جميع الاقسام
EN

الصفحة الرئيسية>أخبار

تطوير وتطور تقنية PON

الوقت: 2021-09-26 الزيارات: 4

                    1. في وقت مبكر ضيق النطاق PON و BPON     

الشبكة الضوئية المنفعلة (PON) هي تقنية تستخدم شبكة توزيع الألياف الشجرية من نقطة إلى عدة نقاط لنقل المعلومات ، والطوبولوجيا المادية من نقطة إلى عدة نقاط مناسبة بشكل خاص لشبكات الوصول السلكية ، ويتكون نظام PON من جهاز OLT في نهاية محلية وجهاز ONU من جانب المستخدم وشبكة توزيع بصرية سلبية تربط الاثنين.في نظام PON ، نظرًا لأن العديد من أجهزة ONU تشترك في نفس الوسيط البصري للتواصل مع OLT ، فإن مشكلة مشاركة الوسائط بين

يجب حل وحدات ONU المختلفة. تشمل الطرق الرئيسية لحل مشاركة الوسائط في الألياف الضوئية تعدد الإرسال بتقسيم الوقت / الوصول المتعدد ، وتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي وتقسيم التردد المتعامد (OFDM) ، لذلك ، يمكن تقسيم تقنيات PON الرئيسية إلى tDM-PON ، WDM-PON و OFDM-PON. في الوقت الحاضر ، تعتمد EPON و GPON ، اللتان تستخدمان على نطاق واسع ، بشكل أساسي تقنية TDM-PON.


       يستخدم نظام PON الأقدم بشكل أساسي لحل التوصيل البيني للأجهزة البعيدة لشبكة الوصول الضيقة المتعددة (حلقة المشترك الرقمية) ، ونقل N × 64 kbit / s للمدة الزمنية الصوتية. لكن هذه التقنية فشلت لأنها لم تستطع منافسة أجهزة حلقة المشترك الرقمية ذات الهيكل الدائري من حيث السعر وحماية الخدمة.في التسعينيات ، مع ظهور ATM / B-ISDN ، أصبح النطاق العريض اتجاهًا مهمًا لتطوير تكنولوجيا الاتصالات السلكية واللاسلكية لأول مرة ، كما أصبحت تقنية الألياف الضوئية ذات النطاق الترددي الهائل محببًا لتكنولوجيا نقل المعلومات ، لذلك في عام 1990 ، سبعة رائد أنشأ المشغلون في العالم منظمة شبكة الوصول إلى الخدمة الكاملة (FSAN) ، الملتزمة بتعزيز معايير وتطبيق شبكة الوصول إلى الألياف الضوئية. تم نشر المعيار الدولي لأنظمة PON ، وأنظمة الوصول البصري واسع النطاق المستندة إلى الشبكات البصرية المنفعلة (PON) (ITU-T G.983.1) ، في عام 1998 ويُعرف أيضًا باسم معيار BPON.


       بيئة BPON في وقت التكنولوجيا المعتمدة في ATM ، لتدريب أفكار تصميم kernel ، وتقتصر على مستوى الجهاز وعوامل السعر ، تكلفة معدات PON مرتفعة نسبيًا ، وظروف الدعم الخارجية لشبكة الوصول إلى الألياف الضوئية ليست ناضجة ، لذلك BPON فقط في أمريكا الشمالية مشغلي الاتصالات لديهم نطاق معين من الانتشار ، لم يحصلوا على تطبيق واسع النطاق في العالم.

        إبون /GPON

مع تراجع تقنية ATM والارتفاع السريع لتكنولوجيا IP للإنترنت ، بعد BPON ، تأمل الصناعة في تطوير نوع جديد من نظام PON ليحل محل تقنية BPON القديمة. في هذا السياق ، بدأ IEEE و ITU-T أعمال التقييس على التوالي من EPON و GPON في عامي 2000 و 2001 ، وأصدرت المعايير المكتملة في عام 2004 على التوالي ، مما وضع الأساس للتطبيق المكثف لـ EPON و GPON في الشبكة الحية اليومتم إكمال معيار EPON بواسطة Ethernet في مجموعة عمل First Mile (EFM) التابعة لـ IEEE والتي تمت الموافقة عليها من قبل معيار IEEE 802.3AH في سبتمبر 2004. ترث العديد من محتويات معيار EPON فكرة تصميم Ethernet ، وإعادة استخدام المعدل وتشفير الطبقة المادية لشبكة جيجابت إيثرنت ، وتعديل بروتوكول طبقة MAC وتسلسل الكود الرائد لإطار Ethernet للتكيف مع طوبولوجيا شبكة PON من نقطة إلى عدة نقاط.


        تم توحيد معايير GPON بواسطة لجنة الدراسات التابعة لقطاع تقييس الاتصالات 15. تشمل المعايير المتعلقة بـ Gpon G.984.1 ~ G.984.6 ، والتي تغطي على التوالي بنية نظام GPON والطبقة ذات الصلة بالوسائط المادية وطبقة تقارب الإرسال وبروتوكول إدارة التحكم في ONU والأحكام على استخدام الطول الموجي المحسن وتوسيع النطاق. تم تصميم معيار GPON للنظر بشكل كامل في الأعمال والتشغيل والصيانة متطلبات المشغلين. النظام القياسي كامل وشامل ، لكن المحتوى معقد نسبيًا.


        يعتمد نظام EPON على ناقل حركة ثنائي الاتجاه أحادي الألياف بطول موجي منبع يبلغ 1 نانومتر وطول موجي في اتجاه مجرى النهر يبلغ 310 نانومتر. كم (PX1). في الشبكات العملية ، تُستخدم واجهات PX490 في الغالب للحصول على ميزانية أكبر للطاقة الضوئية ، والتي يمكن أن تحقق الإرسال مسافة 20 كم ونسبة تحويل 1:32. يتراوح عرض النطاق الترددي الفعلي لكل منفذ PON في نظام EPON من 800 ميجابت / ثانية إلى 950 ميجابت / ثانية


        تستخدم GPON أيضًا الإرسال أحادي الاتجاه ثنائي الاتجاه ، بطول موجي اسمي يصل إلى 1310 نانومتر وطول موجي في اتجاه مجرى النهر يبلغ 1490 نانومتر. تستخدم GPON تغليف GEM لتكييف الخدمات المختلفة. يمكن أن يحمل تغليف GEM مباشرة خدمات Ethernet و ATM و TDM. على عكس Ethernet الشبيه بـ epON ، والذي ينقل إطارات مختلفة الطول ، يستخدم GPON طول إطار ثابت يبلغ 125 μs ، مما يساعد على نقل إشارات الساعة بدقة. يستخدم رمز قناة GPON رمز NRZ. معدل نقل البيانات هو 2.488 جيجابت / ثانية ، ومعدل المنبع هو 1.244 جيجابت / ثانية. بعد استبعاد الحمل الزائد للنظام ، يبلغ عرض النطاق الترددي الفعلي الفعلي لكل منفذ PON حوالي 2.45 جيجابت / ثانية للتيار النازل و 1.1 جيجابت / ثانية للمصدر. يستخدم نظام GPON الأجهزة البصرية B + ، والتي يمكن أن تحقق مسافة نقل تبلغ 20 كم ، ونسبة تحويل 1∶64 ، وتدعم مسافة منطقية قصوى تبلغ 60 كم.


      يوفر EPON و GPON عرض النطاق الترددي النازل بسرعة 1 جيجابت / ثانية و 2.4 جيجابت / ثانية على التوالي. في سيناريوهات FTTH ، يمكن لكل مستخدم لديه نسبة تحويل قصوى (32 ميجابت / ثانية و 64 ميجابت / ثانية) الحصول على حوالي 30 ميجابت / ثانية من عرض النطاق الترددي دون التفكير في التزامن. 16 إلى 32 مستخدم متصل بكل وحدة ONU. قد يصل عدد المستخدمين المتصلين بكل منفذ PON إلى 1 (000 × 32) ، وبهذه الطريقة ، لا يمكن لعرض النطاق الترددي المتاح لكل مستخدم تلبية متطلبات زيادة سرعة الشبكة الحية.


يمكن أن يتطور نظام GPON إلى NG-PON2 بثلاث طرق: التطور المتسلسل ، وتطور القفزة ، والتطور المرن.

يحتاج نظام GPON الحالي إلى التطوير إلى نظام xG-PON أولاً ، ويتعايش GPON و XG-PON في نفس ODN لفترة من الوقت ، عندما يحتاج nG-PON2 إلى التطور ، يمكن فقط لنظام XG-PON أن يتطور إلى NG -PON2 وتعايش مع NG-PON2 في نفس ODN. لذلك ، تأكد من إزالة نظام GPON من ODN.


         يتطور مباشرة من GPON إلى NG-PON2. بناءً على تطوير الخدمة والشبكة ، يتخطى هذا الوضع مرحلة XG-PON ويقوم بترقية GPON مباشرة إلى NG-PON2. لذلك ، يجب أن تتعايش GPON و NG-PON2 في ODN

التطور المرن يدعم التطور من XG-PON إلى NG-PON2 أو من GPON مباشرة إلى NG-PON2. يمكن أن تتعايش GPON و XG-PON و NG-PON2 على نفس ODN وبهذه الطريقة يكون تخطيط الطيف هو الأصعب لأن جميع الأنظمة الثلاثة تحتاج إلى شغل موارد الطيف في الألياف الضوئية. مواصفات الطبقة المادية PON2 يأخذ بعين الاعتبار متطلبات وضع التطور المرن ، ويتم تحديد الطيف المستخدم بواسطة NG-PON2 أساسًا لاستخدام النطاق C- (1 ~ 530 نانومتر) والنطاق L + (1 ~ 540 نانومتر). لا تزال قيمة حدود النطاق المحددة بحاجة إلى مزيد من المناقشة.

 

لم يتم دراسة كيف يتطور نظام EPON بسلاسة إلى نظام NG-PON2. من منظور تعايش ODN ، نظرًا لأن نطاقي C- و L + اللذين تم تحديدهما بواسطة NG-PON2 يختلفان عن تلك المستخدمة بواسطة EPON / 10G-EPON ، موجودة في نفس ODN من خلال WDM بالإشارة إلى GPON / XG-PON.










.