Pirma, kokiai problemai išspręsti naudojamas PON?
● Atsiradus didelio pralaidumo paslaugoms, tokioms kaip vaizdo įrašas pagal pareikalavimą, internetiniai žaidimai ir IPTV, vartotojams skubiai reikia padidinti prieigos pralaidumą. Esami ADSL pagrindu veikiantys plačiajuosčio ryšio prieigos metodai vis sunkiau patenkinti vartotojų reikalavimus dėl didelio pralaidumo, dviejų perdavimo galimybė ir saugumas.
● Dėl didelio perdavimo atstumo, stiprios apsaugos nuo trukdžių ir didelės talpos optinis pluoštas buvo plačiai naudojamas pagrindiniame tinkle. Pastaraisiais metais, mažėjant optinio įrenginio kainai, šviesolaidis palaipsniui tapo pirmuoju prieigos tinklo perdavimo terpės pasirinkimu.
● Pasyvus optinis tinklas (PON) yra palyginti mažas sąnaudos šviesolaidinės prieigos režimu ir gali būti sklandžiai atnaujinamas. Jį vis labiau mėgsta telekomunikacijų operatoriai ir jis laikomas idealiu „paskutinės mylios“ problemos sprendimu.
Antra, PON sudėtis
PON susideda iš trijų dalių: optinės linijos pabaigos (OLT), optinio tinklo blokas (ONU) ir pasyvus optinis skirstytuvas (POS).
PON yra asimetrinė, nuo taško iki kelių taškų (P2MP) struktūra. Vaidmenys, kuriuos atlikoOLTirONUyra skirtingi. TheOLTyra lygiavertis Mokytojo vaidmeniui irONUprilygsta Vergo vaidmeniui.
Trečia, PON pranašumai:
● Išsaugojimas
P2P – N optinių skaidulų; 2N optinis siųstuvas-imtuvas
P2PCurb – 1 pluoštas; 2N+2 optinis siųstuvas-imtuvas; reikalingas vietinis maitinimas; sutaupo daug skaidulų
P2MP (PON) – 1 skaidulos; N+1 optinis siųstuvas-imtuvas; sutaupyta daug optinių skaidulų; daug optinių siųstuvų-imtuvų
● Patikimas
PON perdavimo proceso metu signalas nepraeina per aktyvų elektroninį įrenginį, todėl labai sumažėja galimo gedimo taškas;
Pasyviųjų įrenginių naudojimas supaprastina tinklo hierarchiją, o išlygintą tinklo struktūrą lengviau prižiūrėti ir valdyti.
● Didelis atstumas
PON perdavimo atstumas yra nuo 10 iki 20 km, o tai visiškai įveikia atstumo tarp Ethernet ir xDSL prieigos metodų apribojimą ir labai padidina operatoriaus galutinio biuro diegimo lankstumą.
● Didelis pralaidumas
Palyginti su xDSL, PON turi didesnį pralaidumą ir visiškai atitinka būsimų HDTV internetinių transliacijų paslaugų poreikius.
● Lankstus
PON tinklo modelis nėra ribojamas, o medžio ir žvaigždžių topologijos tinklas gali būti lanksčiai kuriamas.
PON ypač tinka tais atvejais, kai vartotojo prieigos informacijos taškai yra išsklaidyti, o magistralinis optinis pluoštas gali patenkinti visų vartotojų prieigą prie informacijos taškų.
Ketvirta, pagrindinis PON standartas
● GPON – GigabitPON, ITUG.984 protokolo standartas, APON atnaujinimas ir išplėtimas, naudojant įprastą rėmelio formatą, siekiant teikti įvairių paslaugų palaikymą. Didžiausia sparta yra 2,5 Gbps. GPON pranašumai yra didelės spartos ir kelių paslaugų palaikymas, tačiau technologija yra sudėtinga, kaina didelė, o produkto branda nėra aukšta.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokolo standartas, perduodantis Ethernet formato paketus PON tinkle ir galintis palaikyti 1,25 Gbps simetrinį greitį. EPON yra pagrįstas Ethernet technologija, o protokolas yra paprastas ir efektyvus. Palyginti su APON, GPON turi akivaizdžių pranašumų kainos atžvilgiu.
Penkta, pagrindinės EPON technologijos
● Kanalų tankinimas
EPON sistema naudoja WDM technologiją, kad įgyvendintų vieno pluošto dvikryptį perdavimą;
Kanalo sparta yra 1,25 Gbps prieš srovę ir pasroviui.
● EPON downlink perdavimo režimas – transliacijos režimas
● EPON uplink perdavimo režimas – TDMA režimas
● Multipoint Control Protocol – MPCP
Skirtingai nuo Ethernet P2P architektūros, PON yra P2MP architektūra. TheONUkonkuruoja dėl uplink kanalo išteklių, todėl reikalingas arbitražo mechanizmas, kad būtų išvengta uplink duomenų susidūrimų ir tinkamai paskirstytų kanalo išteklius. 802.3ah protokolas nurodo atitinkamą valdymo protokolą, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP daugiausia apibrėžia kelių taškų MAC valdymo posluoksnį, kad išplėstų ir pakeistų MAC valdymo posluoksnį, apibrėžtą 802.3 protokolu. MPCP protokolo valdymo rėmas turi didesnį prioritetą nei MACClient duomenų rėmelis.
● Atstumo ir vėlavimo kompensavimas
EPON uplink perdavimas priima TDMA režimą. TheOLTnustato laikąONUsiųsti duomenis. Kadangi kiekvienasONUskiriasi nuoOLT, bus delsos skirtumas. Jei nėra veiksmingo uždelsimo kompensavimo mechanizmo, duomenų perdavimo aukštyn skiltyje konfliktas vis tiek įvyks.
EPON diapazono nustatymas ir delsos kompensavimas yra pagrindinės uplink kanalų tankinimo technologijos. Ø Atliekant DiscoveryProcessing procesą,OLTapskaičiuoja kiekvieno RTT (RoundTrip Time) reikšmęONUišmatuojant naujai įregistruotąONU.
TheOLTnaudoja RTT, kad sureguliuotų kiekvienos prieigos laikąONU.
TheOLTtaip pat gali inicijuoti diapazono nustatymą, kai gauna MPCP PDU.
RTT skaičiavimas:
GATE rėmelyje yra „laiko žymos“ laukas, kurįONUnaudoja vietiniam laiko registrui atnaujinti. TheOLTgali apskaičiuoti RTT per gautą REPORT kadrą, kad atliktų eksperimentinę kompensaciją.
● Dinaminis pralaidumo paskirstymas (DBA)
Fiksuotų laiko tarpsnių ir dinaminių laiko tarpsnių palyginimas:
