Обзор технологии EPON
История на сетях доступа
Сети доступа часть телекоммуникационной сети которые соединяют потребителей с их поставщиками. Исторически они были сделаны из переплетенных медных проволок для доступа телефона. Эти поставщики как «telcos». Другой тип технологии доступа обслуживание которое поставлено через коаксиальный кабель, ТВ кабельного телевидения было единственным обслуживанием предложил в первые дни.
С течением времени сеть доступа стала способной на поставлять другие обслуживания, как высокоскоростные данные, видео, и голос.
- Это создало потребность для больше ширины полосы частот. Технологии как xDSL для telcos или DOCSIS 3,0 и 3,1 в мире кабеля увеличивали ширину полосы частот с годами, держащ существующие сети живым. Независимо, эти технологии нет достаточно для того чтобы поставить обслуживание multigigabit/s к жилым и коммерчески подписчикам сегодня.
Волокно к спасению!
Не похож на переплетенные медные пары или задобрить кабель, стекловолокно способно на поставлять сегодня симметричное 10Gbps данных, голоса, и видео- обслуживаний на расстояниях равных или за 20 километрами от центрального местоположения к подписчику.
- Это как волокно к обслуживанию x (FTTx), где x = дом, дело, предпосылки, волокно etc. можно раскрыть в сети местного доступа используя топологию (P2MP) точкаую-точка (P2P) или пункт-к-многопунктовую, с преданными бегами волокна от ЭПИЦЕНТРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ к каждому пользователю (подписчику). Один рентабельный путь поставлять обслуживание FTTH с пользой пассивных оптически сетей (PON).
Что точно PON?
Определение PON (пассивная оптически сеть)
– Пункт-к-многопунктовое, архитектура сети Волокн-к--предпосылкам (FTTP).
– Вызывает «пассивное» потому что unpowered оптически splitters использованы для того чтобы позволить одиночное стекловолокно служить множественные предпосылки, типично 16-128.
– Оно состоит из оптически линии терминалов (OLT), и блоков больше чем одной оптически сети (бремени) и соединенный через оптически распределительную сеть (ODN).
– ODN оптически сеть доступа без всех активных электронных устройств между OLT и ONU.
Компоненты в сети PON
Технологии PON
Различные стандартные группы создали различные стандарты PON:
Что EPON?
• EPON (сеть локальных сетей пассивная оптически) первоначально было выбрано MSOs как предпочитаемая архитектура PON основанная на нескольких высокопоставленных факторов:
– Простой протокол основанный на локальных сетях обрамляя вместо более дорогой и более осложненной спецификации GPON (ATM) которая влияет на будущую оценку
– Момент уже сделал к основанному DOCSIS обеспечащ модель
– спецификация 10G была завершена в 2009, с сегодня продукта доступным
• В сотрудничестве с CableLabs, MSO проводили леты 5+ работая со способствуя поставщиками для того чтобы начать спецификации для продовольствования DOCSIS EPON (DPoE). DPoE фокусирует на следующих концепциях:
– оперативная совместимость Мульти-поставщика
– Функциональность обслуживаний локальных сетей метро для коммерческих служб
– Обслуживание Multigigabit IP/HSD жилое
– Способный на обеспечить миллионы приборов
– Польза существующих систем вспомогательного офиса MSO
• Упрощенные скорости сети продовольствования и доступа 10Gbps ключевые дифференциаторы для MSOs против существующих и новых поставщиков услуг.
• Уменьшает раскрытие волокна и количество приемопередатчиков в поле сравненное к CWDM (более низкому CAPEX).
• Отсутствие активных приборов в поле (более низком OPEX).
EPON как всеобщая архитектура доступа волокна
• Все типы обслуживания
– Жилой
– Дела
– Клетчатый обратный рейс
• Все конфигурации
– MDU/MTU
– FTTH
– FTTC/FTTN
• Все тарифы данных
– 1Gb/s (802.3ah 2004)
– 10/1 и 10/10 (802.3av 2009)
• Все поддержали на этих же
• внешний завод (ODN)
Дорожная карта технологии EPON
Развитие EPON стандартное:
– 802.3ah: Спецификация 1G/1G (2004)
– 802.3av: Спецификация 10G/10G (2009)
– DPoEv1: Продовольствование DOCSIS над EPON (2011)
– DPoEv2: (2012)
– SIEPON: Оперативная совместимость обслуживания в сетях локальных сетей пассивных (2013)
– NG-EPON: IEEE уже работая на следующем поколени EPON для скоростей 40 или 100Gbps.
Компоненты EPON
Типичная система EPON составлена OLT, нескольких бремен и ODN.
– OLT (оптически линия терминал) пребывает в эпицентрах деятельности MSO, или иногда в MDU, оно соединяет оптически сеть доступа с ядром. OLTs может быть переключателем или маршрутизатором и содержать интерфейсы EPON. Оптически эквивалент CMTS.
– ONU (оптически блок сети) расположено на положении пользователя (предпосылках) клиента, ем имеет оптически приемопередатчик и обеспечивает обслуживания как голос, данные и видео. Оптически эквивалент кабельного модема.
– ODN (оптически распределительная сеть) соединяет OLT и ONU. В ODN одном волокно носит сигналы DS и США используя WDM. Волокна после этого разделены для служения индивидуального бремени. Оптически splitter простой пассивный прибор.
Длины волны EPON US/DS
Система EPON использует передавать по мультиплексу разделения длины волны (WDM) для того чтобы достигнуть двусторонней связи на одиночном волокне.
Модели архитектур EPON
- Топология дерева (a) типично использована в Китае, США и Европе для деловых клиентов жилого и без требований к упругости физического уровня
- Топология автобуса (b) типично использована в Японии (где большинств волокно раскрыто в воздушной типа автобус архитектуре)
- Топология кольца (c) использовала типично для сетей с высокой гибкостью (предохранение от дерева/хобота под SIEPON)
- Протокол EPON работает на любой архитектуре ODN (оптически распределительной сети)
Оптически уровни силы
802.3ah (1Gig EPON)
Приемопередатчики 1000BASE-PX20
OLT:
• Длина волны TX: 1480 к 1500nm
• TX: +2 к +7dBm
• RX: -6 к -27dBm
ONU:
• Длина волны TX: 1260 к 1360nm
• TX: -1 к +4dBm
• RX: -3 к -24dBm
=============================
802.3av (10Gig EPON)
Приемопередатчики 10GBASE-PR-D3
OLT:
• Длина волны TX: 1575 к 1580nm
• TX: +2 к +5dBm
• RX: -6 к -28dBm
ONU:
• Длина волны TX: 1260 к 1280nm
• TX: +4 к +9dBm
• RX: -10 к -28.5dBm
Идущее дальше по потоку движение
OLT передает данные к каждому ONU
• Бремена получают логически ID связи (LLID) на регистрации (может быть больше чем одно LLID). Это подобно кабельному модему получая пару подач обслуживания (US/DS) в DOCSIS.
• Движение ONU только вперед к своему собственному набору активного LLIDs.
• Для того чтобы передать данные ко всем бременам OLT использует TDM (передавать по мультиплексу разделения времени)
Движение в верхней части потока
• Во время регистрации ONU OLT высчитывает задержку по времени (расстояние) от ONU и инструктирует его для того чтобы отрегулировать свои параметры передачи.
• Каждое ONU только передает во время назначенных отрезков времени от OLT
• Передача от каждого ONU приезжает на OLT без столкновений
• Для того чтобы обеспечить множественный доступ к одиночной связи волокна для всего соединенного бремени, архитектура множественного доступа разделения времени (TDMA) снабжена для канала в верхней части потока