Kaj je PON? Tehnologija širokopasovnega dostopa narašča in usojeno ji je, da postane bojno polje, kjer se dim ne bo nikoli razkadil. Trenutno je domača mainstream še vedno ADSL tehnologija, vendar je vse več proizvajalcev opreme in operaterjev usmerilo svojo pozornost na tehnologijo dostopa do optičnega omrežja.
Cene bakra še naprej rastejo, cene kablov še naprej upadajo, naraščajoče povpraševanje po storitvah IPTV in video iger pa spodbuja rast FTTH. Lepa možnost zamenjave bakrenega kabla in žičnega koaksialnega kabla z optičnim kablom, telefonom, kabelsko televizijo in širokopasovnim prenosom podatkov postane jasna.
Slika 1: Topologija PON
Pasivno optično omrežje PON (pasivno optično omrežje) je glavna tehnologija za prenos vlaken FTTH v dom, ki zagotavlja dostop do vlaken od točke do več točk, kot je prikazano na sliki 1, jeOLT(optični terminal) in uporabniška stran pisarniške strani. TheONU(optična omrežna enota) in ODN (optično distribucijsko omrežje) sta sestavljena. Na splošno navzdolnja povezava sprejme način oddajanja TDM, navzgornja povezava pa način TDMA (večkratni dostop s časovno razdelitvijo), da tvori topologijo drevesa od točke do več točk. največji vrhunec PON, saj je tehnologija optičnega dostopa »pasivna«. ODN ne vsebuje aktivnih elektronskih naprav in elektronskih napajalnikov. Vsi so sestavljeni iz pasivnih komponent, kot so razdelilniki, ki imajo nizke stroške upravljanja in delovanja.
Zgodovina razvoja PON
Raziskave tehnologije PON so se začele leta 1995. Oktobra 1998 je ITU sprejela standard tehnologije G PON, ki temelji na bankomatu, ki ga zagovarja organizacija FSAN (full service access network). 983. Znan tudi kot BPON (BroadbandPON). Hitrost je 155Mbps in lahko po želji podpira 622Mbps.
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) je konec leta 2000 uvedla koncept Ethernet-PON (EPON) s prenosno hitrostjo 1 Gbps in povezovalno plastjo, ki temelji na enostavni ethernetni enkapsulaciji.
GPON (Gigabit-CapablePON) je septembra 2002 predlagala organizacija FSAN, ITU pa je marca 2003 sprejel G. 984. 1 in G. 984. 2. G. 984.1 Določene so splošne značilnosti dostopovnega sistema GPON.G. 984. 2 določa podplast, povezano s fizično distribucijo, ODN (optičnega distribucijskega omrežja) GPON. Junija 2004 je ITU ponovno sprejel G. 984. 3, ki določa zahteve za plast prenosne konvergence (TC).
Primerjava izdelkov EPON in GPON
EPON in GPON sta dva glavna člana dostopa do optičnega omrežja, vsak s svojimi odlikami, tekmujeta drug z drugim, se dopolnjujeta in se drug od drugega učita. V nadaljevanju jih primerjamo z različnih vidikov:
Ocenite
EPON zagotavlja fiksno navzgornjo in navzdolnjo povezavo 1,25 Gbps z uporabo linijskega kodiranja 8b/10b, dejanska hitrost pa je 1 Gbps.
GPON podpira več stopenj hitrosti in lahko podpira asimetrične hitrosti povezave navzgor in navzdol, 2,5 Gbps ali 1,25 Gbps navzdol in 1,25 Gbps ali 622 Mbps navzgor. V skladu z dejanskim povpraševanjem se določi hitrost povezave navzgor in navzdol ter izberejo ustrezne optične module za povečanje razmerja med ceno in hitrostjo optične naprave.
Ta zaključek: GPON je boljši od EPON.
Razmerje delitve
Razmerje delitve je kolikoONU-ji(uporabnike) nosi edenOLTpristanišče (pisarna).
Standard EPON določa razmerje delitve 1:32.
Standard GPON določa razmerje delitve na naslednje 1:32; 1:64; 1:128
Pravzaprav lahko tehnični sistemi EPON dosežejo tudi višja razmerja delitve, na primer 1:64, 1:128, nadzorni protokol EPON pa lahko podpira večONU-ji.Cestno razmerje je v glavnem omejeno s specifikacijami zmogljivosti optičnega modula, veliko razmerje delitve pa bo povzročilo znatno povečanje stroškov optičnega modula. Poleg tega je vnesena izguba PON 15 do 18 dB, veliko razmerje delitve pa zmanjša razdaljo prenosa. Prevelika pasovna širina, ki si deli uporabnike, je tudi strošek velikega razmerja delitve.
Ta zaključek: GPON zagotavlja večkratno selektivnost, vendar upoštevanje stroškov ni očitno. Največja fizična razdalja, ki jo lahko podpira sistem GPON. Ko je optično razmerje delitve 1:16, mora biti podprta največja fizična razdalja 20 km. Ko je optično razmerje delitve 1:32, mora biti podprta največja fizična razdalja 10 km. EPON je isto,ta sklep: enako.
QOS (kakovost storitve)
EPON doda 64-bajtni MPCP (večtočkovni nadzorni protokol) glavi MAC Ethernet glavi. MPCP nadzoruje dostop do P2MP topologije od točke do več točk prek sporočil, državnih avtomatov in časovnikov za izvajanje dinamične dodelitve pasovne širine DBA. MPCP vključuje dodelitevONUčasovne reže prenosa, samodejno odkrivanje in združevanjeONU-jiin poročanje o zastojih višjim plastem za dinamično dodeljevanje pasovne širine. MPCP zagotavlja osnovno podporo za topologijo P2MP. Vendar pa protokol ne razvršča prioritet storitev. Vse storitve naključno tekmujejo za pasovno širino. GPON ima popolnejši DBA in odlične storitvene zmogljivosti QoS.
GPON razdeli metodo dodeljevanja pasovne širine storitve na štiri vrste. Najvišja prioriteta je fiksna (Fixed), Assured, Non-Assured in BestEffort. DBA nadalje definira vsebnik prometa (T-CONT) kot enoto za razporejanje prometa navzgor in vsak T-CONT je identificiran z Alloc-ID. Vsak T-CONT lahko vsebuje enega ali več GEMPort-ID-jev. T-CONT je razdeljen na pet vrst storitev. Različni tipi T-CONT-jev imajo različne načine dodeljevanja pasovne širine, ki lahko izpolnjujejo različne zahteve QoS različnih tokov storitev glede zakasnitve, tresenja in stopnje izgube paketov. Za T-CONT tipa 1 je značilna fiksna časovna reža s fiksno pasovno širino, ki ustreza dodelitev fiksne pasovne širine (fiksna), primerna za storitve, občutljive na zakasnitev, kot so glasovne storitve. Za tip 2 je značilna fiksna pasovna širina, vendar nedoločen časovni interval. Ustrezna dodelitev zajamčene pasovne širine (Assured) je primerna za storitve s fiksno pasovno širino, ki ne zahtevajo velikega tresenja, kot so storitve videa na zahtevo. Za tip 3 je značilno jamstvo za minimalno pasovno širino in dinamično souporabo redundantne pasovne širine ter ima omejitev največje pasovne širine, ki ustreza dodelitvi nezagotovljene pasovne širine (Non-Assured), ki je primerna za storitve z zahtevami po garanciji storitev in velikim rafalnim prometom. Kot je na primer prenos poslovnih. Za tip 4 je značilen BestEffort, brez garancije pasovne širine, primeren za storitve z nizko zakasnitvijo in zahtevami glede tresenja, kot je storitev brskanja po spletu. Tip 5 je kombiniran tip, po dodelitvi zajamčene in nezajamčene pasovne širine se dodatne zahteve glede pasovne širine dodelijo kar najbolje.
Zaključek: GPON je boljši od EPON
Upravljajte in vzdržujte OAM
EPON ne upošteva preveč OAM, ampak preprosto definira oddaljeno indikacijo napak ONT, povratno zanko in nadzor povezave ter je izbirna podpora.
GPON definira PLOAM (PhysicalLayerOAM) na fizičnem sloju, OMCI (ONTManagementandControlInterface) pa je definiran na zgornjem sloju za izvajanje upravljanja OAM na več ravneh. PLOAM se uporablja za implementacijo šifriranja podatkov, zaznavanje stanja in spremljanje napak. Kanalski protokol OMCI se uporablja za upravljanje storitev, ki jih definira zgornja plast, vključno z nizom funkcijskih parametrovONU, vrsto in količino storitve T-CONT, parametre QoS, informacije o konfiguraciji zahteve in statistiko delovanja ter samodejno obveščanje o tekočih dogodkih sistema za izvedbo konfiguracijeOLTna ONT. Upravljanje diagnoze napak, zmogljivosti in varnosti.
Zaključek: GPON je boljši od EPON
Enkapsulacija povezovalne plasti in podpora za več storitev
Kot je prikazano na sliki 2, EPON sledi preprostemu ethernetnemu podatkovnemu formatu, vendar glavi etherneta doda 64-bajtni MPCP nadzorni protokol od točke do več točk, da se v sistemu EPON izvede dodelitev pasovne širine, kroženje pasovne širine in samodejno odkrivanje. Rangerska in druga dela. Ni veliko raziskav o podpori storitev, ki niso podatkovne (kot so storitve sinhronizacije TDM). Mnogi prodajalci EPON so razvili nekaj nestandardnih izdelkov za rešitev te težave, vendar niso idealni in je težko izpolniti zahteve QoS operaterskega razreda.
Slika 2: Primerjava skladov protokolov GPON in EPON
GPON temelji na popolnoma novem sloju transportne konvergence (TC), ki lahko dokonča prilagoditev storitev raznolikosti na visoki ravni. Kot je prikazano na sliki 2, definira enkapsulacijo ATM in enkapsulacijo GFP (splošni protokol za okvirjanje). Izberete lahko oboje. Ena je za poslovno enkapsulacijo. Glede na trenutno priljubljenost aplikacij za bankomate je na voljo GPON, ki podpira samo enkapsulacijo GFP. Nastala je naprava Lite, ki je odstranila bankomat iz sklada protokolov, da bi zmanjšala stroške.
GFP je generičen postopek povezovalnega sloja za več storitev, ki ga ITU opredeljuje kot G. 7041. V GFP v GPON je bilo narejenih majhno število sprememb, PortID pa je bil uveden na čelu okvira GFP za podporo multipleksiranja z več vrati. Uvedena je tudi oznaka segmentacije Frag (Fragment), da se poveča efektivna pasovna širina sistema. In podpira samo način obdelave podatkov za podatke spremenljive dolžine in ne podpira načina pregledne obdelave podatkov za podatkovne bloke. GPON ima zmogljivo nosilno zmogljivost za več storitev. Plast TC GPON je v bistvu sinhrona in uporablja standardnih 8 kHz (125μm) okvirji fiksne dolžine, ki GPON-u omogoča, da podpira merjenje časa od konca do konca in druge kvazi-sinhrone storitve, zlasti za neposredno podporo storitev TDM, tako imenovani NativeTDM. GPON ima "naravno" podporo za storitve TDM.
Ta zaključek: sloj TC, ki podpira GPON za več storitev, je močnejši od MPCP EPON.
Zaključek
EPON in GPON imata svoje prednosti. GPON je boljši od EPON glede kazalnikov zmogljivosti. Vendar ima EPON prednost časa in stroškov. GPON dohiteva. Veseliti se prihodnjega trga širokopasovnega dostopa morda ne bo nadomestilo, moralo bi se dopolnjevati. Za pasovno širino, več storitev, visoke QoS in varnostne zahteve ter tehnologijo ATM kot hrbtenično stranko bo GPON bolj primeren. Za stranke z nizko cenovno občutljivostjo, QoS in varnostnimi zahtevami je EPON postal prevladujoč dejavnik.