Введение в технологии PON
Пассивная оптическая сеть (PON) является очень важным классом волоконно-оптических систем доступа в мире и занимает доминирующее положение на рынке доступа. GPON и EPON - это две классификации PON. Основные различия между GPON и EPON заключаются в протоколах, используемых для восходящей и нисходящей связи. В этой статье будут последовательно представлены PON, GPON и EPON.
PON - это волоконно-оптическая сеть, в которой используются только оптоволоконные и пассивные компоненты, такие как сплиттеры и сумматоры PON, а не активные компоненты, такие как усилители, повторители или схемы формирования. Таким образом, сеть PON стоит значительно дешевле, чем те, которые используют активные компоненты, но у нее более короткий диапазон покрытия, ограниченный уровнем сигнала. Активная оптическая сеть (AON) способна покрыть расстояние до 100 км (62 мили), в то время как PON обычно ограничивается длиной оптоволоконного кабеля до 20 км (12 миль). PON также называется сетью FTTH (оптоволокно до дома).
Типичная схема PON представляет собой многоточечную (P2MP) сеть, в которой терминал центральной оптической линии (OLT) на объекте поставщика услуг распределяет услуги телевидения или Интернета для 16–128 абонентов на волоконно-оптическую линию. Разделив один оптический сигнал на несколько одинаковых, но более слабых сигналов, оптические разделители распределяют сигналы среди пользователей. ONU (оптический сетевой блок) завершает PON в доме клиента. Обычно ONU связывается с ONT (терминал оптической сети). ONU / ONT может быть одним устройством.
GPON использует оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM), поэтому для передачи данных в восходящем и нисходящем направлениях можно использовать одно волокно. Лазер на длине волны 1490 нм передает нисходящие данные, в то время как восходящие данные передает на длине волны 1310 нм.
В то время как каждое ONU получает полную скорость в нисходящем направлении 2,448 Гбит / с, GPON использует формат множественного доступа с временным разделением (TDMA) для выделения конкретного временного интервала каждому пользователю. Он делит полосу пропускания, поэтому каждый пользователь получает долю, например 100 Мбит / с, в зависимости от того, как поставщик услуг выделяет его. Скорость восходящего потока меньше максимальной, так как она используется совместно с другими ONU в схеме TDMA. Расстояние и задержка каждого абонента определяются OLT. Затем программное обеспечение предоставляет способ выделить временные интервалы для восходящих данных для каждого пользователя. Типичное разделение одного волокна составляет 1:32 или 1:64, что означает, что каждое волокно может обслуживать до 32 или 64 абонентов. В некоторых системах возможны коэффициенты разделения до 1: 128.
Основанный на стандарте Ethernet 802.3, EPON 802.3ah определяет аналогичную пассивную оптическую сеть с дальностью до 20 км. EPON использует WDM с теми же оптическими частотами, что и GPON и TDMA. Скорость передачи исходных данных составляет 1,25 Гбит / с как в восходящем, так и в нисходящем направлениях.
Технология EPON обеспечивает двунаправленные линии связи 1 Гбит / с, использующие длину волны 1490 нм для нисходящего потока и 1310 нм для восходящего потока, причем длина волны 1550 нм зарезервирована для будущих расширений или дополнительных услуг. EPON полностью совместим с другими стандартами Ethernet, поэтому нет необходимости в инкапсуляции или преобразовании при подключении к сетям на основе Ethernet на любом конце. Тот же кадр Ethernet используется с полезной нагрузкой до 1518 байтов. Поскольку Ethernet является основной сетевой технологией, используемой в локальных сетях (LAN), а теперь в городских сетях (MAN), преобразование протоколов не требуется.
PON используются для предоставления услуг Triple Play, включая телевидение и интернет-услуги для абонентов. Более низкая стоимость пассивных компонентов означает, что более простые системы с меньшим количеством компонентов выходят из строя или требуют обслуживания. Основным недостатком является более короткая дистанция, обычно не более 12 миль или 20 километров. По мере того, как растет спрос на более быстрое интернет-обслуживание и большее количество видео, популярность PON растет. Эпоха ПОН началась. Наступила новая эра сети доступа.
