Hvad er forskellen mellem EPON- og GPON-optiske fibernetværk?
EPON og GPON er populære versioner af passive optiske netværk (PON'er). Disse kortdistancenetværk af fiberoptisk kabel bruges til internetadgang, voice over internetprotokol (VoIP) og digital tv-levering i storbyområder. Andre anvendelser inkluderer backhaul-forbindelser til cellulære basestationer, Wi-Fi-hotspots og endda distribuerede antennesystemer (DAS). De primære forskelle mellem dem ligger i de protokoller, der bruges til nedstrøms og opstrøms kommunikation.
Passive optiske netværk
EPON og GPON er populære versioner af passive optiske netværk (PON'er). Disse kortdistancenetværk af fiberoptisk kabel bruges til internetadgang, voice over internetprotokol (VoIP) og digital tv-levering i storbyområder. Andre anvendelser inkluderer backhaul-forbindelser til cellulære basestationer, Wi-Fi-hotspots og endda distribuerede antennesystemer (DAS). De primære forskelle mellem dem ligger i de protokoller, der bruges til nedstrøms og opstrøms kommunikation.
Passive optiske netværk
Udtrykket FTTx bruges til at angive, hvor langt en fiberkørsel er. I FTTH er x til hjemmet. Du kan også se det kaldes FTTP eller fiber til lokalerne. En anden variation er FTTB for fiber til bygningen. Disse tre versioner definerer systemer, hvor fiberen kører hele vejen fra tjenesteudbyderen til kunden. I andre former køres fiberen ikke helt til kunden. I stedet køres det til en midlertidig knude i nabolaget. Dette kaldes FTTN for fiber til noden. En anden variation er FTTC eller fiber til forkantsten. Også her kører fiberen ikke helt til hjemmet. FTTC- og FTTN-netværk bruger muligvis en kundes u-afskærmede twisted-pair (UTP) kobbertelefonlinje til at udvide tjenesterne til lavere omkostninger. For eksempel fører en hurtig ADSL-linje fiberdataene til kundens enheder.
Det typiske PON-arrangement er et punkt-til-flerpunktsnetværk (P2MP), hvor en central optisk linjeterminal (OLT) i tjenesteudbyderens facilitet distribuerer tv- eller internettjeneste til så mange som 16 til 128 kunder pr. Fiberlinie (se figuren) . Optiske opdelere, passive optiske enheder, der opdeler et enkelt optisk signal i flere lige store men med lavere effekt, distribuerer signalerne til brugerne. En optisk netværksenhed (ONU) afslutter PON hjemme hos kunden. ONU kommunikerer normalt med en optisk netværksterminal (ONT), som kan være en separat boks, der forbinder PON til tv-apparater, telefoner, computere eller en trådløs router. ONU / ONT kan være en enhed.
I den grundlæggende driftsmetode til nedstrøms distribution på en bølgelængde af lys fra OLT til ONU / ONT, modtager alle kunder de samme data. ONU genkender data, der er målrettet mod hver bruger. For opstrøms fra ONU til OLT anvendes en tidsdelingsmultiplex (TDM) teknik, hvor hver bruger tildeles en timeslot på en anden bølgelængde af lys. Med dette arrangement fungerer opdelerne som effektkombinatorer. Opstrøms transmissionerne, kaldet burst-mode operationer, forekommer tilfældigt, da en bruger har brug for at sende data. Systemet tildeler et slot efter behov. Da TDM-metoden involverer flere brugere på en enkelt transmission, er opstrøms datahastighed altid langsommere end nedstrømshastigheden.
GPON
I årenes løb er forskellige PON-standarder blevet udviklet. I slutningen af 1990'erne oprettede Den Internationale Telekommunikationsunion (ITU) APON-standarden, der brugte Asynchronous Transfer Mode (ATM) til langtransport pakkeoverførsel. Da ATM ikke længere bruges, blev der oprettet en nyere version kaldet bredbånd PON eller BPON. Denne standard er udpeget som ITU-T G.983 og sørgede for 622 Mbits / s nedstrøms og 155 Mbits / s opstrøms.
Mens BPON stadig kan bruges i nogle systemer, bruger de fleste nuværende netværk GPON eller Gigabit PON. ITU-T-standarden er G.984. Det leverer 2.488 Gbits / s nedstrøms og 1.244 Gbits / s opstrøms.
GPON bruger optisk bølgelængdedivisionsmultiplexering (WDM), så en enkelt fiber kan bruges til både nedstrøms og opstrømsdata. En laser på en bølgelængde (λ) på 1490 nm overfører data nedstrøms. Opstrøms data transmitterer med en bølgelængde på 1310 nm. Hvis der distribueres tv, bruges en bølgelængde på 1550 nm.
Mens hver ONU får den fulde nedstrømshastighed på 2.488 Gbits / s, bruger GPON et format for tidsinddelingsadgang (TDMA) til at tildele en bestemt tidsdel til hver bruger. Dette deler båndbredden, så hver bruger får en brøkdel såsom 100 Mbits / s afhængigt af, hvordan tjenesteudbyderen allokerer den.
Opstrømshastigheden er mindre end den maksimale, fordi den deles med andre ONU'er i en TDMA-ordning. OLT bestemmer afstanden og tidsforsinkelsen for hver abonnent. Derefter giver software en måde at tildele timeslots til opstrømsdata for hver bruger.
Den typiske opdeling af en enkelt fiber er 1:32 eller 1:64. Det betyder, at hver fiber kan tjene op til 32 eller 64 abonnenter. Opdelingsforhold op til 1: 128 er mulige i nogle systemer.
Hvad angår dataformat, kan GPON-pakkerne håndtere ATM-pakker direkte. Husk, at ATM pakker alt i 53-byte-pakker med 48 til data og 5 til overhead. GPON bruger også en generisk indkapslingsmetode til at bære andre protokoller. Det kan kapsle Ethernet, IP, TCP, UDP, T1 / E1, video, VoIP eller andre protokoller, som det kræves af datatransmissionen. Minimumspakkestørrelse er 53 byte, og maksimum er 1518. AES-kryptering bruges kun nedstrøms.
Den seneste version af GPON er en 10-Gigabit version kaldet XGPON eller 10G-PON. Efterhånden som efterspørgslen efter video og OTT-tv-tjenester er steget, er der et stigende behov for at øge linjepriserne for at håndtere de massive data fra high-definition-video. XGPON tjener dette formål. ITU-standarden er G.987.
XGPONs maksimale hastighed er 10 Gbits / s (9.95328) nedstrøms og 2,5 Gbits / s (2.48832) opstrøms. Forskellige WDM-bølgelængder bruges, 1577 nm nedstrøms og 1270 nm opstrøms. Dette tillader 10-Gbit / s-service at eksistere på samme fiber med standard GPON. Optisk opdeling er 1: 128, og dataformatering er den samme som GPON. Maksimal rækkevidde er stadig 20 km. XGPON er endnu ikke implementeret i vid udstrækning men giver en fremragende opgraderingssti for tjenesteudbydere og kunder.
De fleste PON'er er konfigureret sådan. Antallet af opdelere og splitniveauer varierer med sælgeren og systemet. Opdelte forhold er normalt 1:32 eller 1:64, men kan være højere.
EPON
Instituttet for elektriske og elektroniske ingeniører (IEEE) udviklede en ny nyere PON-standard. Baseret på Ethernet-standarden 802.3 specificerer EPON 802.3ah et lignende passivt netværk med en rækkevidde på op til 20 km. Den bruger WDM med de samme optiske frekvenser som GPON og TDMA. Datalaten for rå linie er 1,25 Gbits / s i både nedstrøms og opstrøms retninger. Du hører undertiden netværket kaldet Gigabit Ethernet PON eller GEPON.
EPON er fuldt kompatibel med andre Ethernet-standarder, så ingen konvertering eller indkapsling er nødvendig, når du opretter forbindelse til Ethernet-baserede netværk i begge ender. Den samme Ethernet-ramme bruges med en nyttelast på op til 1518 byte. EPON bruger ikke CSMA / CD-adgangsmetoden, der bruges i andre versioner af Ethernet. Da Ethernet er den primære netværksteknologi, der bruges i lokalnetværk (LAN) og nu i metronetværk (MAN), er der ingen protokolkonvertering nødvendig.
Der er også en 10-Gbit / s Ethernet-version betegnet 802.3av. Den faktiske linjefrekvens er 10.3125 Gbits / s. Den primære tilstand er 10 Gbits / s opstrøms såvel som nedstrøms. En variation bruger 10 Gbits / s nedstrøms og 1 Gbit / s opstrøms. 10-Gbit / s-versionerne bruger forskellige optiske bølgelængder på fiberen, 1575 til 1580 nm nedstrøms og 1260 til 1280 nm opstrøms, så 10-Gbit / s-systemet kan bølgelængde multiplexes på den samme fiber som en standard 1-Gbit / s system.
Resumé
Telekommunikationsselskaber bruger PON'er til at levere triple-play-tjenester, herunder tv, VoIP-telefon og internettjeneste til abonnenter. Fordelen er meget højere datahastigheder, der er afgørende for videodistribution og andre internettjenester. De lave omkostninger ved passive komponenter betyder enklere systemer med færre komponenter, der mislykkes eller kræver vedligeholdelse. Den primære ulempe er den kortere rækkevidde, normalt ikke mere end 20 km eller 12 miles. PON'er vokser i popularitet, når efterspørgslen efter hurtigere internettjeneste og mere video vokser. GPON er den mest populære i USA, såsom Verizons Foist-system. EPON-systemer er mere udbredt i Asien og Europa.
De fleste PON'er er konfigureret sådan. Antallet af opdelere og splitniveauer varierer med sælgeren og systemet. Opdelte forhold er normalt 1:32 eller 1:64, men kan være højere.
