¿Qué significan EPON, GPON y FTTH?
EPON (Ethernet Passive Optical Network) es un nuevo tipo de tecnología de red de acceso de fibra óptica que utiliza una estructura punto a multipunto y transmisión pasiva de fibra óptica para proporcionar una variedad de servicios además de Ethernet. Utiliza tecnología PON en la capa física, utiliza el protocolo Ethernet en la capa de enlace y utiliza la topología PON para implementar el acceso Ethernet. Por lo tanto, combina las ventajas de la tecnología PON y la tecnología Ethernet: bajo costo; alto ancho de banda; fuerte escalabilidad, reorganización de servicios flexible y rápida con una administración conveniente, etc.
La tecnología GPON (Gigabit-Capable PON) es la última generación de estándar de acceso integrado óptico pasivo de banda ancha basado en el estándar ITU-TG.984.x. Tiene alto ancho de banda, alta eficiencia, gran cobertura y. interfaz de usuario Con muchas ventajas, como la riqueza, la mayoría de los operadores la consideran una tecnología ideal para lograr banda ancha y una transformación integral de los servicios de red de acceso. GPON fue propuesto por primera vez por la organización FSAN en septiembre de 2002. Sobre esta base, el UIT-T completó la formulación de ITU-T G.984.1 y G.984.2 en marzo de 2003. En febrero y junio de 2004, completó la formulación de G. Estandarización de 984.3. Así, finalmente se formó la familia de estándares GPON.
FTTH es la abreviatura en idioma extranjero para fibra óptica directamente al hogar, y la abreviatura china es fibra óptica al hogar. Específicamente, FTTH se refiere a la instalación de unidades de red óptica (ONU) en usuarios domésticos o empresariales. Es el tipo de aplicación de red de acceso óptico más cercano a los usuarios de la serie de acceso óptico, excepto FTTD (fibra hasta el escritorio). La característica técnica notable de FTTH es que no sólo proporciona un mayor ancho de banda, sino que también mejora la transparencia de la red en formatos, velocidades, longitudes de onda y protocolos de datos, relaja los requisitos de condiciones ambientales y suministro de energía, y simplifica el mantenimiento y la instalación. Cuando se habla de FTTH, primero hay que hablar del acceso por fibra óptica. El acceso a fibra óptica se refiere al uso completo de fibra óptica como medio de transmisión entre la oficina central y los usuarios. El acceso a la fibra óptica se puede dividir en acceso óptico activo y acceso óptico pasivo. La principal tecnología de la red de usuarios de fibra óptica es la tecnología de transmisión de ondas de luz. En la actualidad, la tecnología de multiplexación de transmisión por fibra óptica se está desarrollando muy rápidamente y la mayoría de ellas ya están en uso práctico. Según el grado de penetración de la fibra óptica en los usuarios, se puede dividir en FTTC, FTTZ, FTTO, FTTF, FTTH, etc.
Comparación entre EPON y GPON:
Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología y el creciente desarrollo de la sociedad, Internet ha entrado gradualmente en los hogares de la gente común y la velocidad de La banda ancha se ha vuelto cada vez más popular para el entretenimiento de las personas, un tema que surge a menudo en el trabajo, desde el acceso telefónico de banda estrecha hasta el acceso a Internet de banda ancha y el acceso a Internet por fibra óptica, la velocidad de las redes de banda ancha se está acelerando día a día, y ahora. La tecnología PON está pasando gradualmente a primer plano. Actualmente, se han lanzado oficialmente dos estándares PON llamativos, uno de los cuales es el estándar Gigabit PON (GPON) desarrollado por ITU/FSAN, y el otro es el estándar Ethernet PON (EPON) desarrollado por el grupo de trabajo IEEE 802.3ah. . Después de que la tecnología PON se haya considerado sin duda la solución definitiva en la futura era FTTH, quién dominará la tendencia FTTH, EPON o GPON, se ha convertido en un nuevo tema candente de debate.
1. Ancho de banda disponible del enlace ascendente
El ancho de banda disponible del enlace ascendente se obtiene restando varios gastos operativos del sistema del ancho de banda total de transmisión del enlace ascendente del sistema. Tiene una gran relación con la cantidad de ONU incluidas en el sistema, el ciclo de sondeo del algoritmo DBA (Dynamic Bandwidth Allocation), el tipo de servicios transportados y la proporción de cada servicio. EPON y GPON son tecnologías de acceso de banda ancha y los servicios que transportan son principalmente servicios de datos IP. A continuación se calculará el ancho de banda de enlace ascendente disponible de EPON y GPON respectivamente cuando se transportan servicios IP puros cuando contienen 32 ONU y el ciclo de sondeo es de 750 s. La velocidad de la línea ascendente de EPON es de 1,25 Gbit/s. Debido a que utiliza codificación de línea 8B/1OB, hay 8 bits de datos válidos en cada 10 bits, por lo que su ancho de banda de transmisión ascendente efectivo total es de 1 Gbit/s, es decir, 1000 Mbit/s. s.
La sobrecarga operativa del sistema de enlace ascendente EPON y su proporción con el ancho de banda total son las siguientes: sobrecarga de la capa física para la recepción en ráfaga: aproximadamente 3,5; sobrecarga del protocolo MPCP (Protocolo de control multipunto) y OAM (Mantenimiento de gestión de operaciones); : aproximadamente 2,9; los intervalos de tiempo restantes causados por el algoritmo DBA (es decir, los intervalos de tiempo que no son suficientes para transmitir una trama Ethernet completa) se desperdician: aproximadamente 0,6 la sobrecarga total del enlace ascendente EPON es la suma de la sobrecarga anterior, que es de aproximadamente 144 Mbit/s. El ancho de banda disponible es de aproximadamente 856 Mbit/s (es decir, 1000 Mbit/s-144 Mbit/s). GPON con una velocidad de línea de enlace ascendente de 1,244 Gbit/s utiliza codificación NRZ y el ancho de banda total del enlace ascendente es de 1,244 Gbit/s, que es 1244 Mbit/s. La sobrecarga operativa del sistema del enlace ascendente GPON y su proporción con el ancho de banda total son las siguientes: sobrecarga de la capa física para la recepción en ráfaga: aproximadamente 2,0; sobrecarga de encapsulación de tramas GEM (método de encapsulación GPON) y tramas Ethernet: aproximadamente 5,8; , gestión y mantenimiento) Sobrecarga de protocolo: aproximadamente 2,1; los intervalos de tiempo restantes del algoritmo DBA introducen una sobrecarga de encapsulación adicional (la división de tramas está permitida en GPON. Cuando los intervalos de tiempo restantes no son suficientes para transmitir una trama Ethernet completa, la trama Ethernet puede dividirse en Se transmiten varias tramas GEM, pero se agrega un nuevo encabezado de trama GEM a cada trama segmentada): aproximadamente 0,8. La sobrecarga total ascendente de GPON es la suma de la sobrecarga anterior, que es de aproximadamente 133 Mbit/s, y el ancho de banda disponible es de aproximadamente 1111 Mbit/s (es decir, 1244 Mbit/s-133 Mbit/s).
2. Madurez de la tecnología
EPON ①El estándar para EPON es IEEE802.3ah. El estándar define la capa física de EPON, MPCP (Protocolo de control multipunto), OAM (Gestión de operaciones y mantenimiento). otros contenidos relacionados. El principio básico de IEEE al formular el estándar EPON es intentar estandarizar EPON dentro de la arquitectura 802.3 y minimizar la expansión del protocolo MAC Ethernet estándar. ②¿Chip de núcleo? Actualmente, hay entre 5 y 6 fabricantes profesionales que pueden proporcionar chips de núcleo EPON (excluyendo a los fabricantes de sistemas que diseñan sus propios chips durante el proceso de discusión estándar, estos fabricantes han comenzado a diseñar y verificar el chip, por lo que en 802.3 cuando el estándar ah). Después de la promulgación oficial, la mayoría de ellos han lanzado chips de segunda generación que son totalmente compatibles con el estándar y pueden admitir rápidamente la implementación a gran escala de sistemas EPON.
GPON ①Estándar El estándar de GPON es la serie de estándares ITU-T G.984, que especifica la capa física, la capa TC y las funciones relacionadas con OAM de GPON. El estándar GPON se formuló teniendo en cuenta la compatibilidad con los servicios TDM tradicionales y continúa utilizando una estructura de trama fija de 125 segundos para mantener la continuidad de la sincronización de 8K. Para admitir múltiples protocolos como ATM, GPON define una nueva estructura de encapsulación GEM (método de encapsulación GPON), que puede mezclar y encapsular datos de ATM y otros protocolos en tramas. ②Chip central A excepción del chip GPON diseñado independientemente por los fabricantes de equipos GPON, ningún fabricante de chips profesional ha lanzado todavía un chip central GPON comercial. Los módulos utilizados en los equipos GPON son todos módulos dedicados independientes o desarrollados en colaboración. No existen fabricantes de módulos profesionales que puedan proporcionar muestras, y mucho menos producción en masa a gran escala.
3. Capacidades multiservicio y seguridad
En la actualidad, lo más dudoso de las capacidades multiservicio de EPON es su capacidad para transmitir servicios TDM tradicionales. Sin mencionar las diversas tecnologías patentadas TDM sobre Ethernet que utilizan actualmente los fabricantes de equipos EPON para proporcionar un canal de transmisión de servicio TDM para un único segmento de red EPON, a juzgar por los resultados de las pruebas, su rendimiento cumple plenamente con los requisitos de indicadores como el retraso de 1,5 ms y. está totalmente en línea con los estándares de aplicación tradicionales para servicios TDM. Incluso en equipos Ethernet comunes, ahora se pueden utilizar varios equipos estándar PWE3 (emulación de pseudocable de borde a borde) para proporcionar canales TDM punto a punto tradicionales transparentes, de extremo a extremo y de segmento cruzado entre redes.
Además, a medida que disminuya la proporción del volumen de negocio tradicional de TDM, será sin duda un medio más económico utilizar la tecnología de conmutación de paquetes para acomodar el negocio de TDM a la red de paquetes en creciente expansión. En términos de seguridad, EPON también utiliza tecnología de cifrado estándar basada en AES y su seguridad no es diferente de la de GPON.
Materiales de referencia
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