Po prvé, aký problém sa používa na riešenie PON?
● So vznikom širokopásmových služieb, ako je video na požiadanie, online hry a IPTV, používatelia naliehavo potrebujú zvýšiť šírku pásma prístupu. Existujúce metódy širokopásmového prístupu založené na ADSL sú čoraz ťažšie splniť požiadavky používateľov na vysokú šírku pásma, dva schopnosť prenosu a bezpečnosť.
● Vďaka dlhej prenosovej vzdialenosti, silnej schopnosti proti rušeniu a veľkej kapacite sa optické vlákno široko používa v chrbticovej sieti. V posledných rokoch, s poklesom nákladov na optické zariadenie, sa optické vlákno postupne stalo prvou voľbou pre prenosové médium prístupovej siete.
● Pasívna optická sieť (PON) má relatívne nízku cenu v režime optického prístupu a možno ju plynulo aktualizovať. Je čoraz viac uprednostňovaný telekomunikačnými operátormi a považuje sa za ideálne riešenie na vyriešenie problému „poslednej míle“.
Po druhé, zloženie PON
PON sa skladá z troch častí: optického zakončenia linky (OLT), jednotka optickej siete (ONU) a pasívny optický rozbočovač (POS).
PON je asymetrická štruktúra typu point-to-multipoint (P2MP). Úlohy, ktoré hráOLTaONUsú rôzne. TheOLTje ekvivalentná úlohe Majstra aONUje ekvivalentná úlohe Otroka.
Po tretie, výhody PON:
● Ukladanie
P2P – N optické vlákna; 2N optický transceiver
P2PCurb – 1 vlákno; 2N+2 optický transceiver; vyžaduje miestne napájanie; šetrí veľa vlákniny
P2MP (PON) – 1 vlákno; N+1 optický transceiver; veľké množstvo ušetrených optických vlákien; veľké množstvo optických transceiverov
● Spoľahlivý
Signál neprechádza aktívnym elektronickým zariadením počas procesu prenosu PON, čo výrazne znižuje potenciálny bod zlyhania;
Použitie pasívnych zariadení zjednodušuje sieťovú hierarchiu a sploštená sieťová štruktúra sa ľahšie udržiava a riadi.
● Veľká vzdialenosť
Prenosová vzdialenosť PON je 10 až 20 km, čo úplne prekonáva obmedzenie vzdialenosti medzi prístupovými metódami Ethernet a xDSL a výrazne zvyšuje flexibilitu nasadenia koncovej kancelárie operátora.
● Vysoká šírka pásma
V porovnaní s xDSL má PON vyššiu šírku pásma a plne vyhovuje potrebám budúcich HDTV online vysielacích služieb.
● Flexibilné
Model siete PON nie je obmedzený a sieť stromovej a hviezdicovej topológie je možné flexibilne vybudovať.
PON je vhodný najmä pre prípady, keď sú používateľské prístupové informačné body rozptýlené a hlavné optické vlákno môže uspokojiť prístup všetkých používateľov k prístupovým informačným bodom.
Po štvrté, hlavný štandard PON
● GPON – GigabitPON, štandard protokolu ITUG.984, upgrade a rozšírenie APON, využívajúci formát spoločného rámca na poskytovanie podpory pre rôzne služby. Maximálna rýchlosť je 2,5 Gbps. GPON má výhody vo vysokej rýchlosti a podpore viacerých služieb, ale technológia je zložitá, náklady sú vysoké a zrelosť produktu nie je vysoká.
● EPON——Ethernetover PON, štandard protokolu IEEE802.3ah, ktorý prenáša pakety vo formáte Ethernet v sieti PON a môže podporovať symetrickú rýchlosť 1,25 Gb/s. EPON je založený na technológii Ethernet a protokol je jednoduchý a efektívny. V porovnaní s APON má GPON zjavné výhody z hľadiska nákladov.
Po piate, kľúčové technológie EPON
● Multiplexovanie kanálov
Systém EPON využíva technológiu WDM na realizáciu jednovláknového obojsmerného prenosu;
Rýchlosť kanála je 1,25 Gbps upstream a downstream.
● Režim prenosu EPON downlink – režim vysielania
● Režim prenosu EPON uplink – režim TDMA
● Viacbodový riadiaci protokol – MPCP
Na rozdiel od architektúry Ethernet P2P je PON architektúrou P2MP. TheONUsúťaží o zdroje uplinkového kanála a je potrebný rozhodovací mechanizmus na zabránenie kolíziám uplinkových dát a na správne prideľovanie kanálových zdrojov. Protokol 802.3ah špecifikuje zodpovedajúci riadiaci protokol, Multi-point MAC Control Protocol (MPCP);
lMPCP definuje hlavne podvrstvu Multi-point MAC Control na rozšírenie a nahradenie podvrstvy MAC Control definovanej protokolom 802.3. Riadiaci rámec protokolu MPCP má vyššiu prioritu ako dátový rámec MACClient.
● Kompenzácia rozsahu a oneskorenia
Uplink prenos EPON využíva režim TDMA. TheOLTurčuje čas preONUna odoslanie údajov. Keďže každýONUsa líši odOLT, bude rozdiel v oneskorení. Ak neexistuje účinný mechanizmus kompenzácie oneskorenia, konflikt prenosu uplinkových dát bude stále nastať.
EPON rozsah a kompenzácia oneskorenia sú kľúčové technológie pre multiplexovanie uplinkového kanála. Ø V procese DiscoveryProcessing,OLTvypočíta hodnotu RTT (RoundTrip Time) každého z nichONUmeraním novoregistrovanýchONU.
TheOLTpoužíva RTT na úpravu času autorizácie každého z nichONU.
TheOLTmôže tiež spustiť meranie, keď prijme MPCP PDU.
Výpočet RTT:
Rámec GATE obsahuje pole „časovej pečiatky“, ktoréONUpoužíva na obnovenie registra miestneho času. TheOLTmôže vypočítať RTT prostredníctvom prijatého rámca REPORT na vykonanie experimentálnej kompenzácie.
● Dynamické prideľovanie šírky pásma (DBA)
Porovnanie pevných časových úsekov a dynamických časových úsekov:
