การแนะนำเทคโนโลยี EPON และความท้าทายในการทดสอบที่เผชิญอยู่

ระบบ EPON ประกอบด้วยหน่วยเครือข่ายออปติกหลายหน่วย (สอท) ขั้วต่อสายออปติก (โอแอลที) และเครือข่ายออปติกหนึ่งเครือข่ายขึ้นไป (ดูรูปที่ 1) ในทิศทางส่วนขยายสัญญาณที่ส่งโดยโอแอลทีกำลังออกอากาศให้ทุกคนONU- 8 ชม. แก้ไขรูปแบบเฟรม กำหนดส่วนหน้าใหม่ และเพิ่มเวลาและการระบุตรรกะ (LLID)) LLID ระบุแต่ละรายการสอทในระบบ PON และมีการระบุ LLID ในระหว่างกระบวนการค้นหา

(1) ระยะต่างๆ

ในระบบ EPON ระยะห่างทางกายภาพระหว่างกันสอทและโอแอลทีในทิศทางการรับส่งข้อมูลต้นน้ำไม่เท่ากัน ระบบ EPON ทั่วไปกำหนดว่าระยะทางที่ยาวที่สุดระหว่างสอทและโอแอลทีคือ 20 กม. และระยะทางที่สั้นที่สุดคือ 0 กม. ความแตกต่างของระยะทางนี้จะทำให้เกิดความล่าช้าแตกต่างกันไประหว่าง 0 ถึง 200 us หากมีช่องว่างการแยกไม่เพียงพอ สัญญาณจากที่ต่างกันONUอาจถึงจุดสิ้นสุดการรับของโอแอลทีในเวลาเดียวกันซึ่งจะทำให้เกิดความขัดแย้งของสัญญาณต้นน้ำ ข้อขัดแย้งจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดจำนวนมากและการสูญเสียการซิงโครไนซ์ ฯลฯ ทำให้ระบบไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ โดยใช้วิธีการวัดระยะ ขั้นแรกให้วัดระยะห่างทางกายภาพ จากนั้นจึงปรับค่าทั้งหมดONUไปเป็นระยะทางตรรกะเดียวกันกับโอแอลทีจากนั้นดำเนินการวิธี TDMA เพื่อหลีกเลี่ยงข้อขัดแย้ง ปัจจุบัน วิธีการกำหนดระยะที่ใช้ ได้แก่ ช่วงการแพร่กระจายสเปกตรัม ขอบเขตนอกย่านความถี่ และช่วงการเปิดหน้าต่างในแถบความถี่ ตัวอย่างเช่น วิธีการกำหนดช่วงเวลาของแท็กเวลาใช้เพื่อวัดเวลาล่าช้าของลูปสัญญาณจากแต่ละรายการก่อนสอทไปที่โอแอลทีจากนั้นใส่ค่า Td การหน่วงเวลาการปรับสมดุลเฉพาะสำหรับแต่ละค่าสอทเพื่อให้เกิดการหน่วงเวลาของลูปทั้งหมดONUหลังจากใส่ Td (เรียกว่าค่าการหน่วงเวลาลูปการปรับสมดุล Tequ) เท่ากัน ผลลัพธ์จะคล้ายกับแต่ละรายการสอทถูกย้ายไปยังระยะตรรกะเดียวกันกับโอแอลทีจากนั้นเฟรมก็สามารถส่งได้อย่างถูกต้องตามเทคโนโลยี TDMA โดยไม่มีข้อขัดแย้ง -

(2) กระบวนการค้นพบ

ที่โอแอลทีพบว่าสอทในระบบ PON จะส่งข้อความ Gate MPCP เป็นระยะๆ เมื่อได้รับข้อความ Gate แสดงว่าไม่ได้ลงทะเบียนสอทจะรอแบบสุ่ม (เพื่อหลีกเลี่ยงการลงทะเบียนหลายรายการพร้อมกันONU) จากนั้นส่งข้อความลงทะเบียนไปที่โอแอลที- หลังจากลงทะเบียนสำเร็จแล้วโอแอลทีกำหนด LLID ให้กับสอท.

(3) อีเธอร์เน็ต OAM

หลังจากที่สอทได้ลงทะเบียนกับโอแอลที, Ethernet OAM บนสอทเริ่มกระบวนการค้นพบและสร้างการเชื่อมต่อกับโอแอลที- ใช้ Ethernet OAMสอท/โอแอลทีลิงก์เพื่อค้นหาข้อผิดพลาดระยะไกล ทริกเกอร์การย้อนกลับระยะไกล และตรวจสอบคุณภาพของลิงก์ อย่างไรก็ตาม Ethernet OAM ให้การสนับสนุน OAM PDU ที่ปรับแต่ง หน่วยข้อมูล และรายงานเวลา มากมายสอท/โอแอลทีผู้ผลิตใช้ส่วนขยาย OAM เพื่อตั้งค่าฟังก์ชันพิเศษของONU- แอปพลิเคชันทั่วไปคือการควบคุมแบนด์วิดท์ของผู้ใช้ปลายทางด้วยรูปแบบแบนด์วิดท์การกำหนดค่าที่ขยายออกไปสอท- แอปพลิเคชันที่ไม่ได้มาตรฐานนี้เป็นกุญแจสำคัญในการทดสอบและกลายเป็นอุปสรรคต่อการสื่อสารระหว่างกันสอทและโอแอลที.

(4) การไหลขั้นปลายน้ำ

เมื่อโอแอลทีมีการจราจรเพื่อส่งสอทโดยจะมีข้อมูล LLID ของปลายทางสอทในการจราจร เนื่องจากลักษณะการออกอากาศของ PON ข้อมูลที่ส่งโดยโอแอลทีจะออกอากาศให้ทุกคนทราบONU- เราต้องพิจารณาเป็นพิเศษถึงสถานการณ์ที่การรับส่งข้อมูลดาวน์สตรีมส่งสตรีมบริการวิดีโอ เนื่องจากลักษณะการออกอากาศของระบบ EPON เมื่อผู้ใช้ปรับแต่งโปรแกรมวิดีโอ มันจะถูกออกอากาศไปยังผู้ใช้ทั้งหมด ซึ่งใช้แบนด์วิดท์ดาวน์สตรีมอย่างมากโอแอลทีมักจะรองรับ IGMP Snooping สามารถสอดแนมข้อความ IGMP Join Request และส่งข้อมูลมัลติคาสต์ไปยังผู้ใช้ที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มนี้ แทนที่จะเผยแพร่ไปยังผู้ใช้ทั้งหมด ซึ่งช่วยลดการรับส่งข้อมูลในลักษณะนี้

(5) การไหลต้นน้ำ

เพียงหนึ่งเดียวเท่านั้นสอทสามารถส่งสัญจรได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ที่สอทมีลำดับความสำคัญหลายคิว (แต่ละคิวสอดคล้องกับระดับ QoS Theสอทส่งข้อความรายงานไปที่โอแอลทีเพื่อขอโอกาสในการส่งรายละเอียดสถานการณ์ของแต่ละคิว ที่โอแอลทีส่งข้อความ Gate เพื่อตอบสนองต่อสอท, บอกสอทเวลาเริ่มต้นของการส่งสัญญาณครั้งถัดไปโอแอลทีจะต้องสามารถจัดการความต้องการแบนด์วิธได้ทั้งหมดONUและต้องจัดลำดับความสำคัญของการอนุญาตการส่งสัญญาณ ตามลำดับความสำคัญของคิวและปรับสมดุลคำขอของหลายรายการONU, ที่โอแอลทีจะต้องสามารถจัดการความต้องการแบนด์วิธสำหรับทุกคนได้ONU- การจัดสรรแบนด์วิธอัพสตรีมแบบไดนามิก (เช่น อัลกอริธึม DBA)

2.2 ตามคุณลักษณะทางเทคนิคของระบบ EPON ความท้าทายในการทดสอบที่ระบบ EPON เผชิญ

(1) พิจารณาขนาดของระบบ EPON

แม้ว่า IEEE802.3ah จะไม่ได้กำหนดจำนวนสูงสุดในระบบ EPON แต่จำนวนสูงสุดที่ระบบ EPON รองรับคือตั้งแต่ 16 ถึง 128 แต่ละรายการสอทการเข้าร่วมระบบ EPON ต้องใช้เซสชัน MPCP และเซสชัน OAM เมื่อไซต์เข้าร่วม EPON มากขึ้น ความเสี่ยงของข้อผิดพลาดของระบบก็จะเพิ่มขึ้น ยกตัวอย่างแต่ละสอทจำเป็นต้องค้นพบกระบวนการ กระบวนการเข้าสู่ระบบ และเริ่มเซสชัน OAM อีกครั้ง ดังนั้นเวลาในการฟื้นตัวของทั้งระบบจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนONU.

(2) ปัญหาการสื่อสารระหว่างกันของอุปกรณ์

ประเด็นต่อไปนี้ได้รับการพิจารณาเป็นหลักสำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์:

●อัลกอริธึมแบนด์วิธแบบไดนามิก (DBA) ที่ผู้ผลิตแต่ละรายให้มานั้นแตกต่างกัน

●ผู้ผลิตบางรายใช้ "องค์ประกอบเฉพาะขององค์กร" ของ OAM เพื่อกำหนดลักษณะการทำงานเฉพาะ

●การพัฒนาโปรโตคอล MPCP มีความสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์หรือไม่

●วิธีการวัดระยะทางที่พัฒนาโดยผู้ผลิตหลายรายนั้นสอดคล้องกับการประมวลผลสัญญาณนาฬิกาหรือไม่

(3) อันตรายที่ซ่อนอยู่ในการส่งสัญญาณบริการ Triple Play ในระบบ EPON

เนื่องจากลักษณะการส่งสัญญาณของ EPON อันตรายที่ซ่อนอยู่บางอย่างจะถูกนำมาใช้เมื่อส่งบริการการเล่นแบบทริปเปิล:

● ดาวน์สตรีมสิ้นเปลืองแบนด์วิธมาก: ระบบ EPON ใช้โหมดการส่งสัญญาณออกอากาศในดาวน์สตรีม: แต่ละรายการสอทจะได้รับปริมาณการรับส่งข้อมูลจำนวนมากที่ส่งไปยังผู้อื่นONUทำให้เปลืองแบนด์วิธดาวน์สตรีมไปมาก

●ความล่าช้าต้นน้ำค่อนข้างมาก: เมื่อสอทส่งข้อมูลไปที่โอแอลทีก็ต้องรอโอกาสการส่งสัญญาณที่จัดสรรโดยโอแอลที- ดังนั้นสอทต้องบัฟเฟอร์การรับส่งข้อมูลอัปสตรีมจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิดความล่าช้า การกระวนกระวายใจ และการสูญเสียแพ็กเก็ต

3 เทคโนโลยีการทดสอบ EPON

การทดสอบ EPON ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหลายแง่มุม เช่น การทดสอบการทำงานร่วมกัน การทดสอบโปรโตคอล การทดสอบประสิทธิภาพการส่งข้อมูลของระบบ การบริการและการตรวจสอบฟังก์ชัน โทโพโลยีการทดสอบมาตรฐานแสดงในรูปที่ 2 ผลิตภัณฑ์ IxN2X ของ IXIA มีการ์ดทดสอบ EPON โดยเฉพาะ ซึ่งเป็นอินเทอร์เฟซการทดสอบ EPON สามารถจับภาพและวิเคราะห์โปรโตคอล MPCP และ OAM สามารถส่งการรับส่งข้อมูล EPON จัดเตรียมโปรแกรมทดสอบอัตโนมัติ และสามารถช่วยผู้ใช้ทดสอบได้ อัลกอริธึม DBA