Kas ir PON? Platjoslas piekļuves tehnoloģija strauji attīstās, un tai ir lemts kļūt par kaujas lauku, kurā dūmi nekad neizklīdīs. Patlaban vietējā galvenā plūsma joprojām ir ADSL tehnoloģija, taču arvien vairāk iekārtu ražotāju un operatoru ir pievērsuši uzmanību optiskā tīkla piekļuves tehnoloģijai.
Vara cenas turpina pieaugt, kabeļu cenas turpina samazināties, un pieaugošais pieprasījums pēc IPTV un videospēļu pakalpojumiem veicina FTTH pieaugumu. Kļūst skaidra iespēja nomainīt vara kabeli un vadu koaksiālo kabeli ar optisko kabeli, tālruni, kabeļtelevīziju un platjoslas datu trīskāršo atskaņošanu.
1. attēls: PON topoloģija
PON (Passive Optical Network) pasīvais optiskais tīkls ir galvenā tehnoloģija FTTH šķiedras ieviešanai mājās, nodrošinot piekļuvi no punkta uz vairākpunktu šķiedru, kā parādīts 1. attēlā, tā irOLT(optiskās līnijas terminālis) un biroja puses lietotāja puse. TheONU(Optiskā tīkla vienība) un ODN (Optical Distribution Network) ir veidoti. Parasti lejupsaite izmanto TDM apraides režīmu, bet augšupsaite izmanto TDMA (Time Division Multiple Access) režīmu, lai veidotu koka topoloģiju no punkta-vairākpunktu. PON lielākais akcents, jo optiskās piekļuves tehnoloģija ir “pasīva”. ODN nesatur nekādas aktīvas elektroniskas ierīces un elektroniskos barošanas avotus. Tie visi sastāv no pasīvām sastāvdaļām, piemēram, sadalītājiem, kuriem ir zemas pārvaldības un ekspluatācijas izmaksas.
PON attīstības vēsture
PON tehnoloģiju izpēte aizsākās 1995. gadā. 1998. gada oktobrī ITU pieņēma uz ATM balstītu PON tehnoloģiju standartu G, ko atbalsta FSAN organizācija (pilna servisa piekļuves tīkls). 983. Zināms arī kā BPON (BroadbandPON). Ātrums ir 155 Mbps un pēc izvēles var atbalstīt 622 Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) 2000. gada beigās ieviesa Ethernet-PON (EPON) koncepciju ar pārraides ātrumu 1 Gbps un saites slāni, kura pamatā ir vienkārša Ethernet iekapsulēšana.
GPON (Gigabit-CapablePON) ierosināja FSAN organizācija 2002. gada septembrī, un ITU pieņēma G 2003. gada martā. 984. 1 un G. 984. 2 līgumu. G. 984.1 Ir norādīti GPON piekļuves sistēmas vispārīgie raksturlielumi.G. 984. 2 norāda ar fizisko izplatīšanu saistīto GPON ODN (optiskā sadales tīkla) apakšslāni. 2004. gada jūnijā ITU atkal izturēja G. 984. 3, kas nosaka prasības Transmisijas konverģences (TC) slānim.
EPON un GPON produktu salīdzinājums
EPON un GPON ir divi galvenie optiskā tīkla piekļuves dalībnieki, katrs ar saviem nopelniem, konkurē viens ar otru, papildina viens otru un mācās viens no otra. Tālāk tos salīdzina dažādos aspektos:
Likme
EPON nodrošina fiksētu augšupsaiti un lejupsaiti ar ātrumu 1,25 Gbps, izmantojot 8b/10b līnijas kodēšanu, un faktiskais ātrums ir 1 Gbps.
GPON atbalsta vairākas ātruma pakāpes un var atbalstīt augšupsaites un lejupsaites asimetriskos ātrumus, 2,5 Gbps vai 1,25 Gbps lejup pa straumi un 1,25 Gbps vai 622 Mbps augšupsaiti. Atbilstoši faktiskajam pieprasījumam tiek noteikti augšupsaites un lejupsaites tarifi, un tiek atlasīti atbilstošie optiskie moduļi, lai palielinātu optiskās ierīces ātruma cenas attiecību.
Šis secinājums: GPON ir labāks par EPON.
Sadalījuma attiecība
Sadalījuma attiecība ir cik daudzONU(lietotājus) pārvadā viensOLTosta (birojs).
EPON standarts nosaka sadalījuma attiecību 1:32.
GPON standarts nosaka sadalījuma attiecību šādā proporcijā 1:32; 1:64; 1:128
Faktiski tehniskās EPON sistēmas var sasniegt arī lielāku sadalījuma attiecību, piemēram, 1:64, 1:128, EPON vadības protokols var atbalstīt vairākONU.Ceļu attiecību galvenokārt ierobežo optiskā moduļa veiktspējas specifikācijas, un liela sadalījuma attiecība izraisīs optiskā moduļa izmaksu ievērojamu pieaugumu. Turklāt PON ievietošanas zudums ir no 15 līdz 18 dB, un liela sadales attiecība samazina pārraides attālumu. Pārāk liels lietotāju koplietošanas joslas platums ir arī izmaksas par lielu sadalījumu.
Šis secinājums: GPON nodrošina daudzkārtēju selektivitāti, taču izmaksu apsvērums nav acīmredzams. Maksimālais fiziskais attālums, ko var atbalstīt GPON sistēma. Ja optiskā sadalījuma attiecība ir 1:16, ir jāatbalsta maksimālais fiziskais attālums 20 km. Ja optiskā sadalījuma attiecība ir 1:32, ir jāatbalsta maksimālais fiziskais attālums 10 km. EPON ir tas pats,šis secinājums: vienāds.
QOS (pakalpojuma kvalitāte)
EPON pievieno 64 baitu MPCP (daudzpunktu vadības protokolu) MAC galvenes Ethernet galvenei. MPCP kontrolē piekļuvi P2MP punkts-vairākpunktu topoloģijai, izmantojot ziņojumus, stāvokļa iekārtas un taimerus, lai īstenotu DBA dinamisko joslas platuma piešķiršanu. MPCP ietver piešķiršanaONUpārraides laika nišas, automātiska atklāšana un pievienošanaONU, un ziņošana par sastrēgumiem augstākos slāņos, lai dinamiski piešķirtu joslas platumu. MPCP nodrošina pamata atbalstu P2MP topoloģijai. Tomēr protokols neklasificē pakalpojumu prioritātes. Visi pakalpojumi nejauši sacenšas par joslas platumu. GPON ir pilnīgāka DBA un lieliskas QoS pakalpojumu iespējas.
GPON iedala pakalpojuma joslas platuma piešķiršanas metodi četros veidos. Augstākā prioritāte ir fiksēta (fiksēta), nodrošināta, nenodrošināta un labākā piepūle. Tālāk DBA definē trafika konteineru (T-CONT) kā augšupsaites trafika plānošanas vienību, un katrs T-CONT tiek identificēts ar Alloc-ID. Katrs T-CONT var saturēt vienu vai vairākus GEMPort-ID.T-CONT ir sadalīts piecos pakalpojumu veidos. Dažādiem T-CONT veidiem ir dažādi joslas platuma piešķiršanas režīmi, kas var apmierināt dažādas QoS prasības dažādām pakalpojumu plūsmām attiecībā uz aizkavi, nervozitāti un pakešu zudumu ātrumu.T-CONT 1. tipu raksturo fiksēta joslas platuma fiksēta laika niša, kas atbilst fiksēta joslas platuma (fiksētais) piešķīrums, kas piemērots pakalpojumiem, kas ir jutīgi pret aizkavi, piemēram, balss pakalpojumiem. 2. tipam raksturīgs fiksēts joslas platums, bet nenoteikts laika spraugs. Atbilstošais garantētā joslas platuma (nodrošināts) sadalījums ir piemērots fiksēta joslas platuma pakalpojumiem, kuriem nav nepieciešama liela nervozitāte, piemēram, video pēc pieprasījuma pakalpojumiem. 3. tipam ir raksturīga minimālā joslas platuma garantija un dinamiska liekā joslas platuma koplietošana, un tam ir maksimālā joslas platuma ierobežojums, kas atbilst nenodrošinātā joslas platuma (Non-Assured) piešķīrumam, piemērots pakalpojumiem ar pakalpojumu garantijas prasībām un lielu sērijveida trafiku. Piemēram, lejupielādējot biznesu. 4. tipu raksturo BestEffort, bez joslas platuma garantijas, piemērots pakalpojumiem ar zemu latentuma un nervozitātes prasībām, piemēram, tīmekļa pārlūkošanas pakalpojumam. 5. tips ir kombinētais tips, pēc garantētā un negarantētā joslas platuma piešķiršanas, papildu Joslas platuma prasības tiek piešķirtas pēc iespējas labāk.
Secinājums: GPON ir labāks par EPON
Darbiniet un uzturiet OAM
EPON pārāk daudz neņem vērā OAM, bet vienkārši definē ONT attālās kļūdas indikācijas, cilpas un saites uzraudzību, kā arī ir izvēles atbalsts.
GPON definē PLOAM (PhysicalLayerOAM) fiziskajā slānī, un OMCI (ONTManagementandControlInterface) ir definēts augšējā slānī, lai veiktu OAM pārvaldību vairākos līmeņos.PLOAM tiek izmantots, lai ieviestu datu šifrēšanu, statusa noteikšanu un kļūdu uzraudzību. OMCI kanāla protokols tiek izmantots, lai pārvaldītu augšējā slāņa definētos pakalpojumus, tostarp funkciju parametru kopuONU, T-CONT pakalpojuma veids un daudzums, QoS parametri, pieprasījuma konfigurācijas informācija un veiktspējas statistika, kā arī automātiski paziņo par sistēmas darbības notikumiem, lai ieviestu sistēmas konfigurāciju.OLTuz ONT. Bojājumu diagnostikas, veiktspējas un drošības pārvaldība.
Secinājums: GPON ir labāks par EPON
Saites slāņa iekapsulēšana un vairāku pakalpojumu atbalsts
Kā parādīts 2. attēlā, EPON izmanto vienkāršu Ethernet datu formātu, bet Ethernet galvenē pievieno 64 baitu MPCP punkts-vairākpunktu vadības protokolu, lai EPON sistēmā ieviestu joslas platuma piešķiršanu, joslas platuma aprēķinu un automātisko atklāšanu. Randēšana un citi darbi. Nav daudz pētījumu par citu pakalpojumu atbalstu, izņemot datu pakalpojumus (piemēram, TDM sinhronizācijas pakalpojumi). Daudzi EPON pārdevēji ir izstrādājuši dažus nestandarta produktus, lai atrisinātu šo problēmu, taču tie nav ideāli un ir grūti izpildīt pārvadātāja klases QoS prasības.
2. attēls. GPON un EPON protokolu steku salīdzinājums
GPON pamatā ir pilnīgi jauns transporta konverģences (TC) slānis, kas var pabeigt augsta līmeņa dažādības pakalpojumu pielāgošanu. Kā parādīts 2. attēlā, tas definē ATM iekapsulāciju un GFP iekapsulēšanu (vispārējais kadrēšanas protokols). Jūs varat izvēlēties abus. Viens ir paredzēts biznesa iekapsulēšanai. Ņemot vērā bankomātu lietojumprogrammu pašreizējo popularitāti, ir pieejams GPON, kas atbalsta tikai GFP iekapsulēšanu. Lite ierīce tika izveidota, noņemot bankomātu no protokolu steka, lai samazinātu izmaksas.
GFP ir vispārīga saišu slāņa procedūra vairākiem pakalpojumiem, ko ITU definējusi kā G. 7041. GPON GFP tika veikts neliels skaits modifikāciju, un PortID tika ieviests GFP rāmja priekšgalā, lai atbalstītu vairāku portu multipleksēšanu. Tiek ieviesta arī fragmentu (fragmentu) segmentācijas indikācija, lai palielinātu sistēmas efektīvo joslas platumu. Un tas atbalsta tikai datu apstrādes režīmu mainīga garuma datiem un neatbalsta datu caurspīdīgo apstrādes režīmu datu blokiem. GPON ir jaudīga daudzpakalpojumu nestspēja. GPON TC slānis būtībā ir sinhrons, izmantojot standarta 8 kHz (125μm) fiksēta garuma kadri, kas ļauj GPON atbalstīt pilnīgu laiku un citus kvazisinhronus pakalpojumus, jo īpaši TDM pakalpojumu tiešai atbalstam, tā sauktajam NativeTDM. GPON ir “dabisks” atbalsts TDM pakalpojumiem.
Šis secinājums: TC slānis, kas atbalsta GPON daudzpakalpojumiem, ir spēcīgāks nekā EPON MPCP.
Secinājums
EPON un GPON ir savas priekšrocības. Veiktspējas rādītāju ziņā GPON ir labāks par EPON. Tomēr EPON priekšrocība ir laiks un izmaksas. GPON tuvojas. Raugoties uz nākotnes platjoslas piekļuves tirgu, tas var nebūt aizstājējs, tam vajadzētu papildināt. Joslas platumam, vairākiem pakalpojumiem, augstām QoS un drošības prasībām, kā arī ATM tehnoloģijai kā pamata klientam GPON būs piemērotāks. Klientiem ar zemu izmaksu jutīgumu, QoS un drošības prasībām EPON ir kļuvis par dominējošo faktoru.