Введення в технології PON
Пасивна оптична мережа (PON) є дуже значущим класом систем волоконного доступу в світі і має домінуюче положення на ринку доступу. GPON і EPON є двома класифікаціями PON. Основні відмінності між GPON і EPON полягають у протоколах, що використовуються для комунікацій вгору і вниз. У цій статті послідовно будуть введені PON, GPON і EPON.
PON - це волоконно-оптична мережа, яка використовує тільки волокнисті та пасивні компоненти, такі як спліттери PON і комбінатори, а не активні компоненти, такі як підсилювачі, ретранслятори або схеми формування. Таким чином, мережа PON коштує значно менше, ніж мережа, що використовує активні компоненти, але вона має менший діапазон охоплення, обмежений силою сигналу. Активна оптична мережа (AON) здатна охоплювати діапазон приблизно до 100 км (62 милі), тоді як PON зазвичай обмежується проходженням волоконних кабелів довжиною до 20 км (12 миль). PON також називається FTTH (волокно до домашньої) мережі.
Типова композиція PON - це точка з багатоточковою (P2MP) мережею, де центральний оптичний термінальний термінал (OLT) на об'єкті постачальника послуг розподіляє телевізійні або інтернет-послуги на рівні від 16 до 128 клієнтів на волоконну лінію. Розділяючи один оптичний сигнал на декілька рівних, але більш низьких сигналів, оптичні сплітери розподіляють сигнали користувачам. ONU (оптична мережа) припиняє роботу PON на дому клієнта. Зазвичай, ONU здійснює зв'язок з ONT (оптичний мережевий термінал). ONU / ONT може бути одним пристроєм.
GPON використовує оптичне мультиплексування з розділенням довжин хвиль (WDM), так що одне волокно може бути використано як для даних, так і для даних, що знаходяться вище. Лазер на довжині хвилі 1490 нм передає дані по потоку, тоді як дані по потоку передаються на довжині хвилі 1310 нм.
Хоча кожна ОНУ отримує повну швидкість потоку в 2.488 Гбіт / с, GPON використовує формат множинного доступу з тимчасовим розділенням (TDMA), щоб виділити конкретний часовий інтервал для кожного користувача. Він розділяє смугу пропускання, тому кожен користувач отримує частку, наприклад 100 Мбіт / с, залежно від способу, яким його розподіляє постачальник послуг. Швидкість висхідного потоку є меншою, ніж максимальна, оскільки вона використовується спільно з іншими ONU в схемі TDMA. Відстань і час затримки кожного абонента визначаються OLT. Потім програмне забезпечення надає можливість виділяти часові інтервали для висхідних даних для кожного користувача. Типовий розподіл одного волокна становить 1:32 або 1:64, що означає, що кожне волокно може обслуговувати до 32 або 64 абонентів. В деяких системах можливе співвідношення спліт до 1: 128.
На основі стандарту Ethernet 802.3, EPON 802.3ah визначає подібну пасивну оптичну мережу з діапазоном до 20 км. EPON використовує WDM з тими ж оптичними частотами, як GPON і TDMA. Швидкість передачі даних у сирому рядку становить 1,25 Гбіт / с у напрямках, розташованих у верхньому та нижньому напрямку.
Технологія EPON забезпечує двонаправлений зв'язок 1 Гбіт / с, використовуючи довжину хвилі 1490 нм для нижніх і 1310 нм довжини хвилі для висхідного потоку, при цьому довжина хвилі 1550 нм зарезервована для майбутніх розширень або додаткових послуг. EPON повністю сумісний з іншими стандартами Ethernet, тому інкапсуляція або перетворення не потрібні при підключенні до мереж на основі Ethernet з обох кінців. Один і той же кадр Ethernet використовується з корисним навантаженням до 1518 байт. Оскільки Ethernet є основною мережевою технологією, що використовується в локальних мережах (LAN), а тепер у мережевих мережах (MAN), перетворення протоколів не потрібне.
PON використовуються для надання послугами потрійного відтворення, включаючи телебачення, та послуги Інтернет для абонентів. Більш низька вартість пасивних компонентів означає більш прості системи з меншою кількістю компонентів, що відмовляються або потребують технічного обслуговування. Основним недоліком є більш короткий діапазон, зазвичай не більше 12 миль або 20 кілометрів. З ростом попиту на швидше інтернет-сервісу і більше відео, популярність ПО зростає. Почався вік PON. Це нова ера мереж доступу до нас.
