle, jis apibrėžia ATM inkapsuliavimą ir GFP inkapsuliavimą (bendrasis kadravimo protokolas). Galite pasirinkti abu. Vienas yra skirtas verslo kapsuliavimui. Atsižvelgiant į dabartinį bankomatų programų populiarumą, galimas GPON, kuris palaiko tik GFP inkapsuliavimą. Sukurtas paprastas įrenginys, pašalinus bankomatą iš protokolų krūvos, kad būtų sumažintos išlaidos.
GFP yra bendroji kelių paslaugų nuorodų sluoksnio procedūra, kurią ITU apibrėžė kaip G. 7041. GPON buvo atlikta nedaug GFP modifikacijų, o GFP rėmo viršuje buvo įvestas „PortID“, kad būtų palaikomas kelių prievadų multipleksavimas. Taip pat įvesta fragmento (fragmento) segmentavimo indikacija, siekiant padidinti efektyvų sistemos pralaidumą. Ir ji palaiko tik kintamo ilgio duomenų duomenų apdorojimo režimą ir nepalaiko duomenų skaidraus apdorojimo režimo duomenų blokams. GPON turi galingą kelių paslaugų talpą. GPON TC sluoksnis iš esmės yra sinchroninis, naudojant standartinį 8 kHz (125μm) fiksuoto ilgio kadrai, leidžiantys GPON palaikyti galutinį laiko nustatymą ir kitas kvazisinchronines paslaugas, ypač tiesiogiai palaikant TDM paslaugas, vadinamąjį NativeTDM. GPON turi „natūralų“ TDM paslaugų palaikymą.
Ši išvada: TC sluoksnis, palaikantis kelių paslaugų GPON, yra stipresnis nei EPON MPCP.
Išvada
EPON ir GPON turi savų privalumų. GPON yra geresnis už EPON pagal veiklos rodiklius. Tačiau EPON turi laiko ir sąnaudų pranašumą. GPON vejasi. Laukiant ateities plačiajuosčio ryšio prieigos rinka gali būti nepakeista, ji turėtų papildyti viena kitą. GPON bus tinkamesnis pralaidumui, kelių paslaugų teikimui, aukštiems QoS ir saugumo reikalavimams bei bankomatų technologijoms, kaip pagrindiniam klientui. Klientams, turintiems mažų sąnaudų jautrumo, QoS ir saugumo reikalavimus, EPON tapo dominuojančiu veiksniu.