Ten eerste: welk probleem wordt met de PON opgelost?
● Met de opkomst van diensten met hoge bandbreedte, zoals video-on-demand, online games en IPTV, hebben gebruikers dringend behoefte aan een grotere toegangsbandbreedte. Het wordt steeds moeilijker om met bestaande, op ADSL gebaseerde breedbandtoegangsmethoden te voldoen aan de gebruikersvereisten voor hoge bandbreedte. transmissiemogelijkheden en beveiliging.
● Vanwege de lange transmissieafstand, het sterke anti-interferentievermogen en de grote capaciteit wordt de optische vezel op grote schaal gebruikt in het backbone-netwerk. In de afgelopen jaren, met de daling van de kosten van het optische apparaat, is de optische vezel geleidelijk de eerste keuze geworden voor het transmissiemedium van het toegangsnetwerk.
● Een passief optisch netwerk (PON) is relatief goedkoop in de glasvezeltoegangsmodus en kan soepel worden geüpgraded. Het krijgt steeds meer de voorkeur van telecomoperatoren en wordt beschouwd als een ideale oplossing om het “last mile”-probleem op te lossen.
Ten tweede de samenstelling van de PON
De PON bestaat uit drie delen: een optische lijnafsluiting (OLT), een optische netwerkeenheid (ONU) en een passieve optische splitter (POS).
PON is een asymmetrische, point-to-multipoint (P2MP) structuur. De rollen gespeeld door deOLTen deONUzijn verschillend. DeOLTis gelijkwaardig aan de rol van de Meester, en deONUis gelijk aan de rol van de slaaf.
Ten derde, de voordelen van PON:
● Opslaan
P2P – N optische vezels; 2N optische transceiver
P2PCurb – 1 vezel; 2N+2 optische zendontvanger; vereist lokale stroomvoorziening; bespaart veel vezels
P2MP (PON) – 1 vezel; N+1 optische zendontvanger; een groot aantal optische vezels bespaard; een groot aantal optische zendontvangers
● Betrouwbaar
Het signaal gaat niet door het actieve elektronische apparaat tijdens het PON-transmissieproces, waardoor het potentiële storingspunt aanzienlijk wordt verminderd;
Het gebruik van passieve apparaten vereenvoudigt de netwerkhiërarchie en de afgeplatte netwerkstructuur is gemakkelijker te onderhouden en te beheren.
● Lange afstand
De PON-transmissieafstand bedraagt 10 tot 20 km, waardoor de beperking van de afstand tussen Ethernet- en xDSL-toegangsmethoden volledig wordt overwonnen, en de flexibiliteit van de eindkantoorimplementatie van de operator aanzienlijk wordt vergroot.
● Hoge bandbreedte
Vergeleken met xDSL heeft PON een hogere bandbreedte en voldoet het volledig aan de behoeften van toekomstige HDTV online uitzenddiensten.
● Flexibel
Het PON-netwerkmodel is niet beperkt en het netwerk van boom- en stertopologie kan flexibel worden gebouwd.
De PON is vooral geschikt voor gelegenheden waarbij de toegang tot informatiepunten voor gebruikers verspreid is, en een optische trunkvezel kan de toegang van alle gebruikers tot informatiepunten garanderen.
Ten vierde, de belangrijkste standaard van PON
● GPON – GigabitPON, ITUG.984-protocolstandaard, upgrade en uitbreiding van APON, waarbij een gemeenschappelijk frameformaat wordt gebruikt om ondersteuning te bieden voor een verscheidenheid aan services. De maximale snelheid is 2,5 Gbps. GPON heeft voordelen op het gebied van hoge snelheid en ondersteuning voor meerdere services, maar de technologie is complex, de kosten zijn hoog en de volwassenheid van het product is niet hoog.
● EPON——Ethernetover PON, IEEE802.3ah-protocolstandaard, die pakketten in Ethernet-formaat verzendt op het PON-netwerk en een symmetrische snelheid van 1,25 Gbps kan ondersteunen. EPON is gebaseerd op Ethernet-technologie en het protocol is eenvoudig en efficiënt. Vergeleken met APON heeft GPON duidelijke voordelen op het gebied van kosten.
Ten vijfde, sleuteltechnologieën van EPON
● Kanaalmultiplexing
Het EPON-systeem maakt gebruik van WDM-technologie om bidirectionele transmissie met één vezel te realiseren;
De kanaalsnelheid is 1,25 Gbps upstream en downstream.
● EPON downlink-transmissiemodus – uitzendmodus
● EPON uplink-transmissiemodus – TDMA-modus
● Multipoint-besturingsprotocol – MPCP
In tegenstelling tot de Ethernet P2P-architectuur is PON een P2MP-architectuur. DeONUconcurreert om uplink-kanaalbronnen, en er is een arbitragemechanisme nodig om uplink-databotsingen te voorkomen en om kanaalbronnen op de juiste manier toe te wijzen. Het 802.3ah-protocol specificeert het overeenkomstige besturingsprotocol, het Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definieert voornamelijk een Multi-point MAC Control-sublaag om de MAC Control-sublaag die is gedefinieerd door het 802.3-protocol uit te breiden en te vervangen. Het besturingsframe van het MPCP-protocol heeft een hogere prioriteit dan het MACClient-dataframe.
● Afstands- en vertragingscompensatie
De EPON-uplinktransmissie maakt gebruik van de TDMA-modus. DeOLTbepaalt de tijd voor deONUom gegevens te verzenden. Sinds elkONUis anders dan deOLT, zal er een vertragingsverschil zijn. Als er geen effectief vertragingscompensatiemechanisme is, zal het uplink-datatransmissieconflict nog steeds optreden.
EPON-bereik en vertragingscompensatie zijn de sleuteltechnologieën voor uplink-kanaalmultiplexing. ØIn het DiscoveryProcessing-proces wordt deOLTberekent de RTT-waarde (RoundTrip Time) van elkONUdoor het meten van de nieuw geregistreerdeONU.
DeOLTgebruikt RTT om de autorisatietijd van elk aan te passenONU.
DeOLTkan ook het bereik initiëren wanneer het een MPCP PDU ontvangt.
RTT-berekening:
Het GATE-frame bevat een “timestamp”-veld dat deONUgebruikt om het lokale tijdregister te vernieuwen. DeOLTkan de RTT berekenen via het ontvangen REPORT-frame om experimentele compensatie uit te voeren.
● Dynamische bandbreedtetoewijzing (DBA)
Vergelijking van vaste tijdslots en dynamische tijdslots:
