GPON-Technologie: Wie funktioniert das Glasfaser-FTTH-Netzwerk?

GPON steht für Gigabit-Passiv optisch Netzwerk , die Alternative zum Ethernet-Switching in Campusnetzen. GPON ersetzt das traditionelle dreischichtige Ethernet-Design mit einem zweistufigen optischen Netzwerk, indem Ethernet-Switches für den Zugriff und die Verteilung mit passiven optischen Geräten eliminiert werden. Heute werden wir Ihnen in diesem Artikel alle technischen Geheimnisse dieser Technologie verraten, die alle Glasfasernetzbetreiber in Spanien verwenden, um die Glasfaser-Internetverbindung in die Häuser aller ihrer Kunden zu bringen.

Wir werden mit der Erklärung einer Reihe von Konzepten beginnen, die uns helfen werden, die Funktionsweise dieser Technologie besser zu verstehen.

GPON-Technologie

GPON-Netzwerkterminologie

Die GPON-Netzwerke bestehen aus verschiedenen Geräten, um die Verbindung zum Netzwerk und zum Internet über Glasfaser zu übertragen. Es ist sehr wichtig zu wissen, was jedes Gerät ist und wofür es ist, dann können Sie alle Geräte, mit denen es verbunden ist, im Detail lesen benutzt. es funktioniert, wenn wir über GPON sprechen.

  • Gigabit-fähiges passives optisches Netzwerk (GPON) : Standard für passive optische Netzwerke (PON), herausgegeben von der ITU-T.
  • Optisches Vertriebsnetz (ODN) : Sie sind die physischen Glasfasergeräte, die Signale an Benutzer in einem Telekommunikationsnetz verteilen. Das ODN besteht aus passiven optischen Komponenten (POS), wie z. B. Glasfasern, und einem oder mehreren passiven optischen Splittern.
  • Optischer Netzabschluss (ONT) / Optische Netzeinheiten (ONU) : Dies sind die Geräte, die in den Endbenutzern (Desktops, Telefone usw.) installiert sind, um eine Verbindung zum GPON-Netzwerk herzustellen. Sie sorgen für die Umwandlung von optischen in elektrische Signale. Die ONTs bieten auch eine AES-Verschlüsselung durch den ONT-Schlüssel.
  • Splitter – Wird verwendet, um Glasfasersignale zu einem einzelnen Upstream-Glasfaserkabel hinzuzufügen oder zu multiplexen. Im Allgemeinen ist das am häufigsten verwendete Verhältnis 1:32.
  • Optisches Leitungsterminal (OLT) : Ein Gerät, das alle optischen Signale von den ONTs zu einem einzigen gemultiplexten Lichtstrahl zusammenfasst, der dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das gemäß den TPE-Standards von Ethernet-Paketen für die Layer-2-Weiterleitung oder Layer 3 formatiert ist.
  • Wellenlängenmultiplex (WDM) : Wavelength Division Multiplexing (WDM) ist eine Technologie, die mehrere optische Trägersignale auf eine einzige optische Faser multiplext, wobei verschiedene Wellenlängen (dh Farben) des Lichts verwendet werden.
  • GEM G-PON (GEM) Verkapselungsmethode : Es ist ein Datenrahmen-Transportschema, das in Gigabit-fähigen passiven optischen Netzwerksystemen (G-PON) verwendet wird, das verbindungsorientiert ist und die Fragmentierung von Datenrahmen unterstützt. Benutzerdaten in Stream-Chunks unterschiedlicher Größe.
  • Glasfaser zum X (FTTX) : FTTX ist eine Verallgemeinerung für verschiedene Glasfaserbereitstellungskonfigurationen, die in zwei Gruppen unterteilt sind: FTTP / FTTH / FTTB (Glasfaser bis zum Ende des Gebäudes / Haus / Gebäudes) und FTTC / N (Glasfaser bis zum Schrank / Knoten, mit Kupfer verlegt Drähte, um die Verbindung herzustellen).
  • T-KONT / TKONT : Es ist der Übertragungsbehälter.
  • OMCC : Es ist der Kontroll- und Verwaltungskanal für optische Netzwerkeinheiten.
  • OMCI : Es ist die Steuerungs- und Verwaltungsschnittstelle der optischen Netzwerkeinheit.
  • PCBd : Dies ist der nachgeschaltete physische Steuerblock.
  • CT : Es handelt sich um Zeitmultiplex.
  • TDMA : Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex.

Netzwerkdiagramm

Im populären Ethernet-Design haben wir drei Hauptebenen, den Kern oder Kern, auf dem sich die L3-Geräte befinden, sie sind zwischen ihnen verbunden und bieten Redundanz unter Verwendung von internen Gateway-Dynamic-Routing-Protokollen wie OSPF und auch Protokollen wie VRRP. Die Verteilungsebene besteht auch aus L3- und L2-Geräten, und schließlich haben wir die Zugriffsschicht, die die Geräte sind, an die die Endgeräte angeschlossen werden, wie Computer, W-Lan Access Points, IP-Telefone und andere.

Im GPON-Design finden wir insgesamt zwei Ebenen, der OLT ist einer der wichtigsten Teile, da er zum Verbinden der verschiedenen Geräte verwendet wird, wir haben auch 1:32-Splitter, die es uns ermöglichen, die Faser zu unterteilen mehr Benutzer gleichzeitig verbinden und schließlich haben wir für jeden der Benutzer einen ONT. Alle diese Geräte sind natürlich passiv, wie der Name „GPON“ vermuten lässt.

Wie Sie gesehen haben, ist das GPON-Design sehr einfach, aber leistungsstark. Ein gutes Beispiel dafür ist, dass wir dank der Glasfaser hohe Geschwindigkeiten im Netzwerk erreichen können. Außerdem ist es sehr günstig, da der Stromverbrauch minimal ist .

Technologieübersicht

Zuerst wird der OLT über eine einzelne Glasfaser mit dem optischen Splitter verbunden, und dann wird der optische Splitter mit dem verbunden GPON ONU / ONT. Dann übernimmt GPON WDM, um Daten verschiedener Upstream-/Downstream-Wellenlängen auf demselben ODN zu übertragen. Die Wellenlängen reichen von 1290–1330 nm in Stromaufwärtsrichtung und 1480–1500 nm in Entladungsrichtung. Es startet die Datenübertragung in Download-Richtung und wiederum im Burst-Modus Upload im TDMA-Modus (zeitintervallbasiert). Schließlich wird die Übertragung von Punkt-zu-Mehrpunkt-Multicast (P2MP) unterstützt.

Funktionen der GPON-Technologie

Die GPON-Technologie gibt es schon seit Jahren und ermöglicht uns zu Hause wirklich hohe Download- und Upload-Geschwindigkeiten, auch wenn wir weit vom Haupt-OLT entfernt sind, mit dem unsere Verschlüsselungsbranche verbunden ist. Jetzt werden wir die Hauptmerkmale von GPON sehen, damit Sie seine Grenzen und seinen Stromverbrauch sehen können.

GPON-Grenzen

  • Maximale logische Reichweite: 60 km (dies ist die maximale Entfernung, die von den oberen Schichten des Systems (MAC, TC, Ranging) verwaltet wird, im Hinblick auf eine zukünftige Spezifikation abhängig von physischen Medien (PMD)).
  • Maximale Glasfaserentfernung zwischen Sende-/Empfangs- (S/R) und Empfangs-/Sende-(R/S)-Punkten: 20 km.
  • Maximale differentielle Faserentfernung: 20 km.
  • Split-Verhältnis: eingeschränkte Streckendämpfung, PON mit passiven Splittern (16, 32 oder 64-fach Split).
  • Rate: 1.24416 Gbit/s Upload, 2.48832 Gbit/s Download.

Energiebudget

Im Rahmen von GPON muss der Verlust an optischer Leistung berücksichtigt werden. Dieser Verlust kann auf verschiedene Weise eingeführt werden, wie zum Beispiel:

  • Verlust innerhalb von Teilern.
  • Verlust pro km Glasfaser (ungefähr 0.35 dB pro km für 1310 und 1490 nm).
  • Spleißdämpfung (> 0.2 dB).
  • Faserbiegen.

Wie das Bild zeigt, ist die Höhe des Verlustes, der durch die Verwendung mehrerer Teiler entsteht:

Wie im Bild gezeigt, die minimale und maximale optische Wegdämpfung pro Klasse:

HINWEIS: Die Anforderungen einer bestimmten Klasse können für einen Systemtyp strenger sein als für einen anderen, z. Ex. der Klasse-C-Dämpfungsbereich ist für das TCM-System aufgrund der Verwendung eines 1:2-Splitters / -Kombinators auf jeder Seite des ODN, jeweils mit einem Verlust von etwa 3 dB, von Natur aus strenger.

So funktioniert die Paketübertragung in der GPON-Technologie

Downstream-Paketpfad (von OLT zu ONT)

Downstream-Paketfahrt. Wie in der Abbildung gezeigt, gehen die Pakete stromabwärts vom OLT zu verschiedenen ONUs oder ONTs.

Tipp zum Verständnis des Diagramms: Der Downstream-Flow ist aus der Sicht des Splitters, wir können ihn uns als Verkehr vorstellen, der an die ONU / ONT oder die Endbenutzer gerichtet ist.

Downstream-Pakete werden als Übertragungen weitergeleitet, wobei dieselben Daten an dieselbe ONU / ONT gesendet werden, wobei verschiedene Daten durch die GEM-Port-ID identifiziert werden. Ermöglicht einer ONU / ONT, die gewünschten Daten anhand der ONU-ID zu empfangen. Der Wellenlängenbereich für die Entladung beträgt 1480 – 1500 nm. Dauerbetrieb in Entladungsrichtung – auch wenn kein Benutzerverkehr über GPON stattfindet, gibt es ein konstantes Signal, außer wenn der Laser administrativ ausgeschaltet ist.

Wie im Bild gezeigt, das Downstream-Paketweiterleitungsverfahren.

Kommunikationsprozess

  1. Das OLT sendet Ethernet-Frames von den Uplink-Ports an das regelbasierte GPON-Dienstverarbeitungsmodul, das für die PON-Ports konfiguriert ist.
  2. Das GPON-Dienstverarbeitungsmodul kapselt Ethernet-Frames in GEM-Port-Datenpakete für die Downstream-Übertragung.
  3. GPON Transmission Convergence (GTC)-Frames, die GEM-PDUs enthalten, werden an alle ONT / ONUs übertragen, die mit dem GPON-Port verbunden sind.
  4. Die ONT / ONU filtert die empfangenen Daten anhand der im Header der GEM PDU enthaltenen GEM-Port-ID und behält die Daten, die nur für die GEM-Ports in dieser ONT / ONU von Bedeutung sind.
  5. Der ONT entkapselt die Daten und sendet die Ethernet-Frames über die Service-Ports an die Endbenutzer.

Downstream-Paketrahmenstruktur

Ein GPON-Frame in Entladerichtung hat eine feste Länge von 125 s und besteht aus zwei Komponenten: dem Physical Control Block in Entladerichtung (PCBd) und der Nutzlast. Das OLT überträgt PCBd an alle ONUs / ONTs. Die ONUs / ONTs empfangen die PCBd und führen Operationen basierend auf den erhaltenen Informationen durch. PCBd besteht aus GTC-Header und BWmap

  • AGB-Header – Wird für Rahmenabgrenzung, Timing und Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) verwendet.
  • BWmap: das Feld benachrichtigt die ONU selbst über die Upstream-Bandbreitenzuweisung. Geben Sie die aufsteigenden Start- und Endzeitintervalle für die T-CONTs jeder ONU an. Dadurch wird sichergestellt, dass alle ONUs Daten basierend auf den vom OLT angegebenen Zeitintervallen senden, um Datenkonflikte zu vermeiden.
    Wie im Bild gezeigt, eine vergrößerte Ansicht des PCBd und was die GTC-Nutzlast enthält.

Schlüsselbegriffe

  • Psync (4 Byte lang): physikalisches Synchronisationsfeld, zeigt den Beginn jeder PCBd an.
  • ICH WÜRDE (4 Byte lang): Wird verwendet, um größere Rahmenstrukturen anzuzeigen, enthält den vom Verschlüsselungssystem verwendeten Super-Frame-Zähler.
  • PLOAMd (13 Byte lang) – OAM Physical Layer (PLOAM) Downstream-Feld, stellen Sie sich dies als einen nachrichtenbasierten Verwaltungs- und Betriebskanal zwischen OLT und ONU / ONT vor.
  • BIP (1 Byte lang): Bit-verschachtelte Parität, durch den Empfänger, um die Anzahl der Fehler in der Verbindung zu messen.
  • Voll (4 Byte lang): Absteigendes Feld der Länge der Nutzdaten.

Upstream-Paketpfad (von ONT zu OLT)

Wie in der Abbildung gezeigt, fließen Upstream-Pakete von mehreren ONUs zu OLT.

Tipp zum Verständnis des Diagramms: Sie können sich Upstream aus der Splitter-Perspektive vorstellen, oder den Verkehr, der von der ONU/ONT, den Endbenutzern zum OLT, gesendet wird.

Die Upstream-Paketübertragung erfolgt über TDMA (Time Division Multiple Access). Der Abstand zwischen OLT und ONT / ONU wird gemessen. Slots werden basierend auf der Entfernung zugewiesen, die ONT/ONU basierend auf dem gewährten Zeitschlitz in Upstream-Verkehr sendet. Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) ermöglicht es dem OLT, Überlastung, Bandbreitennutzung und Konfiguration in Echtzeit zu überwachen. Erkennt und verhindert Kollisionen im gesamten Bereich. Die Upstream-Wellenlänge reicht von 1290 bis 1330 nm. Wie im Bild gezeigt, das Upstream-Paketweiterleitungsverfahren.

Kommunikationsprozess

  1. ONT / ONU sendet Ethernet-Frames an GEM-Ports gemäß konfigurierten Regeln, die Service-Ports und GEM-Ports zuordnen.
  2. GEM-Ports kapseln Ethernet-Frames in GEM-PDUs und fügen diese PDUs gemäß den Regeln, die GEM-Ports und TCONT-Warteschlangen zuweisen, zu TCONT-Warteschlangen hinzu.
  3. TCONT-Warteschlangen verwenden DBA-basierte Zeitschlitze und übertragen dann die Upstream-GEM-PDUs an das OLT.
  4. OLT entkapselt die GEM PDU, jetzt ist der ursprüngliche Ethernet-Frame sichtbar.
  5. OLT sendet Ethernet-Frames von einem angegebenen Uplink-Port gemäß den Regeln, die Service-Ports und Uplink-Ports zuweisen.

Upstream-Paketrahmenstruktur

Jeder Upstream-GPON-Frame hat eine feste Dauer von 125 s. Jeder Upstream-Rahmen enthält die Daten, die von einem oder mehreren T-CONT/TCONTs getragen werden. Alle mit einem GPON-Port verbundenen ONUs teilen sich die Upstream-Bandbreite. Alle ONUs senden ihre Daten in eigenen Zeitintervallen gemäß den Anforderungen der Bandbreitenkarte (BWmap) in den Upstream. Jede ONU meldet den Status der an das OLT zu sendenden Daten unter Verwendung von Upstream-Frames. OLT verwendet DBA, um ONUs Upstream-Zeitschlitze zuzuweisen und sendet Updates für jeden Frame.

Hinweis: Upstream-Frames werden als Bursts gesendet, die aus dem Upstream-Physical-Layer-Overhead (PLOu) und einem oder mehreren Bandbreitenzuweisungsschlitzen bestehen, die einer bestimmten Alloc-ID zugeordnet sind.

Wie das Bild zeigt, ist der Unterschied zwischen einem absteigenden und aufsteigenden Rahmen.

Schlüsselbegriffe

  • Upstream Physical Layer Overload (PLOu) – Upstream Überlastung der physikalischen Schicht.
  • Upstream OAM Physical Layer (PLOAMu) – Upstream Daten PLOAM-Nachrichten. Stellen Sie sich dies als einen nachrichtenbasierten Betriebs- und Verwaltungskanal zwischen dem OLT und den ONUs / ONTs vor.
  • Up-Power-Level-Sequenz (PLSu) – Aufwärts-Leistungsstufensequenz.
  • Dynamischer Upstream-Bandbreitenbericht (DBRu) – Dynamische Upstream-Bandbreite Melden.
  • Nutzlast: Benutzerdaten.

Funktionsblöcke der GPON-Technologie

OLT-Funktionsblöcke

Ein OLT besteht aus drei Hauptteilen:

  • Service-Port-Schnittstellenfunktion – Stellt die Übersetzung zwischen den Service-Schnittstellen und der TC-Frame-Schnittstelle des PON-Abschnitts bereit.
  • Cross-Connect-Funktionalität – Bietet einen Kommunikationspfad zwischen der PON-Shell und der Service-Shell sowie Cross-Connect-Funktionalität.
  • Optische Verteilnetzschnittstelle (ODN) – Weiter unterteilt in zwei Teile:

PON-Schnittstellenfunktion

PON TC-Funktion – Zu den Aufgaben gehören Framing, Medienzugriffskontrolle, OAM, DBA und die Abgrenzung von Protokolldateneinheiten (PDU) für die Cross-Connect-Funktion und die ONU-Verwaltung.

ONU / OLT Funktionsblöcke

Die Funktionsblöcke ähneln denen des OLT. Falls die ONU / OLT mit einer einzigen PON-Schnittstelle (maximal 2 aus Schutzgründen) arbeitet, entfällt die Crossover-Funktion. Anstelle dieser Funktion sind nun die Dienste MUX und DEMUX für den Verkehr zuständig.

Stapelprotokoll

Das GPON-Protokoll hat seinen eigenen Stack, nur Ethernet oder IP. Wie im Bild gezeigt, ist dies das Stacking-Protokoll für GPON:

Schlüsselbegriffe

  • PMD-Schicht – Äquivalent zu den GPON-Schnittstellen zwischen OLTs und ONUs.
  • AGB-Schicht – Verantwortlich für die Kapselung von Nutzlasten durch die Verwendung von ATM-Zellen oder GEM-Frames. GEM-Frames können Ethernet-, POTS-, E1- und T1-Zellen tragen.

Traffic-Mapping: Ethernet

  • Es löst Ethernet-Frames auf und ordnet die Ethernet-Frame-Daten direkt der GEM-Nutzlast zu.
  • GEM-Frameworks kapseln automatisch die Header-Informationen.
  • 1:1-Ausrichtung zwischen einem Ethernet-Frame und einem GEM-Frame.

Wie in der Abbildung gezeigt, wird ein Ethernet-Frame einem GEM-Frame zugeordnet:

OMCI

Die Nachrichten der ONU Management and Control Interface (OMCI) werden verwendet, um ONT / ONUs für die Verwaltung und Steuerung zu erkennen. Diese spezialisierten Nachrichten werden über dedizierte GEM-Ports gesendet, die zwischen einem OLT und einem ONT/ONU eingerichtet sind.

Das OMCI-Protokoll ermöglicht einem OLT:

  • Verbindungen zum ONT aufbauen und lösen.
  • Verwalten Sie die UNIs im ONT.
  • Fordern Sie Konfigurationsinformationen und Leistungsstatistiken an.
  • Autonomer Alarm bei Ereignissen, wie z. B. einem Verbindungsfehler.

Kernpunkte:

  • Das Protokoll läuft über eine GEM-Verbindung zwischen OLT und ONT.
  • Die GEM-Verbindung wird hergestellt, während das ONT initialisiert wird.
  • Der Protokollbetrieb ist asynchron – OLT-Controller arbeitet als Master, ONT-Controller als Slave.

Wichtige Techniken

Rang

Um Datenkonflikte (Kollisionen) zu vermeiden, muss das OLT in der Lage sein, den Abstand zwischen sich selbst und jeder ONU / ONT genau zu messen, um ein geeignetes Zeitintervall für die Bereitstellung von Daten im Upstream bereitzustellen. Dadurch können ONUs Daten in bestimmten Zeitintervallen senden, um Upstream-Probleme zu vermeiden. Dieser Prozess wird durch eine Technik namens Rang erreicht.

Rangprozess

Das OLT leitet den Prozess an einer ONU ein, wenn sich die ONU zum ersten Mal beim OLT registriert und die Umlaufverzögerung (RTD) von der ONU erhält.

Basierend auf dem RTD werden die anderen Schlüsselkomponenten identifiziert

Berechnung des physikalischen Umfangs dieser spezifischen ONU, da dieser OLT eine angemessene Entzerrungsverzögerung (EqD) für jede ONU basierend auf dem physikalischen Umfang erfordert. RTC und EqD synchronisieren die von allen ONUs gesendeten Datenrahmen. Wie in der Abbildung gezeigt, eine Demonstration dessen, was das Verfahren erreicht, alle ONU / OLTs im gleichen virtuellen Abstand vom OLT zu platzieren.

Burst-Technologie

Der Upstream-Paketfluss wird durch Bursts erreicht, und jede ONU/ONT ist für die Datenübertragung innerhalb ihrer zugewiesenen Zeitschlitze verantwortlich. Wenn sich eine ONU / ONT nicht innerhalb ihres Zeitschlitzes befindet, deaktiviert das Gerät die Übertragung von ihrem optischen Transceiver, um andere ONU / ONT-Treffer zu vermeiden.

  • Die Burst-Übertragungsfunktion wird von ONU / ONT-Modulen unterstützt.
  • Die Burst-Empfangsfunktion ist mit OLT-Modulen kompatibel.
  • Der unterschiedliche Abstand zwischen den einzelnen ONU / ONT und OLT führt zu einer Dämpfung des optischen Signals. Als Ergebnis variieren Leistung und Pegel der von einem OLT empfangenen Pakete in unterschiedlichen Zeitintervallen.
  • Dynamische Schwellenwertanpassung ermöglicht es dem OLT, den Schwellenwert für optische Leistungspegel dynamisch anzupassen. Dadurch wird sichergestellt, dass alle ONU-Signale wiederhergestellt werden können.

Wie im Bild gezeigt, eine Demonstration verschiedener Daten, die in Bursts gestreamt und dann wiederhergestellt wurden:

Dynamische Bandbreitenzuweisung (DBA)

DBA ermöglicht es einem OLT-Modul, die Überlastung des PON-Netzwerks in Echtzeit zu überwachen. Dadurch kann das OLT die Bandbreite basierend auf einer Vielzahl von Faktoren anpassen, einschließlich Überlastung, Bandbreitennutzung und Konfiguration.

DBA-Schlüsselpunkte

Das in das OLT integrierte DBA-Modul sammelt ständig DBA-Berichte, führt Berechnungen durch und benachrichtigt die ONU über das BWMap-Feld innerhalb des Downstream-Frames. Als Ergebnis der BWMap-Informationen sendet die ONU Daten in Upstream-Richtung in den zugewiesenen Zeitschlitzen, um die Upstream-Bandbreite zu belegen. Bandbreite kann auch im statischen / festen Modus zugewiesen werden.

Die Verwendung des DBA ermöglicht

Verbesserte Nutzung der Upstream-Bandbreite an einem PON-Port. Höhere Bandbreite für Benutzer und Unterstützung für mehr Benutzer an einem PON-Port. Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC). Die Übertragung digitaler Signale kann zu Bitfehlern und Jitter führen, die die Übertragungsqualität des Signals verschlechtern können. GPON kann FEC nutzen, wodurch der RX-Endpunkt auf Fehlerbits in der Übertragung prüfen kann.

Hinweis: FEC ist unidirektional und unterstützt keine Kommentare zu Fehlerinformationen.

Kernpunkte der FEC:

  • Es erfordert keine erneute Datenübermittlung.
  • Es unterstützt FEC nur in Downstream-Richtung.
  • Verbesserte PCBd-Übertragungsqualität und Nutzlastverarbeitung.

Leitungsverschlüsselung

Alle Downstream-Daten werden an alle ONUs übertragen. Ein Risiko besteht darin, dass es nicht autorisiert ist. ONUs empfangen Downstream-Daten, die für autorisierte ONUs bestimmt sind. Um dem entgegenzuwirken, verwendet GPON den AES128-Algorithmus, um Datenpakete zu verschlüsseln.

Schlüsselzeilen-Verschlüsselungspunkte

  • Die Verwendung der Leitungsverschlüsselung erhöht weder den Overhead noch verringert die Bandbreitennutzung.
  • Die Verwendung der Leitungsverschlüsselung verlängert die Übertragungsverzögerungen nicht.

Schlüsseltausch und -wechsel

  • Das OLT initiiert eine Schlüsselaustauschanforderung an die ONU. Die UN beantwortet die Anfrage mit einem neuen Schlüssel.
  • Nach Erhalt des Schlüssels verwendet das OLT den neuen Schlüssel, um die Daten zu verschlüsseln.
  • OLT sendet die Rahmennummer, die die Benutzer des neuen Schlüssels an die ONU senden.
  • Die ONU empfängt die Rahmennummer und schaltet den Verifizierungsschlüssel auf eingehende Datenrahmen.

Wie im Bild gezeigt, der Schlüsselaustauschprozess:

Netzwerkschutzmodi in der GPON-Technologie

Es gibt verschiedene Arten von Netzwerkschutzmodi, die GPON verwenden kann.

Typ A

  • Es erfordert keinen zusätzlichen OLT PON-Port.
  • Wenn die Primärfaser ausfällt, werden Dienste auf die Sekundärfaser übertragen.
  • Die Dauer des Ausfalls hängt von der Wiederherstellungszeit der Leitung ab.
  • Wenn der Ausfall auf der Splitterleitung zur UN auftritt, gibt es kein Backup.

Typ B

  • OLT bietet zwei GPON-Ports als gültige und schützende OLTs.
  • Der Schutz ist auf die Glasfaser vom OLT zum Splitter und den OLT-Boards beschränkt.
  • Auf der ONU oder den Stromfasern ist keine Geräteredundanz vorgesehen.
  • Kein ONU- oder vollständiger ODN-Schutz.
  • Es verwendet einen 2 x N-Splitter und ohne zusätzlichen optischen Verlust.

Typ C

Redundanz für OLT, ODN und ONU(s)

  • Bietet 2 vollständig redundante Verbindungen zu Teilnehmereinrichtungen.
  • Zwei Optionen: 1 + 1 linear und 1: 1 linearer Schutz.

1 + 1 Schutz:

  • Der PON-Schutz ist gültigem PON gewidmet.
  • Normaler Verkehr wird kopiert und an beide PONs gesendet, mit einer permanenten Brücke zwischen den beiden OLTs.
  • Der Verkehr wird gleichzeitig an eine ONU gesendet, die Auswahl zwischen den beiden Signalen basiert auf vorbestimmten Kriterien.

1:1-Schutz:

  • Normaler Verkehr wird auf dem gültigen oder Schutz-PON übertragen.
  • Automatischer Schutz schaltet zwischen PONs um.
  • Teurer, bietet aber maximale Verfügbarkeit.

Kommentieren Sie abschließend, dass die GPON-Technologie eine Telekommunikationszugangstechnologie ist, die, wie wir gesehen haben, Glasfaser verwendet, um den Endkunden zu erreichen. Seine technischen Standards wurden 2003-2004 von ITU-T in den Empfehlungen G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 und G.984.5 genehmigt. Alle Gerätehersteller müssen sie einhalten, um die Interoperabilität zu gewährleisten. Dies sind die Standardisierungen von PON-Netzen mit Geschwindigkeiten über 1 Gbit/s. In der Folge wurden zwei neue Empfehlungen überarbeitet: G.984.6 (Ausweitung des Geltungsbereichs) und G.984.7 (Langer Geltungsbereich). Mit all diesen Informationen hoffen wir, dass Sie die GPON-Technologie jetzt vollständig verstehen können.