1.บทนำ ปอน

(1)ปอน.คืออะไร

เทคโนโลยี PON (เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ) (รวมถึง EPON, GPON) เป็นเทคโนโลยีการใช้งานหลักสำหรับการพัฒนา FTTx (ไฟเบอร์สำหรับบ้าน) สามารถประหยัดทรัพยากรไฟเบอร์แบ็คโบนและระดับเครือข่าย และสามารถให้ความสามารถแบนด์วิธสูงแบบสองทางภายใต้เงื่อนไขการส่งข้อมูลทางไกล มีบริการการเข้าถึงหลายประเภท และความสามารถในการจัดการระยะไกลและโครงสร้างเครือข่ายการกระจายแสงแบบพาสซีฟสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาได้อย่างมาก และสามารถรองรับสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย

(2) การพัฒนาเทคโนโลยี PON

นับตั้งแต่การถือกำเนิดของ PON ก็ได้รับการพัฒนามาเป็นเวลาหลายปี โดยสร้างชุดแนวคิด ข้อมูลจำเพาะ และลำดับผลิตภัณฑ์ เช่น APON, BPON, EPON และ GPON

อาปอน (ATMPON)

ATM เป็นโปรโตคอลการส่งข้อมูลแบบเซลล์ ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของระบบ PON 155Mb/s, มาตรฐานซีรีส์ ITU-TG.983;

BPON (บรอดแบนด์PON)

ต่อมามาตรฐาน APON ได้รับการปรับปรุงให้แข็งแกร่งขึ้นเพื่อรองรับอัตราการส่งข้อมูลที่ 622Mb/s ในขณะที่เพิ่มฟังก์ชันต่างๆ เช่น การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิกและการป้องกัน

EPON (อีเธอร์เน็ต PON)

GPON (กิกะบิตปอน)

(3) เทคโนโลยีการเข้าถึงใยแก้วนำแสง

2.บทนำของ EPON

(1) EPON คืออะไร?

EPON (Ethernet Passive Optical Network) เป็นโครงสร้างเครือข่ายแบบจุดต่อหลายจุดวิธีการส่งผ่านใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟโดยใช้แพลตฟอร์มอีเธอร์เน็ตความเร็วสูงและ TDM (มัลติเพล็กซ์การแบ่งเวลา) วิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อ MAC แบ่งเวลาให้หลาย An เทคโนโลยีการเข้าถึงบริการบรอดแบนด์แบบครบวงจร

ระบบ EPON ใช้เทคโนโลยี WDM เพื่อรับรู้การส่งสัญญาณแบบสองทิศทางแบบไฟเบอร์เดี่ยว

(2) หลักการของ EPON

เพื่อแยกสัญญาณขาเข้าและขาออกของผู้ใช้หลายคู่บนไฟเบอร์เดียวกัน จะใช้เทคนิคมัลติเพล็กซ์สองวิธีต่อไปนี้

ก. สตรีมข้อมูลดาวน์สตรีมใช้เทคโนโลยีการออกอากาศ

ข. สตรีมข้อมูลต้นน้ำใช้เทคโนโลยี TDMA

(3)หลักการของ EPON-ดาวน์สตรีม

ก. กำหนด LLID ที่ไม่ซ้ำกันหลังจากสอทลงทะเบียนสำเร็จแล้ว

ข. เพิ่ม LLID ก่อนเริ่มต้นแต่ละแพ็กเก็ตเพื่อแทนที่สองไบต์สุดท้ายของคำนำหน้าอีเทอร์เน็ต

ค. เปรียบเทียบรายการลงทะเบียน LLID เมื่อโอแอลทีรับข้อมูล เมื่อสอทรับข้อมูล แต่จะรับเฉพาะเฟรมหรือเฟรมการออกอากาศที่ตรงกับ LLID ของตัวเองเท่านั้น

(4) หลักการของ EPON-Uplink

ก. เปรียบเทียบรายชื่อการลงทะเบียน LLID ก่อนโอแอลทีรับข้อมูล

ข. แต่ละสอทส่งกรอบข้อมูลในช่วงเวลาที่อุปกรณ์สำนักงานจัดสรรอย่างสม่ำเสมอ

ค. ช่วงเวลาที่จัดสรรจะชดเชยช่องว่างระยะทางระหว่างONUและหลีกเลี่ยงการชนกันระหว่างONU.

(5) ขั้นตอนการทำงานของระบบ EPON

โอแอลทีการดำเนินการ

ก. สร้างข้อความประทับเวลาสำหรับเวลาอ้างอิงของระบบ

ข. กำหนดแบนด์วิธผ่านเฟรม MPCP 3. ดำเนินการต่างๆ

ค. ควบคุมสอทการลงทะเบียน

สอทการดำเนินการ

ก. ที่สอทซิงโครไนซ์กับโอแอลทีผ่านการประทับเวลาของกรอบควบคุมดาวน์สตรีม

b. สอทรอการค้นพบเฟรม

c. สอทดำเนินการประมวลผลการค้นพบ รวมถึง: การกำหนด ID ทางกายภาพและแบนด์วิธ

d. สอทรอการอนุญาตสอทสามารถส่งข้อมูลในช่วงเวลาที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น

-6）การออกแบบระบบการจัดการเครือข่าย EPON

ระบบการจัดการเครือข่าย EPON แบ่งออกเป็นสี่โมดูลตามฟังก์ชันการจัดการเครือข่าย: การจัดการการกำหนดค่า การจัดการประสิทธิภาพ การจัดการข้อผิดพลาด และการจัดการความปลอดภัย

（7）การตระหนักถึงระบบการจัดการเครือข่าย EPON

ก. การทำให้เกิดระบบการจัดการเครือข่าย EPON รวมถึงการทำให้เกิดซอฟต์แวร์การจัดการเครือข่ายสถานีการจัดการ และการใช้ซอฟต์แวร์สถานีตัวแทน

ข. ระบบการจัดการเครือข่ายสถานีการจัดการเป็นหน่วยงานควบคุมที่ให้อินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบที่เป็นมิตรแก่ผู้ใช้ และใช้โปรโตคอล SNMP เพื่อจัดการกระบวนการตัวแทน

ค. การใช้งาน SNMP ในสถานีตัวแทนส่วนใหญ่รวมถึงการทำให้ซอฟต์แวร์กระบวนการตัวแทนเกิดขึ้นจริง และการออกแบบและการจัดระเบียบของ MIB

3. การแนะนำ GPON

-1) GPON คืออะไร

จีปอน (Gigabit-CapablePON Gigabit Passive Optical Network) เป็นมาตรฐานการเข้าถึงแบบบูรณาการทางแสงแบบพาสซีฟบรอดแบนด์รุ่นล่าสุด ตามมาตรฐาน ITU-TG.984.x (International Telecommunication Union TG.984.x) ที่มีแบนด์วิธสูง ประสิทธิภาพสูง ความครอบคลุมขนาดใหญ่ ส่วนติดต่อผู้ใช้ที่หลากหลาย และอื่นๆ อีกมากมาย ผู้ให้บริการส่วนใหญ่มองว่าข้อได้เปรียบดังกล่าวเป็นเทคโนโลยีในอุดมคติสำหรับการเปลี่ยนแปลงบริการเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์และอย่างครอบคลุม

-2) หลักการ GPON

การส่งข้อมูลแบบดาวน์สตรีม GPON

โหมด GPONS อัพสตรีม-TDMA

โทโพโลยีเครือข่ายของโหมดการส่งผ่านใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟส่วนใหญ่ประกอบด้วยโอแอลที(เทอร์มินัลสายออปติก), ODN (เครือข่ายการกระจายแสง) และสอท(หน่วยเครือข่ายออปติก)

ODN ให้วิธีการส่งสัญญาณแสงสำหรับโอแอลทีและสอท- ประกอบด้วยตัวแยกแสงแบบพาสซีฟและตัวรวมแสงแบบพาสซีฟ เป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่เชื่อมต่อโอแอลทีและสอท.

(3) หลักการ GPON - ต้นน้ำ

ก. การส่งข้อมูลต้นน้ำจะถูกควบคุมอย่างสม่ำเสมอโดยโอแอลที.

ข. ที่สอทส่งข้อมูลผู้ใช้ตามช่วงเวลาที่จัดสรรโดยโอแอลทีเพื่อหลีกเลี่ยงข้อขัดแย้งในการส่งข้อมูลที่เกิดจากสอท.

ค. ที่สอทแทรกข้อมูลอัปลิงก์ในช่องเวลาของตัวเองตามกรอบการจัดสรรช่วงเวลา โดยตระหนักถึงการแบ่งปันแบนด์วิดท์ช่องอัปลิงก์ระหว่างหลาย ๆONU.

-4) โหมดเครือข่าย GPON

GPON ใช้โหมดเครือข่ายสามโหมดเป็นหลัก: FTTH/O, FTTB+LAN และ FTTB+DSL

ก. FTTH/O เป็นไฟเบอร์สำหรับบ้าน/สำนักงาน หลังจากที่ใยแก้วนำแสงเข้าสู่ตัวแยกสัญญาณแล้ว ก็จะเชื่อมต่อโดยตรงกับผู้ใช้สอท- หนึ่งสอทใช้งานโดยผู้ใช้เพียงรายเดียวเท่านั้น โดยมีแบนด์วิธสูงและต้นทุนสูง โดยทั่วไปมุ่งเป้าไปที่ผู้ใช้ระดับสูงและผู้ใช้เชิงพาณิชย์

ข. FTTB+LAN ใช้ไฟเบอร์เพื่อเข้าถึงอาคาร จากนั้นเชื่อมต่อบริการต่างๆ เข้ากับผู้ใช้หลายรายผ่านความจุขนาดใหญ่สอท(เรียกว่า มธ.) ดังนั้นผู้ใช้หลายรายจึงแชร์ทรัพยากรแบนด์วิธของหนึ่งคนสอทและแต่ละคนใช้แบนด์วิธที่ต่ำกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่า โดยทั่วไปสำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัยระดับล่างและผู้ใช้เชิงพาณิชย์ระดับล่าง

ค. FTTB+ADSL ใช้ไฟเบอร์เพื่อเข้าถึงอาคาร จากนั้นใช้ ADSL เพื่อเชื่อมต่อบริการกับผู้ใช้หลายราย และผู้ใช้หลายรายแชร์สอท- แบนด์วิธ ต้นทุน และฐานลูกค้าใกล้เคียงกับ FTTB+LAN

4. การเปรียบเทียบเทคโนโลยี GPON และ EPON

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะที่แตกต่างกันของเทคโนโลยี GPON และ EPON การวิเคราะห์ต่อไปนี้สามารถทำได้สำหรับเทคโนโลยีทั้งสองนี้

-1）GPON รองรับระดับอัตราที่หลากหลาย และสามารถรองรับอัตราต้นน้ำและปลายน้ำที่ไม่สมมาตร GPON มีทางเลือกมากขึ้นในการเลือกส่วนประกอบออปติก ซึ่งช่วยลดต้นทุน

-2）EPON รองรับเฉพาะระดับ ODN ของคลาส A และ B ในขณะที่ GPON สามารถรองรับคลาส A, B และ C ดังนั้น GPON สามารถรองรับอัตราส่วนการแยกสูงสุด 128 และระยะการส่งข้อมูลสูงสุด 20 กม.

-3） เปรียบเทียบจากโปรโตคอลเท่านั้น เนื่องจากมาตรฐาน EPON ขึ้นอยู่กับโครงสร้างระบบ 802.3 ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐาน GPON การแบ่งชั้นโปรโตคอลจะง่ายกว่าและการใช้งานระบบก็ง่ายกว่า

-4) ITU ได้ปฏิบัติตามแนวคิดหลายประการของมาตรฐาน APON G.983 ในกระบวนการกำหนดมาตรฐาน GPON ซึ่งมีความสมบูรณ์มากกว่ามาตรฐาน EPON ที่ EFM กำหนด การจัดหากลไกเลเยอร์ TC ที่มีประสิทธิภาพสูงจะกลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับ ITU ในการกำหนดมาตรฐาน GPON

-5) มาตรฐาน GPON กำหนดว่าเลเยอร์ย่อย TC สามารถใช้วิธีการห่อหุ้มสองวิธี ได้แก่ ATM และ GFP วิธีการห่อหุ้ม GFP เหมาะสำหรับการพกพา IP/PPP และโปรโตคอลระดับสูงแบบแพ็กเก็ตอื่นๆ