Ano ang PON? Ang teknolohiya ng pag-access sa broadband ay lumalakas, at ito ay nakatakdang maging isang larangan ng digmaan kung saan ang usok ay hindi kailanman mawawala. Sa kasalukuyan, ang domestic mainstream ay ADSL pa rin ang teknolohiya, ngunit parami nang parami ang mga tagagawa ng kagamitan at mga operator na ibinaling ang kanilang atensyon sa optical network access technology.
Ang mga presyo ng tanso ay patuloy na tumataas, ang mga presyo ng cable ay patuloy na bumababa, at ang lumalaking demand para sa IPTV at mga serbisyo ng video game ay nagtutulak sa paglago ng FTTH. Ang magandang pag-asa ng pagpapalit ng copper cable at ang wired na coaxial cable ng optical cable, ang telepono, ang cable TV, at ang broadband data triple play ay nagiging malinaw.
Larawan 1: Topology ng PON
PON (Passive Optical Network) passive optical network ay ang pangunahing teknolohiya upang mapagtanto ang FTTH fiber sa bahay, na nagbibigay ng point-to-multipoint fiber access, tulad ng ipinapakita sa Figure 1, ito ay angOLT(optical line terminal) at user side ng office side. AngONU(Optical Network Unit) at ang ODN (Optical Distribution Network) ay binubuo. Sa pangkalahatan, ang downlink ay gumagamit ng TDM broadcast mode at ang uplink ay gumagamit ng TDMA (Time Division Multiple Access) mode upang bumuo ng isang point-to-multipoint tree topology. pinakamalaking highlight ng PON bilang optical access technology ay "passive". Ang ODN ay hindi naglalaman ng anumang mga aktibong elektronikong aparato at mga elektronikong suplay ng kuryente. Ang lahat ng mga ito ay binubuo ng mga passive na bahagi tulad ng mga splitter, na may mababang gastos sa pamamahala at pagpapatakbo.
Kasaysayan ng Pag-unlad ng PON
Ang pananaliksik sa teknolohiya ng PON ay nagmula noong 1995. Noong Oktubre 1998, pinagtibay ng ITU ang pamantayang teknolohiya ng PON na nakabatay sa ATM, G, na itinaguyod ng organisasyon ng FSAN (full service access network). 983. Kilala rin bilang BPON (BroadbandPON). Ang rate ay 155Mbps at maaaring opsyonal na suportahan ang 622Mbps.
Ipinakilala ng EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) ang konsepto ng Ethernet-PON (EPON) sa pagtatapos ng 2000 na may transmission rate na 1 Gbps at isang link layer batay sa isang simpleng Ethernet encapsulation.
Ang GPON (Gigabit-CapablePON) ay iminungkahi ng organisasyon ng FSAN noong Setyembre 2002, at pinagtibay ng ITU ang G noong Marso 2003. 984. 1 at G. 984. 2 na kasunduan. G. 984.1 Ang mga pangkalahatang katangian ng GPON access system ay tinukoy.G. 984. 2 ay tumutukoy sa pisikal na pamamahagi na may kaugnayan sa sublayer ng ODN (Optical Distribution Network) ng GPON. Noong Hunyo 2004, ang ITU ay muling pumasa sa G. 984. 3, na tumutukoy sa mga kinakailangan para sa layer ng Transmission Convergence (TC).
Paghahambing ng mga produkto ng EPON at GPON
Ang EPON at GPON ay ang dalawang pangunahing miyembro ng optical network access, bawat isa ay may sariling mga merito, nakikipagkumpitensya sa isa't isa, nagpupuno sa isa't isa at natututo mula sa isa't isa. Ang mga sumusunod ay naghahambing sa kanila sa iba't ibang aspeto:
Rate
Nagbibigay ang EPON ng fixed uplink at downlink na 1.25Gbps, gamit ang 8b/10b line coding, at ang aktwal na rate ay 1Gbps.
Sinusuportahan ng GPON ang maramihang mga marka ng bilis at maaaring suportahan ang mga bilis ng uplink at downlink na walang simetriko, 2.5Gbps o 1.25Gbps downstream, at 1.25Gbps o 622Mbps uplink. Ayon sa aktwal na pangangailangan, ang mga rate ng uplink at downlink ay tinutukoy, at ang mga kaukulang optical module ay pinili upang mapataas ang ratio ng presyo ng bilis ng optical device.
Ang konklusyong ito: Ang GPON ay mas mahusay kaysa sa EPON.
Hatiin ang ratio
Ang split ratio ay ilanMga ONU(mga gumagamit) ay dinadala ng isaOLTdaungan (opisina).
Tinutukoy ng pamantayan ng EPON ang split ratio na 1:32.
Tinutukoy ng pamantayan ng GPON ang split ratio sa sumusunod na 1:32; 1:64; 1:128
Sa katunayan, ang mga teknikal na sistema ng EPON ay maaari ring makamit ang mas mataas na mga split ratio, tulad ng 1:64, 1:128, ang EPON control protocol ay maaaring suportahan ang higit paMga ONU.Ang ratio ng kalsada ay pangunahing limitado sa pamamagitan ng mga detalye ng pagganap ng optical module, at ang malaking split ratio ay magiging sanhi ng pagtaas ng halaga ng optical module. Bilang karagdagan, ang pagkawala ng pagpasok ng PON ay 15 hanggang 18 dB, at ang malaking split ratio ay binabawasan ang distansya ng paghahatid. Ang masyadong maraming bandwidth ng pagbabahagi ng user ay ang halaga rin ng malaking split ratio.
Ang konklusyong ito: Nagbibigay ang GPON ng maramihang pagpili, ngunit hindi halata ang pagsasaalang-alang sa gastos. Ang maximum na pisikal na distansya na maaaring suportahan ng GPON system. Kapag ang optical split ratio ay 1:16, dapat suportahan ang maximum physical distance na 20km. Kapag ang optical split ratio ay 1:32, dapat suportahan ang maximum physical distance na 10km. Ang EPON ay pareho,ang konklusyong ito: pantay.
QOS(Kalidad ng Serbisyo)
Nagdaragdag ang EPON ng 64-byte na MPCP(multi point control protocol) sa MAC header na Ethernet header. Kinokontrol ng MPCP ang access sa P2MP point-to-multipoint topology sa pamamagitan ng mga mensahe, state machine, at timer para ipatupad ang DBA dynamic bandwidth allocation. Ang MPCP ay kinabibilangan ng paglalaan ngONUmga puwang ng oras ng paghahatid, awtomatikong pagtuklas at pagsali saMga ONU, at pag-uulat ng congestion sa mas matataas na layer upang dynamic na maglaan ng bandwidth. Nagbibigay ang MPCP ng pangunahing suporta para sa P2MP topology. Gayunpaman, hindi inuri ng protocol ang mga priyoridad ng serbisyo. Ang lahat ng mga serbisyo ay random na nakikipagkumpitensya para sa bandwidth. Ang GPON ay may mas kumpletong DBA at mahusay na mga kakayahan sa serbisyo ng QoS.
Hinahati ng GPON ang paraan ng paglalaan ng bandwidth ng serbisyo sa apat na uri. Ang pinakamataas na priyoridad ay naayos (Fixed), Assured, Non-Assured, at BestEffort. Tinukoy pa ng DBA ang isang traffic container (T-CONT) bilang isang uplink traffic scheduling unit, at ang bawat T-CONT ay tinutukoy ng isang Alloc-ID. Ang bawat T-CONT ay maaaring maglaman ng isa o higit pang GEMPort-ID. Ang T-CONT ay nahahati sa limang uri ng mga serbisyo. Ang iba't ibang uri ng T-CONT ay may iba't ibang mga mode ng paglalaan ng bandwidth, na maaaring matugunan ang iba't ibang mga kinakailangan sa QoS ng iba't ibang daloy ng serbisyo para sa pagkaantala, jitter, at rate ng pagkawala ng packet. Ang T-CONT Type 1 ay nailalarawan sa pamamagitan ng fixed-bandwidth fixed time slot, na tumutugma sa isang fixed-bandwidth (Fixed) na alokasyon, na angkop para sa mga serbisyong sensitibo sa pagkaantala, gaya ng mga serbisyo ng boses. Ang Type 2 ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang nakapirming bandwidth ngunit isang hindi tiyak na puwang ng oras. Ang kaukulang garantisadong paglalaan ng bandwidth (Assured) ay angkop para sa mga serbisyo ng fixed bandwidth na hindi nangangailangan ng mataas na jitter, tulad ng mga serbisyo ng video on demand. Ang Type 3 ay nailalarawan sa minimum na garantiya ng bandwidth at dynamic na pagbabahagi ng redundant bandwidth, at may limitasyon ng maximum na bandwidth, na tumutugma sa non-assured bandwidth (Non-Assured) na alokasyon, na angkop para sa mga serbisyong may mga kinakailangan sa garantiya ng serbisyo at malaking pagsabog ng trapiko. Tulad ng pag-download ng negosyo. Ang Uri 4 ay nailalarawan ng BestEffort, walang garantiya ng bandwidth, na angkop para sa mga serbisyong may mababang latency at jitter na kinakailangan, tulad ng serbisyo sa pagba-browse sa WEB. Ang Uri 5 ay isang uri ng kumbinasyon, pagkatapos maglaan ng garantisadong at hindi garantisadong bandwidth, karagdagang Ang mga kinakailangan sa bandwidth ay inilalaan hangga't maaari.
Konklusyon: Ang GPON ay mas mahusay kaysa sa EPON
Magpatakbo at magpanatili ng OAM
Ang EPON ay walang labis na pagsasaalang-alang para sa OAM, ngunit tumutukoy lamang sa ONT remote fault indication, loopback at pagsubaybay sa link, at ito ay opsyonal na suporta.
Tinutukoy ng GPON ang PLOAM (PhysicalLayerOAM) sa pisikal na layer, at ang OMCI (ONTManagementandControlInterface) ay tinukoy sa itaas na layer upang maisagawa ang pamamahala ng OAM sa maraming antas. Ginagamit ang PLOAM para ipatupad ang pag-encrypt ng data, pagtukoy ng status, at pagsubaybay sa error. Ang OMCI channel protocol ay ginagamit upang pamahalaan ang mga serbisyong tinukoy ng itaas na layer, kasama ang function parameter set ngONU, ang uri at dami ng serbisyong T-CONT, ang mga parameter ng QoS, ang impormasyon ng pagsasaayos ng kahilingan at ang istatistika ng pagganap, at awtomatikong ipaalam ang mga tumatakbong kaganapan ng system upang ipatupad ang pagsasaayos ngOLTsa ONT. Pamamahala ng diagnosis ng kasalanan, pagganap at kaligtasan.
Konklusyon: Ang GPON ay mas mahusay kaysa sa EPON
Link layer encapsulation at suporta sa maraming serbisyo
Gaya ng ipinapakita sa Figure 2, ang EPON ay sumusunod sa isang simpleng Ethernet data format, ngunit nagdaragdag ng 64-byte na MPCP point-to-multipoint control protocol sa Ethernet header upang ipatupad ang bandwidth allocation, bandwidth round-robin, at awtomatikong pagtuklas sa EPON system. Ranging at iba pang gawain. Walang gaanong pananaliksik sa suporta ng mga serbisyo maliban sa mga serbisyo ng data (tulad ng mga serbisyo sa pag-synchronize ng TDM). Maraming mga vendor ng EPON ang nakabuo ng ilang di-karaniwang mga produkto upang malutas ang problemang ito, ngunit hindi sila perpekto at mahirap matugunan ang mga kinakailangan sa QoS na klase ng carrier.
Figure 2: Paghahambing ng mga stack ng protocol ng GPON at EPON
Ang GPON ay batay sa ganap na bagong transport convergence (TC) layer, na maaaring kumpletuhin ang adaptasyon ng mataas na antas ng mga serbisyo sa pagkakaiba-iba. Gaya ng ipinapakita sa Figure 2, tinutukoy nito ang ATM encapsulation at GFP encapsulation (pangkalahatang framing protocol). Maaari mong piliin ang pareho. Ang isa ay para sa business encapsulation. Dahil sa kasalukuyang kasikatan ng mga ATM application, available ang isang GPON na sumusuporta lamang sa GFP encapsulation. Ang lite na device ay nabuo, na nag-alis ng ATM mula sa protocol stack upang mabawasan ang mga gastos.
Ang GFP ay isang generic na pamamaraan sa layer ng link para sa maraming serbisyo, na tinukoy ng ITU bilang G. 7041. Ang isang maliit na bilang ng mga pagbabago ay ginawa sa GFP sa GPON, at ang PortID ay ipinakilala sa ulo ng GFP frame upang suportahan ang multi-port multiplexing. Ang isang Frag (Fragment) na indikasyon ng segmentasyon ay ipinakilala din upang mapataas ang epektibong bandwidth ng system. At sinusuportahan lang nito ang data processing mode para sa variable na haba ng data at hindi sinusuportahan ang data transparent processing mode para sa mga bloke ng data. Ang GPON ay may malakas na multi-service carrying capacity. Ang TC layer ng GPON ay mahalagang kasabay, gamit ang karaniwang 8 kHz (125μm) fixed-length na mga frame, na nagpapahintulot sa GPON na suportahan ang end-to-end na timing at iba pang quasi-synchronous na serbisyo, lalo na para sa direktang pagsuporta sa mga serbisyo ng TDM, ang tinatawag na NativeTDM. Ang GPON ay may "natural" na suporta para sa mga serbisyo ng TDM.
Ang konklusyong ito: Ang layer ng TC na sumusuporta sa GPON para sa maraming serbisyo ay mas malakas kaysa sa MPCP ng EPON.
Konklusyon
Ang EPON at GPON ay may sariling mga pakinabang. Ang GPON ay mas mahusay kaysa sa EPON sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig ng pagganap. Gayunpaman, ang EPON ay may kalamangan sa oras at gastos. Ang GPON ay humahabol. Ang pag-asam sa hinaharap na broadband access market ay maaaring hindi isang kapalit, dapat itong maging komplementaryo. Para sa bandwidth, multi-service, mataas na QoS at mga kinakailangan sa seguridad, at teknolohiya ng ATM bilang backbone customer, magiging mas angkop ang GPON. Para sa mga customer na may mababang gastos sensitivity, QoS at mga kinakailangan sa seguridad, EPON ay naging ang nangingibabaw na kadahilanan.