Mis vahe on EPON-i ja GPON-i kiudoptiliste võrkude vahel?

Sep 16, 2019

Jäta sõnum

Mis vahe on EPON-i ja GPON-i kiudoptiliste võrkude vahel?

EPON ja GPON on passiivsete optiliste võrkude (PON) populaarsed versioonid. Neid fiiberoptilise kaabli lühivõrke kasutatakse suurlinnades Interneti-ühenduse, IP-kõne (VoIP) ja digitaaltelevisiooni edastamiseks. Muud kasutusviisid hõlmavad tagasiühendusi mobiilside bassaažide jaoks, Wi-Fi levialasid ja isegi hajutatud antennisüsteeme (DAS). Peamised erinevused nende vahel on protokollides, mida kasutatakse alla- ja ülesvoolu suhtluseks.

Passiivsed optilised võrgud

EPON ja GPON on passiivsete optiliste võrkude (PON) populaarsed versioonid. Neid fiiberoptilise kaabli lühivõrke kasutatakse suurlinnades Interneti-ühenduse, IP-kõne (VoIP) ja digitaaltelevisiooni edastamiseks. Muud kasutusviisid hõlmavad tagasiühendusi mobiilside bassaažide jaoks, Wi-Fi levialasid ja isegi hajutatud antennisüsteeme (DAS). Peamised erinevused nende vahel on protokollides, mida kasutatakse alla- ja ülesvoolu suhtluseks.

Passiivsed optilised võrgud

PON on kiudoptiline võrk, mis kasutab ainult kiud- ja passiivkomponente, nagu lõhestajad ja kombineerijad, mitte aktiivseid komponente, nagu võimendid, kordusmoodulid või vormimisahelad. Sellised võrgud maksavad oluliselt vähem kui need, mis kasutavad aktiivseid komponente. Peamine puudus on lühem leviala, mida piirab signaali tugevus. Kui aktiivne optiline võrk (AON) võib hõlmata vahemikku umbes 100 km (62 miili), piirdub PON tavaliselt kiudkaablitega, mille pikkus on kuni 20 km (12 miili). PON-e kutsutakse ka kiudoptilisteks võrkudeks (FTTH).

Mõistet FTTx kasutatakse kiu kestuse täpsustamiseks. FTTH-s on x kodu jaoks. Võite näha seda ka nimega FTTP või ruumide fiiber. Veel üks variant on hoone kiudude jaoks FTTB. Need kolm versiooni määratlevad süsteemid, kus kiud kulgevad teenuse pakkujast kliendini. Muude vormide korral ei juhita kiudu kliendini. Selle asemel juhitakse see naabruses asuvasse ajutisse sõlme. Seda nimetatakse FTTN-ks sõlme kiu jaoks. Veel üks variatsioon on FTTC ehk äärekivi kiud. Ka siin ei jooda kiudained kogu kodu lõpuni. FTTC ja FTTN võrgud võivad kasutada kliendi varjestamata keerdpaari (UTP) vasktelefoniliini, et pakkuda teenuseid madalama hinnaga. Näiteks kiire ADSL-liin viib kiudude andmeid kliendi seadmeteni.

Tüüpiline PON-paigutus on punktist mitmepunktiline (P2MP) võrk, kus teenusepakkuja asukohas asuv keskne optiline liiniterminal (OLT) levitab tele- või Interneti-teenust kuni 16–128 kliendile fiiberliini kohta (vt joonist) . Optilised jaoturid, passiivsed optilised seadmed, mis jagavad ühe optilise signaali mitmeks võrdseks, kuid väiksema võimsusega signaaliks, levitavad signaale kasutajatele. Optiline võrguseade (ONU) lõpetab PON-i kliendi kodus. ONU suhtleb tavaliselt optilise võrguterminaliga (ONT), mis võib olla eraldi kast, mis ühendab PON-i telerite, telefonide, arvutite või traadita ruuteriga. ONU / ONT võib olla üks seade.

Põhilise töömeetodi korral, mis toimub ühe valguse lainepikkusega alamjaotuse jaotamisel allavoolu OLT-st ONU / ONT-ni, saavad kõik kliendid samu andmeid. ONU tunneb ära igale kasutajale suunatud andmed. Ülesvoolu ONU-st OLT-ni kasutatakse ajajaotusega multipleksimise (TDM) tehnikat, kus igale kasutajale määratakse ajapilu erineval valguse lainepikkusel. Selle paigutuse korral toimivad jagajad jõukombinaatoritena. Ülesvoolu ülekanded, mida nimetatakse sarivõtte režiimiks, toimuvad juhuslikult, kuna kasutaja peab andmeid saatma. Süsteem määrab vastavalt vajadusele pesa. Kuna TDM-meetod hõlmab mitut kasutajat ühel edastusel, on ülesvoolu andmeedastuskiirus alati aeglasem kui allavoolu kiirus.

GPON

Aastate jooksul on välja töötatud erinevad PON-i standardid. 1990ndate lõpus lõi Rahvusvaheline Telekommunikatsiooni Liit (ITU) APON-i standardi, mis kasutas pikamaapakettide edastamiseks asünkroonset ülekanderežiimi (ATM). Kuna ATM-i enam ei kasutata, loodi uuem versioon lairibaühenduse PON ehk BPON. Määratud ITU-T G.983, nägi see standard ette 622 Mbit / s allavoolu ja 155 Mbit / s ülesvoolu.

Kuigi BPON-i võib mõnes süsteemis endiselt kasutada, kasutab enamik praegusi võrke GPON-i või Gigabiti PON-i. ITU-T standard on G.984. See edastab allavoolu 2.488 Gbit / s ja ülesvoolu 1.244 Gbit / s.

GPON kasutab optilist lainepikkuse jagunemist (WDM), nii et ühte kiudu saab kasutada nii alla- kui ka ülesvoolu andmete jaoks. Laser lainepikkusel (λ) 1490 nm edastab pärisuunalisi andmeid. Ülesvoolu andmed edastatakse lainepikkusel 1310 nm. Teleri levitamise korral kasutatakse lainepikkust 1550 nm.

Kuigi iga ONU saab kogu alamjooksu kiiruseks 2,448 Gbit / s, kasutab GPON ajajaotusega mitmekordse juurdepääsu (TDMA) vormingut, et eraldada igale kasutajale kindel ajavahemik. See jagab ribalaiuse nii, et iga kasutaja saab murdosa, näiteks 100 Mbit / s, sõltuvalt sellest, kuidas teenusepakkuja selle jaotab.

Ülesvoolu kiirus on maksimaalsest väiksem, kuna seda jagatakse TDMA skeemis teiste ONU-dega. OLT määrab iga abonendi vahemaa ja viivituse. Seejärel pakub tarkvara võimaluse jaotada iga kasutaja jaoks ajaühikuid, et edastada andmeid.

Üksiku kiu tüüpiline jaotus on 1:32 või 1:64. See tähendab, et iga kiud võivad teenindada kuni 32 või 64 abonenti. Mõnes süsteemis on võimalik jagada suhteid kuni 1: 128.

Mis puutub andmevormingusse, siis GPON-paketid saavad ATM-pakette otse käsitseda. Tuletage meelde, et sularahaautomaat pakendab kõik 53-baidistesse pakettidesse, andmete jaoks 48 ja 5 üldkulude jaoks. GPON kasutab teiste protokollide kaasaskandmiseks ka üldist kapseldamismeetodit. See võib kapseldada Etherneti, IP, TCP, UDP, T1 / E1, video, VoIP või muid protokolle, kui andmeedastus nõuab. Paketi minimaalne suurus on 53 baiti ja maksimaalne - 1518. AES-krüptimist kasutatakse ainult allavoolu.

GPONi uusim versioon on 10-gigabaidine versioon nimega XGPON ehk 10G-PON. Kuna nõudlus videote ja ülekandeteenuste (OTT) järele on kasvanud, on kasvav vajadus tõsta kõrglahutusega videomaterjalide massiivse töötlemise järele kiiret liinihinda. XGPON teenib seda eesmärki. ITU standard on G.987.


XGPON-i maksimaalne kiirus on 10 Gbit / s (9.95328) allavoolu ja 2,5 Gbit / s (2.48832) ülesvoolu. Kasutatakse erinevaid WDM lainepikkusi, 1577 nm allavoolu ja 1270 nm ülesvoolu. See võimaldab 10 Gbit / s teenust eksisteerida samal kiulil tavalise GPON-iga. Optiline jaotus on 1: 128 ja andmete vormindamine on sama, mis GPONil. Maksimaalne vahemaa on endiselt 20 km. XGPON pole veel laialdaselt rakendatud, kuid pakub suurepärast uuendusrada teenusepakkujatele ja klientidele.


Enamik PON-e on selliselt konfigureeritud. Jagajate arv ja jaotustasandid varieeruvad müüja ja süsteemi järgi. Jagatud suhted on tavaliselt 1:32 või 1:64, kuid võivad olla suuremad.

EPON

Elektri- ja elektroonikainseneride instituut (IEEE) töötas välja uue uuema PON-i standardi. Etherneti standardi 802.3 alusel määratleb EPON 802.3ah sarnase passiivse võrgu, mille tööulatus on kuni 20 km. See kasutab WDM-i samade optiliste sagedustega nagu GPON ja TDMA. Töötlemata liinide andmeedastuskiirus on 1,25 Gbit / s nii allavoolu kui ka ülesvoolu. Mõnikord kuulete võrku, millele viidatakse kui Gigabit Ethernet PON või GEPON.

EPON ühildub täielikult teiste Etherneti standarditega, seega pole mõlemas otsas asuvate Etherneti-põhiste võrkudega ühenduse loomiseks vaja konverteerimist ega kapseldamist. Sama Etherneti kaadrit kasutatakse kandevõimega kuni 1518 baiti. EPON ei kasuta CSMA / CD-le juurdepääsu meetodit, mida kasutatakse teistes Etherneti versioonides. Kuna Ethernet on peamine võrgutehnoloogia, mida kasutatakse kohtvõrkudes (LAN) ja nüüd ka metroovõrkudes (MAN), pole protokolli teisendamine vajalik.

Samuti on olemas 10 Gbit / s Etherneti versioon, mille tähiseks on 802.3av. Tegelik liinikiirus on 10,3125 Gbit / s. Primaarne režiim on nii ülesvoolu kui ka allavoolu 10 Gbit / s. Variatsioon kasutab 10 Gbit / s allavoolu ja 1 Gbit / s ülesvoolu. 10 Gbit / s versioonid kasutavad kiul erinevaid optilisi lainepikkusi, 1575 kuni 1580 nm allavoolu ja 1260 kuni 1280 nm ülesvoolu, nii et 10 Gbit / s süsteemi saab lainepikkusel multipleksida samal kiulil kui standardset 1 Gbit / s. süsteem.

Kokkuvõte

Telekommunikatsiooniettevõtted kasutavad PON-e, et abonentidele pakkuda kolmekordset mängu, sealhulgas televiisorit, VoIP-telefoni ja Interneti-teenust. Eeliseks on palju suuremad andmeedastuskiirused, mis on videolevi ja muude Interneti-teenuste jaoks hädavajalikud. Passiivkomponentide madal hind tähendab lihtsamaid süsteeme, milles on vähem komponente, mis rikkeid või hooldust vajavad. Peamine puudus on võimalik lühem vahemik, tavaliselt mitte rohkem kui 20 km või 12 miili. PONide populaarsus kasvab, kuna kasvab nõudlus kiirema Interneti-teenuse ja rohkemate videote järele. GPON on USA-s kõige populaarsem, näiteks Verizon's Foist süsteem. EPON-süsteemid on rohkem levinud Aasias ja Euroopas.

Enamik PON-e on selliselt konfigureeritud. Jagajate arv ja jaotustasandid varieeruvad müüja ja süsteemi järgi. Jagatud suhted on tavaliselt 1:32 või 1:64, kuid võivad olla suuremad.


Küsi pakkumist