1.Introdução PON
(1)O que é PON
A tecnologia PON (rede óptica passiva) (incluindo EPON, GPON) é a principal tecnologia de implementação para o desenvolvimento de FTTx (fibra para casa). Ele pode economizar recursos de fibra de backbone e níveis de rede e pode fornecer recursos bidirecionais de alta largura de banda em condições de transmissão de longa distância. Existem tipos avançados de serviços de acesso, e seus recursos de gerenciamento remoto e estrutura de rede de distribuição óptica passiva podem reduzir significativamente os custos de operação e manutenção e podem suportar vários cenários de aplicação.
（2） Desenvolvimento de tecnologia PON
Desde o surgimento do PON, ele vem se desenvolvendo há muitos anos, formando uma série de conceitos, especificações e sequências de produtos como APON, BPON, EPON e GPON.
APON (ATMPON)
ATM é um protocolo de transmissão baseado em células. Especificações técnicas do sistema PON 155Mb/s, padrões da série ITU-TG.983;
BPON (banda largaPON)
O padrão APON foi posteriormente reforçado para suportar uma taxa de transmissão de 622 Mb/s, ao mesmo tempo que adicionou funções como alocação dinâmica de largura de banda e proteção.
EPON (EthernetPON)
GPON (GigabitPON)
（3） Tecnologia de acesso de fibra óptica
2.Introdução EPON
（1） O que é EPON?
EPON (Ethernet Passive Optical Network) é um tipo de estrutura de rede ponto a multiponto, método de transmissão de fibra óptica passiva, baseado em plataforma Ethernet de alta velocidade e método de controle de acesso de mídia MAC por divisão de tempo TDM (multiplexação por divisão de tempo), fornecendo vários An tecnologia de acesso de banda larga de serviço integrado.
O sistema EPON usa tecnologia WDM para realizar transmissão bidirecional de fibra única.
（2） Princípio do EPON
Para separar os sinais de entrada e saída de múltiplos pares de usuários na mesma fibra, são utilizadas as duas técnicas de multiplexação a seguir.
um. O fluxo de dados downstream usa tecnologia de transmissão.
b. O fluxo de dados upstream adota a tecnologia TDMA.
(3)O princípio do EPON-downstream
um. Atribua um LLID exclusivo após oONUfoi registrado com sucesso.
b. Adicione um LLID antes do início de cada pacote para substituir os dois últimos bytes do preâmbulo Ethernet.
c. Compare a lista de registro LLID quando oOLTrecebe dados. Quando oONUrecebe dados, ele recebe apenas quadros ou quadros de transmissão que correspondem ao seu próprio LLID.
（4） Princípio do EPON-Uplink
um. Compare a lista de registro do LLID antes doOLTrecebe dados.
b. CadaONUenvia um quadro de dados no intervalo de tempo alocado uniformemente pelo equipamento de escritório.
c. O intervalo de tempo alocado compensa a diferença de distância entre oÔnuse evita colisões entreÔnus.
（5） Processo de trabalho do sistema EPON
OLToperação
um. Gere mensagens de carimbo de data/hora para o horário de referência do sistema.
b. Atribuir largura de banda através de quadros MPCP. 3. Execute operações de alcance.
c. ControlarONUregistro.
ONUoperação
um. OONUsincroniza com oOLTatravés do carimbo de data/hora do quadro de controle a jusante.
b. ONUaguarda pelo quadro de descoberta.
c. ONUexecuta o processamento de descoberta, incluindo: variação, especificação de ID físico e largura de banda.
d. ONUaguarda autorização,ONUsó pode enviar dados durante o tempo autorizado.
(6) Projeto do sistema de gerenciamento de rede EPON
O sistema de gerenciamento de rede EPON é dividido em quatro módulos de acordo com as funções de gerenciamento de rede: gerenciamento de configuração, gerenciamento de desempenho, gerenciamento de falhas e gerenciamento de segurança.
（7） Realização do sistema de gerenciamento de rede EPON
um. A realização do sistema de gerenciamento de rede EPON inclui a realização do software de gerenciamento de rede da estação de gerenciamento e a realização do software da estação agente.
b. O sistema de gerenciamento de rede da estação de gerenciamento é uma entidade de controle que fornece aos usuários uma interface interativa amigável e usa o protocolo SNMP para gerenciar o processo do agente.
c. A realização do SNMP na estação do agente inclui principalmente a realização do software de processo do agente e o projeto e organização do MIB.
3. Introdução ao GPON
(1）O que é GPON?
GPON (Rede óptica passiva Gigabit-CapablePON Gigabit) a tecnologia é o padrão de acesso integrado óptico passivo de banda larga de última geração baseado no padrão ITU-TG.984.x (União Internacional de Telecomunicações TG.984.x), com alta largura de banda, alta eficiência, grande cobertura, interface de usuário rica e muitos outros vantagens são consideradas pela maioria das operadoras como uma tecnologia ideal para realizar a banda larga e a transformação abrangente dos serviços de rede de acesso.
(2）Princípio GPON
Transmissão downstream-broadcast GPON
Modo GPONS upstream-TDMA
A topologia de rede do modo de transmissão de fibra óptica passiva é composta principalmente porOLT(terminal de linha óptica), ODN (rede de distribuição óptica) eONU(unidade de rede óptica).
ODN fornece meios de transmissão óptica paraOLTeONU. Consiste em divisor óptico passivo e combinador óptico passivo. É um dispositivo passivo que conectaOLTeONU.
（3） Princípio GPON-upstream
um. A transmissão de dados upstream é controlada uniformemente peloOLT.
b. OONUtransmite dados do usuário de acordo com o intervalo de tempo alocado peloOLTpara evitar conflitos de transmissão de dados gerados peloONU.
c. OONUinsere dados de uplink em seu próprio intervalo de tempo de acordo com o quadro de alocação de intervalo de tempo, realizando o compartilhamento da largura de banda do canal de uplink entre váriosÔnus.
(4) Modo de rede GPON
GPON adota principalmente três modos de rede: FTTH/O, FTTB+LAN e FTTB+DSL.
um. FTTH/O é fibra para casa/escritório. Depois que a fibra óptica entra no divisor, ela é conectada diretamente ao usuárioONU. UmONUé utilizado por apenas um usuário, com alta largura de banda e alto custo, e geralmente é voltado para usuários high-end e usuários comerciais.
b. FTTB+LAN usa fibra para chegar ao edifício e, em seguida, conecta diferentes serviços a vários usuários por meio de uma rede de grande capacidadeONU(chamado MDU). Portanto, vários usuários compartilham os recursos de largura de banda de umONU, e cada pessoa ocupa menor largura de banda e menor custo. , Geralmente para usuários residenciais e comerciais de baixo custo.
c. FTTB+ADSL usa fibra para chegar ao edifício e, em seguida, usa ADSL para conectar serviços a vários usuários, e vários usuários compartilham umONU. A largura de banda, o custo e a base de clientes são semelhantes aos do FTTB+LAN.
4. Comparação das tecnologias GPON e EPON
Tendo em conta as diferentes características das tecnologias GPON e EPON, a seguinte análise pode ser feita para estas duas tecnologias.
(1）GPON suporta uma variedade de níveis de taxa e pode suportar taxas assimétricas de upstream e downstream. GPON tem maior margem de manobra na seleção de componentes ópticos, reduzindo assim custos.
(2) EPON suporta apenas níveis ODN de Classe A e B, enquanto GPON pode suportar Classe A, B e C, então GPON pode suportar taxa de divisão de até 128 e distância de transmissão de até 20 km.
(3） Compare apenas com o protocolo, pois o padrão EPON é baseado na estrutura do sistema 802.3, portanto, comparado com o padrão GPON, sua camada de protocolo é mais simples e a implementação do sistema é mais fácil.
(4） A ITU seguiu muitos conceitos do padrão APON G.983 no processo de formulação do padrão GPON, que é mais completo que o padrão EPON formulado pela EFM. O fornecimento de um mecanismo de camada TC altamente eficiente se tornará um ponto-chave para a UIT na formulação de padrões GPON.
(5） O padrão GPON estipula que a subcamada TC pode adotar dois métodos de encapsulamento, ATM e GFP. O método de encapsulamento GFP é adequado para transportar IP/PPP e outros protocolos de alto nível baseados em pacotes.