ก่อนอื่น PON ใช้แก้ปัญหาอะไร?
● ด้วยการเกิดขึ้นของบริการแบนด์วิธสูง เช่น วิดีโอออนดีมานด์ เกมออนไลน์ และ IPTV ผู้ใช้จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการเพิ่มแบนด์วิดท์การเข้าถึง วิธีการเข้าถึงบรอดแบนด์ที่ใช้ ADSL ที่มีอยู่นั้นยากมากขึ้นในการตอบสนองความต้องการของผู้ใช้สำหรับแบนด์วิธสูง สอง- ความสามารถในการส่งสัญญาณทางและความปลอดภัย
● เนื่องจากระยะการส่งข้อมูลที่ยาว ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และความจุขนาดใหญ่ ใยแก้วนำแสงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายแกนหลัก ในปีที่ผ่านมา ด้วยการลดต้นทุนของอุปกรณ์ออปติคอล ใยแก้วนำแสงจึงค่อยๆ กลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับสื่อการส่งผ่านของเครือข่ายการเข้าถึง
● Passive Optical Network (PON) มีต้นทุนค่อนข้างต่ำในโหมดการเข้าถึงไฟเบอร์ และสามารถอัปเกรดได้อย่างราบรื่น ผู้ให้บริการโทรคมนาคมได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ และถือเป็นทางออกที่ดีในการแก้ไขปัญหา "ไมล์สุดท้าย"
ประการที่สอง องค์ประกอบของ PON
PON ประกอบด้วยสามส่วน: การยุติสายแสง (โอแอลที) หน่วยเครือข่ายแบบออปติก (สอท) และตัวแยกแสงแบบพาสซีฟ (POS)
PON เป็นโครงสร้างแบบจุดต่อหลายจุด (P2MP) แบบอสมมาตร บทบาทที่เล่นโดยโอแอลทีและสอทแตกต่างกัน ที่โอแอลทีเทียบเท่ากับบทบาทของพระศาสดาและสอทเทียบเท่ากับบทบาทของทาส
ประการที่สาม ข้อดีของ PON:
● การบันทึก
P2P – N ใยแก้วนำแสง; ตัวรับส่งสัญญาณแสง 2N
P2PCurb – 1 ไฟเบอร์; ตัวรับส่งสัญญาณแสง 2N+2; ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟในพื้นที่ ช่วยประหยัดไฟเบอร์ได้มาก
P2MP (PON) – 1 ไฟเบอร์; ตัวรับส่งสัญญาณแสง N+1; ประหยัดไฟเบอร์ออปติกจำนวนมาก ตัวรับส่งสัญญาณแสงจำนวนมาก
● เชื่อถือได้
สัญญาณไม่ผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานในระหว่างกระบวนการส่ง PON ซึ่งช่วยลดจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวได้อย่างมาก
การใช้อุปกรณ์แบบพาสซีฟช่วยลดความยุ่งยากในลำดับชั้นเครือข่าย และโครงสร้างเครือข่ายแบบแบนทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษาและจัดการ
● ระยะทางไกล
ระยะการส่งข้อมูล PON อยู่ที่ 10 ถึง 20 กม. ซึ่งเอาชนะข้อจำกัดของระยะห่างระหว่างวิธีการเข้าถึงอีเทอร์เน็ตและ xDSL ได้อย่างสมบูรณ์ และยังเพิ่มความยืดหยุ่นอย่างมากในการใช้งานสำนักงานปลายทางของผู้ปฏิบัติงาน
● แบนด์วิธสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับ xDSL แล้ว PON มีแบนด์วิธที่สูงกว่าและตอบสนองความต้องการของบริการออกอากาศออนไลน์ HDTV ในอนาคตได้อย่างเต็มที่
● ยืดหยุ่น
โมเดลเครือข่าย PON นั้นไม่จำกัด และสามารถสร้างเครือข่ายของโทโพโลยีแบบต้นไม้และดาวได้อย่างยืดหยุ่น
PON เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโอกาสที่จุดข้อมูลการเข้าถึงของผู้ใช้กระจัดกระจาย และใยแก้วนำแสงแบบ trunk สามารถตอบสนองการเข้าถึงของผู้ใช้ทุกคนเพื่อเข้าถึงจุดข้อมูลได้
ประการที่สี่ มาตรฐานหลักของ PON
● GPON – GigabitPON มาตรฐานโปรโตคอล ITUG.984 อัปเกรดและขยาย APON โดยใช้รูปแบบเฟรมทั่วไปเพื่อให้การสนับสนุนบริการที่หลากหลาย อัตราสูงสุดคือ 2.5Gbps GPON มีข้อได้เปรียบในด้านความเร็วสูงและรองรับบริการที่หลากหลาย แต่เทคโนโลยีมีความซับซ้อน ต้นทุนสูง และอายุของผลิตภัณฑ์ไม่สูง
● EPON——Ethernetover PON ซึ่งเป็นมาตรฐานโปรโตคอล IEEE802.3ah ซึ่งส่งแพ็กเก็ตรูปแบบ Ethernet บนเครือข่าย PON และสามารถรองรับอัตราสมมาตร 1.25Gbps EPON ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตและโปรโตคอลนั้นเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับ APON แล้ว GPON มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในแง่ของต้นทุน
ประการที่ห้า เทคโนโลยีที่สำคัญของ EPON
● มัลติแชนเนล
ระบบ EPON ใช้เทคโนโลยี WDM เพื่อรับรู้การส่งสัญญาณแบบสองทิศทางแบบไฟเบอร์เดี่ยว
อัตราช่องสัญญาณคือ 1.25 Gbps ต้นน้ำและปลายน้ำ
● โหมดการส่งดาวน์ลิงค์ EPON - โหมดออกอากาศ
● โหมดการส่งอัปลิงค์ EPON – โหมด TDMA
● โปรโตคอลควบคุมหลายจุด – MPCP
แตกต่างจากสถาปัตยกรรม Ethernet P2P ตรงที่ PON เป็นสถาปัตยกรรม P2MP ที่สอทแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรช่องอัปลิงก์ และจำเป็นต้องมีกลไกอนุญาโตตุลาการเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของข้อมูลอัปลิงก์ และเพื่อจัดสรรทรัพยากรช่องสัญญาณอย่างเหมาะสม โปรโตคอล 802.3ah ระบุโปรโตคอลควบคุมที่สอดคล้องกัน ซึ่งก็คือ Multi-point MAC Control Protocol (MPCP)
lMPCP กำหนดเลเยอร์ย่อยการควบคุม MAC แบบหลายจุดเป็นหลักเพื่อขยายและแทนที่เลเยอร์ย่อยการควบคุม MAC ที่กำหนดโดยโปรโตคอล 802.3 กรอบควบคุมของโปรโตคอล MPCP มีลำดับความสำคัญสูงกว่ากรอบข้อมูล MACClient
● การชดเชยระยะและความล่าช้า
การส่งอัปลิงค์ EPON ใช้โหมด TDMA ที่โอแอลทีกำหนดเวลาสำหรับสอทเพื่อส่งข้อมูล เนื่องจากแต่ละสอทจะแตกต่างจากโอแอลทีจะมีความแตกต่างล่าช้า หากไม่มีกลไกการชดเชยความล่าช้าที่มีประสิทธิภาพ ข้อขัดแย้งในการส่งข้อมูลอัปลิงค์จะยังคงเกิดขึ้น
การชดเชยขอบเขตและการหน่วงเวลาของ EPON เป็นเทคโนโลยีสำคัญสำหรับมัลติเพล็กซ์สัญญาณอัปลิงค์ Ø ในกระบวนการ DiscoveryProcessing นั้นโอแอลทีคำนวณค่า RTT (RoundTrip Time) ของแต่ละค่าสอทโดยการวัดขนาดที่จดทะเบียนใหม่สอท.
ที่โอแอลทีใช้ RTT เพื่อปรับเวลาการอนุญาตของแต่ละรายการสอท.
ที่โอแอลทียังสามารถเริ่มต้นได้เมื่อได้รับ MPCP PDU
การคำนวณ RTT:
กรอบ GATE มีช่อง "ประทับเวลา" ที่สอทใช้เพื่อรีเฟรชการลงทะเบียนเวลาท้องถิ่น ที่โอแอลทีสามารถคำนวณ RTT ผ่านกรอบรายงานที่ได้รับเพื่อดำเนินการชดเชยการทดลองได้
● การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิก (DBA)
การเปรียบเทียบช่วงเวลาคงที่และช่วงเวลาแบบไดนามิก:
