การแนะนำระบบ PON ต่างๆ
1. เทคโนโลยีเอปอน
ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 ผู้ให้บริการเครือข่ายรายใหญ่บางรายได้ก่อตั้ง Full Service Access Network Alliance (FSAN) ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดมาตรฐานแบบครบวงจรสำหรับอุปกรณ์ PON เพื่อให้ผู้ผลิตอุปกรณ์และผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าสู่ตลาดอุปกรณ์ PON และแข่งขันร่วมกันได้ ผลลัพธ์แรกคือข้อกำหนดของมาตรฐานระบบ PON 155Mbit/s ในชุดคำแนะนำ ITU-T G.983 เนื่องจาก ATM ถูกใช้เป็นโปรโตคอลสำหรับผู้ถือ ระบบนี้จึงเรียกว่าระบบ APON และมักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นเพียงการให้บริการ ATM เท่านั้น ดังนั้นจึงเปลี่ยนชื่อเป็นระบบ Broadband Passive Optical Network (BPON) เพื่อแสดงว่าระบบนี้สามารถให้บริการ Ethernet Broadband เช่น การเข้าถึงเครือข่าย การกระจายวิดีโอ และสายเช่าความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม สำหรับระบบ FSAN ยุคนี้ ชื่อที่ใช้บ่อยที่สุดคือ APON ต่อมามาตรฐาน APON ได้รับการปรับปรุง และเริ่มรองรับอัตราดาวน์ลิงก์ 622 Mbit/s และมีการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ๆ ในวิธีการป้องกัน การจัดสรรแบนด์วิดท์แบบไดนามิก (DBA) และด้านอื่นๆ
APON ใช้ ATM เป็นโปรโตคอลสำหรับผู้ถือ การส่งข้อมูลดาวน์สตรีมเป็นสตรีม ATM ต่อเนื่องด้วยอัตราบิต 155.52Mbit / s หรือ 622.08Mbit / s เซลล์การจัดการและบำรุงรักษาการดำเนินการเลเยอร์ทางกายภาพพิเศษ (PLOAM) จะถูกแทรกลงในสตรีมข้อมูล การส่งข้อมูลอัปสตรีมคือเซลล์ ATM ในรูปแบบต่อเนื่อง เพื่อให้บรรลุการส่งและรับแบบต่อเนื่อง โอเวอร์เฮดฟิสิคัลขนาด 3 ไบต์จะถูกเพิ่มที่ด้านหน้าของเซลล์ขนาด 53 ไบต์แต่ละเซลล์ สำหรับอัตราพื้นฐานที่ 155.52 Mbit / s โปรโตคอลการส่งข้อมูลจะขึ้นอยู่กับเฟรมดาวน์ลิงก์ที่มีเซลล์ ATM 56 เซลล์ (53 ไบต์ต่อเซลล์) เมื่ออัตราบิตเพิ่มขึ้นเป็น 622.08 Mbit/s เฟรมดาวน์ลิงก์จะขยายเป็น 224 เซลล์ ที่อัตราพื้นฐาน 155.52 Mbit / s รูปแบบของเฟรมอัปลิงค์คือ 53 เซลล์ แต่ละเซลล์มีขนาด 56 ไบต์ (53 ไบต์ของเซลล์ ATM บวกโอเวอร์เฮด 3 ไบต์) นอกจากเซลล์ข้อมูล 54 เซลล์ในเฟรมดาวน์ลิงก์แล้ว ยังมีเซลล์ PLOAM สองเซลล์ เซลล์หนึ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้นของเฟรมและอีกเซลล์อยู่ตรงกลางของเฟรม เซลล์ PLOAM แต่ละเซลล์มีการอนุญาตการส่งสัญญาณอัปลิงค์สำหรับเซลล์เฉพาะในเฟรมอัปสตรีม (เซลล์เฟรมอัปสตรีม 53 เซลล์มี 53 สิทธิ์ที่แมปลงในเซลล์ PLOAM) และข้อมูล OAM & P APON มีฟังก์ชัน OAM ที่สมบูรณ์และครบถ้วน รวมถึงการตรวจสอบอัตราข้อผิดพลาดบิต การเตือน การค้นพบอัตโนมัติ และการค้นหาอัตโนมัติ เนื่องจากเป็นกลไกด้านความปลอดภัย จึงสามารถแย่งชิงและเข้ารหัสข้อมูลดาวน์ลิงก์ได้
จากมุมมองของการประมวลผลข้อมูล ใน APON ข้อมูลผู้ใช้จะต้องถูกส่งภายใต้การแปลงโปรโตคอล (AAL1 / 2 สำหรับ TDM และ AAL5 สำหรับการส่งข้อมูลแพ็คเก็ต) การแปลงนี้ปรับให้เข้ากับแบนด์วิดธ์สูงได้ยาก และอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นี้รวมถึงอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องบางอย่าง เช่น หน่วยความจำเซลล์ Glue Logic เป็นต้น ซึ่งเพิ่มต้นทุนของระบบอย่างมากด้วย
ในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นเครือข่ายการส่งข้อมูลหลักทางไกลหรือเลเยอร์การบรรจบกันของเครือข่ายการเข้าถึงพื้นที่เขตเมืองใหญ่ เทคโนโลยีการสื่อสารดิจิทัลได้ค่อยๆ เปลี่ยนจากที่เน้น ATM เป็นหลักไปเป็นแบบ IP เพื่อมอบการสื่อสารด้วยวิดีโอ เสียง และข้อมูล ดังนั้น เฉพาะโครงสร้างเครือข่ายการเข้าถึงที่สามารถปรับให้เข้ากับการเข้าถึงในปัจจุบันและเทคโนโลยีหลักเครือข่ายในอนาคตเท่านั้นที่สามารถทำให้เครือข่าย IP แบบออปติคัลทั้งหมดในอนาคตเป็นจริงได้
APON ค่อยๆ ถอนตัวออกจากตลาดเนื่องจากความซับซ้อนและประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลต่ำ
2. อีปอน
เกือบจะในเวลาเดียวกันกับระบบ APON นั้น IEEE ยังได้จัดตั้งกลุ่มวิจัย first mile Ethernet (EFM) เพื่อเปิดตัว EPON ที่ใช้อีเธอร์เน็ต (Ethernet Passive Optical Network) ในแง่ของเครือข่ายการเข้าถึงไฟเบอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงโอกาสทางการตลาดที่ดี กลุ่มศึกษาอยู่ในกลุ่ม IEEE 802.3 ที่พัฒนามาตรฐานอีเทอร์เน็ต ในทำนองเดียวกัน ขอบเขตการวิจัยยังจำกัดอยู่ที่สถาปัตยกรรม และต้องสอดคล้องกับฟังก์ชันเลเยอร์การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) 802.3 ที่มีอยู่ ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2547 กลุ่มวิจัยได้เปิดตัวมาตรฐาน IEEE 802.3ah สำหรับ EPON โดยมีอัตราการอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ที่ 1 Gbit / s (โดยใช้การเข้ารหัส 8B / 10B และอัตราสายที่ 1.25 Gbit / s) สิ้นสุดผู้ผลิต EPON ' การใช้โปรโตคอลส่วนตัวเพื่อพัฒนาสถานะมาตรฐานอุปกรณ์
EPON เป็นระบบการเข้าถึงบรอดแบนด์ที่ใช้เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต ใช้โทโพโลยี PON เพื่อใช้การเข้าถึงอีเทอร์เน็ต เทคโนโลยีที่สำคัญของดาต้าลิงค์เลเยอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: Multiple Access Control Protocol (MPCP) สำหรับช่องทางอัปลิงค์ ปัญหาปลั๊กแอนด์เพลย์ของสอศโปรโตคอลการชดเชยตั้งแต่และความล่าช้าของโอแอลทีและปัญหาความเข้ากันได้ของโปรโตคอล
เลเยอร์ทางกายภาพของ IEEE 802.3ah มีทั้งไฟเบอร์ออปติกที่เชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (P2P) และสายทองแดง รวมถึงสถานการณ์เครือข่าย PON สำหรับจุดต่อหลายจุด (P2MP) เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานเครือข่ายและการซ่อมแซมข้อผิดพลาด จึงรวมกลไก OAM ไว้ด้วย สำหรับโทโพโลยีเครือข่าย P2MP นั้น EPON จะขึ้นอยู่กับกลไกที่เรียกว่า Multipoint Control Protocol (MPCP) ซึ่งเป็นฟังก์ชันภายในเลเยอร์ย่อยของ MAC MPCP ใช้ข้อความ เครื่องสถานะ และตัวจับเวลาเพื่อควบคุมการเข้าถึงโทโพโลยีเครือข่าย P2MP แต่ละหน่วยเครือข่ายออปติก (สอศ) ในโทโพโลยีเครือข่าย P2MP มีเอนทิตีโปรโตคอล MPCP ที่สื่อสารกับเอนทิตีโปรโตคอล MPCP ในโอแอลที- -
พื้นฐานของโปรโตคอล EPON / MPCP คือเลเยอร์ย่อยการจำลองแบบจุดต่อจุด ซึ่งทำให้เครือข่าย P2MP ดูเหมือนชุดของลิงก์ P2P ไปยังเลเยอร์โปรโตคอลที่สูงกว่า
เพื่อเป็นการลดต้นทุนในการสอศเทคโนโลยีที่สำคัญของชั้นกายภาพ EPON นั้นมุ่งเน้นไปที่โอแอลทีซึ่งรวมถึงการซิงโครไนซ์สัญญาณเบิร์สต์อย่างรวดเร็ว การซิงโครไนซ์เครือข่าย การควบคุมพลังงานของโมดูลตัวรับส่งสัญญาณออปติคัล และการรับสัญญาณแบบปรับเปลี่ยนได้
EPON รวมข้อดีของผลิตภัณฑ์ข้อมูล PON และ Ethernet เพื่อสร้างข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์มากมาย ระบบ EPON สามารถให้แบนด์วิธอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์สูงถึง 1 Gbit/s ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ในอนาคตได้ยาวนาน EPON ใช้เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์เพื่อรองรับผู้ใช้มากขึ้นและผู้ใช้แต่ละคนสามารถเพลิดเพลินกับแบนด์วิธที่มากขึ้น ระบบ EPON ไม่ใช้อุปกรณ์ ATM ราคาแพงและอุปกรณ์ SONET และเข้ากันได้กับอีเทอร์เน็ตที่มีอยู่ ทำให้โครงสร้างระบบง่ายขึ้นอย่างมาก ต้นทุนต่ำ และอัปเกรดได้ง่าย เนื่องจากอุปกรณ์ออพติคอลแบบพาสซีฟมีอายุการใช้งานยาวนาน ค่าบำรุงรักษาสายกลางแจ้งจึงลดลงอย่างมาก ในขณะเดียวกัน อินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ตมาตรฐานสามารถใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์อีเทอร์เน็ตราคาประหยัดที่มีอยู่และประหยัดค่าใช้จ่ายได้ โครงสร้าง PON เป็นตัวกำหนดว่าเครือข่ายสามารถปรับขนาดได้สูง ตราบใดที่มีการเปลี่ยนอุปกรณ์ปลายทาง เครือข่ายก็สามารถอัพเกรดเป็น 10 Gbit / s หรือสูงกว่าได้ EPON ไม่เพียงแต่สามารถผสานรวมเคเบิลทีวี บริการข้อมูล และเสียงที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังเข้ากันได้กับบริการในอนาคต เช่น โทรทัศน์ดิจิทัล VoIP การประชุมทางวิดีโอและ VOD เป็นต้น เพื่อให้บรรลุการเข้าถึงบริการแบบครบวงจร
การใช้งานที่ครอบคลุมของผู้ถือ EPON และเทคโนโลยีการเข้าถึงอื่น ๆ ช่วยเสริมโซลูชันเทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์
การใช้ EPON สามารถทำให้ DSL ทำลายขีดจำกัดระยะทางแบบเดิมและขยายความครอบคลุมได้ เมื่อสอศถูกรวมเข้ากับ Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) ช่วงที่เข้าถึงได้ของ DSL และกลุ่มผู้ใช้ที่มีศักยภาพจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ในทำนองเดียวกันโดยการบูรณาการ CMTS (Cable Modem Termination System) ของสอศ, EPON สามารถจัดหาแบนด์วิดท์ให้กับการเชื่อมต่อสายเคเบิลที่มีอยู่ และช่วยให้ผู้ให้บริการเคเบิลใช้บริการเชิงโต้ตอบอย่างแท้จริง ในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงาน
ในทั้งสองกรณี ผู้ให้บริการสามารถเพิ่มฐานผู้ใช้ตามโครงสร้างเครือข่ายและการลงทุนที่มีอยู่ EPON ยังสามารถขยาย MSPP แบบจุดต่อจุด (แพลตฟอร์มการจัดเตรียมบริการหลายรายการ) และ IP / Ethernet
นอกจากนี้ เทคโนโลยี EPON ยังสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาข้อมูลอัปลิงก์ของสถานีฐานในเทคโนโลยีการเข้าถึงแบบไร้สายที่รวมเข้ากับเครือข่ายหลัก
3-จีปอน
ในปี 2544 FSAN เปิดตัวความพยายามใหม่ในการสร้างมาตรฐานเครือข่าย PON ที่ทำงานสูงกว่า 1 Gbit / s นอกเหนือจากการสนับสนุนในอัตราที่สูงแล้ว โปรโตคอลทั้งหมดยังเปิดกว้างเพื่อคิดใหม่และค้นหาโซลูชันที่ดีที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในแง่ของการรองรับบริการหลายบริการ ฟังก์ชัน OAM และ P และความสามารถในการปรับขนาด ในฐานะส่วนหนึ่งของงานของ GPON FSAN ได้รวบรวมข้อกำหนดของสมาชิกทั้งหมดก่อน (รวมถึงผู้ให้บริการรายใหญ่ทั่วโลก) จากนั้นจึงเขียนเอกสารชื่อ Gigabit Service Requirements (GSR) และจัดทำเป็นคำแนะนำอย่างเป็นทางการ (G.GON. GSR) ถึง ITU-T ข้อกำหนด GPON หลักที่อธิบายไว้ในไฟล์ GSR มีดังนี้
รองรับบริการเต็มรูปแบบ รวมถึงเสียง (TDM, SONET / SDH), อีเธอร์เน็ต (10/100 Base-T), ATM, สายเช่า ฯลฯ
ระยะทางทางกายภาพที่ครอบคลุมคืออย่างน้อย 20 กม. และระยะทางตรรกะจำกัดอยู่ที่ 60 กม.
รองรับอัตราบิตต่างๆ โดยใช้โปรโตคอลเดียวกัน ได้แก่ แบบสมมาตร 622 Mbit/s, แบบสมมาตร 1.25 Gbit/s, ดาวน์สตรีม 2.5 Gbit/s และอัปสตรีม 1.25 Gbit/s และอัตราบิตอื่นๆ
ฟังก์ชั่นอันทรงพลังของ OAM & P ที่สามารถจัดการบริการแบบครบวงจร
เนื่องจากลักษณะการออกอากาศของ PON จึงต้องรับประกันความปลอดภัยของบริการดาวน์ลิงก์ในระดับโปรโตคอล
FSAN เสนอว่าการออกแบบมาตรฐาน GPON ควรบรรลุเป้าหมายดังต่อไปนี้
l โครงสร้างเฟรมสามารถขยายจาก 622Mbit / s เป็น 2.5Gbit / s และรองรับอัตราบิตไม่สมมาตร
l รับประกันการใช้แบนด์วิธสูงและประสิทธิภาพสูงสำหรับทุกธุรกิจ
l ห่อหุ้มบริการใด ๆ (TDM และแพ็กเก็ต) ลงในเฟรม 125ms ผ่าน GFP
การส่งผ่านบริการ TDM บริสุทธิ์ที่มีประสิทธิภาพและไม่มีค่าใช้จ่าย
l การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิกสำหรับแต่ละรายการสอศผ่านตัวชี้แบนด์วิธ
เนื่องจาก GPON พิจารณาการใช้งานและข้อกำหนดของ PON อีกครั้งจากล่างขึ้นบน จึงวางรากฐานสำหรับโซลูชันใหม่ และไม่อิงตามมาตรฐาน APON ก่อนหน้าอีกต่อไป ดังนั้นผู้ผลิตบางรายจึงเรียกมันว่า PON ดั้งเดิม (PON โหมดธรรมชาติ) ในด้านหนึ่ง GPON ยังคงรักษาฟังก์ชันต่างๆ มากมายที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ PON เช่น ข้อความ OAM, DBA เป็นต้น ในทางกลับกัน GPON จะขึ้นอยู่กับเลเยอร์ TC (การบรรจบกันของการส่งข้อมูล) ใหม่ GFP (ขั้นตอนการจัดเฟรมทั่วไป) ที่เลือกโดย FSAN เป็นโปรโตคอลแบบเฟรมที่ปรับข้อมูลบริการจากลูกค้าระดับสูงของเครือข่ายการขนส่งผ่านกลไกทั่วไป เครือข่ายการขนส่งอาจเป็นเครือข่ายประเภทใดก็ได้ เช่น SONET / SDH และ ITU-T G.709 (OTN) เป็นต้น ข้อมูลลูกค้าสามารถเป็นแบบแพ็คเก็ตได้ (เช่น IP / PPP เช่น IP / Point to Point protocal หรือเฟรม Ethernet MAC เป็นต้น) อาจเป็นสตรีมอัตราบิตคงที่หรือข้อมูลทางธุรกิจประเภทอื่นก็ได้ GFP ได้รับมาตรฐานอย่างเป็นทางการเป็นมาตรฐาน ITU-T G.7041 เนื่องจาก GFP มอบวิธีที่มีประสิทธิภาพและง่ายดายในการส่งบริการต่างๆ บนเครือข่ายการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส จึงเหมาะอย่างยิ่งที่จะใช้เป็นพื้นฐานของเลเยอร์ GPON TC นอกจากนี้ เมื่อใช้ GFP นั้น GPON TC จะซิงโครนัสเป็นหลักและใช้เฟรม SONET / SDH 8kHz (125ms) มาตรฐาน ซึ่งทำให้ GPON สามารถรองรับบริการ TDM ได้โดยตรง ในมาตรฐาน G.984.3 ที่เผยแพร่อย่างเป็นทางการ ข้อเสนอของ FSAN เกี่ยวกับ GFP ในฐานะเทคโนโลยีการปรับเลเยอร์ TC ถูกนำมาใช้ และการประมวลผลที่ง่ายขึ้นเพิ่มเติมได้เสร็จสิ้น โดยมีชื่อว่าวิธีการห่อหุ้ม GPON (GEM, GPONEncapsulationMethod)
การประยุกต์ใช้ระบบ EPON
EPON ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์ใหม่เป็นแพลตฟอร์มการจัดสรรบริการเต็มรูปแบบที่สามารถรองรับบริการข้อมูลและบริการแบบเรียลไทม์ เช่น เสียงและวิดีโอ
การออกแบบเส้นทางแสงของ EPON สามารถใช้ความยาวคลื่นได้ 3 ช่วง หากคุณไม่พิจารณาที่จะรองรับบริการ CATV หรือ DWDM โดยทั่วไปจะใช้ความยาวคลื่นสองช่วง เมื่อใช้ความยาวคลื่น 3 ช่วง ความยาวคลื่นต้นน้ำคือ 1310 นาโนเมตร ความยาวคลื่นปลายน้ำคือ 1490 นาโนเมตร และเพิ่มความยาวคลื่นอีก 1550 นาโนเมตร ความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้น 1550 นาโนเมตรใช้เพื่อส่งสัญญาณวิดีโอแอนะล็อกโดยตรง เนื่องจากสัญญาณวิดีโอแอนะล็อกในปัจจุบันยังคงถูกครอบงำโดยบริการวิทยุและโทรทัศน์ จึงคาดว่าบริการวิดีโอดิจิทัลจะไม่ได้เข้ามาแทนที่อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะถึงปี 2558 ดังนั้น ระบบ EPON ที่ออกแบบในปัจจุบันควรรองรับทั้งบริการวิดีโอดิจิทัลและบริการวิดีโอแอนะล็อก 1490 นาโนเมตรแบบดั้งเดิมยังคงมีข้อมูลดาวน์ลิงก์ บริการวิดีโอและเสียงดิจิทัล และ 1310 นาโนเมตรส่งสัญญาณเสียงของผู้ใช้อัปลิงก์ วิดีโอดิจิทัลตามต้องการ (VOD) และขอข้อมูลสำหรับการดาวน์โหลดข้อมูล
สัญญาณเสียงมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความล่าช้าและความกระวนกระวายใจ และอีเธอร์เน็ตไม่มีความสามารถในการหน่วงเวลาแพ็กเก็ตแบบ end-to-end อัตราการสูญเสียแพ็กเก็ต และความสามารถในการควบคุมแบนด์วิธ ดังนั้นวิธีการรับประกันคุณภาพการบริการเมื่อ EPON ซ้อนทับสัญญาณเสียงจึงเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องแก้ไข
1. ธุรกิจทีดีเอ็ม
ในปัจจุบัน ความสามารถหลายบริการของ EPON ที่น่าสงสัยที่สุดคือความสามารถในการส่งบริการ TDM แบบดั้งเดิม
บริการ TDM ที่กล่าวถึงในที่นี้ประกอบด้วยบริการเสียงสองประเภท (POTS, บริการโทรศัพท์เก่ายอดนิยม) และบริการวงจร (สายเช่า T1 / El, N´64kbit / s)
เมื่อระบบ EPON มีบริการสายข้อมูลเฉพาะ (บริการข้อมูล 2048kbit / s หรือ 13'64kbit / s) แนะนำให้ใช้ TDM ผ่านอีเธอร์เน็ต ระบบ EPON สามารถใช้การสลับวงจรหรือ VolP เมื่อใช้บริการเสียง
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เนื่องจากความต้องการของตลาดสำหรับบริการวงจรยังมีขนาดใหญ่มาก ระบบ EPON จึงต้องบรรทุกทั้งแพ็กเก็ต-เปลี่ยนแล้วบริการและวงจร-เปลี่ยนแล้วบริการ EFM ดำเนินการ TDM บน EPON อย่างไร และจะมั่นใจในคุณภาพของบริการ TDM ได้อย่างไร ไม่มีข้อกำหนดเฉพาะด้านเทคโนโลยี แต่ต้องเข้ากันได้กับรูปแบบเฟรมอีเทอร์เน็ต EPON แบบหลายบริการ (MS-EPON) ใช้เทคโนโลยี E1 Over Ethernet ซึ่งแก้ปัญหาการปรับบริการ TDM บนเฟรม Ethernet ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ EPON สามารถรับรู้การรับส่งข้อมูลและการเข้าถึงบริการหลายแบบ ในเวลาเดียวกัน MS-EPON เอาชนะช่องว่างระหว่างโอแอลทีและสอศ- ปรากฏการณ์การแย่งชิงแบนด์วิธที่ใช้ร่วมกันทำให้ผู้ใช้อีเทอร์เน็ตได้รับการรับประกันแบนด์วิธที่รับประกัน
วิธีการห่อหุ้มของอีเธอร์เน็ตทำให้เทคโนโลยี EPON เหมาะมากสำหรับการพกพาบริการ IP แต่ก็ประสบปัญหาสำคัญเช่นกัน นั่นคือการพกพาบริการ TDM เช่นข้อมูลเสียงหรือวงจรทำได้ยาก EPON เป็นเครือข่ายการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัสที่ใช้อีเธอร์เน็ต ไม่มีการซิงโครไนซ์นาฬิกาที่มีความแม่นยำสูงข้ามเครือข่าย และเป็นการยากที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านเวลาและการซิงโครไนซ์ของบริการ TDM เพื่อแก้ปัญหาการซิงโครไนซ์เวลาของบริการ TDM ในขณะเดียวกันก็รับประกันปัญหาทางเทคนิค เช่น QoS ของบริการ TDM เราไม่เพียงต้องปรับปรุงการออกแบบระบบ EPON เท่านั้น แต่ยังต้องนำเทคโนโลยีเฉพาะบางอย่างมาใช้ด้วย
ดัชนีประสิทธิภาพของวงจรเปลี่ยนแล้วบริการเสียงแจ้งว่าเมื่อระบบ EPON ใช้วงจรเปลี่ยนแล้ววิธีการให้บริการเสียง ควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ YDN 065-1997 "ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไปสำหรับอุปกรณ์สลับโทรศัพท์ของกระทรวงไปรษณีย์และโทรคมนาคม" และ YD / T 1128-2001 "ข้อกำหนดทางเทคนิคของอุปกรณ์สลับโทรศัพท์ทั่วไป" (ภาคผนวก 1 ) “ข้อกำหนดสำหรับวงจรบริสุทธิ์เปลี่ยนแล้วคุณภาพเสียง ดังนั้น ปัจจุบัน EPON จึงมีปัญหากับบริการ TDM ดังต่อไปนี้
1 การรับประกัน QoS ของบริการ TDM: แม้ว่าแบนด์วิดท์ที่ถูกครอบครองโดยบริการ TDM จะมีน้อย แต่ก็มีความต้องการสูงในด้านตัวบ่งชี้ เช่น ความล่าช้า ความกระวนกระวายใจ การดริฟท์ และอัตราข้อผิดพลาดบิต สิ่งนี้ไม่เพียงแต่จะต้องพิจารณาถึงวิธีการลดความล่าช้าในการส่งและความกระวนกระวายใจของบริการ TDM ในระหว่างการจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิกอัปลิงค์เท่านั้น แต่ยังต้องแน่ใจว่าบริการ TDM ควบคุมความล่าช้าและความกระวนกระวายใจในกลยุทธ์การควบคุมแบนด์วิดท์ดาวน์ลิงก์อย่างเข้มงวด
2 การกำหนดเวลาและการซิงโครไนซ์บริการ TDM: บริการ TDM มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเป็นพิเศษเกี่ยวกับการกำหนดเวลาและการซิงโครไนซ์ EPON นั้นเป็นเครือข่ายการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัสที่ใช้เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต ไม่มีนาฬิกาโทรคมนาคมที่มีความแม่นยำสูงที่ซิงโครไนซ์ทั่วทั้งเครือข่าย ความแม่นยำของนาฬิกาที่กำหนดโดยอีเธอร์เน็ตคือ ± 100′10 และความแม่นยำของนาฬิกาที่ต้องการโดยบริการ TDM แบบดั้งเดิมคือ ± 50′10 นอกจากนี้ ในขณะที่จัดให้มีนาฬิกาโทรคมนาคมที่ซิงโครไนซ์ทั่วทั้งเครือข่าย ข้อมูล TDM จะต้องได้รับการส่งข้อมูลเป็นระยะที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการกระวนกระวายใจและข้อผิดพลาด
3 ความอยู่รอดของ EPON: บริการ TDM ยังกำหนดให้เครือข่ายผู้ถือต้องมีความสามารถในการอยู่รอดที่ดี เมื่อเกิดความล้มเหลวครั้งใหญ่ บริการจะเชื่อถือได้เปลี่ยนแล้วในเวลาอันสั้นที่สุด เนื่องจาก EPON ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสร้างเครือข่ายการเข้าถึง จึงค่อนข้างใกล้กับผู้ใช้ และแอปพลิเคชันและสภาพแวดล้อมการใช้งานต่างๆ ก็มีความซับซ้อน ได้รับผลกระทบได้ง่ายจากปัจจัยที่ไม่ทราบ เช่น การก่อสร้างในเมือง ทำให้เกิดอุบัติเหตุ เช่น การหยุดชะงักของลิงก์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบ EPON อย่างเร่งด่วนเพื่อมอบโซลูชันการป้องกันระบบที่คุ้มค่า
2. บริการด้านทรัพย์สินทางปัญญา
EPON ส่งแพ็กเก็ตข้อมูล IP โดยไม่ต้องแปลงโปรโตคอลและมีประสิทธิภาพสูงซึ่งเหมาะมากสำหรับบริการข้อมูล
เทคโนโลยี VolP ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา ได้ประสบความสำเร็จในการใช้งานในระดับหนึ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการให้บริการเสียงผ่านเครือข่าย IP ในระบบ EPON ยังเป็นไปได้ที่จะดำเนินการเข้าถึงบริการโทรศัพท์แบบเดิมโดยการเพิ่มอุปกรณ์หรือฟังก์ชัน VoIP บางอย่าง การใช้เทคโนโลยี VoIP ตราบใดที่รับประกันคุณลักษณะความล่าช้าและความกระวนกระวายใจของบริการเสียง EPON ฟังก์ชั่นอื่นๆ จะถูกปล่อยให้เป็นอุปกรณ์การเข้าถึงแบบรวมฝั่งผู้ใช้ (IAD, อุปกรณ์การเข้าถึงแบบรวม) และอุปกรณ์เกตเวย์การเข้าถึงส่วนกลางเพื่อประมวลผลบริการเสียง การแพร่เชื้อ. วิธีการนี้ค่อนข้างง่ายในการใช้งานและสามารถพอร์ตเทคโนโลยีที่มีอยู่ได้โดยตรง แต่ต้องใช้อุปกรณ์เกตเวย์การเข้าถึงสำนักงานกลางที่มีราคาแพง ต้นทุนการก่อสร้างเครือข่ายที่สูงขึ้น และถูกจำกัดด้วยข้อบกพร่องของเทคโนโลยี VoIP เอง นอกจากนี้ยังไม่สามารถให้บริการข้อมูล E1 และ N'64kbit / s ได้
เมื่อระบบ EPON ใช้ VoIP เพื่อให้บริการเสียง ควรเป็นไปตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพต่อไปนี้สำหรับบริการเสียง VoIP
1 เวลาในการสลับแบบไดนามิกของการเข้ารหัสเสียงน้อยกว่า 60ms
2. ควรมีความจุบัฟเฟอร์ 80ms เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีเสียงพูดและความกระวนกระวายใจเกิดขึ้น
3 การประเมินวัตถุประสงค์ของเสียง: เมื่อสภาพเครือข่ายดี ค่าเฉลี่ยของ PSQM จะน้อยกว่า 1.5 เมื่อสภาพเครือข่ายไม่ดี (อัตราการสูญเสียแพ็คเก็ต = 1%, ความกระวนกระวายใจ = 20ms, ความล่าช้า = 100ms) ค่าเฉลี่ยของ PSQM คือ <1.8; เมื่อสภาวะไม่ดี (อัตราการสูญเสียแพ็กเก็ต = 5%, การกระวนกระวายใจ = 60ms, ความล่าช้า = 400ms) PSQM เฉลี่ยจะน้อยกว่า 2.0
④ การประเมินคำพูดแบบอัตนัย: เมื่อสภาพเครือข่ายดี ค่าเฉลี่ยของ MOS คือ> 4.0; เมื่อสภาพเครือข่ายไม่ดี (อัตราการสูญเสียแพ็กเก็ต = 1%, ความกระวนกระวายใจ = 20ms, ความล่าช้า = 100ms) ค่าเฉลี่ยของ MOS คือ <3.5; เครือข่าย เมื่อเงื่อนไขไม่ดี (อัตราการสูญเสียแพ็กเก็ต = 5%, การกระวนกระวายใจ = 60ms, ความล่าช้า = 400ms) ค่าเฉลี่ยของ MOS <3.0
⑤ อัตราการเข้ารหัส: G.711 อัตราการเข้ารหัส = 64kbit / s สำหรับ G.729a อัตราการเข้ารหัสที่ต้องการคือ <18kbit / s สำหรับ G.723.1 อัตราการเข้ารหัส G.723.1 (5.3) คือ <18kbit / s และอัตราการเข้ารหัส G.723.1 (6.3) คือ <15kbit / s
⑥ ดัชนีความล่าช้า (การหน่วงเวลาย้อนกลับ): ความล่าช้าของ VoIP รวมถึงความล่าช้าของตัวแปลงสัญญาณ ความล่าช้าของบัฟเฟอร์อินพุตที่จุดรับ และความล่าช้าของคิวภายใน เมื่อใช้การเข้ารหัส G.729a ความล่าช้าของลูปแบ็คคือ <150ms เมื่อใช้การเข้ารหัส G.723.1 ความล่าช้าในการวนกลับคือ <200ms
3-ธุรกิจกสท
สำหรับบริการ CATV แบบอะนาล็อก EPON ยังสามารถดำเนินการได้ในลักษณะเดียวกับ GPON: เพิ่มความยาวคลื่น (จริงๆ แล้วนี่คือเทคโนโลยี WDM และไม่เกี่ยวข้องกับ EPON และ GPON เอง)
เทคโนโลยี PON เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเข้าถึงบรอดแบนด์ FTTx EPON เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายการเข้าถึงแบบออปติคอลใหม่ที่สร้างขึ้นโดยการรวมเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตและเทคโนโลยี PON สามารถใช้ในการส่งบริการเสียง ข้อมูล และวิดีโอ และเข้ากันได้ สำหรับบริการใหม่บางอย่างในอนาคต EPON จะกลายเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นสำหรับการเข้าถึงบรอดแบนด์แบบออปติคัลบริการเต็มรูปแบบ โดยมีข้อได้เปรียบที่แน่นอน เช่น แบนด์วิธสูง ประสิทธิภาพสูง และการขยายที่ง่ายดาย
รูปแบบการป้องกันของระบบ PON
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความอยู่รอดของเครือข่าย สามารถใช้กลไกการสลับการป้องกันไฟเบอร์ในระบบ PON ได้ กลไกการสลับการป้องกันใยแก้วนำแสงสามารถทำได้สองวิธี: 1 การสลับอัตโนมัติ ทริกเกอร์โดยการตรวจจับข้อผิดพลาด; ② บังคับให้เปลี่ยน ทริกเกอร์โดยเหตุการณ์การจัดการ
การป้องกันไฟเบอร์มีสามประเภทหลัก: การป้องกันความซ้ำซ้อนของไฟเบอร์แบ็คโบนโอแอลทีการป้องกันความซ้ำซ้อนของพอร์ต PON และการป้องกันแบบเต็ม ดังแสดงในรูปที่ 1.16
การป้องกันความซ้ำซ้อนของไฟเบอร์แบ็คโบน (รูปที่ 1.16 (a)): การใช้พอร์ต PON เดียวพร้อมออปติคอล 1'2 ในตัวสวิตช์ที่โอแอลทีพอร์ตปอน; ใช้ตัวแยกแสง 2: N; ที่โอแอลทีตรวจจับสถานะของสาย; ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับสอศ.
โอแอลทีการป้องกันความซ้ำซ้อนของพอร์ต PON (รูปที่ 1.16 (b)): พอร์ต PON สแตนด์บายอยู่ในสถานะสแตนด์บายแบบเย็น โดยใช้ตัวแยกแสง 2: N; ที่โอแอลทีตรวจจับสถานะของสายและการสลับทำได้โดยโอแอลทีโดยไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับสอศ.
การป้องกันแบบเต็มรูปแบบ (รูปที่ 1.16 (c)): ทั้งพอร์ตหลักและพอร์ต PON สำรองอยู่ในสถานะทำงาน สอง 2: N ใช้ตัวแยกแสง; ออปติคอลสวิตช์ถูกสร้างขึ้นบริเวณด้านหน้าของสอศพอร์ต PON และสอศตรวจจับสถานะของสายและกำหนดการใช้งานหลัก สายและการสลับทำได้โดยสอศ.
กลไกการสลับการป้องกันของระบบ PON สามารถรองรับการส่งคืนบริการที่ได้รับการป้องกันโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง สำหรับโหมดการส่งคืนอัตโนมัติ หลังจากกำจัดความล้มเหลวในการสลับแล้ว หลังจากรอการส่งคืนมาระยะหนึ่ง บริการที่ได้รับการป้องกันควรกลับสู่เส้นทางการทำงานเดิมโดยอัตโนมัติ สามารถตั้งเวลารอส่งคืนได้