1.Giới thiệu PON
（1）PON là gì
Công nghệ PON (mạng quang thụ động) (bao gồm EPON, GPON) là công nghệ triển khai chính để phát triển FTTx (cáp quang đến nhà). Nó có thể tiết kiệm tài nguyên sợi trục và cấp độ mạng, đồng thời có thể cung cấp khả năng băng thông cao hai chiều trong điều kiện truyền dẫn đường dài. Có nhiều loại dịch vụ truy cập phong phú, khả năng quản lý từ xa và cấu trúc mạng phân phối quang thụ động có thể giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời có thể hỗ trợ nhiều tình huống ứng dụng.
（2） Phát triển công nghệ PON
Kể từ khi PON xuất hiện, nó đã phát triển trong nhiều năm, hình thành một loạt khái niệm, thông số kỹ thuật và chuỗi sản phẩm như APON, BPON, EPON và GPON.
APON (ATMPON)
ATM là một giao thức truyền dẫn dựa trên tế bào. Thông số kỹ thuật hệ thống PON 155Mb/s, tiêu chuẩn dòng ITU-TG.983;
BPON (Băng thông rộngPON)
Tiêu chuẩn APON sau đó đã được tăng cường để hỗ trợ tốc độ truyền 622Mb/s, đồng thời bổ sung các chức năng như phân bổ và bảo vệ băng thông động.
EPON (Ethernet PON)
GPON (GigabitPON)
（3） Công nghệ truy cập cáp quang
2.Giới thiệu EPON
（1) EPON là gì?
EPON (Mạng quang thụ động Ethernet) là một loại cấu trúc mạng điểm-đa điểm, phương thức truyền dẫn cáp quang thụ động, dựa trên nền tảng Ethernet tốc độ cao và phương pháp điều khiển truy cập phương tiện MAC phân chia thời gian TDM (ghép kênh phân chia thời gian), cung cấp nhiều An công nghệ truy cập băng rộng dịch vụ tích hợp.
Hệ thống EPON sử dụng công nghệ WDM để thực hiện truyền dẫn hai chiều sợi đơn.
（2） Nguyên lý của EPON
Để phân tách tín hiệu đến và đi của nhiều cặp người dùng trên cùng một sợi quang, hai kỹ thuật ghép kênh sau đây được sử dụng.
Một. Luồng dữ liệu xuôi dòng sử dụng công nghệ phát sóng.
b. Luồng dữ liệu ngược dòng áp dụng công nghệ TDMA.
（3）Nguyên lý EPON-hạ lưu
Một. Chỉ định một LLID duy nhất sauONUđược đăng ký thành công.
b. Thêm LLID trước khi bắt đầu mỗi gói để thay thế hai byte cuối cùng của phần mở đầu Ethernet.
c. So sánh danh sách đăng ký LLID khiOLTnhận dữ liệu. KhiONUnhận dữ liệu, nó chỉ nhận các khung hoặc khung quảng bá phù hợp với LLID của chính nó.
（4）Nguyên tắc của EPON-Uplink
Một. So sánh danh sách đăng ký LLID trướcOLTnhận dữ liệu.
b. MỗiONUgửi khung dữ liệu trong khe thời gian được phân bổ thống nhất bởi thiết bị văn phòng.
c. Khe thời gian được phân bổ bù cho khoảng cách giữaONUvà tránh va chạm giữaONU.
（5)Quy trình hoạt động của hệ thống EPON
OLThoạt động
Một. Tạo thông báo dấu thời gian cho thời gian tham chiếu hệ thống.
b. Gán băng thông thông qua các khung MPCP. 3. Thực hiện các hoạt động khác nhau.
c. Điều khiểnONUsự đăng ký.
ONUhoạt động
Một. cácONUđồng bộ hóa vớiOLTthông qua dấu thời gian của khung điều khiển xuôi dòng.
b. ONUchờ khung khám phá.
c. ONUthực hiện xử lý khám phá, bao gồm: phân loại, chỉ định ID vật lý và băng thông.
d. ONUchờ cấp phép,ONUchỉ có thể gửi dữ liệu trong thời gian được phép.
（6) Thiết kế hệ thống quản lý mạng EPON
Hệ thống quản lý mạng EPON được chia thành bốn mô-đun theo chức năng quản lý mạng: quản lý cấu hình, quản lý hiệu suất, quản lý lỗi và quản lý an toàn.
（7）Hiện thực hóa hệ thống quản lý mạng EPON
Một. Việc hiện thực hóa hệ thống quản lý mạng EPON bao gồm việc hiện thực hóa phần mềm quản lý mạng trạm quản lý và hiện thực hóa phần mềm trạm đại lý.
b. Hệ thống quản lý mạng trạm quản lý là một thực thể điều khiển cung cấp cho người dùng giao diện tương tác thân thiện và sử dụng giao thức SNMP để quản lý quy trình tác nhân.
c. Việc hiện thực hóa SNMP trong trạm đại lý chủ yếu bao gồm việc hiện thực hóa phần mềm xử lý đại lý cũng như thiết kế và tổ chức MIB.
3. Giới thiệu GPON
（1)GPON là gì?
GPON (Mạng quang thụ động Gigabit-CapablePON Gigabit) là chuẩn truy cập quang thụ động băng thông rộng thế hệ mới nhất dựa trên chuẩn ITU-TG.984.x (Liên minh Viễn thông Quốc tế TG.984.x), với băng thông cao, Hiệu quả cao, vùng phủ sóng rộng, giao diện người dùng phong phú và nhiều tính năng khác lợi thế được hầu hết các nhà khai thác coi là công nghệ lý tưởng để thực hiện chuyển đổi băng thông rộng và toàn diện các dịch vụ mạng truy cập.
（2) Nguyên tắc GPON
Truyền dẫn phát sóng xuôi dòng GPON
Chế độ TDMA ngược dòng GPONS
Cấu trúc liên kết mạng của chế độ truyền dẫn cáp quang thụ động chủ yếu bao gồmOLT(thiết bị đầu cuối đường dây quang), ODN (mạng phân phối quang) vàONU(đơn vị mạng quang).
ODN cung cấp phương tiện truyền dẫn quang học choOLTVàONU. Nó bao gồm bộ tách quang thụ động và bộ kết hợp quang thụ động. Nó là một thiết bị thụ động kết nốiOLTVàONU.
（3） Nguyên tắc GPON ngược dòng
Một. Việc truyền dữ liệu ngược dòng được điều khiển thống nhất bởiOLT.
b. cácONUtruyền dữ liệu người dùng theo khe thời gian được phân bổ bởiOLTđể tránh xung đột truyền dữ liệu doONU.
c. cácONUchèn dữ liệu đường lên vào khe thời gian của chính nó theo khung phân bổ khe thời gian, thực hiện việc chia sẻ băng thông kênh đường lên giữa nhiều kênhONU.
（4)Chế độ mạng GPON
GPON chủ yếu áp dụng ba chế độ mạng: FTTH/O, FTTB+LAN và FTTB+DSL.
Một. FTTH/O là cáp quang đến nhà/văn phòng. Sau khi cáp quang đi vào bộ chia sẽ được kết nối trực tiếp với người dùngONU. MỘTONUchỉ được sử dụng bởi một người dùng, với băng thông cao và chi phí cao, thường nhắm đến người dùng cao cấp và người dùng thương mại.
b. FTTB+LAN sử dụng cáp quang để tiếp cận tòa nhà và sau đó kết nối các dịch vụ khác nhau với nhiều người dùng thông qua đường truyền dung lượng lớnONU(gọi là MDU). Do đó, nhiều người dùng chia sẻ tài nguyên băng thông của mộtONUvà mỗi người chiếm băng thông thấp hơn và chi phí thấp hơn. , Nói chung dành cho người dùng thương mại và dân cư cấp thấp.
c. FTTB+ADSL sử dụng cáp quang để tiếp cận tòa nhà và sau đó sử dụng ADSL để kết nối các dịch vụ với nhiều người dùng và nhiều người dùng chia sẻ một mạng.ONU. Băng thông, chi phí và cơ sở khách hàng tương tự như FTTB+LAN.
4. So sánh công nghệ GPON và EPON
Do các đặc điểm khác nhau của công nghệ GPON và EPON, có thể thực hiện phân tích sau đây cho hai công nghệ này.
（1)GPON hỗ trợ nhiều mức tốc độ khác nhau và có thể hỗ trợ tốc độ ngược dòng và hạ lưu không đối xứng. GPON có nhiều thời gian hơn trong việc lựa chọn các thành phần quang học, do đó giảm chi phí.
（2) EPON chỉ hỗ trợ các mức ODN của Loại A và B, trong khi GPON có thể hỗ trợ Loại A, B và C, do đó GPON có thể hỗ trợ tỷ lệ phân chia lên tới 128 và khoảng cách truyền lên tới 20km.
（3) Chỉ so sánh từ giao thức, vì tiêu chuẩn EPON dựa trên cấu trúc hệ thống 802.3, do đó so với tiêu chuẩn GPON, việc phân lớp giao thức của nó đơn giản hơn và việc triển khai hệ thống dễ dàng hơn.
（4) ITU đã tuân theo nhiều khái niệm về tiêu chuẩn APON G.983 trong quá trình xây dựng tiêu chuẩn GPON, hoàn thiện hơn tiêu chuẩn EPON do EFM xây dựng. Việc cung cấp cơ chế lớp TC hiệu quả cao sẽ trở thành điểm mấu chốt đối với ITU trong việc xây dựng các tiêu chuẩn GPON.
（5) Tiêu chuẩn GPON quy định rằng lớp con TC có thể áp dụng hai phương thức đóng gói là ATM và GFP. Phương pháp đóng gói GFP phù hợp để mang IP/PPP và các giao thức cấp cao dựa trên gói khác.