Pirmkārt, kādas problēmas risināšanai tiek izmantots PON?
● Parādoties augsta joslas platuma pakalpojumiem, piemēram, video pēc pieprasījuma, tiešsaistes spēlēm un IPTV, lietotājiem ir steidzami jāpalielina piekļuves joslas platums. Esošās ADSL platjoslas piekļuves metodes ir arvien grūtāk izpildīt lietotāju prasības attiecībā uz lielu joslas platumu, divas pārraides iespējas un drošība.
● Pateicoties lielajam pārraides attālumam, spēcīgai prettraucējumu spējai un lielai ietilpībai, optiskā šķiedra ir plaši izmantota mugurkaula tīklā. Pēdējos gados, samazinoties optiskās ierīces izmaksām, optiskā šķiedra pakāpeniski ir kļuvusi par pirmo piekļuves tīkla pārraides vides izvēli.
● Pasīvais optiskais tīkls (PON) ir salīdzinoši zemas izmaksas optiskās šķiedras piekļuves režīmā, un to var viegli jaunināt. To arvien vairāk iecienījuši telekomunikāciju operatori, un tas tiek uzskatīts par ideālu risinājumu “pēdējās jūdzes” problēmas risināšanai.
Otrkārt, PON sastāvs
PON sastāv no trim daļām: optiskā līnijas gala (OLT), optiskā tīkla vienība (ONU) un pasīvo optisko sadalītāju (POS).
PON ir asimetriska, no punkta līdz daudzpunktiem (P2MP) struktūra. Lomas, kuras spēlējaOLTunONUir dažādas. TheOLTir līdzvērtīgs Meistara lomai, unONUir līdzvērtīgs Verga lomai.
Treškārt, PON priekšrocības:
● Saglabāšana
P2P – N optiskās šķiedras; 2N optiskais raiduztvērējs
P2PCurb – 1 šķiedra; 2N+2 optiskais raiduztvērējs; nepieciešama vietēja barošana; ietaupa daudz šķiedrvielu
P2MP (PON) – 1 šķiedra; N+1 optiskais raiduztvērējs; saglabāts liels skaits optisko šķiedru; liels skaits optisko raiduztvērēju
● Uzticams
PON pārraides procesa laikā signāls neiziet cauri aktīvajai elektroniskajai ierīcei, ievērojami samazinot iespējamo atteices punktu;
Pasīvo ierīču izmantošana vienkāršo tīkla hierarhiju, un saplacināto tīkla struktūru ir vieglāk uzturēt un pārvaldīt.
● Liels attālums
PON pārraides attālums ir no 10 līdz 20 km, kas pilnībā pārvar attāluma ierobežojumus starp Ethernet un xDSL piekļuves metodēm un ievērojami uzlabo operatora gala biroja izvietošanas elastību.
● Liels joslas platums
Salīdzinot ar xDSL, PON ir lielāks joslas platums, un tas pilnībā atbilst nākotnes HDTV tiešsaistes apraides pakalpojumu vajadzībām.
● Elastīgs
PON tīkla modelis nav ierobežots, un koku un zvaigžņu topoloģijas tīklu var veidot elastīgi.
PON ir īpaši piemērots gadījumiem, kad lietotāju piekļuves informācijas punkti ir izkaisīti, un maģistrāles optiskā šķiedra var nodrošināt visu lietotāju piekļuvi informācijas punktiem.
Ceturtkārt, galvenais PON standarts
● GPON — GigabitPON, ITUG.984 protokola standarts, APON jauninājums un paplašinājums, izmantojot kopīgu kadra formātu, lai nodrošinātu atbalstu dažādiem pakalpojumiem. Maksimālais ātrums ir 2,5 Gbps. GPON priekšrocības ir liels ātrums un atbalsts vairākiem pakalpojumiem, taču tehnoloģija ir sarežģīta, izmaksas ir augstas un produkta termiņš nav augsts.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah protokola standarts, kas pārraida Ethernet formāta paketes PON tīklā un var atbalstīt 1,25 Gb/s simetrisko ātrumu. EPON pamatā ir Ethernet tehnoloģija, un protokols ir vienkāršs un efektīvs. Salīdzinot ar APON, GPON ir acīmredzamas priekšrocības izmaksu ziņā.
Piektkārt, EPON galvenās tehnoloģijas
● Kanālu multipleksēšana
EPON sistēma izmanto WDM tehnoloģiju, lai realizētu vienas šķiedras divvirzienu pārraidi;
Kanāla ātrums ir 1,25 Gb/s augšup un lejup.
● EPON lejupsaites pārraides režīms – apraides režīms
● EPON augšupsaites pārraides režīms – TDMA režīms
● Daudzpunktu vadības protokols – MPCP
Atšķirībā no Ethernet P2P arhitektūras, PON ir P2MP arhitektūra. TheONUsacenšas par augšupsaites kanālu resursiem, un ir nepieciešams arbitrāžas mehānisms, lai izvairītos no augšupsaites datu sadursmēm un pareizi piešķirtu kanālu resursus. Protokols 802.3ah norāda atbilstošo vadības protokolu — Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP galvenokārt definē Multi-point MAC Control apakšslāni, lai paplašinātu un aizstātu MAC Control apakšslāni, ko nosaka protokols 802.3. MPCP protokola vadības rāmim ir augstāka prioritāte nekā MACClient datu rāmim.
● Attāluma un aizkaves kompensācija
EPON augšupsaites pārraide izmanto TDMA režīmu. TheOLTnosaka laikuONUlai nosūtītu datus. Tā kā katrsONUatšķiras noOLT, būs kavēšanās atšķirība. Ja nav efektīva aizkaves kompensācijas mehānisma, augšupsaites datu pārraides konflikts joprojām pastāv.
EPON diapazona noteikšana un aizkaves kompensācija ir galvenās tehnoloģijas augšupsaites kanālu multipleksēšanai. Ø DiscoveryProcessing procesāOLTaprēķina katra RTT (RoundTrip Time) vērtībuONUmērot jaunreģistrētoONU.
TheOLTizmanto RTT, lai pielāgotu katra autorizācijas laikuONU.
TheOLTvar arī uzsākt diapazona noteikšanu, kad tas saņem MPCP PDU.
RTT aprēķins:
GATE ietvarā ir lauks “laikspiedols”, kasONUizmanto vietējā laika reģistra atsvaidzināšanai. TheOLTvar aprēķināt RTT, izmantojot saņemto REPORT kadru, lai veiktu eksperimentālu kompensāciju.
● Dinamiskā joslas platuma piešķiršana (DBA)
Fiksēto laika nišu un dinamisko laika nišu salīdzinājums:
