ทุกอย่างเกี่ยวกับเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ (PON)
เมื่อสองสามปีที่แล้ว เราได้เผยแพร่บทแนะนำสั้นๆ เกี่ยวกับเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟ (PON) แล้ว อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น ตลาดกำลังพิจารณาเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่นี้อย่างใกล้ชิดมากขึ้น - การติดตั้งเครือข่าย PON ครั้งแรกเพิ่งปรากฏในโลกและมีจำนวนเพียงไม่กี่เท่านั้น ตอนนั้นไม่มีการพูดถึง PON มาที่เบลารุส ทุกวันนี้ สถานการณ์เปลี่ยนไป: PON ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นเลิศในเครือข่ายผู้ให้บริการขนาดใหญ่ทั่วโลก และค่อยๆ แพร่กระจายไปสู่คนจำนวนมาก กลายเป็นโซลูชั่นสุดท้ายที่ราคาไม่แพงและน่าดึงดูดสำหรับผู้ให้บริการรายเล็กเช่นกัน
ยังมีความคืบหน้าในเบลารุสอีกด้วย โดย Solo ได้เข้าครอบครองอุปกรณ์ PON ที่ผลิตโดย Terawave Communications ซึ่งผมยินดีรายงานในงานสัมมนาที่จัดขึ้นที่มินสค์เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม
นี่เป็นเหตุผลที่ดีสำหรับเนื้อหาทางเทคนิคที่มีขนาดใหญ่ มีรายละเอียด และเข้าใจได้เกี่ยวกับ PON ซึ่งเป็นบทนำที่คุณกำลังอ่านอยู่ :)
เราจะบอกคุณเกี่ยวกับอุปกรณ์ในฉบับหน้า โปรดติดตามในส่วนของฮาร์ดแวร์
สถาปัตยกรรมเครือข่าย PON
การพัฒนาอินเทอร์เน็ต รวมถึงการเกิดขึ้นของบริการการสื่อสารใหม่ๆ มีส่วนทำให้เกิดการเติบโตของกระแสข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่าย และบังคับให้ผู้ให้บริการมองหาวิธีเพิ่มขีดความสามารถของเครือข่ายการขนส่ง เมื่อเลือกโซลูชัน คุณต้องพิจารณา:
- ความหลากหลายของความต้องการของสมาชิก
- ศักยภาพในการพัฒนาเครือข่าย
- ประสิทธิภาพ.
ในตลาดโทรคมนาคมที่กำลังพัฒนา การตัดสินใจอย่างเร่งรีบหรือรอให้เทคโนโลยีขั้นสูงเพิ่มเติมออกมานั้นถือเป็นอันตราย ยิ่งไปกว่านั้นตามความเห็นของผู้เขียนเทคโนโลยีดังกล่าวได้ปรากฏขึ้นแล้ว - นี่คือเทคโนโลยีของเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ PON (เครือข่ายออปติคอลแบบพาสซีฟ)
เครือข่ายการกระจายการเข้าถึง PON ที่ใช้สถาปัตยกรรมต้นไม้สายเคเบิลไฟเบอร์พร้อมตัวแยกแสงแบบพาสซีฟที่โหนดอาจคุ้มค่าที่สุดและสามารถรองรับการส่งสัญญาณบรอดแบนด์ของแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย ในเวลาเดียวกัน สถาปัตยกรรม PON มีประสิทธิภาพที่จำเป็นในการเพิ่มทั้งโหนดเครือข่ายและปริมาณงาน ขึ้นอยู่กับความต้องการในปัจจุบันและอนาคตของสมาชิก
ปัจจุบันการก่อสร้างเครือข่ายการเข้าถึงกำลังดำเนินการใน 4 ทิศทางหลัก:
- เครือข่ายที่ใช้คู่โทรศัพท์ทองแดงที่มีอยู่และเทคโนโลยี xDSL
- เครือข่ายไฟเบอร์โคแอกเซียลไฮบริด (HFC)
- เครือข่ายไร้สาย;
- เครือข่ายใยแก้วนำแสง
การใช้เทคโนโลยี xDSL ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเป็นวิธีที่ง่ายและประหยัดที่สุดในการเพิ่มความจุของระบบสายเคเบิลทองแดงคู่บิดเกลียวที่มีอยู่ สำหรับผู้ปฏิบัติงานเมื่อจำเป็นต้องให้ความเร็วสูงสุด 1-2 Mbit/s เส้นทางนี้เป็นวิธีที่ประหยัดและสมเหตุสมผลที่สุด อย่างไรก็ตาม ความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดสิบเมกะบิตต่อวินาทีบนระบบเคเบิลที่มีอยู่ เมื่อพิจารณาถึงระยะทางไกล (สูงสุดหลายกิโลเมตร) และทองแดงคุณภาพต่ำ ดูเหมือนจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยากและมีราคาค่อนข้างแพง
โซลูชันแบบดั้งเดิมอีกประการหนึ่งคือเครือข่ายไฟเบอร์โคแอกเซียลแบบไฮบริด (HFC, Hybrid Fiber-Coaxial) การเชื่อมต่อเคเบิลโมเด็มหลายตัวเข้ากับเซกเมนต์โคแอกเซียลเดียวจะช่วยลดต้นทุนเฉลี่ยในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายต่อสมาชิก และทำให้โซลูชันดังกล่าวน่าสนใจ โดยทั่วไป ข้อจำกัดในการออกแบบแบนด์วิธยังคงอยู่ที่นี่
เครือข่ายการเข้าถึงแบบไร้สายอาจเป็นสิ่งที่น่าสนใจในกรณีที่มีปัญหาทางเทคนิคในการใช้โครงสร้างพื้นฐานแบบเคเบิล การสื่อสารไร้สายโดยธรรมชาติแล้วไม่มีทางเลือกอื่นสำหรับบริการมือถือ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี WiFi ได้แพร่หลายมากขึ้น ควบคู่ไปกับโซลูชันแบบดั้งเดิมที่ใช้วิทยุและการเข้าถึงอีเทอร์เน็ตแบบออปติคอล โดยให้แบนด์วิธรวมสูงถึง 10 Mbit/s และในอนาคตอันใกล้นี้สูงถึง 50 Mbit/s
ควรสังเกตว่าสำหรับสามพื้นที่ที่ระบุไว้ ความจุเครือข่ายที่เพิ่มขึ้นเพิ่มเติมนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาใหญ่ที่ไม่เกิดขึ้นเมื่อใช้สื่อส่งสัญญาณเช่นไฟเบอร์
ดังนั้น วิธีเดียวที่จะให้แน่ใจว่าเครือข่ายสามารถรองรับแอปพลิเคชันใหม่ๆ ที่ต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ คือการวางสายเคเบิลออปติกจากสำนักงานกลางไปยังไคลเอนต์ที่บ้านหรือองค์กร นี่เป็นแนวทางที่รุนแรงมาก และเมื่อ 5 ปีที่แล้วถือว่ามีราคาแพงมาก อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เนื่องจากการลดราคาส่วนประกอบด้านแสงลงอย่างมาก แนวทางนี้จึงมีความเกี่ยวข้อง ทุกวันนี้ การวาง OK สำหรับการจัดระเบียบเครือข่ายการเข้าถึงมีประโยชน์ทั้งเมื่ออัปเดตเก่าและเมื่อสร้างเครือข่ายการเข้าถึงใหม่ (ไมล์สุดท้าย) มีตัวเลือกมากมายในการเลือกเทคโนโลยีการเข้าถึงใยแก้วนำแสง นอกเหนือจากโซลูชันแบบดั้งเดิมที่ใช้โมเด็มออปติคัล อีเทอร์เน็ตแบบออปติคัล และเทคโนโลยี Micro SDH แล้ว โซลูชันใหม่ที่ใช้สถาปัตยกรรมเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ PON ก็ถือกำเนิดขึ้น
โทโพโลยีพื้นฐานของเครือข่ายการเข้าถึงแบบออปติก
มีโทโพโลยีหลักสี่ประการสำหรับการสร้างเครือข่ายการเข้าถึงแบบออปติคัล: "จุดต่อจุด", "วงแหวน", "ต้นไม้ที่มีโหนดที่ใช้งานอยู่", "ต้นไม้ที่มีโหนดที่ไม่โต้ตอบ"
แบบจุดต่อจุด (P2P)
โทโพโลยี P2P (รูปที่ 1) ไม่ได้กำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับเทคโนโลยีเครือข่ายที่ใช้ P2P สามารถนำไปใช้กับมาตรฐานเครือข่ายใดก็ได้ เช่นเดียวกับโซลูชันที่ไม่ได้มาตรฐาน (กรรมสิทธิ์) เช่น โมเด็มแบบออปติคัล จากมุมมองของความปลอดภัยและการป้องกันข้อมูลที่ส่ง การเชื่อมต่อ P2P ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยสูงสุดสำหรับโหนดสมาชิก เนื่องจาก CC จำเป็นต้องถูกกำหนดเส้นทางเป็นรายบุคคลไปยังผู้สมัครสมาชิก วิธีการนี้จึงมีราคาแพงที่สุด และน่าสนใจสำหรับสมาชิกรายใหญ่เป็นหลัก
ข้าว. 1. โทโพโลยีแบบจุดต่อจุด
แหวน
โทโพโลยีแบบวงแหวน (รูปที่ 2) ที่ใช้ SDH ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วในเครือข่ายโทรคมนาคมในเมือง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทั้งหมดจะอยู่ในเครือข่ายการเข้าถึงที่ดี หากเมื่อสร้างทางหลวงในเมืองมีการวางแผนตำแหน่งของโหนดในขั้นตอนการออกแบบดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทราบล่วงหน้าว่าจะติดตั้งโหนดสมาชิกเมื่อใดและจำนวนเท่าใดในเครือข่ายการเข้าถึง ด้วยการเชื่อมต่อแบบสุ่มอาณาเขตและชั่วคราวของผู้ใช้ โทโพโลยีวงแหวนสามารถเปลี่ยนเป็นวงแหวนที่เสียหายอย่างมากซึ่งมีสมาชิกใหม่จำนวนมากเชื่อมต่อกันโดยการทำลายวงแหวนและแทรกเซ็กเมนต์เพิ่มเติม ในทางปฏิบัติลูปดังกล่าวมักจะรวมกันเป็นสายเคเบิลเส้นเดียวซึ่งนำไปสู่ลักษณะของวงแหวนที่ดูเหมือนเส้นขาด - วงแหวน "ยุบ" ซึ่งจะลดความน่าเชื่อถือของเครือข่ายลงอย่างมาก ในความเป็นจริง ข้อได้เปรียบหลักของโทโพโลยีแบบวงแหวนจะลดลง
ข้าว. 2. โทโพโลยีแบบวงแหวน
ต้นไม้ที่มีโหนดที่ใช้งานอยู่
ต้นไม้ที่มีโหนดที่ใช้งานอยู่ (รูปที่ 3) เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ประหยัดในแง่ของการใช้ไฟเบอร์ โซลูชันนี้เข้ากันได้ดีภายในกรอบงานของมาตรฐานอีเทอร์เน็ตโดยมีลำดับชั้นความเร็วตั้งแต่โหนดกลางไปจนถึงสมาชิก 1000/100/10 Mbit/s (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL) อย่างไรก็ตาม แต่ละโหนดต้นไม้จะต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ (สัมพันธ์กับเครือข่าย IP สวิตช์ หรือเราเตอร์) เครือข่ายการเข้าถึงอีเทอร์เน็ตแบบออปติคอล ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โทโพโลยีนี้มีราคาไม่แพงนัก ข้อเสียเปรียบหลักคือการมีอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ที่โหนดกลางซึ่งต้องใช้แหล่งจ่ายไฟส่วนบุคคล
ข้าว. 3. โทโพโลยี "ต้นไม้ที่มีโหนดที่ใช้งานอยู่"
ต้นไม้ที่มี PON แบบกระจายแสงแบบพาสซีฟ (P2MP)
โซลูชันที่ใช้สถาปัตยกรรม PON (รูปที่ 4) ใช้โทโพโลยีเชิงตรรกะแบบจุดต่อหลายจุด P2MP (แบบจุดต่อหลายจุด) ซึ่งเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยี PON สามารถเชื่อมต่อส่วนไฟเบอร์ออปติกทั้งหมดของสถาปัตยกรรมต้นไม้ได้ ไปยังพอร์ตหนึ่งของโหนดกลาง ซึ่งครอบคลุมสมาชิกหลายสิบราย ในเวลาเดียวกัน มีการติดตั้งตัวแยกแสงแบบพาสซีฟขนาดกะทัดรัด (ตัวแยก) ที่ไม่ต้องการพลังงานหรือการบำรุงรักษาในโหนดกลางของแผนผัง
ข้าว. 4. โทโพโลยี "ต้นไม้ที่มีการแตกแขนงเชิงแสงแบบพาสซีฟ"
เป็นที่ทราบกันดีว่า PON ช่วยให้คุณประหยัดโครงสร้างพื้นฐานของสายเคเบิลโดยการลดความยาวรวมของไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากมีการใช้ไฟเบอร์เพียงเส้นเดียวในส่วนตั้งแต่โหนดกลางไปจนถึงตัวแยกสัญญาณ แหล่งประหยัดอื่น ๆ ให้ความสนใจน้อยลง - การลดจำนวนตัวส่งและตัวรับแสงในโหนดกลาง ในขณะเดียวกัน การประหยัดปัจจัยที่สองในบางกรณีก็มีความสำคัญมากยิ่งขึ้น ดังนั้น ตามการประมาณการของ NTT การกำหนดค่า PON ที่มีตัวแยกสัญญาณในสำนักงานกลางใกล้กับโหนดกลางจึงประหยัดกว่าเครือข่ายแบบจุดต่อจุด แม้ว่าในทางปฏิบัติแล้วจะไม่มีการลดความยาวของ ใยแก้วนำแสง! ยิ่งไปกว่านั้น หากระยะทางไปยังสมาชิกไม่มาก (เช่นในญี่ปุ่น) โดยคำนึงถึงต้นทุนการดำเนินงาน (ในญี่ปุ่นนี่เป็นปัจจัยสำคัญ) ปรากฎว่า PON ที่มีตัวแยกในสำนักงานกลางนั้นประหยัดกว่า PON ด้วย splitter ใกล้กับโหนดสมาชิก
ข้อดีของสถาปัตยกรรม PON:
- ไม่มีโหนดที่ใช้งานระดับกลาง ประหยัดไฟเบอร์
- บันทึกตัวรับส่งสัญญาณแสงในโหนดกลาง
- ความง่ายในการเชื่อมต่อสมาชิกใหม่และความสะดวกในการบำรุงรักษา (การเชื่อมต่อ การตัดการเชื่อมต่อ หรือความล้มเหลวของโหนดสมาชิกหนึ่งโหนดขึ้นไป ไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของโหนดอื่น แต่อย่างใด)
โทโพโลยีแบบต้นไม้ P2MP ช่วยให้คุณปรับตำแหน่งของตัวแยกแสงให้เหมาะสมตามตำแหน่งจริงของผู้ใช้บริการ ค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิล และการใช้งานเครือข่ายเคเบิล
ข้อเสีย ได้แก่ ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี PON และการขาดความซ้ำซ้อนในโทโพโลยีแบบต้นไม้ที่ง่ายที่สุด
หลักการทำงานของ PON
แนวคิดหลักของสถาปัตยกรรม PON คือการใช้โมดูลตัวรับส่งสัญญาณเพียงโมดูลเดียวใน OLT เพื่อส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์สมาชิก ONT หลายเครื่องและรับข้อมูลจากอุปกรณ์เหล่านั้น การดำเนินการตามหลักการนี้แสดงไว้ในรูปที่ 5
จำนวนโหนดสมาชิกที่เชื่อมต่อกับโมดูลตัวรับส่งสัญญาณ OLT หนึ่งโมดูลสามารถมีมากเท่ากับงบประมาณด้านพลังงานและความเร็วสูงสุดของอุปกรณ์ตัวรับส่งสัญญาณที่อนุญาต ในการส่งข้อมูลการไหลของข้อมูลจาก OLT ไปยัง ONT - การไหลโดยตรง (ดาวน์สตรีม) ตามกฎแล้วจะใช้ความยาวคลื่น 1,550 นาโนเมตร ในทางตรงกันข้าม สตรีมข้อมูลจากโหนดสมาชิกที่แตกต่างกันไปยังโหนดกลาง ซึ่งรวมกันเป็นสตรีมย้อนกลับ (ดาวน์สตรีม) จะถูกส่งที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร OLT และ ONT มีมัลติเพล็กเซอร์ WDM ในตัวที่แยกสตรีมขาออกและขาเข้า
ข้าว. 5. องค์ประกอบพื้นฐานของสถาปัตยกรรม PON และหลักการทำงาน
การไหลโดยตรง
สตรีมโดยตรงที่ระดับสัญญาณแสงจะถูกถ่ายทอด ONT แต่ละตัวจะอ่านช่องที่อยู่ โดยจะเลือกส่วนหนึ่งของข้อมูลที่มีไว้สำหรับสตรีมทั่วไปนี้เท่านั้น ที่จริงแล้ว เรากำลังติดต่อกับอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณแบบกระจาย
การไหลย้อนกลับ
โหนดสมาชิก ONT ทั้งหมดส่งสัญญาณในสตรีมย้อนกลับที่ความยาวคลื่นเดียวกัน โดยใช้แนวคิด TDMA (การเข้าถึงหลายส่วนด้วยเวลา) เพื่อลดความเป็นไปได้ของสัญญาณจากการข้าม ONT ที่แตกต่างกัน แต่ละสัญญาณมีตารางการส่งข้อมูลของตนเอง โดยคำนึงถึงการปรับความล่าช้าที่เกี่ยวข้องกับการลบ ONT นี้ออกจาก OLT โปรโตคอล TDMA MAC ช่วยแก้ปัญหานี้ได้
มาตรฐานปอน
ขั้นตอนแรกในเทคโนโลยี PON เกิดขึ้นในปี 1995 เมื่อกลุ่มผู้มีอิทธิพลของบริษัทเจ็ดแห่ง (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefonica และ Telecom Italia) ได้สร้างกลุ่มความร่วมมือเพื่อนำแนวคิดของการเข้าถึงหลายทางผ่าน เส้นใยเดี่ยว องค์กรนอกระบบนี้ซึ่งสนับสนุนโดย ITU-T เรียกว่า FSAN (เครือข่ายการเข้าถึงบริการเต็มรูปแบบ) สมาชิกใหม่จำนวนมาก - ทั้งผู้ปฏิบัติงานและผู้ผลิตอุปกรณ์ - เข้าร่วมในช่วงปลายยุค 90 เป้าหมายของ FSAN คือการพัฒนาแนวทางและข้อกำหนดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ PON เพื่อให้ผู้ผลิตอุปกรณ์และผู้ปฏิบัติงานสามารถอยู่ร่วมกันในตลาดระบบการเข้าถึง PON ที่มีการแข่งขันสูง ปัจจุบัน FSAN มีผู้ปฏิบัติงานและผู้ผลิต 40 ราย และทำงานอย่างใกล้ชิดกับองค์กรมาตรฐาน เช่น ITU-T, ETSI และ ATM Forum
มาตรฐาน ITU-T บางอย่างที่ควบคุมเทคโนโลยี xPON 
เอปอน/บีปอน
ในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 มุมมองที่ยอมรับกันโดยทั่วไปคือ มีเพียงโปรโตคอล ATM เท่านั้นที่สามารถรับประกันคุณภาพที่ยอมรับได้ของบริการการสื่อสาร QoS ระหว่างสมาชิกปลายทาง ดังนั้น FSAN ที่ต้องการให้บริการขนส่งบริการหลากหลายผ่านเครือข่าย PON จึงเลือกเทคโนโลยี ATM เป็นพื้นฐาน ด้วยเหตุนี้ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2541 มาตรฐาน ITU-T G.983.1 แรกจึงปรากฏขึ้นตามการขนส่งเซลล์ ATM ในแผนผัง PON และเรียกว่า APON (ATM PON) จากนั้น ตลอดหลายปีที่ผ่านมา มีการแก้ไขและคำแนะนำใหม่ๆ มากมายปรากฏในซีรีส์ G.983.x (x=1–7) ความเร็วในการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 622 Mbit/s ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2544 คำแนะนำ G.983.3 ปรากฏขึ้น โดยเพิ่มเอนทิตีใหม่ให้กับมาตรฐาน PON:
- การส่งผ่านแอปพลิเคชันต่างๆ (เสียง วิดีโอ ข้อมูล) - สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตสามารถเพิ่มอินเทอร์เฟซที่เหมาะสมบน OLT เพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายแกนหลัก และบน ONT สำหรับการเชื่อมต่อกับสมาชิก
- การขยายช่วงสเปกตรัม - เปิดความเป็นไปได้สำหรับบริการเพิ่มเติมในช่วงความยาวคลื่นอื่น ๆ ในแผนผัง PON เดียวกัน เช่น การออกอากาศโทรทัศน์ในช่วงคลื่นที่สาม (การเล่นสามครั้ง)
มาตรฐาน APON ที่ขยายในลักษณะนี้ได้รับชื่อ BPON (บรอดแบนด์ PON)
ปัจจุบัน APON อนุญาตให้มีการจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิก (DBA) ระหว่างแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันและ ONT ที่แตกต่างกัน และได้รับการออกแบบมาเพื่อให้บริการทั้งบรอดแบนด์และแนโรว์แบนด์
อุปกรณ์ APON จากผู้ผลิตหลายรายรองรับอินเทอร์เฟซทรังก์: SDH (STM-1), ATM (STM-1/4), Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, วิดีโอ (SDI PAL) และอินเทอร์เฟซสมาชิก E1 (G.703), Ethernet 10/ 100Base -TX, ระบบโทรศัพท์ (FXS)
เนื่องจากลักษณะการออกอากาศของสตรีมไปข้างหน้าในแผนผัง PON และศักยภาพในการเข้าถึงข้อมูลโดยไม่ได้รับอนุญาตโดย ONT โดยที่ข้อมูลนั้นไม่ได้ตั้งใจ APON จึงมีความสามารถในการส่งต่อข้อมูลสตรีมโดยใช้เทคนิคการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ ไม่จำเป็นต้องเข้ารหัสสตรีมส่งคืนเนื่องจาก OLT ตั้งอยู่ในสถานที่ของผู้ดำเนินการ
PON G.983.1 พื้นฐานมาตรฐาน
ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2543 IEEE LMSC (คณะกรรมการมาตรฐาน LAN/MAN) ได้สร้างคณะกรรมการพิเศษที่เรียกว่า “Ethernet in the first mile” (EFM, Ethernet ใน first mile) 802.3ah ดังนั้นจึงบรรลุความปรารถนาของผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากในการสร้างเครือข่าย PON สถาปัตยกรรมที่ใกล้เคียงกับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตที่แพร่หลายในปัจจุบัน ในขณะเดียวกัน พันธมิตร EFMA (Ethernet ในพันธมิตรไมล์แรก) กำลังถูกสร้างขึ้น ซึ่งก่อตั้งขึ้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2544 อันที่จริง พันธมิตร EFMA และคณะกรรมการ EFM เสริมซึ่งกันและกันและทำงานอย่างใกล้ชิดกับมาตรฐาน ในขณะที่ EFM มุ่งเน้นไปที่ประเด็นด้านเทคนิคและการพัฒนามาตรฐานภายใน IEEE แต่ EFMA ก็ศึกษาแง่มุมทางอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ของการใช้เทคโนโลยีใหม่เพิ่มเติม เป้าหมายของความร่วมมือคือการบรรลุฉันทามติระหว่างผู้ปฏิบัติงานและผู้ผลิตอุปกรณ์ และพัฒนามาตรฐาน IEEE 802.3ah ซึ่งสามารถเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับมาตรฐาน IEEE 802.17 backbone packet ring มาตรฐานที่กำลังพัฒนา
คณะกรรมาธิการ EFM 802.3ah จะต้องกำหนดมาตรฐานของโซลูชันเครือข่ายการเข้าถึงสามประเภท:
EFMC (ทองแดง EFM) –สารละลายแบบจุดต่อจุดโดยใช้คู่ทองแดงบิด จนถึงปัจจุบันการทำงานตามมาตรฐานนี้ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์แล้ว จากสองทางเลือกระหว่างการต่อสู้หลักที่เกิดขึ้น - G.SHDSL และ ADSL+ - ทางเลือกนี้เกิดขึ้นเพื่อสนับสนุน G.SHDSL
EFMF (ไฟเบอร์ EFM) –โซลูชันขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อไฟเบอร์แบบจุดต่อจุด ที่นี่จำเป็นต้องสร้างมาตรฐานให้กับตัวเลือกต่างๆ: "ดูเพล็กซ์บนเส้นใยเดียวที่ความยาวคลื่นเดียวกัน", "ดูเพล็กซ์เหนือเส้นใยเดียวที่ความยาวคลื่นต่างกัน", "ดูเพล็กซ์บนเส้นใยคู่หนึ่ง" ตัวเลือกใหม่สำหรับตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล บริษัทหลายแห่งนำเสนอโซลูชันที่คล้ายกันในฐานะ "กรรมสิทธิ์" มาหลายปีแล้ว ถึงเวลาที่จะสร้างมาตรฐานให้กับพวกเขาแล้ว
EFMP (อีเอฟเอ็ม ปอน) –โซลูชันที่ใช้การเชื่อมต่อแบบจุดต่อหลายจุดผ่านไฟเบอร์ โซลูชันนี้ซึ่งเป็นทางเลือกแทน APON โดยพื้นฐานแล้วได้รับชื่อที่คล้ายกันว่า EPON
ปัจจุบัน การพัฒนามาตรฐาน 802.3ah รวมถึง EFMP อยู่ในขั้นตอนสุดท้าย และคาดว่าจะมีการนำไปใช้ในปีนี้ ข้อโต้แย้งที่สนับสนุนเทคโนโลยี EPON ได้รับความเข้มแข็งจากการที่อินเทอร์เน็ตมุ่งเน้นไปที่โปรโตคอล IP และมาตรฐานอีเทอร์เน็ตเพียงอย่างเดียว
จีปอน
สถาปัตยกรรมของเครือข่ายการเข้าถึง GPON (Gigabit PON) ถือได้ว่าเป็นความต่อเนื่องแบบอินทรีย์ของเทคโนโลยี APON ในเวลาเดียวกันทั้งการเพิ่มแบนด์วิดท์ของเครือข่าย PON และการเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลของแอพพลิเคชั่นหลายบริการต่างๆ GPON มาตรฐาน ITU-T Rec G.984.3 GPON ถูกนำมาใช้ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2546
GPON มีโครงสร้างเฟรมที่ปรับขนาดได้ที่อัตราการส่งข้อมูลตั้งแต่ 622 Mbps ถึง 2.5 Gbps รองรับอัตราบิตทั้งแบบสมมาตรและไม่สมมาตรในทรี PON สำหรับดาวน์สตรีมและอัปสตรีม และอิงตามมาตรฐาน ITU-T G.704.1 GFP (โปรโตคอลการกำหนดเฟรมทั่วไป) ให้การห่อหุ้มในโปรโตคอลการขนส่งแบบซิงโครนัสของบริการทุกประเภท (รวมถึง TDM) การศึกษาแสดงให้เห็นว่าแม้ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดของการกระจายการรับส่งข้อมูลและความผันผวนของกระแสข้อมูล การใช้แบนด์วิดท์อยู่ที่ 93% เทียบกับ 71% ใน APON ไม่ต้องพูดถึง EPON
หากใน SDH การแบ่งแบนด์เกิดขึ้นแบบคงที่ ดังนั้น GFP (โปรโตคอลการกำหนดเฟรมทั่วไป) ในขณะที่ยังคงโครงสร้างของเฟรม SDH ไว้ จะช่วยให้สามารถจัดสรรแบนด์แบบไดนามิกได้
การเปรียบเทียบเทคโนโลยี APON, EPON, GPON
ตารางแสดงการวิเคราะห์เปรียบเทียบของเทคโนโลยีทั้งสามนี้
หมายเหตุ:
1 – พูดคุยกันในโครงการ
2 – มาตรฐานอนุญาตให้ขยายเครือข่ายได้สูงสุด 128 ONT
3 – อนุญาตให้ส่งสัญญาณในทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับที่ความยาวคลื่นเท่ากัน
4 – ดำเนินการในระดับที่สูงกว่า
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเอปอน
และตอนนี้ - ข้อมูลเฉพาะทางเทคนิคบางประการเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครือข่าย PON มีการใช้พันธุ์ APON เป็นตัวอย่าง
การโต้ตอบของโหนดผู้สมัครสมาชิกกับโหนดส่วนกลางเริ่มต้นด้วยการสร้างการเชื่อมต่อ หลังจากนั้นข้อมูลจะถูกถ่ายโอน ทั้งหมดนี้ดำเนินการตามโปรโตคอล APON MAC ในระหว่างกระบวนการสร้างการเชื่อมต่อ ขั้นตอนการจัดอันดับจะเริ่มขึ้น ซึ่งรวมถึง: การจัดอันดับระยะทาง การจัดอันดับพลังงาน และการซิงโครไนซ์ โหนดกลางเช่นเดียวกับตัวนำทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่ประสานกันของโหนดสมาชิกทั้งหมด - สมาชิกวงออเคสตรา
APON MAC - โปรโตคอลสำหรับการโต้ตอบระหว่างโหนดกลางและผู้สมัครสมาชิก
โปรโตคอล MAC สำหรับระบบการเข้าถึง APON แก้ปัญหาสามประการ:
- กำจัดการชนกันระหว่างการส่งสัญญาณในการไหลย้อนกลับ
- การแบ่งส่วนการไหลย้อนกลับที่ชัดเจน มีประสิทธิภาพ และไดนามิก
- รักษาการเจรจาต่อรองที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับการขนส่งแอปพลิเคชันที่เริ่มต้นโดยผู้ใช้ปลายทาง
โปรโตคอล APON MAC ขึ้นอยู่กับกลไกคำขอ/การให้สิทธิ์ แนวคิดหลักคือการส่งคำขอจาก ONT ไปยังแบนด์ที่ต้องการ จากความรู้เกี่ยวกับวิธีการโหลดการไหลย้อนกลับ และบริการใดบ้างที่กำหนดให้กับ ONT โดยเฉพาะ OLT จะทำการตัดสินใจในการประมวลผลคำขอเหล่านี้
ขั้นตอนการจัดอันดับ
การเริ่มต้นเครือข่าย PON ขึ้นอยู่กับสามขั้นตอน: การกำหนดระยะทางจาก OLT ไปยัง ONT ที่แตกต่างกัน (ช่วงระยะทาง); การซิงโครไนซ์ ONT ทั้งหมด (ช่วงนาฬิกา); และการกำหนดความเข้มของสัญญาณออปติคัลจาก ONT ต่างๆ (ช่วงกำลัง) เมื่อได้รับที่ OLT
จัดอันดับตามระยะทาง
การกำหนดระยะทาง - การหน่วงเวลาที่เกี่ยวข้องกับการลบ ONT จาก OLT - ดำเนินการในขั้นตอนของการลงทะเบียนโหนดสมาชิกและจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการขนส่งไม่มีการชนกันและสร้างการซิงโครไนซ์แบบรวมเป็นหนึ่งเดียวในการไหลย้อนกลับ
ขั้นแรก ผู้ดูแลระบบเครือข่ายป้อนข้อมูล OLT เกี่ยวกับ ONT ใหม่ หมายเลขซีเรียล และพารามิเตอร์ของบริการที่ ONT มอบให้ จากนั้น หลังจากที่เชื่อมต่อโหนดสมาชิกนี้กับเครือข่าย PON และเปิดเครื่องแล้ว โหนดกลางจะเริ่มกระบวนการจัดอันดับ การจัดอันดับด้วย ONT ซึ่งลงทะเบียนไว้ในทะเบียน OLT จะเกิดขึ้นทุกครั้งที่เปิด ONT เมื่อปิดและเปิดเครื่องที่ OLT การแปรผันจะเกิดขึ้นกับ ONT ที่ลงทะเบียนไว้ทั้งหมด
OLT ส่งสัญญาณไปยัง ONT ที่ได้รับการจัดอันดับ ฟังการตอบสนองจากมัน และจากสิ่งนี้ จะคำนวณการหน่วงเวลาของ RTT ทริปคู่ (เวลาไปกลับ) จากนั้นส่งค่าที่คำนวณไปยัง ONT ในสตรีมไปข้างหน้า . จากนี้ โหนดสมาชิก ONT จะแนะนำการหน่วงเวลาที่เหมาะสม ซึ่งนำหน้าการเริ่มต้นการส่งเฟรมในสตรีมย้อนกลับ โหนดสมาชิกที่อยู่ในระยะทางที่ต่างกันจะทำให้เกิดความล่าช้าที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ ผลรวมของความล่าช้าของฮาร์ดแวร์ที่แนะนำและความล่าช้าในการแพร่กระจายของสัญญาณแสงตามเส้นทางแสงจาก ONT ถึง OLT จะเท่ากันสำหรับโหนดสมาชิกทั้งหมด
เมื่อคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าระยะทาง OLT-ONT อาจแตกต่างกันภายในขีดจำกัดกว้าง (มาตรฐาน G.983.1 กำหนดช่วง 0-20 กม.) ลองประมาณค่าความแปรผันของความล่าช้าที่เป็นไปได้ หากเราคำนึงว่าความเร็วแสงในเส้นใยคือ 2*105 กม./วินาที การเพิ่มขึ้นของระยะ OLT-ONT 1 กม. จะสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของเวลาหน่วงบนเส้นทางคู่ 10 μs และสำหรับระยะทาง 20 กม. RTT จะเป็น 0.2 มิลลิวินาที อันที่จริง นี่เป็นเวลาตามทฤษฎีขั้นต่ำที่ OLT ใช้ในการจัดอันดับด้วย ONT เดียว การจัดเรียงตามระยะทางของโหนดผู้สมัครสมาชิกจำนวนมากขึ้นเกิดขึ้นตามลำดับ และต้องเพิ่มสัดส่วนของเวลาการจัดอันดับทั้งหมด ในช่วงเวลานี้ กระแสย้อนกลับไม่สามารถใช้สำหรับการส่งข้อมูลโดย ONT อื่น ๆ
หลังจากการจัดอันดับระยะทางเสร็จสิ้น OLT ซึ่งขึ้นอยู่กับบริการที่กำหนดสำหรับแต่ละ ONT และใช้โปรโตคอล MAC จะตัดสินใจว่าโหนดสมาชิกใดที่จะส่งสัญญาณในแต่ละช่วงเวลาที่กำหนด
โปรดทราบว่าความล่าช้าโดยรวมเมื่อส่งเฟรมไปยังสตรีมย้อนกลับไม่เพียงเกิดขึ้นจากเวลาอันจำกัดของการแพร่กระจายสัญญาณไปตามไฟเบอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ OLT และ ONT ด้วย ความล่าช้าในส่วนของส่วนหลังอาจเกิดการเบี่ยงเบนเล็กน้อย เช่น เนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิอุปกรณ์ ดังนั้น ในขั้นตอนการส่งข้อมูล OLT จะแจ้งให้ ONT ทราบเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยต่อการหน่วงเวลาที่เกิดขึ้นในการไหลย้อนกลับ - ช่วงไมโคร เป็นผลให้ความแม่นยำของเฟรมที่ส่งจาก ONT ที่แตกต่างกันมีความเสถียรคือ 2–3 บิต
จัดอันดับตามอำนาจ
ช่วงกำลัง - การเปลี่ยนเกณฑ์การเลือกปฏิบัติของเครื่องตรวจจับแสง เพื่อเพิ่มความไวของเครื่องตรวจจับแสง หรือเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวที่ไม่ต้องการ เนื่องจาก ONT อยู่ในระยะห่างที่แตกต่างจาก OLT การสูญเสียการแทรกในสัญญาณแสงที่แพร่กระจายผ่านแผนผัง PON จะแตกต่างกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การทำงานผิดพลาดของเครื่องตรวจจับแสงเนื่องจากสัญญาณอ่อนหรือเนื่องจากการโอเวอร์โหลด
มีสองวิธีที่เป็นไปได้สำหรับสถานการณ์นี้ - ปรับกำลังของเครื่องส่งสัญญาณ ONT หรือปรับเกณฑ์การตอบสนองบนเครื่องตรวจจับแสง OLT ตัวเลือกที่สองถูกเลือกว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า
เกณฑ์ตัวตรวจจับแสง OLT จะถูกปรับทุกครั้งที่ได้รับแพ็กเก็ต ATM ใหม่จากโฟลว์คำนำแบบย้อนกลับ โดยขึ้นอยู่กับการวัดกำลังรวมในคำนำแพ็กเก็ต
จำเป็นต้องมีการปรับกำลังไฟใน ONT ทั้งหมด สิ่งนี้ทำในลักษณะเดียวกัน แต่เพียงครั้งเดียวก่อนที่จะซิงโครไนซ์เครื่องรับเพื่อทำงานกับสตรีม TDM แบบซิงโครนัสจาก OLT จากนั้นพลังงานที่รวมอยู่บน ONT จะถูกคำนวณอย่างต่อเนื่อง และเกณฑ์การแบ่งแยกของเครื่องตรวจจับแสงจะถูกปรับได้อย่างราบรื่น
การซิงโครไนซ์
การซิงโครไนซ์หรือการกำหนดระยะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการไหลไปข้างหน้าและย้อนกลับ
โหนดสมาชิก ONT จะถูกซิงโครไนซ์ที่จุดเริ่มต้นของการเริ่มต้น จากนั้นคงการซิงโครไนซ์ไว้ตลอดเวลา โดยปรับเป็นการรับส่งข้อมูล TDM ต่อเนื่องจาก OLT และดำเนินการสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่าการรับข้อมูลซิงโครนัส
ในทางตรงกันข้าม โหนด OLT ส่วนกลางจะถูกซิงโครไนซ์ในแต่ละครั้งตามคำนำของแพ็กเก็ต ATM ที่เพิ่งมาถึง การทราบเวลาหน่วงที่คำนวณในขั้นตอนการจัดอันดับระยะทางในส่วนของ ONT ที่ส่งแพ็กเก็ตนี้ยังไม่เพียงพอ - จำเป็นต้องมีความแม่นยำมากขึ้น วิธีการรับข้อมูลที่มีการซิงโครไนซ์คำนำมักเรียกว่าอะซิงโครนัส การซิงโครไนซ์คำนำหน้าจะคล้ายกับโซลูชันในเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต 10 เมกะบิต โดยมีขนาดคำนำหน้า 64 บิต (8 ไบต์) อย่างไรก็ตาม การรักษาขนาดคำนำให้เท่าเดิมสำหรับแพ็กเก็ต ATM ที่ค่อนข้างเล็ก (ในอัปสตรีม) จะเป็นการใช้แบนด์วิธที่ไม่มีประสิทธิภาพอย่างมาก สำหรับเทคโนโลยี APON เทคนิคการซิงโครไนซ์ใหม่ได้รับการพัฒนาโดยใช้วิธี CPA (การจัดตำแหน่งเฟสนาฬิกา) ซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการซิงโครไนซ์ที่จำเป็นหลังจากได้รับเพียงสามบิตเท่านั้น! ขนาดคำนำแพ็กเก็ต ATM อัพสตรีมที่ใหญ่กว่าถูกเลือก เนื่องจากคำนำยังทำหน้าที่ในการจัดหาขั้นตอนการจัดอันดับกำลังด้วย
โครงสร้างเฟรม APON สำหรับสตรีมไปข้างหน้าและย้อนกลับ
ในการจัดการกลไกการร้องขอ/การอนุญาต FSAN ได้กำหนดโครงสร้างเฟรม APON สำหรับโฟลว์ไปข้างหน้าและย้อนกลับ รูปแบบนี้ได้รับการรับรองมาตรฐานโดย ITU-T ในคำแนะนำ G.983.1 ในรูป รูปที่ 6 แสดงรูปแบบเฟรม APON สำหรับโหมดการรับส่งข้อมูลแบบสมมาตร 155/155Mbit/s เฟรมดาวน์สตรีมประกอบด้วยเซลล์ ATM 56 เซลล์ ขนาด 53 ไบต์ เฟรมอัปสตรีมประกอบด้วยแพ็กเก็ต ATM 52 แพ็กเก็ต ขนาด 56 ไบต์ต่อแพ็กเก็ต และช่อง MBS หนึ่งช่องที่มีความยาวรวม 56 ไบต์ตามที่อธิบายด้านล่าง
ข้าว. 6. รูปแบบเฟรม ITU G.983 - โครงสร้างเฟรมสตรีมไปข้างหน้าและย้อนกลับ
การไหลโดยตรง
การอนุญาตการส่งข้อมูลจะถูกส่งเป็นชุดในเซลล์บริการ ATM พิเศษ - สองรายการต่อเฟรม ซึ่งเรียกว่าเซลล์ PLOAM (การดำเนินการและการบำรุงรักษาเลเยอร์ทางกายภาพ) โดยปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดอย่างสม่ำเสมอ สลับกับเซลล์ข้อมูล 27 เซลล์ เซลล์ PLOAM หนึ่งเซลล์มีสิทธิ์ 26 รายการสำหรับ ONT แต่ละสิทธิ์สำหรับการส่งแพ็กเก็ต ATM เพียงชุดเดียว (!) เซลล์ที่เหลืออีก 54 เซลล์ในเฟรมข้างหน้ามีข้อมูลและไม่ได้ใช้สำหรับกลไกการร้องขอ/การอนุญาต
การไหลย้อนกลับ
การไหลย้อนกลับแสดงถึงชุดของข้อมูลที่ระเบิดจาก ONT ที่แตกต่างกัน โหนดผู้สมัครสมาชิกสามารถส่งข้อมูลได้หลังจากได้รับการอนุญาตที่เหมาะสมในการอ่านจากเซลล์ PLOAM เท่านั้น แพ็กเก็ตข้อมูลจาก ONT ถึง APON จะถูกส่งเป็นแพ็กเก็ต ATM ข้อแตกต่างระหว่างแพ็กเก็ต ATM และเซลล์คือแพ็กเก็ตมีคำนำเพิ่มเติม 3 ไบต์ ดังนั้นความยาวของแพ็กเก็ต ATM คือ 56 ไบต์ ไม่จำเป็นต้องใช้คำนำสำหรับเซลล์ในสตรีมไปข้างหน้าเนื่องจากโหมดการรับข้อมูลแบบซิงโครนัส ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น คำนำสองบิตแรกไม่มีสัญญาณแสงซึ่งเพียงพอที่จะกำจัดการทับซ้อนกันของแพ็กเก็ตจาก ONT ที่แตกต่างกัน - ความผันผวนเล็กน้อยในความล่าช้าของการแพร่กระจายสัญญาณเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในบรรทัด
หากเราพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการอนุญาตการส่งข้อมูลสำหรับแต่ละแพ็กเก็ต ATM จำนวนรวมของการอนุญาตที่เขียนในเซลล์ PLOAM ในช่วงเวลาที่ยาวนานจะต้องสอดคล้องกับจำนวนแพ็กเก็ต ATM ที่ปล่อยออกมาโดย ONT ทั้งหมดในช่วงเวลานี้ เหตุใด PLOAM จึงเหมาะกับใบอนุญาต 26 ใบ เซลล์ PLOAM สองเซลล์สามารถให้สิทธิ์ในการส่งแพ็กเก็ต ATM 52 แพ็กเก็ต ซึ่งเป็นหมายเลขเดียวกับที่มีอยู่ในเฟรม ATM อัปสตรีม
สล็อต MBS
สล็อต MBS (ช่องหลายช่อง) ในสตรีมย้อนกลับเป็นช่องบริการ โดยจะแจ้ง OLT เกี่ยวกับลักษณะของคำขอการส่งข้อมูลจาก ONT ช่องนี้มี 8 ช่องย่อยหรือช่องย่อยที่สอดคล้องกับ ONT ที่แตกต่างกัน (รูปที่ 7) หากระบบ PON ได้รับการออกแบบมาสำหรับโหนดสมาชิก 32 โหนด ONT ทั้ง 32 ตัวจะสามารถส่งข้อมูลเกี่ยวกับการร้องขอการส่งข้อมูลได้หลังจากช่อง MBS ที่ส่งตามลำดับสี่ช่องเท่านั้น ซึ่งถือเป็นวงจร ในระบบ 64 ONT วงจรประกอบด้วยช่อง MBS แปดช่อง การส่งข้อมูลหนึ่งเฟรมที่ความเร็ว 155 Mbit/s จะใช้เวลา 0.15 ms จะใช้เวลา 0.6 มิลลิวินาทีในการส่งทั้งรอบด้วย 32 ONT กล่าวอีกนัยหนึ่งด้วยความถี่ 0.6 มิลลิวินาที ONT จะส่งคำขอบริการเกี่ยวกับความตั้งใจที่จะส่ง ONT ส่งคำขอเมื่อมีการสร้างคิวการส่งข้อมูลในบัฟเฟอร์เอาต์พุต เนื่องจาก ONT จะสามารถส่งสัญญาณได้หลังจากได้รับอนุญาตในเซลล์ PLOAM เท่านั้น เพื่อประมาณเวลาสูงสุดตั้งแต่ช่วงเวลาที่คิวถูกเตรียมในบัฟเฟอร์จนถึงเริ่มการส่งสัญญาณ คุณควรเพิ่มการหน่วงเวลาในการรัน RTT สองครั้ง ถึงรอบเวลา 0.6 ms (สำหรับเครือข่ายที่มีรัศมี 20 กม. RTT คือ 0.2 ms) ผลลัพธ์คือ 0.8 ms ความล่าช้าของฮาร์ดแวร์ใน OLT และ ONT สามารถเพิ่มลงในค่านี้ได้
ข้าว. 7. โครงสร้างสล็อต MBS
มินิสล็อตยังประกอบด้วย 4 ฟิลด์: คำนำ (3 ไบต์) คล้ายกับคำนำในแพ็กเก็ต ATM; สองฟิลด์ ABR/GFR และ VBR ยาว 8 และ 16 บิต ซึ่งสอดคล้องกับคำขอแบนด์วิธสองประเภท ช่องตรวจสอบผลรวม CRC (8 บิต)
ความน่าเชื่อถือและความซ้ำซ้อนใน APON
จุดอ่อนของระบบการเข้าถึง APON ที่มีโทโพโลยีแบบต้นไม้อย่างง่ายคือการขาดความซ้ำซ้อน สถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดในกรณีนี้คือไฟเบอร์ที่ทำงานจาก OLT ไปยังตัวแยกที่ใกล้ที่สุด (ไฟเบอร์ตัวป้อน) ได้รับความเสียหาย ส่วนทั้งหมดที่เชื่อมต่อผ่านไฟเบอร์นี้สูญเสียการเชื่อมต่อ - โหนดสมาชิกหลายสิบโหนด สมาชิกหลายร้อยรายถูกทิ้งไว้โดยไม่มีเครือข่าย เวลาเฉลี่ยในการซ่อม (MTTR, เวลาเฉลี่ยในการซ่อม) อาจแตกต่างกันอย่างมากตั้งแต่หลายวันไปจนถึงหลายสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน ในกรณีของความล้มเหลวของไฟเบอร์เดี่ยว ข้อเสียของเครือข่าย PON เมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีวงแหวน SDH แสดงให้เห็นได้ชัดเจนที่สุด
ดังนั้นในคำแนะนำแรกของ G.983.1 ในภาคผนวก IV จึงมีการอภิปรายประเด็นของการสร้างระบบ APON ที่ปลอดภัย เนื่องจากลักษณะเฉพาะของโทโพโลยี PON งานนี้จึงไม่ง่ายเหมือนกับในโทโพโลยีริง SDH เนื่องจากแถบการไหลย้อนกลับใน PON เป็นเรื่องปกติและถูกสร้างขึ้นโดยโหนดสมาชิกจำนวนมาก คำแนะนำ G.983.1 แนะนำให้ศึกษาโทโพโลยีที่แตกต่างกันสี่แบบ ในที่สุดมีเพียงสองคนเท่านั้นที่ได้รับเลือกสำหรับการพัฒนาในคำแนะนำภายหลัง G.983.5
ในรูป รูปที่ 8-10 แสดงตัวเลือกหลักสำหรับการสร้างระบบ PON สำรอง วิธีแก้ปัญหาแรก (รูปที่ 8) จัดเตรียมความซ้ำซ้อนบางส่วนจากโหนดกลาง หากต้องการใช้โซลูชันนี้ จำเป็นต้องมีตัวแยกสัญญาณ 2xN โหนดกลางมีการติดตั้งโมดูลออปติคัล 2 โมดูล LT-1 และ LT-2 โดยที่เส้นใย 2 เส้นจะสิ้นสุดลง ในโหมดปกติในกรณีที่ไม่มีความเสียหายต่อเส้นใยช่องหลักจะเปิดใช้งานและมีการจัดระเบียบการส่งข้อมูลแบบดูเพล็กซ์ผ่าน ช่องสำรอง - ไม่ได้ใช้งาน - เลเซอร์ไดโอดบน LT-2 ปิดอยู่ เครื่องตรวจจับแสงบน LT-2 สามารถฟังการไหลย้อนกลับได้ หากไฟเบอร์แชนเนลหลักที่มาจากโหนดกลางเสียหาย ระบบตัวรับส่งสัญญาณ LT-2 จะถูกเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติ และโมดูลมัลติเพล็กซ์ การสวิตชิ่ง และการเชื่อมต่อข้ามบน OLT จะสลับไปที่ระบบดังกล่าว เพื่อให้การขนส่งจากอินเทอร์เฟซแกนหลัก เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ ขอแนะนำให้ใช้ไฟเบอร์ตัวป้อนจากสายเคเบิลออปติกที่แตกต่างกันและแยกออกจากกัน
ข้าว. 8. โทโพโลยี PON ที่มีการป้องกัน ความซ้ำซ้อนบางส่วนจากโหนดกลาง
ความซ้ำซ้อนบางส่วนในส่วนของโหนดสมาชิก (รูปที่ 9) ทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของโหนดสมาชิกได้ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้โมดูลออปติคัล LT-1 และ LT-2 สองโมดูลต่อโหนดสมาชิก การสลับไปใช้ช่องทางสำรองจะคล้ายกับตัวเลือกก่อนหน้า เมื่อจองโหนดสมาชิก ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อโหนดสมาชิกทั้งหมดผ่านสตรีมสำรอง ความแตกต่างของต้นทุนของโหนดสมาชิกที่มีความซ้ำซ้อน (สองโมดูล LT-1 และ LT-2) และไม่มี (โมดูล LT หนึ่งโมดูล) ช่วยให้สามารถเสนอบริการที่แตกต่างให้กับสมาชิกประเภทต่างๆ
ข้าว. 9. โทโพโลยี PON ที่มีการป้องกัน ความซ้ำซ้อนบางส่วนในส่วนของโหนดสมาชิก
ในรูป รูปที่ 10 แสดงตัวเลือกที่มีความซ้ำซ้อนของระบบ PON ระบบจะทนทานต่อความล้มเหลวของอุปกรณ์รับและส่งสัญญาณ OLT และ ONT รวมถึงความเสียหายต่อส่วนใด ๆ ของระบบเคเบิลใยแก้วนำแสง การไหลของข้อมูลบน ONT ถูกสร้างขึ้นพร้อมกันโดยทั้งโหนด LT-1 และ LT-2 และส่งไปยังการไหลย้อนกลับแบบขนานสองรายการ ที่ OLT สัญญาณเพียงเวอร์ชันเดียวจากสำเนาทั้งสองชุดจะถูกส่งต่อไปลงไปถึงกระดูกสันหลัง ความซ้ำซ้อนของการรับส่งข้อมูลเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันในสตรีมไปข้างหน้า หากอินเทอร์เฟซไฟเบอร์หรือตัวรับส่งสัญญาณเสียหาย การเปลี่ยนไปใช้สตรีมสำรองจะทำได้เร็วมากและจะไม่ทำให้การสื่อสารหยุดชะงัก
ข้าว. 10. โทโพโลยี PON ที่มีการป้องกัน ยอดจองเต็ม.
แนวทางแก้ไขแรก นอกเหนือจากการจัดเตรียมระบบสำรองเพียงบางส่วนแล้ว ยังต้องใช้เวลาในการกำหนดค่าใหม่เป็นเวลานานเมื่อไฟเบอร์เสียหาย สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการหน่วงเวลามาจากการให้ความร้อนแก่เลเซอร์บน OLT (LT-2) และการดำเนินการตามขั้นตอนต่างๆ เป็นเรื่องยากในทางปฏิบัติที่จะไม่เกิน 50 มิลลิวินาที ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่กำหนดไว้ในคำแนะนำ G.983.5
บทสรุป. สำหรับการกำหนดค่าที่พิจารณาแล้วที่เสนอโดย ITU-T มีเพียงโซลูชันที่ซ้ำซ้อนเกือบทั้งหมดเท่านั้นที่สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดได้และดูเหมือนว่าจะเป็นโซลูชันที่น่าสนใจที่สุด
Petrenko I.I. , Ubaydullaev R.R. , Ph.D. , การขนส่งโทรคมนาคม
ปอน - มันคืออะไร?
ปอน- ในความเป็นจริงแล้ว นี่คือเทคโนโลยีสำหรับการเข้าถึงหลายรายการของผู้สมัครสมาชิกผ่านไฟเบอร์เดี่ยวโดยใช้ไทม์ดิวิชันมัลติเพล็กซ์ (TDM) และการแบ่งความถี่ของเส้นทางการรับ/ส่งสัญญาณ (WDM) ปอน- จากคำย่อ เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ ซึ่งแปลเป็นเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟ
หลักการทำงานของเครือข่าย PON คืออะไร?
สมาชิกเครือข่ายทั้งหมด ปอนเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ของผู้ให้บริการผ่าน 1 ไฟเบอร์ การส่งและรับเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นต่างกัน เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณสมาชิกไม่ปะปนในไฟเบอร์ อุปกรณ์สมาชิกแต่ละเครื่องจะได้รับการจัดสรรช่วงเวลาที่แน่นอนเสมอในระหว่างที่อุปกรณ์สามารถส่งสัญญาณได้
ข้อดีของ PON บน FTTx คืออะไร
เทคโนโลยีปอนมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- อุปกรณ์ที่ใช้งานมีการใช้งานน้อยที่สุด
- โครงสร้างพื้นฐานของสายเคเบิลลดลง
- ค่าบำรุงรักษาถือว่าต่ำ
- มีความเป็นไปได้ที่จะรวมเข้ากับเคเบิลทีวี
- ความสามารถในการปรับขนาดได้ดีเยี่ยม
- พอร์ตสมาชิกมีความหนาแน่นสูง
เทคโนโลยี PON รองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลใด
เสนอ เทคโนโลยีจีปอนใช้งานได้จริงที่ความเร็ว 1.25 G แต่ในขณะเดียวกัน 0.25 G เป็นข้อมูลที่ซ้ำซ้อนที่ใช้ในการเข้ารหัสช่องสัญญาณ ปรากฎว่าความเร็วจริงจะเป็น 1G
ต้องใช้อุปกรณ์ประเภทใดในการสร้างเครือข่าย PON?
โอแอลที(จากคำย่อว่า Optical Line Terminal) - สวิตช์ L2 ที่ติดตั้งพอร์ต Uplink (เพื่อเชื่อมต่อกับสวิตช์ L3) จากนั้น - พอร์ต Downlink (เพื่อสร้างเครือข่าย ปอน- ตัวอย่างเช่น, โอแอลที บีดีคอม P3310มีพอร์ตออพติคอล 2 พอร์ต, ทองแดง 2 พอร์ต และพอร์ต "คอมโบ" 1G Uplink 2 พอร์ต และสุดท้ายมีพอร์ตออปติคัล 1G Downlink 4 พอร์ต
สอท(จากชื่อย่อ Optical Network Unit) เป็นสวิตช์ VLAN ที่ยอดเยี่ยมที่มีขนาดกะทัดรัด มาตรฐาน สอทติดตั้งพอร์ตออปติคอล 1G 1 พอร์ต (อัปลิงค์) และพอร์ตทองแดง 1G หรือ 4 0.1G หนึ่งพอร์ต (ดาวน์ลิงค์) มีโมเดล สอทมีพอร์ต 8, 16 และ 24 และรุ่นที่มีตัวรับสัญญาณ CATV
ตัวแยก (ตัวแยก)เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานในโหมดแยกสัญญาณในทิศทาง “ผู้ให้บริการ-ลูกค้า” และในโหมดผสมในทิศทางตรงกันข้าม
โมดูล SFP OLT- เป็นตัวรับส่งสัญญาณพิเศษสำหรับเครือข่าย PON ความแตกต่างที่สำคัญจากโมดูล SFP มาตรฐานคือกำลังที่มากกว่าและการเข้ารหัสช่องสัญญาณ
เครือข่าย PON ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร?
เครือข่ายปอนตามกฎแล้วคือโทโพโลยีแบบต้นไม้หรือโทโพโลยีแบบ "บัส" สุดท้าย อุปกรณ์สมาชิก ONUเชื่อมต่อกับพอร์ต โอแอลที-และผ่าน ตัวแยก(ถึงท่าเรือที่ 1 โอแอลที- สามารถเชื่อมต่อได้ไม่เกิน 64 สอท- ตามนั้นเพื่อสร้างเครือข่ายหลัก ปอนต้องมีหมายเลข 1 สำหรับสมาชิก 64 คน โอแอลทีจากนั้น 1 โมดูล SFP OLT, 64 สอทและสุดท้ายก็มีบางส่วน ตัวแยก(จำนวนหลังขึ้นอยู่กับประเภทของโทโพโลยี)
เครือข่าย PON รองรับระยะทางเท่าใด
โมดูล SFP OLTรองรับการทำงานในระยะทาง 120 กม. (ชนิดเครือข่ายแบบจุดต่อจุด) แต่เนื่องจากเครือข่ายแบบเดิม ปอนมีโครงสร้างแบบต้นไม้ (จุด-หลายจุด) แล้วมีระยะการทำงานสูงสุด ปอนเนื่องจากการแตกแขนงบนตัวแยกไฟเบอร์จะมีระยะทางประมาณ 20 กม.
สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย PON ได้กี่สมาชิก?
ระหว่างการก่อสร้างโครงข่าย ปอน- ถือเป็นแนวปฏิบัติที่ดีที่จะใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง สอท- โดยสมาชิกรายหนึ่ง ในกรณีนี้จำนวนสมาชิกจะเป็น 256 คนต่อหนึ่งคน โอแอลที- หากต้องการให้ สอทสามารถเชื่อมต่อสวิตช์ได้ จากนั้นจำนวนสมาชิกจะถูกจำกัดด้วยขนาดของตารางที่อยู่ MAC เท่านั้น โอแอลทีบวก - สอท- ด้านล่างนี้คือขนาดของตาราง MAC สำหรับ โอแอลทีและรายบุคคล สอท: OLT P3310-8192, ONU P1004B-1024, ONU P1501B-64, ONU P1504B-2048.
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง AC, 2-AC, DC และ 2-DC OLT?
ตัวอักษร DC หมายถึงการทำงาน โอแอลที- ต้องใช้แหล่งพลังงานแรงดันคงที่ 36-72V คล้ายกัน โอแอลที- จำเป็นเมื่อเกิดปัญหาในการจัดระเบียบแหล่งจ่ายไฟ 220 V อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้แหล่งจ่ายไฟระยะไกลผ่านสายสื่อสารกระแสต่ำ
ตัวอักษร AC แปลว่าอย่างนั้น โอแอลทีขับเคลื่อนโดยเครือข่ายไฟฟ้า 220 V แบบดั้งเดิม เครื่องหมายในรูปตัวเลข "2" ระบุจำนวนแหล่งพลังงาน: นี่ โอแอลที-และมีแหล่งพลังงานสำรองซึ่งเปิดทันทีหลังจากเกิดเหตุฉุกเฉินอันแรก
มีตัวแยกประเภทใดบ้าง?
ซามิ ตัวแยกสามารถแบ่งตามเงื่อนไขตามจำนวนพินและเทคโนโลยีการผลิต สำหรับจำนวนสตรีมเอาต์พุตนั้นมีตัวแยก: x2, x3, x4, x6, x8, x12, x16, x24, x32, x64, x128 เกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิต ตัวแยกจะแบ่งออกเป็นแบบเชื่อมและแบบระนาบ มากกว่า ตัวแยกแบ่งตามประเภทขั้วต่อ: ปกติ (SC/UPC) และพิเศษสำหรับ CATV (SC/APC)
อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวแยกแบบเชื่อมและตัวแยกระนาบ?
ตัวแยกสัญญาณซึ่งเราเรียกว่าการเชื่อมนั้นไม่มีอาวุธเท่ากัน กล่าวคือ พวกมันไม่แบ่งสัญญาณระหว่างเอาต์พุตเท่าๆ กัน (เช่น 5/95, 10/90 ... 45/55, 50/50) ตัวแยกสัญญาณระนาบ - จะมีอาวุธเท่ากันเสมอและมีการลดทอนที่คาดการณ์ได้มากกว่าในแต่ละเอาต์พุต เนื่องจากมีเทคโนโลยีการผลิตที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ระนาบ ตัวแยก- บรอดแบนด์และแบบเชื่อม - มีหน้าต่างโปร่งใสเพียง 3 หน้าต่าง (1310, 1490 และ 1550 นาโนเมตร)
ตัวแยกแบบเชื่อมใช้ในสถานการณ์ใดบ้าง?
ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องแบ่งสัญญาณเป็น 2 ทิศทาง เช่น ระยะทางไปยังจุดสิ้นสุดด้านหนึ่งคือ 2 กม. และอีกจุดหนึ่งคือ 8 กม. ในกรณีนี้ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้ตัวแยกแบบเชื่อม 20/80 ตัวแยกสัญญาณส่วนที่เชื่อมยังใช้เพื่อสร้างโทโพโลยี "บัส"
อะไรจะดีกว่า: ตัวแยกการเชื่อมหรืออาจใช้ตัวเชื่อมต่อ SC
ในสถานการณ์เช่นนี้ เราย่อมได้รับดาบสองคม การเชื่อมด้านเดียวจะให้การลดทอนน้อยกว่าการเชื่อมต่อ SC (0.5 dB) ถึง 10 เท่า (0.05 dB) อีกด้านคือขั้วต่อ SC จะให้ความสามารถในการค้นหาข้อผิดพลาดในเครือข่ายได้อย่างรวดเร็วโดยการเชื่อมต่อเครื่องมือวัด คุณสามารถพบกับการประนีประนอมได้: เชื่อม Uplink โดยใช้ตัวแยกสัญญาณ และเชื่อมต่อ Downlink โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ SC ที่นี่ให้ทุกคนตัดสินใจด้วยตัวเอง
งบประมาณเชิงแสง - มันคืออะไร?
วลีนี้เข้าใจว่าเป็นความแตกต่างระหว่างกำลังเลเซอร์ต่อ โอแอลที-e และเปิดการรับความไว สอท.
เป็นไปได้ไหมที่จะแยกเครือข่าย PON ออกเป็น 128 ONU (เมื่องบประมาณแบบออปติคัลอนุญาต)
เลขที่ แม้ว่ากำลังสัญญาณจะทำให้เครือข่ายสามารถแยกทางได้อีกครั้ง โอแอลทียังคงมีการจำกัดจำนวนการเชื่อมต่อ สอทในระดับกายภาพ เชื่อมต่อมากกว่า 64 สอทมันเป็นไปได้ แต่ โอแอลทีจะยังคงลงทะเบียนเพียง 64 เท่านั้น
จะส่งผ่านเครือข่าย PON -- CATV ได้อย่างไร?
ด้านข้าง โอแอลที- คุณต้องติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณ CATV และเครื่องขยายเสียง CATV ซึ่งทำงานที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร ด้านข้าง โอแอลที- และจำเป็นต้องใช้ขวด CWDM ที่ 1550 นาโนเมตร เพื่อฉีดสัญญาณ CATV เข้าไปในไฟเบอร์ อื่นๆ ทั้งหมด ตัวแยกต้องมีขั้วต่อ SC/APC ฝั่งสมาชิกสามารถติดตั้งได้ สอทด้วยเครื่องรับ CATV หรือเครื่องรับ CATV แยกต่างหาก
เป็นไปได้ไหมที่จะใช้ SFP CWDM 1490nm โมดูลแทน SFP PON?
เป็นไปไม่ได้. แม้ว่า CWDM จะเป็น 1490 นาโนเมตร แต่โมดูลก็ใช้ความยาวคลื่นเดียวกันกับ เอสเอฟพี ปอนโมดูลเหล่านี้มีอัลกอริธึมการเข้ารหัสช่องสัญญาณที่แตกต่างกัน
เมื่อใช้เทคโนโลยี PON สมาชิกสามารถให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วเท่าใด
หากสมาชิก ปอน tree (สมาชิก 64 ราย) จะดาวน์โหลดข้อมูลจำนวนมากจากอินเทอร์เน็ตพร้อมกัน จากนั้นสมาชิกแต่ละคนจะมีช่องสัญญาณ 16 Mbit/s และหากคุณคำนึงถึงด้วยว่าสมาชิกบางรายไม่ได้ใช้อินเทอร์เน็ตในเวลาเดียวกัน และสมาชิกที่ไม่ได้ใช้ทรัพยากรของช่องอย่างสูงสุด สมาชิกอาจมีความเร็วสูงสุด 50 Mbit/s ซึ่งบางครั้งก็สูงกว่านั้นด้วยซ้ำ
เหตุใดจึงไม่ยอมรับสัญญาณ ONU ที่จะน้อยกว่า -26 dBm
ประเด็นทั้งหมดคือถ้าเป็นหนึ่ง/หลาย สอท- ระดับสัญญาณจะอ่อนมาก (< -26 дБм), то появляется большая вероятность возникновения ошибок в пакетной передаче с таких สอท- ในกรณีข้างต้น โอแอลทีเสียเวลาที่จะให้ สอทความสามารถในการส่งพัสดุอีกครั้ง คำขอซ้ำๆ เหล่านี้จะลดประสิทธิภาพของปริมาณงานเครือข่าย
สิ่งที่ควรคำนึงถึงเมื่อคำนวณทรี PON
เพื่อสร้างอย่างถูกต้อง ปอนต้นไม้ คุณต้องคำนึงถึงการสูญเสียแสงที่เกิดจากอุปกรณ์แบบพาสซีฟด้วย ในทางทฤษฎี ปอนจะครอบคลุมพื้นที่รัศมี 20 กม. เกือบทุกอย่างขึ้นอยู่กับงบประมาณการสูญเสียของกิ่งก้านของต้นไม้ สำหรับการคำนวณที่ถูกต้องจะเป็นการดีกว่าหากได้รับคำแนะนำจากตัวบ่งชี้การลดทอนพลังงานและความไวของรังสีของเครื่องส่งสัญญาณที่ไม่ได้ผลกำไรมากที่สุด
พอร์ตทองแดงใน ONU ไหม้หรือไม่
ปอนต้นไม้ถูกสร้างขึ้นบนใยแก้วนำแสง จึงไม่ได้รับผลกระทบจากพายุฝนฟ้าคะนองหรือการรบกวน ปัญหาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ สอท- ผู้ใช้หลายคนเชื่อมต่อผ่านทองแดงและ สอทวางอยู่บนเสา ปัญหาดังกล่าวแก้ไขได้ด้วยการเปิดสวิตช์บัฟเฟอร์ซึ่งใช้ในกรณีที่เกิดการรบกวน พายุฝนฟ้าคะนองเข้าโจมตี
คุณจะทราบประสิทธิภาพการมองเห็นของเส้นได้อย่างไร
ในการพิจารณาการลดทอนของเส้น คุณสามารถใช้รีเฟลกโตมิเตอร์แบบพิเศษได้ ปอน(มีราคาแพงกว่าปกติมาก) หรือเครื่องทดสอบแสง เมื่อเครือข่ายถูกสร้างขึ้นแล้ว วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดสำหรับการตรวจสอบระดับสัญญาณคือการใช้คำสั่งพิเศษจากอินเทอร์เฟซคำสั่ง โอแอลที-ก.
2 ONU สามารถสื่อสารกันโดยตรงได้หรือไม่
ไม่ได้. แต่ละธุรกรรมที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง สอทเกิดขึ้นผ่าน โอแอลที.
ONU จากแบรนด์อื่นจะทำงานร่วมกับ BDCOM P3310 OLT ได้หรือไม่
เลขที่ สอทกับ โอแอลที- นี่คือสิ่งเดียวและเป็นระบบสวิตชิ่ง ขอแนะนำให้ใช้อุปกรณ์จากผู้ผลิตรายเดียว (ในบางกรณี ความเข้ากันได้ข้ามแบรนด์ก็เป็นไปได้แน่นอน)
รองรับ OLT BDCOM P3310B - การสอดแนม DHCP (ตัวเลือก 82)
แน่นอน. แต่เพื่อให้ออปชั่น 82 ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สอทแน่นอนว่าพวกเขาควรสนับสนุนฟีเจอร์นี้ ปัจจุบันตัวเลือก 82 รองรับเท่านั้น โอนู P1504Bแบบอย่าง.
เครือข่าย PON ได้รับการปกป้องจากน้ำท่วมหรือไม่?
เทคโนโลยี TDM และ TDMA ที่ใช้รับประกันการป้องกันเครือข่ายจากน้ำท่วมและการแพร่ภาพกระจายเสียง
เครือข่าย PON ถูกปิดการใช้งานได้อย่างไร?
นอกจากวิธีการที่ชัดเจน (ตัดสาย) ไม้แล้ว ปอนอาจหยุดทำงานเมื่อมีการแผ่รังสีคงที่ที่ 1310 นาโนเมตรปรากฏขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมากเนื่องจากการเสีย สอทหรือเนื่องจากข้อผิดพลาดของผู้โจมตีที่เชื่อมต่อมีเดียคอนเวอร์เตอร์ขนาด 1310 นาโนเมตรเข้ากับตัวแยกสัญญาณ
เป็นไปได้หรือไม่ที่จะกำหนด VLAN ให้กับแต่ละพอร์ต ONU แยกกัน?
ควรใช้ตัวแยกสำหรับระบบ CWDM, DWDM หรือไม่
แน่นอน. แผนการก่อสร้างที่คล้ายกันเป็นไปได้ ที่นี่คุณจะต้องใช้ตัวแยกระนาบเนื่องจากเป็นแถบความถี่กว้าง
เทคโนโลยีจีปอน
เนื้อหานี้จะกล่าวถึงเทคโนโลยีและอุปกรณ์สำหรับการจัดเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ - เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ, PON ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง PON และช่องทางการสื่อสารแบบออปติคัลแบบคลาสสิกคือการใช้อุปกรณ์แบบพาสซีฟ - ตัวแยกแสง - สำหรับการรวมการรับส่งข้อมูลและความหนาแน่นของพอร์ตสูง
ไม่เป็นความลับเลยที่ความต้องการของผู้บริโภคในเรื่องความเร็วในการส่งข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตนั้นเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ ทุกวันนี้ ในเมืองใหญ่ ความเร็ว 10 Mbit/s ถือเป็นเรื่องปกติ สาเหตุของกระบวนการนี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานาน - การส่งเสียงและวิดีโอ, มัลติมีเดีย, โทรทัศน์ (เมื่อเร็ว ๆ นี้ยังมีในเวอร์ชันความละเอียดสูงด้วย) แต่บิตเรตก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ส่วนสำคัญของต้นทุนของโครงการของผู้ให้บริการใดๆ ก็ตามจะตกเป็นภาระของโครงสร้างพื้นฐานเคเบิล ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งนี้ไม่เพียงคำนึงถึงต้นทุนของสายเคเบิลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดตั้งซึ่งอาจสูงมากหากทำงานในโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ และแน่นอนว่าฉันต้องการให้การลงทุนใช้งานได้ยาวนาน ไม่ต้องอัปเดตบ่อยๆ และมีพารามิเตอร์ที่จำเป็นเพียงพอ จากมุมมองนี้ ช่องทางการสื่อสารด้วยแสงในปัจจุบันเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและเป็นวิธี "ระยะไกล" ในการเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ในเวลาเดียวกัน สถาปัตยกรรมแบบคลาสสิกจะใช้โทโพโลยีแบบ "จุดต่อจุด" เมื่อแต่ละบรรทัดมีพอร์ตเฉพาะของตัวเองในแต่ละด้าน และหากจำเป็นต้องสร้าง "สาขา" ให้ติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ในโหนด ต้องระบุ. ดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้กับสายทางไกลเส้นเดียวได้สำเร็จมากที่สุด
อย่างไรก็ตาม ในบางสถานการณ์ โทโพโลยีแบบต้นไม้อาจจะสะดวกกว่า ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจจากมุมมองของความสามารถในการขยายขนาดและความยาวโดยรวมของสายเคเบิลที่ลดลง PON เหมาะสมกับโครงการดังกล่าวเท่านั้น ในรัสเซียเครือข่ายประเภทนี้ปรากฏเมื่อนานมาแล้วหรือมากกว่าห้าปีที่แล้ว
และการเติบโตของจำนวนผู้ใช้ที่เชื่อมต่อและการเปิดตัวโครงการเส้นใยรัสเซียสู่บ้าน (FTTH) โครงการแรกโดยใช้ PON แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีได้หยั่งรากที่นี่เช่นกัน
โครงสร้างเครือข่าย PON
เครือข่าย PON ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง - สวิตช์ที่โหนดการสื่อสาร สายการสื่อสารที่มีตัวแยกสัญญาณแบบพาสซีฟที่โหนดเครือข่าย และโมเด็มที่ฝั่งสมาชิก โมเด็มแต่ละตัวจะได้รับแพ็กเก็ตทั้งหมดจากสวิตช์ และใช้มัลติเพล็กซ์ในกรอบเวลาระหว่างการส่งข้อมูล
การส่งข้อมูลในช่องส่งต่อ
การส่งข้อมูลในช่องด้านหลัง
ปัจจุบันไซเซลนำเสนออุปกรณ์ตามมาตรฐาน EPON (IEEE 802.3ah) หรือที่เรียกว่า GEPON
ปัจจุบัน อุปกรณ์ดังกล่าวมีส่วนร่วมในหลายโครงการ รวมถึงการทดสอบกับผู้ให้บริการทั่วรัสเซีย นี่คือสิ่งที่เราจะพูดถึงต่อไป โปรดทราบว่ามาตรฐานอื่นๆ ของเครือข่ายประเภทนี้มีความแตกต่างกันในด้านความเร็วและคุณลักษณะทางเทคนิคอื่นๆ
สวิตช์ช่วยให้คุณเชื่อมต่อสมาชิกได้สูงสุด 32 หรือ 64 รายผ่านไฟเบอร์เดียว (หนึ่งพอร์ต) อัตราการถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมด (ซึ่งแบ่งระหว่างสมาชิก) คือ 1.25 Gbit/s การพัฒนาเพิ่มเติมของ EPON ในปีต่อๆ ไปยังนำเสนอการเปลี่ยนไปใช้ความเร็ว 10/1 กิกะบิต/วินาที และ 10/10 กิกะบิต/วินาที ในปีหน้า คาดว่าจะนำมาตรฐาน 10G EPON เวอร์ชันใช้งานได้มาใช้ และโครงการนำร่องแรกอาจเริ่มในปี 2010
ด้วยความล่าช้าสองถึงสามปี จึงมีการวางแผนการเปลี่ยนไปใช้ความเร็ว 10 กิกะบิตและเทคโนโลยี GPON
สำหรับการรับและส่งสัญญาณจะใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นต่างกัน - 1,490 นาโนเมตรสำหรับการส่งและ 1310 สำหรับการรับสัญญาณ หากจำเป็น คุณสามารถเพิ่มช่องเคเบิลทีวีแบบอะนาล็อก (100 ช่องขึ้นไป) ลงในช่องซึ่งถูกมอดูเลตด้วยเลเซอร์ 1550 นาโนเมตร ความยาวรวมของช่องอาจสูงถึง 20 กม. ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครือข่ายและอุปกรณ์ที่ใช้โดยเฉพาะ
เครือข่ายหลายบริการที่ใช้เทคโนโลยี GEPON
สายเคเบิลถูกวางจากพอร์ตสวิตช์เป็นรูปต้นไม้ ตัวแยกที่ติดตั้งในโหนดนั้นไม่โอ้อวดอย่างยิ่ง - ไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ, การกำหนดค่าและการจัดการ, ตู้ทำความร้อน, มีราคาไม่แพงและกะทัดรัดมาก ซึ่งช่วยให้สามารถวางไว้ในตู้กระจายโทรศัพท์ที่มีอยู่ได้
ตัวแยกสัญญาณ
อุปกรณ์ปลายทางที่ง่ายที่สุดคือตัวแปลงไฟเบอร์เป็นเคเบิลพร้อมตัวกรองที่อยู่ MAC ในตัว เมื่อใช้โทรทัศน์ จะมีการติดตั้งตัวรับสัญญาณอื่นไว้ในโมเด็ม และสายเคเบิลความถี่สูงปกติจะถูกส่งไปยังทีวี
เพื่อปกป้องข้อมูล คุณสามารถใช้การเข้ารหัส (AES128) ของแพ็กเก็ตที่ส่งทั้งหมดได้ เทคโนโลยีนี้ไม่อนุญาตให้มีการสื่อสารโดยตรงระหว่างสมาชิกแต่ละรายที่อยู่บนพอร์ตสวิตช์เดียวกัน - ข้อมูลจากสมาชิกรายหนึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านสวิตช์ GEPON เท่านั้น ซึ่งจะถ่ายทอดสตรีมข้อมูลอัปสตรีมที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรไปยังสตรีมดาวน์สตรีมที่ความยาวคลื่น 1490 นาโนเมตร ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมจากมุมมองด้านความปลอดภัยคือการใช้อุปกรณ์แบบพาสซีฟบนไลน์โดยเฉพาะ ซึ่งทำให้การสกัดกั้นทำได้ยาก
ในด้านบวกของ PON ควรสังเกต:
- การใช้อุปกรณ์ที่ใช้งานน้อยที่สุด
- ลดโครงสร้างพื้นฐานของสายเคเบิลให้เหลือน้อยที่สุด
- ค่าบำรุงรักษาต่ำ
- ความเป็นไปได้ของการรวมเข้ากับเคเบิลทีวี
- ความสามารถในการขยายขนาดที่ดี
- ความหนาแน่นสูงของพอร์ตสมาชิก
ในเวลาเดียวกันเมื่อพิจารณาถึงเทคโนโลยีจำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติของมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นแบบจุดต่อจุด: แบนด์วิธที่ใช้ร่วมกันระหว่างสมาชิก สภาพแวดล้อมทั่วไปอาจไม่เหมาะสำหรับไคลเอนต์จากการรักษาความปลอดภัย มุมมอง ตัวแยกสัญญาณแบบพาสซีฟทำให้ยากต่อการวินิจฉัยสายออปติคัล อิทธิพลของความผิดปกติอาจเป็นอุปกรณ์ของผู้สมัครสมาชิกรายหนึ่งสำหรับการทำงานของส่วนที่เหลือ ประโยชน์น้อยกว่าหากขายในขั้นตอนการก่อสร้าง
อุปกรณ์
กลุ่มผลิตภัณฑ์ GEPON ของไซเซลประกอบด้วยสวิตช์สามตัวและโมเด็มสามตัว รุ่นต่ำสุดของสวิตช์มีพอร์ต GEPON แปดพอร์ตและพอร์ต Gigabit Ethernet ที่เกี่ยวข้องแปดพอร์ต (โปรดทราบว่าอุปกรณ์ Gigabit ที่มีความเร็วต่ำกว่าไม่สามารถเชื่อมต่อได้) สามารถเชื่อมต่อโมเด็มได้สูงสุด 32 ตัวกับพอร์ตออปติคัลแต่ละพอร์ต ส่งผลให้มีสมาชิก 256 รายต่ออุปกรณ์ ตัวเชื่อมต่อทั้งหมดอยู่ที่ด้านหน้าของอุปกรณ์ - 8xPON, 8xGigabit, คอนโซล, การควบคุมนอกเครือข่าย 10/100BaseT และพลังงาน นอกจากนี้ยังมีปุ่มรีเซ็ตอุปกรณ์ที่นี่ พอร์ตทั้งหมดมีชุดตัวบ่งชี้เพื่อกำหนดสถานะปัจจุบัน มีสวิตช์ Gigabit L2+ ในตัว (สวิตช์แบบไม่บล็อกด้วยความเร็ว 24 Gbit/s ความเร็วในการสลับเฟรม 17.8 ล้านแพ็กเก็ต/วินาที) และพอร์ต 1000Base-T/SFP รวมสี่พอร์ต ตัวเลือกนี้สามารถใช้สำหรับความซ้ำซ้อนของช่องสัญญาณ - เมื่อมีการเชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อสองตัว (SC และ RJ45) พร้อมกัน เลนส์จะทำงาน และในกรณีที่ช่องแสงออปติคัลขัดข้อง ระบบจะเปลี่ยนเป็นทองแดงโดยอัตโนมัติ แหล่งจ่ายไฟและพอร์ตคอนโซลสำหรับการปรับเปลี่ยนนี้จะอยู่ที่แผงด้านหลัง โมเดลเหล่านี้ผลิตในเคส 1U มาตรฐาน และแนะนำให้ใช้ในเครือข่ายที่เติบโตอย่างรวดเร็ว โมเดลที่มีประสิทธิผลมากที่สุดคือแบบแยกส่วน แชสซีขนาด 4.5U มีพื้นที่สำหรับ OLC-2301 สูงสุดสิบหกตัว โมดูลเชิงเส้นแต่ละโมดูลมีพอร์ต GEPON และพอร์ต 1000Base-T/SFP รวมกัน แชสซียังมีโมดูลควบคุมและแหล่งจ่ายไฟสำรองแบบคู่อีกด้วย โมดูลเชิงเส้นตรงเป็นแบบ hot-swappable ซึ่งมีผลเชิงบวกต่อความง่ายในการบำรุงรักษาเครือข่ายและความน่าเชื่อถือในการให้บริการ OLT-2300 สูงสุดสามารถรองรับสมาชิกได้ 512 คน โมดูลออปติคอลทั้งหมดของสวิตช์ได้รับการออกแบบสำหรับระยะการทำงาน 20 กม.
OLT-1308
การอัพเดตเฟิร์มแวร์ล่าสุดสำหรับรุ่น OLT-1308/OLT-1308H ช่วยให้สมาชิก 64 รายมากกว่า 32 รายสามารถดำเนินการในช่องสัญญาณเดียว ซึ่งช่วยลดต้นทุนการเชื่อมต่อหนึ่งครั้งได้อย่างมาก ยังไม่มีตัวเลือกดังกล่าวสำหรับ OLC-2301
แชสซี OLT-2300
สวิตช์ GEPON ทั้งหมดรองรับโปรโตคอลและกลไก STP/RSTP สำหรับจัดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูลและจัดระเบียบเครือข่ายเสมือน (รวมถึงตามพอร์ตและ 802.1Q) มั่นใจประสิทธิภาพของการออกอากาศแบบหลายผู้รับด้วยการรองรับ IGMP v.2, พร็อกซี IGMP, การสอดแนม IGMP และ MVR พอร์ต RS-232 และ 10/100Base-TX มีไว้เพื่อการควบคุม สามารถกำหนดค่าสวิตช์ผ่านทางเว็บอินเตอร์เฟส (รองรับ SSL สามารถติดตั้งบัญชีได้สูงสุดห้าบัญชี ตัวอย่างภาพหน้าจอ ได้แก่ , , ), telnet, SSH, FTP หรือพอร์ตคอนโซล หมายเลขพอร์ตของบริการทั้งหมดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ สามารถจำกัดการเข้าถึงด้วยที่อยู่ IP ได้ เว็บอินเตอร์เฟสมีระบบช่วยเหลือในตัว
อุปกรณ์จะค้นหาโมเด็มสมาชิกที่เชื่อมต่ออยู่ทั้งหมดโดยอัตโนมัติและช่วยให้คุณสามารถกำหนดโปรไฟล์เฉพาะให้กับโมเด็มเหล่านั้นได้ รวมถึงการตั้งค่าความเร็ว การกรอง VLAN ลำดับความสำคัญ และพารามิเตอร์อื่นๆ สามารถใช้โปรโตคอลการตรวจสอบความถูกต้อง 802.1x ได้
สวิตช์ยังช่วยให้คุณตรวจสอบสภาพทางกายภาพได้ เช่น ตรวจสอบอุณหภูมิ ความเร็วพัดลม และแรงดันไฟฟ้า สำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ สวิตช์จะได้รับประโยชน์จากการรองรับ SNMP และความเข้ากันได้กับระบบการจัดการ NetAtlas EMS นอกจากนี้ยังสามารถรวมอุปกรณ์เข้าเป็นคลัสเตอร์เพื่อการจัดการทั่วไปได้อีกด้วย
ในขณะนี้ ZyXEL ยังไม่มีรุ่นที่มีหัวฉีด CATV ในตัว อย่างไรก็ตาม หากต้องการผสมสัญญาณทีวีเข้ากับช่องสัญญาณออปติคัล คุณสามารถใช้ตัวแยกสัญญาณภายนอกและตัวแปลงสื่อโคแอกเซียล/ออปติคัลได้
ONU-631HA
โมเดลแรกของโมเด็ม GEPON สำหรับสมาชิกคือ . มันทำงานในโหมดบริดจ์ บำรุงรักษาง่าย และควบคุมโดยผู้ให้บริการโดยเฉพาะโดยใช้โปรโตคอลพิเศษ สำหรับผู้ใช้ก็มีพอร์ต Gigabit Ethernet มาตรฐาน มีการดัดแปลงโมเด็มสองแบบ - โดยมีดัชนี -11 และ -12 งานแรกในระยะทางสูงสุด 10 กม. และงานที่สอง - สูงสุด 20 กม. ตัวเรือนทำจากพลาสติกสีเข้ม มีตัวบ่งชี้หลายตัวที่แผงด้านหน้า (กำลังไฟ, PON, LAN, ความเร็ว LAN, ดูเพล็กซ์) ที่ด้านหลังมีพอร์ตเครือข่ายสองพอร์ต (ออปติคัลและทองแดง) และอินพุตแหล่งจ่ายไฟ (12 V 1.5 A) โมเดลนี้มีไว้สำหรับการเชื่อมต่อสมาชิกองค์กรและส่วนขยายเครือข่ายของผู้ให้บริการ
ONU-634HA
รุ่นที่สองน่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อผู้ใช้ตามบ้าน - มีสวิตช์ 4 พอร์ตที่จัดการจากส่วนกลางในตัวพร้อม VLAN 802.1Q เชื่อมโยงกับพอร์ต Fast Ethernet เช่นเดียวกับรุ่น 631 ที่ได้รับการกำหนดค่าโดยผู้ให้บริการอย่างสมบูรณ์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา ขณะนี้ยังมีตัวอย่าง ONU-634FA - พอร์ตเครือข่ายสี่พอร์ตและเอาต์พุตเคเบิลทีวีซึ่งช่วยให้คุณเชื่อมต่อทีวีปกติกับโมเด็ม GEPON ได้โดยตรง
ONU-634FA
| ราคาแนะนำสำหรับอุปกรณ์ GEPON | ||
| แบบอย่าง | ราคา ($) | ราคาต่อสมาชิก ($) |
| ONU-631HA-11/12 | 372/454 | 372/454 |
| ONU-634HA-11/12 | 388/502 | 388/502 |
| OLT-1308 | 23 939 | 47 |
| OLT-1308H | 23 283 | 46 |
| OLT-2300M/OLC-2301HA-12 | 1 317/2 670 | 90 (สำหรับสมาชิก 512 คน) |
ในการสร้างเครือข่ายคุณจะต้องมีตัวแยกสัญญาณ (ราคาโดยประมาณคือ 400 รูเบิลสำหรับ 1x2 ถึง 4,000 รูเบิลสำหรับ 1x8 นอกจากนี้ยังมีรุ่น 1x32) สายเคเบิลออปติคอลโหมดเดียว (ราคาเท่ากับราคาของ UTP สายเคเบิล: ราคาสายไฟเบอร์เริ่มต้นที่ 7-8 รูเบิลต่อเมตร) และตัวเชื่อมต่อ (จาก 100,140 รูเบิลต่อการเชื่อมต่อ)
การทดสอบอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสวิตช์ OLT-1308 และโมเด็ม ONU-631A ดำเนินการที่ไซต์ทดสอบ ZyXEL โดยใช้แพ็คเกจทดสอบ Ixia Chariot ผลลัพธ์สำหรับการทำงานพร้อมกันของไคลเอนต์หนึ่ง สอง และสามตัวจะแสดงในตาราง (แพ็กเก็ตขนาดสูงสุด Mbit/s) โมเด็มเชื่อมต่อกับพอร์ตสวิตช์ตัวใดตัวหนึ่งผ่านตัวแยกสัญญาณตัวเดียว จะเห็นได้ว่าในกรณีของการโหลดสูงสุด ความเร็วจะกระจายไปยังไคลเอนต์ทั้งหมดเท่าๆ กัน นอกจากนี้เรายังทราบถึงประสิทธิภาพสูงในการถ่ายโอนข้อมูลรวมถึงโหมดการทำงานของไคลเอนต์หลายตัว - ความเร็วทั้งหมดนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้
โดยทั่วไปจะสังเกตได้ว่าเทคโนโลยีนี้ติดตั้งและใช้งานและทำงานตามข้อกำหนดได้ไม่ยาก ความเร็วสอดคล้องกับความเร็วที่คุ้นเคยจากเครือข่ายทองแดงกิกะบิต
ข้อสรุป
เทคโนโลยี GEPON สามารถใช้จัดระเบียบช่องทางการสื่อสารแบบออปติกให้กับสมาชิกได้สำเร็จ และมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีข้อจำกัดในการวางสายเคเบิลและการติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่บนสาย ประสิทธิผลของโซลูชันนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย และเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดอย่างชัดเจนว่านี่เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ทุกอย่างถูกกำหนดโดยข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้า อย่างไรก็ตาม การประมาณการทำให้เราสรุปได้ว่าแม้ในปัจจุบัน ในบางกรณี ค่าใช้จ่ายในการเชื่อมต่อสมาชิกตามบ้านผ่านใยแก้วนำแสงอาจไม่เกิน 500 ดอลลาร์
สำหรับอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ วันนี้ไซเซลนำเสนออุปกรณ์ GEPON เต็มรูปแบบที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างเครือข่ายออปติกทุกขนาดด้วยระบบควบคุมและเทคโนโลยีที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ
กำลังโหลด...
