1 Wprowadzenie
Wraz z szybkim rozwojem technologii dostępu szerokopasmowego, po deszczu pojawiły się różne nowe technologie dostępu szerokopasmowego. Po technologii PON, technologii DSL i technologii kablowej, kolejnej idealnej platformie dostępowej, PON może bezpośrednio świadczyć usługi optyczne lub usługi FTTH. EPON to nowy rodzaj technologii światłowodowych sieci dostępowych, wykorzystujący punkty o strukturze wielopunktowej, bezźródłowej transmisji światła, zapewniający różnorodne usługi Ethernet. Wykorzystuje topologie PON do realizacji dostępu Ethernet, a technologia PON jest wykorzystywana w warstwie fizycznej w warstwie fizycznej. Dlatego integruje zalety technologii PON i technologii Ethernet: niski koszt; wysoka przepustowość; potężna skalowalność, elastyczna i szybka restrukturyzacja usług; kompatybilność z istniejącą siecią Ethernet; wygodne zarządzanie itp. Test EPON bardzo różni się od tradycyjnego sprzętu Ethernet. W tym artykule skupiono się na technologii testowej EPON.
2 Wprowadzenie technologii EPON i wyzwanie testowe
TheEPONsystem składa się z wielu jednostek sieci optycznej, terminala świetlnego (OLT) i jednego lub większej liczby widm (patrz rysunek 1). W kierunku łącza w dół sygnał wysyłany przez OLT jest nadawany we wszystkich jednostkach ONU. W kierunku łącza w górę stosowane są techniki wielokanałowe TDMA, a informacje łącza w górę z wielu jednostek ONU przekazują informacje TDM do OLT. 802.3AH Zmodyfikuj format ramki Ethernet, zdefiniuj na nowo część wstępnie zdefiniowaną, dodaj znaczniki czasu i identyfikatory łączy logicznych (LLID). LLID identyfikuje każdą jednostkę ONU systemu PON i określa LLID podczas procesu wykrywania.
3 Kluczowa technologia w systemie PON
W systemie EPON fizyczna odległość pomiędzy każdą jednostką ONU i OLT w kierunku transmisji informacji w górę nie jest równa. Ogólnie system EPON przewiduje, że najdłuższa odległość od ONU do OLT wynosi 20 km, a najkrótsza odległość to 0 km. Ta różnica odległości powoduje, że opóźnienie waha się od 0 do 200 nas. Jeśli przerwa izolacyjna nie jest wystarczająca, sygnały z różnych jednostek ONU mogą dotrzeć do końca odbiorczego OLT w tym samym czasie, powodując konflikty sygnałów wychodzących. Konflikty mogą powodować dużą liczbę błędów, utratę synchronizacji itp., co może skutkować nieprawidłowym działaniem systemu. Korzystając z metody ustalania odległości, najpierw zmierz odległość fizyczną, następnie dostosuj wszystkie jednostki ONU do tej samej odległości logicznej co OLT, a następnie wykonaj metodę TDMA, aby uniknąć konfliktów. Obecnie stosowane metody ustalania odległości obejmują wyznaczanie zakresu widma rozproszonego, określanie zakresu poza pasmem i określanie zakresu z otwarciem okna w paśmie. Na przykład, stosując metodę zmiany skali czasu, najpierw zmierz czas opóźnienia pętli sygnałowej od każdej jednostki ONU do OLT, a następnie wstaw określoną wartość opóźnienia wyrównania Td dla każdej jednostki ONU, tak aby opóźnienia pętli wszystkich jednostek ONU po wstawieniu Td mogły zostać uzyskany Czas (określany jako wartość opóźnienia pętli wyrównawczej Tequ) jest równy, a wynik jest podobny do przeniesienia każdej jednostki ONU na tę samą logiczną odległość co OLT, a następnie prawidłowego wysłania ramki zgodnie z technologią TDMA bez kolizji.
OLT stwierdza, że jednostka ONU w systemie PON okresowo wysyła komunikaty Gate MPCP. Po tym jak niezarejestrowana jednostka ONU otrzyma wiadomość Gate, będzie czekać przez losowy czas (aby uniknąć jednoczesnej rejestracji wielu jednostek ONU), a następnie wyśle wiadomość Register do OLT. Po udanej rejestracji OLT przypisuje LLID do jednostki ONU.
Po zarejestrowaniu się jednostki ONU w OLT, Ethernet OAM w jednostce ONU rozpoczyna proces wykrywania i ustanawia połączenie z OLT. Ethernet OAM służy do wykrywania zdalnych błędów na łączu ONU/OLT, wyzwalania zdalnej pętli zwrotnej i wykrywania jakości łącza. Jednakże Ethernet OAM zapewnia obsługę niestandardowych jednostek PDU OAM, jednostek informacyjnych i raportów czasowych. Wielu producentów ONU/OLT używa rozszerzeń OAM do ustawiania specjalnych funkcji jednostek ONU. Typowym zastosowaniem jest kontrolowanie przepustowości użytkowników końcowych poprzez model rozszerzonej przepustowości konfiguracji w jednostce ONU. Ta niestandardowa aplikacja jest kluczem do testu i staje się przeszkodą w komunikacji wewnętrznej pomiędzy ONU i OLT.
Gdy OLT ma ruch do wysłania jednostki ONU, będzie przenosił w ruchu informację LLID docelowej jednostki ONU. Ze względu na charakterystykę transmisji PON, dane wysyłane przez OLT będą transmitowane do wszystkich jednostek ONU. W szczególności należy rozważyć sytuację, w której ruch downstream transmituje strumień usługi wideo. Ze względu na charakterystykę nadawania systemu EPON, gdy użytkownik dostosuje program wideo, zostanie on nadawany wszystkim użytkownikom, co pochłania dużo przepustowości łącza końcowego. OLT zazwyczaj obsługuje IGMP Snooping. Może monitorować komunikaty IGMP Join Request i wysyłać dane multiemisji do użytkowników powiązanych z grupą zamiast rozsyłać je do wszystkich użytkowników, redukując w ten sposób ruch.
Tylko jedna jednostka ONU może wysyłać ruch w określonym czasie. Jednostka ONU ma wiele kolejek priorytetowych (każda kolejka odpowiada poziomowi QoS. ONU wysyła komunikat raportu do OLT z prośbą o możliwość wysłania, szczegółowo opisując sytuację każdej kolejki. OLT wysyła komunikat bramki do ONU, aby poinformować ONU czas rozpoczęcia następnej transmisji do OLT. Musi być w stanie zarządzać wymaganiami dotyczącymi przepustowości wszystkich jednostek ONU i musi dawać pierwszeństwo władzom transmisji. Zgodnie z priorytetem kolejki, należy zrównoważyć żądania wielu jednostek OLT jest w stanie zarządzać wymaganiami dotyczącymi przepustowości wszystkich jednostek ONU i dynamicznie przydzielać przepustowość wysyłania (tj. algorytm DBA).