FTTH - EPON

FTTH - EPON

Cuimsíonn an Líonra Éighníomhach Optúil Optúil (EPON) sonraí PON le Ethernet agus is féidir leis 1 acmhainn Gbps go 10 Gbps a thairiscint. Leanann EPON ailtireacht bhunaidh PON. Anseo, tá an DTE ceangailte le stoc an chrainn agus ghlaodh air mar Chríochfort Optúil Líne (OLT) mar a thaispeántar sa léaráid seo a leanas.

Is iondúil go mbíonn sé suite ag an soláthróir seirbhíse, agus tugtar Aonad Líonra Optúil (ONU) ar na brainsí DTE nasctha den chrann, atá lonnaithe in áitreabh an rannpháirtí. Téann na comharthaí ón OLT trí scoilteoir éighníomhach chun an ONU a bhaint amach agus vice versa.

Ethernet sa Chéad Mhíle

Thosaigh an próiseas caighdeánaithe nuair a bunaíodh grúpa nua staidéir ar a dtugtar Ethernet sa Chéad Mhíle (EFM) i mí na Samhna 2000, agus mar phríomhchuspóirí aige staidéar ar shnáithín pointe go ilphointe (P2MP) Ethernet le copar Ethernet. Ethernet thar shnáithín pointe go pointe (P2P) agus thar mheicníocht oibriúcháin líonra, Riarachán agus Cothabháil (OAM) chun oibriú líonra agus fabhtcheartú a éascú. Críochnaíonn an grúpa oibre CTB an próiseas normalaithe le daingniú an IEEE Std 802.3ah i Meitheamh 2004.

Táirge ag EFM (Ethernet sa chéad mhíle). Teicneolaíocht PON bunaithe ar Ethernet. Tá sé bunaithe ar mhórchaighdeán - IEEE 802.3ah. Bunaithe ar Phrótacal Rialaithe Ilphointe (MPCP), arna shainiú mar fheidhm laistigh den fhochlár rialaithe MAC, chun rochtain ar thopaic P2MP a rialú.

Tá bunús phrótacal EPON / MPCP sa bhfo-chiseal aithrise pointe go pointe (P2P). Is é an ráta tarchuir → siméadrach 1.25G; fad: 10KM / 20KM; cóimheas scoilteoir:> 1:32. Léiríonn an EFM go leor buntáistí a bhaineann le EPON bunaithe ar Ethernet mar chroí-theicneolaíocht, lena n-áirítear aibíocht prótacal, teicneolaíocht shimplí, solúbthacht leathnaithe, agus dírithe ar úsáideoirí.

Ní roghnaíonn córas EPON crua-earraí daor ATM agus trealamh SONET, rud a chiallaíonn go bhfuil sé ag luí leis an líonra Ethernet atá ann cheana féin. Simplíonn sé struchtúr an chórais, laghdaíonn sé an costas, agus déanann sé solúbthacht a uasghrádú. Díríonn venders trealamh ar an bhfeidhmíocht agus ar an gcleachtadh a uasmhéadú.

Córais ATM BPON

BPON Tá córais ATM-bhunaithe an-neamhéifeachtúil, mar tá Frámaí IP móra agus méideanna athraitheacha i bhformhór mór na tráchta ar fud an líonra rochtana. Chruthaigh sé an deis chun pasfhocal EPON, GigE íon atá bunaithe ar Ethernet a fhorbairt ag baint taitnimh as an QoS, agus comhtháthú cost-éifeachtach le trealamh Ethernet eile atá ag teacht chun cinn. Tá Ethernet cruthaithe le himeacht ama le bheith mar an t-iompróir idéalach do thrácht IP.

Dá réir sin, threoraigh an caighdeán 802.3 IEEE 802.3 don mheitheal "Ethernet sa Chéad Mhíle" le caighdeáin a fhorbairt do líonraí rochtana pointe go pointe agus pointe go ceann, a chuir Ethernet PON in iúl. Tá EPON mar chuid den chaighdeán Ethernet faoi láthair.

Thosaigh forbairt Líonra Éighníomhach Optúil (GPON) ie an caighdeán atá feistithe le Gigabit (sraith G.984) i ndiaidh mholtaí na gcomhaltaí FSAN (Quantum Bridge, Al) do réiteach PAT ATM / Ethernet. Ní raibh an-tóir ar Gbps, atá neamhspleách ar an bprótacal, laistigh den mheitheal IEEE 802.3ah. Tá cinneadh déanta ag FSAN é seo a leanúint mar chaighdeán difriúil in iomaíocht leis an ITU.

Tarraingíonn EPON agus GPON go mór ó G.983, caighdeán BPON, nuair a bhaineann sé le coincheapa ginearálta a oibríonn go maith (ag feidhmiú Líonra Dáileacháin Optúil PON (ODN), plean agus feidhm tonnfhad). Tairgeann an bheirt acu a leagan féin de fheabhsuithe chun freastal ar fhrámaí IP / Ethernet níos fearr ag rátaí athraitheacha Gbps.

Líonra rochtana sonraithe EEEnet IEEE 802.3ah agus ar a dtugtar Ethernet sa Chéad Mhíle freisin. I Roinn a cúig de IEEE802.3ah, déantar IEEE Std 802.3 a chomhfhreagraíonn don sainmhíniú ar sheirbhísí agus eilimintí prótacail. Ceadaíonn sé malartú formáidí formáide IEEE 802.3 idir stáisiúin i líonra rochtana suibscríobhaí.

Coincheap EPON

Tá EFM tar éis coincheap EPON a thabhairt isteach ina gcuirtear topology líonra pointe go ilphointe (P2MP) i bhfeidhm le scoilteoirí optúla éighníomhacha. Mar sin féin, cuireann an snáithín pointe go pointe Ethernet an bandaleithead is airde ar chostas réasúnta. Soláthraíonn snáithín pointe-go-ilphointe Ethernet bandaleithead sách ard ar chostas níos ísle. Ba é cuspóir an IEEE Std 802.3ah feidhmiú Ethernet a leathnú chun líonraí suibscríobhaithe rochtana a chur san áireamh chun méadú suntasach ar fheidhmíocht a sholáthar agus costais trealaimh oibríochta agus cothabhála a íoslaghdú ag an am céanna.

Leathnaíonn críochnú an chaighdeáin EEE 802.3ah EFM raon agus sroicheadh iompair Ethernet go suntasach le húsáid i líonraí rochtana agus meitreo. Ceadaíonn an caighdeán seo réitigh éagsúla solúbtha agus cost-éifeachtúla do sholáthraithe seirbhíse chun seirbhísí leathanbhanda Ethernet a sholáthar sna gréasáin rochtana agus meitreo.

Clúdaíonn EFM teaghlach de theicneolaíochtaí atá éagsúil ó thaobh na meán meán agus luas comharthaíochta - tá sé deartha chun a imscaradh sna líonraí de na meáin FSM iolracha nó iolracha chomh maith le hidirghníomhú le 10/100/1000/10000 Mb measctha Líonraí Ethernet. Is féidir aon topology líonra a shainmhínítear in IEEE 802.3 a úsáid in áitreabh an suibscríobhaí agus ansin é a nascadh le gréasán rochtana suibscríobhaí Ethernet. Ligeann teicneolaíocht EFM do chineálacha éagsúla topaicí an tsolúbthacht is mó a bhaint amach.

IEEE Std 802.3ah

Cuimsíonn IEEE Std 802.3ah sonraíochtaí le haghaidh líonraí rochtana Ethernet an suibscríobhaí agus IEEE Std 802.3ah Tacaíonn EPON le ráta ainmniúil de 1 Gb / s (in-fhairsing go 10 Gb / s) do gach cainéal. Sainmhínítear iad seo le dhá thonnfhaid: tonnfhad iartheachtach agus ceann amháin don treo comhleanúnach suas idir na feistí úsáideora.

Tacaíonn EFM le naisc iomlána déphléacsacha, ionas gur féidir Rialú Rochtana Meáin (MAC) déphléacsacha iomlán a shainiú. Roinneann ailtireacht Ethernet an ciseal fisiciúil i bhFochlár Fisiciúil Cleithiúnach (PMD), Attachán Fisiciúil (PMA) agus Fisiciúil Codála Fisiciúil (PCS).

Cuireann EPON topology líonra P2MP i bhfeidhm le síntí cuí ar an bhfo-undercoat agus ar an bhfochlár athmhuintearais.

Sraith Fhisiciúil

Le haghaidh topagrafaíochtaí P2MP, thug EFM isteach teaghlach de chórais chomharthaíochta don chiseal fisiciúil atá díorthaithe ó 1000BASE-X. Mar sin féin, áirítear leis síntí ar an RS, PCS, agus PMA, le hacmhainn roghnóireachta earráidí chun tosaigh (FEC). Déanann 1000BASE-X PCS agus foghrúpaí PMA léarscáiliú ar shaintréithe an chomhéadain. An fochlár PMD (MDI san áireamh) na seirbhísí a bhfuiltear ag súil leo ag an athmhuintearas cóta. Is féidir 1000BASE-X a leathnú chun tacú le meáin dhéphléacsacha eile - ní éilíonn sé ach go bhfuil an comhshaol ag teacht le leibhéal an PMD.

Comhéadan Meán-Luchtaigh (MDI)

Is é an comhéadan idir PMD agus na meáin fhisiciúla. Déanann sé cur síos ar na comharthaí, na meáin fhisiceacha, agus na comhéadain mheicniúla agus leictreacha.

Cleithiúnach Fisiciúil Meánach (PMD)

Tá PMD freagrach as an gcomhéadan leis an meán tarchuir. Gineann PMD comharthaí leictreacha nó optúla ag brath ar nádúr an mheáin fhisiciúil atá nasctha. Naisc 1000BASE-X thar PON go 10 gciliméadar ar a laghad agus 20 ciliméadar (undercoats 1000BASE-PX10 agus 1000BASE-PX20 PMD) a sholáthraíonn P2MP.

I IONN PON, léiríonn iarmhíreanna Ethernet, D agus U PMD ag gach deireadh den nasc, a tharchuireann sna treoracha seo agus a fhaigheann sa treo eile, ie, aithnítear PMD amháin le sruth mar 1000BASE-PX10-D agus suas srutha 1000BASE-PX10 U PMD. Úsáidtear na snáithíní céanna go comhuaineach sa dá threo.

Tá PMD 1000B-PX-U nó PMD 1000BASE-P-D ceangailte le PMA 1000BASE-X cuí agus le tacaíocht a thabhairt tríd an MDI. Déantar PMD a chomhcheangal go roghnach le gnéithe bainistíochta ar féidir rochtain a fháil orthu tríd an gcomhéadan bainistíochta. Chun na féidearthachtaí uasghrádaithe a cheadú i gcás Punt 10 km nó 20 km, tá PMD 1000BASE-PX20-D 1000BASE-PX10 agus PMDU idir-inoibrithe lena chéile.

Ceangaltán Meánach Fisiceach (PMA)

Áirítear leis an PMA an tarchur, glacadh, aisghabháil clog, agus feidhmeanna a ailíniú. Soláthraíonn an PMA bealach meánach neamhspleách do PCS chun tacú le húsáid sraith sraith meán fisiciúil atá dírithe ar giotán. Cuimsíonn an fochlár de chódú fisiciúil (PCS) feidhmeanna giotán códúcháin. Is é an comhéadan PCS comhéadan neamhspleách ar na meáin Gigabit (GMII), a chuireann comhéadan aonfhoirmeach ar fáil don fho-imreoir Reconciliation maidir le gach oibríocht de 1000 Mb / s PHY.

Comhéadan Neamhspleách Gigabit Media (GMII)

Tagraíonn an comhéadan GMII don chomhéadan idir an ciseal Gigabit MAC agus an ciseal fisiciúil. Ceadaíonn sé il-DTE measctha le héagsúlachtaí implementations as an luas gigabit fisiciúil ciseal. Ligeann an Chomhéadan Seirbhíse PCS do 1000BASE-X PCS faisnéis a aistriú chuig agus ó chustaiméir PCS. I measc chustaiméirí PCS tá MAC (tríd an undercoat athmhuintearais) agus athsheoltóra. Sainmhínítear an comhéadan PCS go beacht mar Chomhéadan Neamhspleách Gigabit Media (GMII).

Cinntíonn an fo-imreoir Athmhuintearais (RS) go bhfuil comharthaí GMII ag sainiú an mheán rialaithe serviceaccess. Úsáidtear GMII agus RS chun meáin neamhspleácha a sholáthar ionas gur féidir le rialtóir rochtana na meáin chéanna a úsáid le haon chineál copair agus optúil PHY.

Sraith Nasc Sonraí (Rialú Ilphointí MAC)

Sonraíodh prótacal rialaithe MAC chun tacaíocht agus feidhmeanna nua a chur i bhfeidhm agus a chur leis an gcaighdeán ag an am céanna. Is é atá i gceist le prótacal rialaithe ilphointe (MPCP). Tá an prótacal bainistíochta do P2MP ar cheann de na feidhmeanna a shainmhínítear sa Phrótacal Rialaithe Ilphointe.

Cuirtear an fheidhmiúlacht iolraithe rialaithe MAC chun feidhme chun feistí na suibscríobhaí a bhfuil feistí fisiceacha ciseal iontu a rochtain ar ilphointe. Go hiondúil, cuireann dlínsí aithriseoireachta MAC seirbhís pointe go pointe ar fáil idir OLT agus an ONU, ach cuirtear cás breise san áireamh anois le sprioc cumarsáide do gach ONU ag an am.

MPCP (Prótacal Rialaithe Ilphointe)

Tá MPCP an-solúbtha, éasca a chur i bhfeidhm. Baineann MPCP úsáid as cúig chineál teachtaireachta (fráma rialaithe MAC is ea gach teachtaireacht) agus tuairiscíonn ONU / ONT ilteorainneacha paicéad, deontais OLT ar theorainn paicéad - gan aon líneáil os a chionn.

Léiríonn an MPCP córas idir OLT agus ONUanna a bhaineann le cuid PON ó Pointe go Il-Phointe (P2MP) chun faisnéis a tharchur go torthúil i gceannteideal UPSTREAM.

Comhlíonann MPCP na feidhmeanna seo a leanas -

• Rialaíonn MPCP próiseas Auto Discovery.

• Sannadh amshraitheanna / bandaleithead do ONTanna.

• Tráthúlacht Tagairt curtha ar fáil chun ONTanna a shioncronú.

Tá cúig theachtaireacht rialaithe MAC nua tugtha isteach ag MPCP -

• Geata, Tuarascáil

• REQ Cláraithe

• Cláraigh

• Cláraithe ACK

• Fionnachtain Auto

Achoimre Seicheamh Teachtaireachta Fionnachtana

Léirítear sa léaráid seo a leanas Achoimre Seicheamh na Teachtaireachta Fionnachtana.

DBA EPON

I EPON, meastar go bhfuil an chumarsáid idir OLT agus ONY le sruth, craoltar OLT sonraí iartheachtacha i dtreo ONT ag baint úsáide as an bandaleithead iomlán agus ar an taobh eile faigheann ONT na fames ag baint úsáide as eolas atá ar fáil ar Emesnet Frames. Tá cumarsáid chainéil aonair in aghaidh srutha ó ONT go OLT, rud a chiallaíonn go n-úsáidfidh il-ONTanna cainéal amháin, rud a chiallaíonn imbhualadh sonraí.

Chun an fhadhb seo a sheachaint, teastaíonn scéim leithdháilte bandaleithead éifeachtach, ar féidir léi acmhainní a shannadh go cothrom do ONTanna agus an QoS á chinntiú ag an am céanna, tugtar algartam Leithdháilte Bandaleithid Dinimiciúla (DBA) ar an scéim seo. Úsáideann an DBA teachtaireachtaí tuairisce agus geata chun sceideal tarchuir a thógáil le cur in iúl do na ONTanna.

Saintréithe DBA

Gné thábhachtach de EPON is ea seirbhísí éagsúla a sholáthar leis an rogha is fearr agus an leithdháileadh bandaleithead éifeachtach ag baint úsáide as leithdháileadh DBA éagsúla chun freastal ar éileamh na n-iarratas reatha agus amach anseo.

Faoi láthair, seo a leanas an dá chineál difriúla halgartaim DBA atá ar fáil don EPON -

• Is é an chéad cheann ná freastal ar luaineachtaí tráchta.

• Is é an dara ceann ná QoS a sholáthar do chineálacha éagsúla tráchta.

Is iad na tréithe eile ná Imbhuailtí Fráma, Bainistiú Tráchta Fíor-Ama a sheachaint trí QoS agus Bainistiú Bandaleithid do gach Suibscríobhaí chomh maith le Moill Laghdaithe ar Thrácht Tosaíochta Íseal.

Formáid EPON

Tá oibriú EPON bunaithe ar na frámaí Ethernet MAC agus EPON atá bunaithe ar fhrámaí GbE, ach tá síntí ag teastáil -

• Clásal 64 - PDUanna Prótacal Rialaithe Ilphointe. Is é seo an prótacal rialaithe a chuireann an loighic riachtanach i bhfeidhm.

• Clásal 65 - Aithrise pointe go pointe (athmhuintearas). Fágann sé sin go bhfuil nasc idir pointe agus pointe ag baint le EPON agus tá srianta speisialta ag MACanna EPON.

• In ionad CSMA / CD, tarchuireann siad.

• Ní mór don am trí chairn MAC a bheith tairiseach (rations tréimhsí 16 giotán).

• Caithfear am cruinn áitiúil a choinneáil.

EPON Ceanntásc

Tosaíonn Standard Ethernet le brollach 8B atá saor ó ábhar go bunúsach -

• 7B de na cinn ailtéarnacha agus nialais 10101010

• 1B de SFD 10101011

D’fhonn an ceanntásc nua PON a cheilt, scríobhann EPON cuid de na bearta brollach.

Tá na fachtóirí seo a leanas i réimse LLID -

MODE (1b) -

• I gcónaí 0 don ONU

• 0 le haghaidh OLT unicast, 1 do ilchraolachán / chraoladh OLT

ID ID iarbhír Loighciúil (15b) -

• Sainaithnítear ONU cláraithe

• 7FFF le craoladh

Cosnaíonn CRC ó SLD (beart 3) trí LLID (beart 7).

Slándáil

Craoltaí tráchta thíos le gach ONUs, mar sin bíonn sé éasca do úsáideoir mailíseach ONU a athchlárú agus frámaí inmhianaithe a ghabháil.

Níor nochtadh trácht in aghaidh srutha do ONUanna eile, mar sin níl criptiú ag teastáil. Ná smaoinigh ar chipíní snáithín toisc nach soláthraíonn EPON aon mhodh criptithe caighdeánach, ach -

• Is féidir é a fhorlíonadh le IPsec nó MACsec agus

• Tá meicníochtaí dílsithe bunaithe ar AES curtha le go leor díoltóirí.

Bhain BPON úsáid as meicníocht ar a dtugtar maistrí - Réiteach crua-earraí ar chostas íseal (eochair 24b) a bhí i gcorradh le roinnt lochtanna slándála, mar shampla -

• Bhí an t-inneall líneach - ionsaí simplí ar an téacs.

• D'éirigh le heochair 24b a bheith dodhéanta i 512 iarracht.

Dá bhrí sin, chuir G.983.3 tacaíocht AES leis, a úsáidtear anois in GPON.

QoS - EPON

Éilíonn go leor iarratas PON QoS ard (m.sh. IPTV) agus fágann EPON QoS go sraitheanna níos airde mar -

• Clibeanna VLAN.

• Gnéithe P nó DSCP DiffServ.

Ina theannta sin, tá difríocht ríthábhachtach idir LLID agus Port-ID -

• Tá 1 LLID i gcónaí in aghaidh an ONU.

• Tá 1 Port-ID in aghaidh an chalafoirt ionchuir - d'fhéadfadh go leor a bheith ann in aghaidh an ONU.

• Déanann sé seo QoS atá bunaithe ar chalafoirt simplí a chur i bhfeidhm ag ciseal PON.

EPON vs GPON

Léiríonn an tábla seo a leanas gnéithe comparáideacha EPON agus GPON -

Taispeánann an íomhá seo a leanas struchtúir éagsúla EPON agus GPON -