FTTH - EPON

FTTH - EPON

Rezo a optik Ethernet pasif (EPON) se yon PON ankapsulasyon done ak Ethernet epi yo ka ofri 1 Gbps a 10 Gbps kapasite. EPON swiv achitekti orijinal la nan yon PON. Isit la, DTE a ki konekte nan kòf pyebwa a epi yo rele li tankou Optical Liy Tèminal (OLT) jan yo montre nan ilistrasyon ki anba la a.

Li se anjeneral ki chita nan founisè sèvis la, ak konekte branch yo DTE nan pye bwa a yo rele Optical Inite Rezo (ONU), ki chita nan lokal yo nan abònen la. Siyal yo soti nan OLT la pase nan yon trètr pasif pou reyalize ONU ak vis vèrsa.

Ethernet nan premye kilomèt la

Pwosesis normalizasyon an te kòmanse lè yo te etabli yon nouvo gwoup etid ki rele Ethernet nan Premye Mile a (EFM) nan mwa novanm 2000, li te gen kòm objektif prensipal etid Ethernet pwen-a-multi pwen (P2MP) fib ak kwiv Ethernet. Ethernet sou pwen-a-pwen (P2P) fib ak sou yon rezo opere mekanis, Administrasyon ak antretyen (OAM) fasilite operasyon rezo ak depanaj. Gwoup travay EFM la fini pwosesis nòmalizasyon ak ratifikasyon IEEE Std 802.3ah nan mwa jen 2004.

Yon pwodwi pa EFM (Ethernet nan mil an premye). Yon teknoloji PON ki baze sou Ethernet. Li baze sou yon estanda Gwo - IEEE 802.3ah. Baze sou Multi-Point Pwotokòl Kontwòl (MPCP), defini kòm yon fonksyon nan MAC kontwòl sub-kouch a, kontwole aksè a yon topoloji P2MP.

Baz pwotokòl EPON / MPCP se nan sub-kouch imitasyon pwen-a-pwen (P2P). Pousantaj Transmisyon li se → 1.25G simetrik; distans: 10KM / 20KM; rapò brwayeur:> 1:32. EFM nan pwen soti anpil avantaj nan EPON ki baze sou Ethernet kòm teknoloji debaz, ki gen ladan pwotokòl matirite, teknoloji ki senp, ekstansyon fleksibilite, ak itilizatè 'oryante.

Sistèm EPON pa chwazi chè ATM pyès ki nan konpitè ak ekipman SONET, fè li konpatib nan rezo a Ethernet ki deja egziste. Li senplifye estrikti sistèm, diminye pri, epi fè tèt li fleksib ajou. Vandè ekipman yo konsantre sou optimize fonksyon an ak pratik.

Sistèm ATP BPON

BPON sistèm ATM ki baze pwouve yo dwe trè rezèvwa, kòm yon vas majorite nan trafik atravè rezo a aksè konsiste de gwo IP ankadreman ak gwosè varyab. Li te kreye opòtinite pou la devlopman nan pi bon Ethernet EPON ki baze sou, GigE modpas jwi QoS, ak pri-efikas entegrasyon ak lòt ekipman Ethernet émergentes. Ethernet te pwouve sou tan yo dwe transporter la ideyal pou trafik IP.

An konsekans, IEEE 802.3ah estanda a 802.3 enstriksyon "Ethernet a nan premye mile" gwoup la k ap travay ak devlopman nan estanda pou pwen-a-pwen ak pwen-a-multipoint rezo aksè, lèt la ki endike Ethernet PON. EPON se kounye a yon pati nan estanda a Ethernet.

Devlopman nan pasif Rezo Optical (GPON) sa vle di estanda ekipe-ekipe (G.984 seri) te reyèlman te kòmanse apre pwopozisyon yo nan manm yo FSAN (kwantik Bridge, Al) pou yon ATM / solisyon PON Ethernet. Gbps, ki se endepandan de pwotokòl la, pa t 'trè popilè nan IEEE 802.3ah gwoup travay la. FSAN te deside pouswiv sa a kòm yon estanda konpetisyon diferan ITU la.

EPON ak GPON trase anpil nan G.983, estanda a nan BPON, lè li rive konsèp jeneral ki travay byen (opere PON Rezo distribisyon optik (ODN), plan onn longè ak aplikasyon). Yo tou de ofri pwòp vèsyon nan amelyorasyon li akomode pi bon gwosè IP / Ethernet ankadreman nan pousantaj varyab Gbps.

IEEE 802.3ah Ethernet estanda espesifye rezo aksè ak li ke yo rele tou Ethernet nan Mile nan Premye tou. Seksyon senk nan IEEE802.3ah fè moute IEEE Std 802.3 a ki koresponn ak definisyon an nan sèvis ak eleman pwotokòl. Li pèmèt echanj ankadreman fòma IEEE 802.3 ant estasyon nan yon rezo aksè abònen.

Konsèp de EPON

EFM te entwodwi konsèp nan EPON nan ki se yon topoloji pwen-a-miltip (P2MP) rezo topoloji aplike ak splitters pasif optik. Sepandan, Ethernet pwen-a-pwen fib ofri a Pleasant ki pi wo a nan yon pri rezonab. Ethernet Point-a-multi pwen bay Pleasant relativman wo nan yon pri ki pi ba. Objektif la nan IEEE Std 802.3ah a te pou yon ekstansyon pou aplikasyon an nan Ethernet gen ladan aksè rezo abònen bay yon ogmantasyon siyifikatif nan pèfòmans pandan y ap minimize depans ekipman nan operasyon ak antretyen.

Konklizyon de IEEE 802.3ah EFM estanda a siyifikativman ogmante ranje a ak rive nan transpò Ethernet pou itilize a nan aksè ak rezo métro. Estanda sa a pèmèt founisè sèvis yon varyete solisyon fleksib ak pri efikas pou pwovizyon de sèvis Ethernet bande nan aksè ak rezo yo métro.

EFM kouvri yon fanmi nan teknoloji ki diferan nan kalite medya ak siyal vitès - li se fèt yo dwe deplwaye nan rezo yo nan yon kalite oswa miltip (yo) medya FSM kòm byen ke kominike avèk 10/100/1000/10000 Mb melanje. / s rezo Ethernet. Nenpòt topoloji rezo ki defini nan IEEE 802.3 ka itilize sou pwopriyete abònen an epi konekte ak yon rezo abònen Ethernet. Teknoloji EFM pèmèt diferan kalite topoloji pou reyalize maksimòm fleksibilite.

IEEE Std 802.3ah

IEEE Std 802.3ah gen ladan espesifikasyon pou rezo aksè Ethernet nan abònen an ak IEEE Std 802.3ah EPON sipòte yon pousantaj nominal nan kèk 1 GB / s (dilatabl a 10 Gb / s) pou chak chanèl. Sa yo defini nan de longèdonn: yon longèdonn en ak youn pou pataje direksyon an ant aparèy yo itilizatè.

EFM sipòte lyen duplex plen, se konsa ke yon duplex konplè senplifye Media Aksè Kontwòl (MAC) ka defini. Achitekti Ethernet divize kouch fizik la nan yon mwayen fizik Depandans (PMD), fizik Mwayen Atachman (PMA), ak fizik kodaj Sublayer (PC).

EPON aplike yon topoloji rezo P2MP ak ekstansyon ki apwopriye a undercoat la ak kontwòl sublacement MAC kontwòl, ak fib optik anba kouch fizik mwayen depann (PMD) sipòte sa a topoloji.

Kouch Fizik

Pou topoloji P2MP, EFM prezante yon fanmi nan sistèm siyal pou kouch fizik la ki sòti nan 1000BASE-X. Sepandan, li gen ladan ekstansyon nan RS, PC yo, ak PMA, ak yon si ou vle pou pi devan koreksyon erè (FEC) kapasite. 1000BASE-X PCS ak PMA sublayers kat karakteristik sa yo nan koòdone la. Sublayer nan PMD (ki gen ladan MDI) sèvis yo te espere pa rekonsilyasyon nan kouch. 1000BASE-X ka pwolonje sipòte lòt medya duplex plen - mande pou sèlman ki anviwònman an ki konsistan avèk nivo nan PMD.

Entèfas chaj mwayen (MDI)

Li se koòdone ant PMD ak medya fizik yo. Li dekri siyal yo, medya yo fizik, ak interfaces yo mekanik ak elektrik.

Fizik Mwayen Depandan (PMD)

PMD responsab pou koòdone medyòm transmisyon an. PMD jenere siyal elektrik oswa optik depann sou nati a nan medyòm fizik la ki konekte. 1000BASE-X koneksyon sou PON nan omwen 10 kilomèt ak 20 kilomèt (kouch 1000BASE-PX10 ak 1000BASE-PX20 PMD) bay P2MP.

Nan yon sufèt PON Ethernet, D ak U endike PMD nan chak fen nan lyen an, ki transmèt nan direksyon sa yo ak resevwa nan direksyon opoze a, sa vle di, se yon sèl PMD en idantifye kòm 1000BASE-PX10-D ak 1000BASE-PX10 U en ... PMD. Fib yo menm yo itilize ansanm nan tou de direksyon yo.

Yon PMB 1000BASE-PX-U PMD oswa 1000BASE-PX-D konekte ak PMA apwopriye 1000BASE-X epi sipòte via MDI la. PMD se opsyonèlman konbine avèk karakteristik jesyon ki ka rantre nan koòdone nan jesyon. Pou pèmèt posiblite yo ajou nan ka a nan 10 km oswa 20 km Pons, tou de 1000BASE-PX20-D 1000BASE-PX10 PMD PMD ak PMDU yo se entè-operasyon youn ak lòt.

Dokiman siplemantè fizik (PMA)

PMA gen ladan transmisyon an, resi, rekiperasyon revèy, ak aliman fonksyon. PMA a bay yon fason mitan endepandan pou PCS sipòte itilize nan yon seri de ti jan oryante seri medya fizik. Sublayer nan kodaj fizik (PCS) konprann kodifikasyon fonksyon ti jan. Koòdone nan PCS se Gigabit medya koòdone endepandan (GMII), ki bay yon koòdone inifòm Sokemon nan Rekonsilyasyon pou tout en nan 1000 Mb / s PHY.

Gigabit Media Endepandan Entèfas (GMII)

Koòdone GMII a refere a koòdone a ant Gigabit MAC kouch a ak kouch fizik la. Li pèmèt miltip DTE melanje ak yon varyete de en nan vitès gigabit fizik kouch lan. Entèfas nan Sèvis PCS pèmèt 1000BASE-X PCS yo transfere enfòmasyon pou ale ak pou soti nan yon kliyan PC. Kliyan PC yo enkli MAC (atravè undercoat la nan rekonsilyasyon) ak repetiteur. Se koòdone nan PCS defini jisteman kòm Gigabit Media Endepandan an Entèfas (GMII).

Sokè Rekoncilye (RS) asire matche siyal GMII pou defini medyòm kontwòl sèvis la. GMII ak RS yo te itilize yo bay medya endepandan pou ke yon aksè kontwolè medya idantik ka itilize ak nenpòt ki kalite kòb kwiv mete ak PHY optik.

Done lyen kouch (Multipoint MAC kontwòl)

Pwotokòl kontwòl MAC te espesifye sipò ak nouvo fonksyon yo dwe aplike ak ajoute nan estanda a an menm tan an. Li se ka a nan milti-pwen pwotokòl kontwòl (MPCP). Pwotokòl nan jesyon P2MP se youn nan fonksyon yo defini nan Pwotokòl kontwòl Multi-Point.

Se fonksyonalite a multimod kontwòl MAC aplike jwenn aksè nan aparèy nan abònen a ki gen aparèy kouch fizik pwen nan multi. Souvan, jiridiksyon MAC emulation bay yon sèvis pwen-a-pwen ant OLT ak ONU a, men se yon egzanp adisyonèl kounye a enkli ak yon objektif kominikasyon pou tout ONUs nan yon tan.

MPCP (Pwotokòl kontwòl plizyè pwen)

MPCP trè fleksib, fasil pou aplike. MPCP sèvi ak senk kalite mesaj (chak mesaj se yon ankadreman MAC kontwòl) ak ONU / ONT rapò limit pakèt miltip, OLT sibvansyon sou yon fwontyè pake - pa gen okenn delimiter sou tèt li.

MPCP a endike sistèm ant yon OLT ak ONU ki asosye avèk yon pòs PON PON-POU Multi-Pwen (P2MP) pou pèmèt transmisyon pwodiktif enfòmasyon nan tit UPSTREAM.

MPCP fè fonksyon sa yo -

• MPCP kontwole pwosesis Dekouvèt Auto.

• Plasman / Plasman plasman pou ONTs.

• Distribisyon Referans yo bay nan senkroniz ONTs.

MPCP te entwodwi senk nouvo mesaj MAC kontwòl -

• Gate, Rapò

• Anrejistre REQ

• Enskri

• ACK anrejistre

• Auto Dekouvèt

Mesaj Dekouvèt Rezime Sekans

Ilistrasyon sa a pentire Mesaj Dekouvèt Sekans Rezime an.

DBA EPON

Nan EPON, se kominikasyon ki genyen ant OLT ak ONY konsidere kòm en, OLT transmèt done en nan direksyon pou ONT lè l sèvi avèk Pleasant nan tout ak sou lòt fen ONT resevwa fames yo lè l sèvi avèk enfòmasyon ki sou Ethernet kadr. En a soti nan ONT OLT ap itilize kominikasyon chanèl sèl, vle di yon sèl chanèl yo pral itilize pa ONT miltip, ki vle di kolizyon done.

Pou evite pwoblèm sa a, se efikas konplo alokasyon Pleasant obligatwa, ki ka bay resous egalman nan ONT kòm menm tan an asire QoS a, se konplo sa a li te ye tankou Dynamic Bandwidth Alokasyon (DBA) algorithm. DBA a itilize rapò ak mesaj pòtay yo bati orè transmisyon yo dwe transmèt nan ONTs yo.

DBA Karakteristik

Yon karakteristik enpòtan nan EPON se bay diferan sèvis ak QoS pi gwo ak efektif alokasyon nan Pleasant lè l sèvi avèk diferan alokasyon DBA satisfè demann lan nan aplikasyon pou kounye a ak nan lavni.

Kounye a, sa yo se de diferan kalite algoritm DBA disponib pou EPON a -

• Premye a se pou akomode fluctuations trafik.

• Dezyèm lan se bay QoS diferan kalite trafik.

Lòt karakteristik yo se pou fè pou evite kolizyon Frame, Jesyon nan Tan Imobilye trafik nan QoS ak Jesyon nan Bandwidth pou chak abònen ansanm ak reta nan Reta nan Low Priyorite Sikilasyon.

Fòma Frame EPON

Operasyon EPON baze sou Ethernet MAC ak EPON ankadreman ki baze sou ankadreman GbE, men yo bezwen ekstansyon ...

• Clause 64 - Multi-Point Pwotokòl Pwotokòl PDUs. Sa a se pwotokòl la kontwòl aplike lojik ki nesesè yo.

• Clause 65 - Point-a-pwen imitasyon (rekonsilyasyon). Sa fè EPON a sanble yon lyen pwen-a-pwen ak MACs EPON gen kèk kontrent espesyal.

• Olye pou yo CSMA / CD, yo transmèt lè yo akòde.

• Tan nan chemine MAC yo dwe konstan (± tanperati 16-ti jan).

• Yo dwe konsève bonjan tan lokal la.

EPON Header

Creole Ethernet kòmanse ak yon pre-vi 8B esansyèlman san kontni -

• 7B de altène e zewo 10101010

• 1B SFD 10101011

Yo nan lòd yo kache nouvo header nan PON, EPON ranplase kèk nan bytes yo préambule.

Jaden LLID gen faktè sa yo -

MODE (1b) -

• Toujou 0 pou ONU

• 0 pou OLT unicast, 1 pou OLT multikast / difizyon

Aktyèl Lojik ID (15b) -

• Idantifye ONUs ki anrejistre yo

• 7FFF pou emisyon

CRC pwoteje de SLD (octet 3) nan LLID (octet 7).

Sekirite Sosyal

Downstream trafik emisyon nan tout ONUs, kidonk li vin fasil pou yon itilizatè move reprogramasyon ONU ak pran ankadreman vle.

Trafik en an pa te ekspoze a lòt ONU, se konsa chifreman pa nesesè. Pa konsidere fib-tappers paske EPON pa bay okenn estanda metòd chifreman, men -

• Èske konplete ak ipsec oswa MACsec ak

• Anpil fournisseurs te ajoute propriétaires AES ki baze sou mekanis.

BPON itilize yon mekanis ki rele churning - Churning te yon solisyon kenkayri pri ki ba (24b kle) ak plizyè defo sekirite, tankou -

• Engine te lineyè - senp li te ye-tèks atak.

• Kle 24b te tounen soti nan dwe derables nan 512 ap eseye.

Se poutèt sa, G.983.3 te ajoute AES sipò, ki se kounye a yo itilize nan GPON.

QoS - EPON

Anpil aplikasyon pou PON mande pou QoS segondè (egzanp IPTV) ak EPON kite QoS pi wo kouch tankou -

• VLAN tags.

• P Bits oswa DiffServ DSCP.

Anplis de sa, gen yon diferans enpòtan ant LLID ak Port-ID -

• Gen toujou 1 LLID pou chak ONU.

• Gen 1 Port-ID pou chak pò D '- ka gen anpil pou chak ONU.

• Sa fè QoS pò ki baze sou senp pou aplike nan kouch PON.

EPON vs GPON

Tablo ki anba la a montre karakteristik konparatif EPON ak GPON -

Imaj sa a montre estrikti diferan nan EPON ak GPON -