FTTH - GPON
GPON (Gigabit Passive Optical Networks) er sjónkerfi fyrir aðgangsnetin, byggð á IT.9-T forskrift G.984 röð. Það getur veitt 20 km ná með 28dB sjón-fjárhagsáætlun (sýnt á eftirfarandi mynd) með því að nota sjónfræði sjónvarpsflokki B + með 1:32 skiptihlutfalli.
GPON kerfi styður eftirfarandi verð -
155 Mbps andstreymis, 1.24416 Gbps downstream
622 Mbps andstreymis, 1.24416 Gbps downstream
1.24416 Gbps andstreymis, 1.24416 Gbps niður á við
155Mbps upp, 2.48832 Gbps niður
622 Mbps upp, 2.48832 Gbps downstream
1.24416 Gbps upp, 2.48832 Gbps niður
2.48832 Gbps upp, 2.48832 Gbps niður
GPON styður bæði hraðbanka og GEM umbreytingu. GEM (GPON Encapsulation Method) styður bæði innfæddan TDM og gögn.
GPON eiginleikar
Þessi þróunartækni er byggð á BPON GEM. Eftirfarandi eru eiginleikar þess -
Eftirstreymi sending
2,4 Gbps
BW fyrir einn ONT nægir til að veita mörg HDTV merki
QOS gerir kleift að seinka viðkvæmri umferð (rödd)
Uppstreymisending
1,24 Gbps
Hægt er að tryggja lágmarks BW
Ónotuðum tímarásum er hægt að úthluta þungum notendum
QoS gerir kleift að fresta viðkvæmri umferð (rödd)
Af hverju GPON?
GPON býður upp á samþætta þjónustulausn eins og -
Það styður Triple Play þjónustu.
Til að brjóta niður bandbreiddarþröskuld aðgangsins yfir snúna parstrengja, styður það háspennubifreið.
Það dregur úr hnútum netsins.
Það styður allt að 20 km þjónustuskoðun.
GPON staðlar
GPON staðlar eru byggðir á fyrri BPON forskriftunum. Forskriftirnar eru -
G.984.1 - Þetta skjal lýsir almennum eiginleikum Gigabit-hæfilegs, óvirks sjóntaugakerfis.
G.984.2 - Þetta skjal lýsir Gigabit-hæfu óvirku ljósleiðaranetinu Líkamleg fjölmiðlafíkn lagalýsingar.
G.984.3 - Þetta skjal lýsir Gigabit-hæfu óvirku ljósleiðarasamskiptaregluskilgreiningunni.
G.984.4 - Þetta skjal lýsir Gigabit-hæfu, óvirku ljósleiðaraneti ONT stjórnunar og stjórnunarviðmóts (OMCI).
GPON arkitektúr
GPON OLT þjónar mörgum ONT í gegnum PON tengið. Neðri straumflutningurinn, þ.e. frá OLT til ONT er venjulega TDM; Andstreymisumferð, þ.e. frá ONT til OLT er venjulega TDMA.
PON kerfið getur verið samhverft eða ósamhverft. Einnig er hægt að nota PON og trefjainnviði til að styðja alla dreifingarþjónustu á einn veg. Til dæmis - Myndskeið á annarri bylgjulengd.
GPON líkamlega og fjölmiðla háður lag
G.984.2 er forskrift líkamlegs lags GPON kerfisins. Líkamlega lagið tekur á svæðum eins og -
Sjónræn frammistaða hvað varðar gagnahraða.
Flokkur ljósleiðarahluta.
Tímasetning og stjórnun ljósleiðarans.
Leiðrétting framvirkrar villu.
Ein af grunnkröfum sjónkerfis er að útvega íhluti sem hafa næga getu til að lengja sjónmerki til þess sviðs sem búist er við. Það eru þrír flokkar eða flokkar íhluta, sem eru byggðir á krafti og næmi. Flokkarnir íhlutir eru -
Optics í A-flokki: 5 til 20dB
Optics í B-flokki: 10 til 25dB
Optics í flokki C: 15 til 30dB
Optical Line Terminal (OLT)
OLT veitir þjónustuskiptaviðmót (SNI) (venjulega 1 Gbps og / eða 10 Gbps Ethernet LAN tengi) í átt að grunnnetinu og stjórnar GPON. OLT samanstendur af þremur meginhlutum -
Aðgerðarþjónusta tengi
Kross-tengja aðgerð
ODN-tengi (Optical Distribution Network)
Eftirfarandi mynd sýnir dæmigerð OLT hagnýt blokk.
PON Core Shell
PON Core skel samanstendur af tveimur hlutum. Fyrri hlutinn er ODN tengiaðgerð og hlutinn er PON TC virka. PON TC virka samanstendur af OAM, aðgangsstýringu á miðöldum, grind, DBA, afmörkun samskiptareglueininga (PDU) fyrir kross-tengingaraðgerðina og fyrir ONU stjórnun.
Kross-tengja skel - Þessi skel veitir samskiptaleið milli PON kjarna skeljarinnar og þjónustuskelin.
Þjónustuskel - Þessi skel er ætluð til þýðingar milli þjónustutengsla og TC rammaviðmóts PON hlutans.
ONU / ONT
Optical Network Unit (ONU) starfar með einu PON viðmóti eða að hámarki tvö tengi í tengslum við vernd tengla. Ef einhver trefja úr þessum tveimur trefjum er skorin er hægt að nálgast ONU í gegnum aðrar trefjar. Þetta er kallað PON vernd eða Link Protection. Vernd tengla er einnig þekkt sem samsöfnun hlekkja, sem getur verndað hlekkinn og á sama tíma getur það safnað umferðinni líka.
Þjónustan MUX og DEMUX virka tengir viðskiptavinartæki við PON hlið. Optical Network Terminal (ONT) er hannað til notkunar fyrir einn áskrifendur en ONU (Optical Networking Unit) er hannað fyrir notkun margra áskrifenda. Skiptingarnir gera kleift að deila PON með allt að 128 ONT eða ONU.
ONT / ONU tengi
Ljósnetstöðin (ONT), sem er tengd við OLT við upplink hlið fyrir þjónustunetviðmót, hefur marga tengi tengi notendanetsins. Venjulega verða fjórar FE / GE höfn í átt að UNI.
UNI höfn fyrir íbúðarhúsnæði ONT - Venjulega tengist áskrifendaþjónustan viðmót svo sem 10 / 100Base-T háhraða internet (HSI) og vídeó yfir IP, RF koax fyrir RF vídeó yfirborðskerfi og FXS síma tengi hliðstætt fyrir VoIP PSTN rödd.
UNI tengi fyrir ONT fyrirtæki - Auk þess sem að framan greinir geta einnig verið 10/100 / 100Base-T beinar og L2 / L3 rofar tengi og DS1 / E1 PBX fyrir lykilkerfi.
Ljósneteiningin (ONU) lýkur upp GPON trefjum og hefur miklu meira notendanetviðmót (UNI) fyrir marga áskrifendur. UNI tengi getur verið ADSL2 +, VDSL2, raflína, MoCA eða HPNA og fjarlægðin til áskrifandans (10/100 Base-T er takmörkuð við 100 m, sem er 330 fet).
Samkvæmt gerð viðmótshafna er ekki víst að UN UNI geti tengst beint við CPE búnað áskrifanda. Í þessu tilfelli tengist Sameinuðu þjóðanna Sameinuðu þjóðanna netkerfi (NT) sem er komið fyrir á loka staðsetningu áskrifanda. NT lýkur CPE búnaði áskrifandans, svo sem tölvu, þráðlausa leið, síma, IP vídeó stillibox, eða setbox, RF vídeó osfrv.
Í meginatriðum sameinar ONT virkni ONU og NT í einu tæki. Þessi samsetning þeirra tveggja; saman gerir ONT hagkvæmasta lausnin til að veita GPON þjónustu til sveitarfélaga og fjölskyldna, lítilla og meðalstórra fyrirtækja. Hins vegar, ef viðskiptavinur á háskólasvæðinu sem námsmenn, farfuglaheimili, skólar, framhaldsskólar, sjúkrahús eða fyrirtækjaskrifstofur, þar sem þegar er CAT-5 koparstrengur er lagður, getur ONU þjónað sem heppilegri lausn.
Optískt dreifingarnet
GPON ODN, sem samanstendur af stakri ljósleiðara og snúru; ljósleiðarastrengirnir, skerarnir, sjóntengin, óvirkur sjónskiptirinn og óbeinar greinar íhlutir eru mjög óbeinar.
ODN sjónklofnarnir skipta staku trefjunum í margar trefjar sem fara í mismunandi byggingar og einstök heimili. Hægt er að setja skerana á hvaða stað sem er í ODN, frá aðalskrifstofu (CO) / Local Exchange (LE) að húsnæði viðskiptavinarins og geta verið af hvaða stærð sem er. Skiptingarnir eru tilnefndir sem [n: m], þar sem 'n' er fjöldi innsláttar (í átt að OLT) = 1 eða 2, og 'm' er fjöldi framleiðsla (í átt að ONT) = 2,4,8,16 , 32,64.
GPON margfeldi / grind
GPON margfeldi eða grind er útskýrt með eftirfarandi þáttum.
GPON umbreytingaraðferð (GEM)
Það er gagnaflutningakerfið í tilteknu GPON flutningssamloftslagi. GEM veitir tengibúnað, breytilegan lengdargrindarbúnað fyrir flutning gagnaþjónustu um óvirkt sjónnet (PON). GEM er hannað til að vera óháð tegund þjónustuskiptaviðmótsins við OLT sem og tegundir UNI tengi við ONUs.
Eftirstreymisumferð (OLT í átt að ONU / ONT)
Fyrir streymi umferð eru margfeldisaðgerðir aðgerða miðlægar í OLT. A GEM Port-ID, í formi 12 bita númer sem úthlutað er af OLT til einstakra rökréttra tenginga, auðkennir GEM ramma sem tilheyra mismunandi rökréttum tengingum. Hver ONU síar GEM rammana í eftirliggjandi byggingu á GEM Port ID-skilríkjum þeirra og vinnur aðeins GEM ramma sem tilheyra ONU.
Umstreymisumferð (ONU / ONT í átt að OLT)
Umferðarfyrirtækjum innan ONU er veitt uppstreymis tækifæri (eða bandbreiddarúthlutun) af OLT. Þessir umferðarberir aðilar eru auðkenndir með úthlutunarauðkenni (Alloc-ID). Úthlutunarauðkenni (Alloc-ID) er 12 bita tala sem OLT úthlutar ONU til að bera kennsl á umferðarskylda aðila. Það er viðtakandi úthlutunar andstreymis bandbreiddar innan ONU.
Bandbreiddarúthlutanir á mismunandi Alloc-ID eru margþættar í tíma eins og tilgreint er af OLT í bandbreiddarkortunum sem send eru niður. Innan hverrar bandvíddarúthlutunar notar ONU GEM Port-ID sem margfeldislykil til að bera kennsl á GEM rammana sem tilheyra mismunandi rökréttum tengingum í andstreymi.
Sendingarílát (T-CONT) er ONU hlutur sem stendur fyrir hóp rökréttra tenginga. Það birtist sem ein heild í þeim tilgangi að framlengja bandbreiddarúthlutun á PON. Byggt á kortlagningarkerfinu er þjónustuumferð flutt til mismunandi GEM höfnna og síðan til mismunandi T-CONTs.
Kortlagningin milli GEM tengisins og T-CONT er sveigjanleg. GEM höfn getur samsvarað T-CONT; eða margar GEM hafnir geta samsvarað sama T-CONT.
G-PON sendibreytingarlag (GTC)
Siðareglur af G-PON siðareglur föruneyti sem er staðsettur á milli líkamlegra miðla háðs (PMD) lags og G-PON skjólstæðinga. GTC lagið er samsett úr GTC grindarlagi og GTC aðlögunar undirlagi.
Í straumleiðina eru GEM-rammarnir fluttir í GTC-álaginu, sem koma til allra ONU. ONU rammaundirlagið dregur út ramma og GEM TC millistykki síar rammana út frá 12 bita Port-ID. Aðeins rammar með viðeigandi Port-ID eru leyfðir í GEM biðlara aðgerðina.
Í andstreymis átt er GEM umferðin flutt yfir einn eða fleiri T-CONTs. OLT fær sendingu tengd T-CONT og rammarnir eru fluttir til GEM TC millistykki og síðan GEM viðskiptavinur.
GTC laggrind
Rafstraumurinn er 125 míkrósekúndur og er 38880 bæti að lengd, sem samsvarar downstream gagnahraðanum 2,48832 Gbit / s. GTC grindin undirströnd samanstendur af líkamlegu stjórnstöðvunarstreyminu (PCBd) og GTC endurnýtingarhlutanum.
GPON Transmission Convergence rammar eru alltaf 125 Msek langir -
19440 bæti / ramma fyrir 1244,16 hlutfall
38880 bæti / ramma fyrir 2488,32 hlutfall
Hver GTC ramma samanstendur af Líkamleg stjórnunarstoppi downstream + farmur
PCBd inniheldur samstillingu, OAM, DBA upplýsingar o.s.frv.
Nauðhleðsla getur verið með hraðbanka og GEM skipting (annað hvort ein eða bæði)
Framlengd GTC ramma er 125 μs. Í G-PON kerfum með 1.24416 Gbit / s upptengingu er GTC rammastærð uppstreymisins 19.440 bæti. Hver uppstrandarammi inniheldur fjölda sendiburða sem koma frá einni eða fleiri ONU.
Hvert andstreymis sendibylgja inniheldur andstreymis líkamlega lagatilþrep (PLOu) og eitt eða fleiri bandbreiddarúthlutunartímabil sem tengjast einstökum Alloc-ID. GTC-rammi niðurstreymis veitir sameiginlega tímaviðmiðun fyrir PON og sameiginlega stjórnunarmerki fyrir andstreymið.
GPON endurgreiðslur
GTC endurgjald hefur hugsanlega tvo hluti -
Hraðbankaskipting (Alen * 53 bæti að lengd)
GEM skipting (nú valin aðferð)
Hraðbanka skipting
ATM-skiptingin hefur eftirfarandi einkenni.
Alen (12 bitar) er tilgreint í PCBd.
Alen tilgreinir fjölda 53B frumna í ATM-skiptingunni.
Ef Alen = 0, þá er engin hraðbanka skipting.
Ef Alen = endurgjaldslengd / 53, þá er engin GEM skipting.
Hraðbankar frumur eru í takt við GTC ramma.
ONU samþykkir hraðbankafrumur byggðar á VPI í hraðbankahaus.
GEM skipting
GEM skiptingin hefur eftirfarandi einkenni.
Ólíkt hraðbankafrumum geta GEM afmarkaðir rammar haft hvaða lengd sem er.
Allir GEM rammar geta verið í GEM skiptingunni.
ONU samþykkir GEM ramma byggða á 12b Port-ID í GEM haus.
GPON umbreytingastilling
Algeng kvörtun gegn BPON var óhagkvæmni vegna hraðbankaskattsskatta. GEM er svipað og hraðbanki. Það er með HEC-varið haus með stöðugri stærð. Hins vegar forðast það stóran kostnað með því að leyfa rammar með breytilegri lengd. GEM er samheitalyf - öll pakkategund (og jafnvel TDM) studd. GEM styður sundrungu og samsetningu.
GEM er byggt á GFP og hausinn inniheldur eftirfarandi reiti -
Vísir fyrir endurgreiðslur á farmlengd - Bytes lengd.
Port ID - auðkennir markmið ONU.
Vísir fyrir burðarþyngd (GEM OAM, þrengsli / sundurliðun).
Leiðréttingarsvið hausvilla (BCH (39,12,2) kóða + 1b jöfnuður)
GEM hausinn er XOR með B6AB31E055 fyrir sendingu.
Ethernet / TDM yfir GEM
Þegar flytja Ethernet umferð yfir GEM
Aðeins MAC rammi er umlukt (engin formáli, SFD, EFD)
MAC ramma getur verið sundurlaus (sjá næstu skyggnu).
Ethernet yfir GEM
Þegar TDM umferð er flutt yfir GEM -
TDM inntak biðminni kannaði á 125 Msec fresti.
PLI bæti af TDM eru sett inn í reiðhleðslusviðið.
Lengd TDM-brots getur verið breytilegt um ± 1 bæti vegna tíðni offset.
Leiðsögn í hringferð sem er bundin við 3 msek.
TDM yfir GEM
GEM getur brotið upp álag sitt. Til dæmis, Ó-sundurlausan Ethernet ramma eins og sýnt er á eftirfarandi mynd.
Eftirfarandi mynd sýnir brot úr Ethernet ramma.
GEM brot á nyttu af annarri af eftirfarandi tveimur ástæðum -
Ástæða 1 - GEM rammi er ef til vill ekki samsíða GTC ramma.
Ástæða 2 - Vera má að TEM-rammi sé tæmdur fyrir gögn sem eru viðkvæm fyrir töf.
GPON dulkóðun
OLT dulkóðar með AES-128 í teljaraham. Aðeins álag er dulkóðað (ekki hraðbankar eða GEM hausar). Dulkóðunarblokkir eru í takt við GTC ramma. Teljari er deilt með OLT og öllum ONU sem hér segir:
46b = 16b innan ramma + 30 bitir innan ramma.
Teljari innan ramma aukast á 4 gagnabæti.
Endurstilla á núll í upphafi DS GTC ramma.
OLT og hver ONU verða að vera sammála um einstakt samhverf lykil. OLT biður ONU um lykilorð (í PLOAMd). ONU sendir lykilorð í Bandaríkjunum á hreinu (í PLOAMu) -
Lykill sendur 3 sinnum fyrir þrautseigju
OLT upplýsir ONU um nákvæman tíma til að byrja að nota nýjan lykil.
QoS - GPON
GPON meðhöndlar QoS beinlínis. Stöðugir rammar auðvelda QoS fyrir tímaviðkvæmar forrit. Það eru 5 gerðir af flutningsílátum -
Tegund 1 - fast BW.
Tegund 2 - tryggð BW.
Tegund 3 - úthlutað BW + ótryggt BW.
Tegund 4 - besta átak.
Gerð 5 - yfirmót alls ofangreinds.
GEM bætir við nokkrum PON-laga QoS eiginleikum -
Skipting gerir kleift að forka stóran ramma með lágu forgangi.
PLI - hægt er að nota skýra pakkalengd með biðröð.
PTI bita bera merki um þrengslum.
