Каква е разликата между мрежите за оптични влакна EPON и GPON? - Изложба

Каква е разликата между мрежите за оптични влакна EPON и GPON?

EPON и GPON са популярни версии на пасивни оптични мрежи (PONs). Тези мрежи от оптичен кабел на къси разстояния се използват за достъп до Интернет, гласов достъп до интернет протокол (VoIP) и доставка на цифрова телевизия в столичните райони. Други приложения включват връщане на връзки за клетъчни базови станции, Wi-Fi горещи точки и дори разпределени антени (DAS). Основните разлики между тях се крият в протоколите, използвани за комуникации надолу и нагоре.

Пасивни оптични мрежи

PON е влакнеста мрежа, която използва само влакнести и пасивни компоненти като сплитери и комбиниращи, а не активни компоненти като усилватели, ретранслатори или оформящи вериги. Такива мрежи струват значително по-малко от тези, които използват активни компоненти. Основният недостатък е по-късият обхват на покритие, ограничен от силата на сигнала. Докато активната оптична мрежа (AON) може да покрие обхват до около 100 km (62 мили), PON обикновено се ограничава до пробег на кабел с дължина до 20 km (12 мили). PONs също се наричат фибри към домашните (FTTH) мрежи.

Терминът FTTx се използва, за да посочи колко далеч е влакната. В FTTH x е за дома. Можете също така да го видите наречен FTTP или фибри към помещенията. Друг вариант е FTTB за влакна към сградата. Тези три версии дефинират системи, в които влакното работи по целия път от доставчика на услуги до клиента. В други форми влакното не се управлява докрай до клиента. Вместо това се управлява до междинен възел в квартала. Това се нарича FTTN за влакна към възела. Друг вариант е FTTC или влакно към бордюра. И тук влакното не се движи чак до дома. Мрежите FTTC и FTTN могат да използват междинна телефонна линия за защита от усукана двойка (UTP) на клиента, за да разширят услугите на по-ниска цена. Например бърза ADSL линия пренася данните от влакна към устройствата на клиента.

Типичната PON подредба е точка към многоточкова (P2MP) мрежа, при която централен оптичен линеен терминал (OLT) в съоръжението на доставчика на услуги разпространява телевизия или интернет услуга на до 16 до 128 клиенти на фибри (вижте фигурата) , Оптични сплитери, пасивни оптични устройства, които разделят един оптичен сигнал на множество равни, но с по-ниска мощност сигнали, разпределят сигналите на потребителите. Оптична мрежова единица (ONU) прекратява PON в дома на клиента. ONU обикновено комуникира с терминал за оптична мрежа (ONT), което може да бъде отделно поле, което свързва PON с телевизори, телефони, компютри или безжичен рутер. ONU / ONT може да бъде едно устройство.

При основния метод на работа за разпределение надолу по веригата на светлина с дължина на една вълна от OLT до ONU / ONT всички клиенти получават едни и същи данни. ONU разпознава данните, насочени към всеки потребител. За възходящия поток от ONU към OLT се използва техника за мултиплекс на разделяне на времето (TDM), където на всеки потребител е зададен времеви интервал на различна дължина на вълната на светлината. При тази подредба сплитерите действат като силови комбайни. Предаванията нагоре по веригата, наречени операции в режим на разрушаване, се случват произволно, тъй като потребителят трябва да изпраща данни. Системата присвоява слот според нуждите. Тъй като TDM методът включва множество потребители в едно предаване, скоростта на предаване на данни винаги е по-бавна от скоростта на низходящия поток.

GPON

През годините са разработени различни стандарти за PON. В края на 90-те години Международният съюз по далекосъобщения (ITU) създаде стандарта APON, който използва асинхронен режим на трансфер (ATM) за предаване на пакети на дълги разстояния. Тъй като ATM вече не се използва, беше създадена по-нова версия, наречена широколентов PON, или BPON. Определен като ITU-T G.983, този стандарт предвижда 622 Mbits / s надолу по веригата и 155 Mbits / s нагоре по течението.

Въпреки че BPON все още може да се използва в някои системи, повечето настоящи мрежи използват GPON или Gigabit PON. Стандартът ITU-T е G.984. Той осигурява 2.488 Gbits / s надолу по веригата и 1.244 Gbits / s нагоре по течението.

GPON използва мултиплексиране на оптично разделяне на дължината на вълната (WDM), така че едно-единствено влакно може да се използва както за данни надолу, така и за течението. Лазер на дължина на вълната (λ) от 1490 nm предава данни надолу по течението. Данните по течението предават на дължина на вълната 1310 nm. Ако се разпространява телевизия, се използва дължина на вълната 1550 nm.

Докато всеки ONU получава пълния низходящ темп от 2.488 Gbits / s, GPON използва формат за множествен достъп (TDMA) с разделяне на време, за да разпредели конкретен времеви интервал за всеки потребител. Това разделя честотната лента, така че всеки потребител получава фракция като 100 Mbits / s в зависимост от това как доставчикът на услуги го разпределя.

Скоростта на възходящия поток е по-малка от максималната, тъй като е споделена с други ONU в TDMA схема. OLT определя разстоянието и времето закъснение на всеки абонат. Тогава софтуерът предоставя начин за разпределяне на времевите интервали за изходящите данни за всеки потребител.

Типичният сплит на едно влакно е 1:32 или 1:64. Това означава, че всяко влакно може да обслужва до 32 или 64 абоната. В някои системи са възможни разделителни съотношения до 1: 128.

Що се отнася до формата на данни, GPON пакетите могат да се справят директно с ATM пакетите. Спомнете си, че ATM пакетира всичко в 53-байтови пакети с 48 за данни и 5 за режийни разходи. GPON също използва общ метод за капсулиране, за да пренася други протоколи. Той може да капсулира Ethernet, IP, TCP, UDP, T1 / E1, видео, VoIP или други протоколи, както изисква предаването на данни. Минималният размер на пакета е 53 байта, а максималният - 1518. AES криптирането се използва само по течението.

Последната версия на GPON е 10-гигабитна версия, наречена XGPON, или 10G-PON. С увеличаването на търсенето на видео и най-добрите (OTT) телевизионни услуги, има все по-голяма необходимост от повишаване на линейните тарифи, за да се справят с огромните данни на видео с висока разделителна способност. XGPON служи на тази цел. Стандартът на ITU е G.987.

Максималната скорост на XGPON е 10 Gbits / s (9.95328) надолу по веригата и 2.5 Gbits / s (2.48832) нагоре по течението. Използват се различни WDM дължини на вълните, 1577 nm надолу по течението и 1270 nm нагоре по течението. Това позволява 10-Gbit / s услугата да съществува съвместно в едно и също влакно със стандартен GPON. Оптичното разделение е 1: 128, а форматирането на данни е същото като GPON. Максималният обхват все още е 20 км. XGPON все още не е широко внедрен, но осигурява отличен път за надграждане за доставчици на услуги и клиенти.

Повечето PONs са конфигурирани така. Броят на сплитери и нива на разделяне варира в зависимост от доставчика и системата. Коефициентите за разделяне обикновено са 1:32 или 1:64, но могат да бъдат и по-високи.

EPON

Институтът по електрически и електронни инженери (IEEE) разработи друг по-нов PON стандарт. Въз основа на стандарта Ethernet 802.3, EPON 802.3ah посочва подобна пасивна мрежа с обхват до 20 км. Той използва WDM със същите оптични честоти като GPON и TDMA. Скоростта на данни в необработена линия е 1,25 Gbits / s както в посоката надолу, така и нагоре. Понякога ще чуете мрежата, посочена като Gigabit Ethernet PON или GEPON.

EPON е напълно съвместим с други Ethernet стандарти, така че не е необходимо преобразуване или капсулиране, когато се свързвате към Ethernet базирани мрежи от двата края. Същият Ethernet кадър се използва с полезен товар до 1518 байта. EPON не използва метода за достъп до CSMA / CD, използван в други версии на Ethernet. Тъй като Ethernet е основната мрежова технология, използвана в локални мрежи (LAN) и сега в метро-мрежи (MAN), не е необходимо преобразуване на протокол.

Има и 10-Gbit / s Ethernet версия, обозначена 802.3av. Действителната скорост на линията е 10.3125 Gbits / s. Основният режим е 10 Gbits / s нагоре, както и низходящ. Вариант използва 10 Gbits / s надолу по веригата и 1 Gbit / s нагоре по течението. Версиите от 10 Gbit / s използват различни оптични дължини на вълната върху влакното, 1575 до 1580 nm надолу по веригата и 1260 до 1280 nm нагоре по течението, така че 10-Gbit / s системата може да бъде с дължина на вълната, мултиплексирана върху едно и също влакно като стандартните 1-Gbit / s система.

резюме

Телекомуникационните компании използват PONs за предоставяне на услуги за тройно възпроизвеждане, включително телевизия, VoIP телефон и интернет услуги на абонатите. Ползата е много по-високи скорости на данни, които са от съществено значение за разпространението на видео и други Интернет услуги. Ниската цена на пасивните компоненти означава по-прости системи с по-малко компоненти, които се отказват или изискват поддръжка. Основният недостатък е възможно по-късият обхват, обикновено не повече от 20 км или 12 мили. PON-ите нарастват с популярност, тъй като търсенето на по-бърза интернет услуга и повече видео нараства. GPON е най-популярната в САЩ, като например системата Foist на Verizon. Системите EPON са по-разпространени в Азия и Европа.