ความแตกต่างระหว่าง EPON และเครือข่ายใยแก้วนำแสง GPON คืออะไร?

ความแตกต่างระหว่าง EPON และเครือข่ายใยแก้วนำแสง GPON คืออะไร?

EPON และ GPON เป็นรุ่นยอดนิยมของเครือข่ายออปติคอลแบบพาสซีฟ (PON) เครือข่ายระยะสั้นของสายไฟเบอร์ออปติกเหล่านี้ใช้สำหรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต, Voice over Internet Protocol (VoIP) และการส่งมอบทีวีดิจิตอลในพื้นที่เขตเมือง การใช้งานอื่น ๆ รวมถึงการเชื่อมต่อ backhaul สำหรับฐานโทรศัพท์มือถือฮอตสปอต Wi-Fi และแม้กระทั่งระบบเสาอากาศแบบกระจาย (DAS) ความแตกต่างหลักระหว่างพวกเขาอยู่ในโปรโตคอลที่ใช้สำหรับการสื่อสารปลายน้ำและต้นน้ำ

เครือข่ายออปติคอลแฝง

PON เป็นเครือข่ายใยแก้วนำแสงที่ใช้เฉพาะไฟเบอร์และส่วนประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวแยกและตัวรวมสัญญาณแทนที่จะเป็นส่วนประกอบที่แอ็คทีฟเช่นตัวขยายสัญญาณ, ตัวทำซ้ำหรือวงจรการสร้าง เครือข่ายดังกล่าวมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าเครือข่ายที่ใช้งานส่วนประกอบ ข้อเสียเปรียบหลักคือช่วงครอบคลุมที่สั้นกว่าถูก จำกัด ด้วยความแรงของสัญญาณ ในขณะที่เครือข่ายออปติคอลที่ใช้งาน (AON) สามารถครอบคลุมช่วงได้ประมาณ 100 กม. (62 ไมล์) โดยทั่วไปแล้ว PON จะ จำกัด อยู่ที่สายเคเบิลใยแก้วที่มีความยาวสูงสุด 20 กม. (12 ไมล์) PON ก็จะถูกเรียกว่าเครือข่ายใยแก้วนำแสงไปยังบ้าน (FTTH)

คำว่า FTTx ใช้เพื่อระบุว่าเส้นใยวิ่งไปไกลแค่ไหน ใน FTTH x มีไว้สำหรับบ้าน คุณอาจเห็นมันเรียกว่า FTTP หรือไฟเบอร์ไปยังสถานที่ อีกรูปแบบหนึ่งคือ FTTB สำหรับเส้นใยสู่อาคาร ทั้งสามเวอร์ชันนี้เป็นตัวกำหนดระบบที่ไฟเบอร์ทำงานได้ตลอดจากผู้ให้บริการถึงลูกค้า ในรูปแบบอื่น ๆ ไฟเบอร์ไม่ได้วิ่งไปหาลูกค้า แต่จะถูกเรียกใช้ไปยังโหนดชั่วคราวในพื้นที่ใกล้เคียงแทน สิ่งนี้เรียกว่า FTTN สำหรับไฟเบอร์ไปยังโหนด อีกรูปแบบหนึ่งคือ FTTC หรือเส้นใยไปที่ขอบ ที่นี่เช่นกันเส้นใยไม่ได้วิ่งไปถึงบ้าน เครือข่าย FTTC และ FTTN อาจใช้สายโทรศัพท์ทองแดงคู่ที่ไม่หุ้มฉนวน (UTP) ของลูกค้าเพื่อขยายการบริการด้วยต้นทุนที่ต่ำลง ตัวอย่างเช่นสาย ADSL ที่รวดเร็วนำข้อมูลไฟเบอร์ไปยังอุปกรณ์ของลูกค้า

การจัดเรียงแบบ PON โดยทั่วไปเป็นจุดไปยังเครือข่ายหลายจุด (P2MP) ซึ่งเป็นศูนย์กลางของสายออพติคอลไลน์ (OLT) ที่สถานที่ให้บริการของผู้ให้บริการกระจายบริการโทรทัศน์หรืออินเทอร์เน็ตให้กับลูกค้ามากถึง 16 ถึง 128 คน . ตัวแยกออปติคัลอุปกรณ์ออปติคัลแบบแยกส่วนที่แบ่งสัญญาณออปติคอลเดียวออกเป็นสัญญาณที่เท่ากัน แต่ต่ำกว่าพลังงานจำนวนมากกระจายสัญญาณไปยังผู้ใช้ หน่วยเครือข่ายออปติคัล (ONU) จะยกเลิก PON ที่บ้านของลูกค้า ONU มักจะสื่อสารกับสถานีเครือข่ายออปติคอล (ONT) ซึ่งอาจเป็นกล่องแยกต่างหากที่เชื่อมต่อ PON กับชุดทีวีโทรศัพท์คอมพิวเตอร์หรือเราเตอร์ไร้สาย ONU / ONT อาจเป็นอุปกรณ์เดียว

ในวิธีการพื้นฐานของการดำเนินงานสำหรับการกระจายดาวน์สตรีมบนหนึ่งความยาวคลื่นของแสงจาก OLT ถึง ONU / ONT ลูกค้าทุกคนจะได้รับข้อมูลเดียวกัน ONU จดจำข้อมูลเป้าหมายที่ผู้ใช้แต่ละคน สำหรับอัพสตรีมจาก ONU ถึง OLT จะใช้เทคนิคการแบ่งเวลามัลติเพล็กซ์ (TDM) ซึ่งผู้ใช้แต่ละคนจะได้รับตารางเวลาบนความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสง ด้วยการจัดเรียงนี้ตัวแยกจะทำหน้าที่เป็นตัวรวมกำลัง การส่งอัปสตรีมเรียกว่าการทำงานโหมดถ่ายต่อเนื่องเกิดขึ้นแบบสุ่มเนื่องจากผู้ใช้ต้องการส่งข้อมูล ระบบจะกำหนดช่องตามต้องการ เนื่องจากวิธีการ TDM เกี่ยวข้องกับผู้ใช้หลายคนในการส่งข้อมูลเดียวอัตราการส่งข้อมูลอัพสตรีมจึงช้ากว่าอัตราดาวน์สตรีมเสมอ

GPON

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามาตรฐาน PON ต่างๆได้ถูกพัฒนาขึ้น ในปลายปี 1990 สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) สร้างมาตรฐาน APON ซึ่งใช้ Asynchronous Transfer Mode (ATM) สำหรับการส่งแพ็กเก็ตระยะไกล เนื่องจากไม่ได้ใช้ ATM อีกต่อไปจึงมีการสร้างเวอร์ชันใหม่ที่เรียกว่าบรอดแบนด์ PON หรือ BPON กำหนดเป็น ITU-T G.983 มาตรฐานนี้มีให้สำหรับ 622 Mbits / s downstream และ 155 Mbits / s upstream

ในขณะที่ BPON อาจยังคงใช้ในบางระบบเครือข่ายปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้ GPON หรือ Gigabit PON มาตรฐาน ITU-T คือ G.984 มันให้ 2.488 Gbits / s ดาวน์สตรีมและ 1.244 Gbits / s upstream

GPON ใช้การแบ่งความยาวคลื่นแสงแบบออพติคัล (WDM) ดังนั้นจึงสามารถใช้ไฟเบอร์เดี่ยวสำหรับทั้งข้อมูลปลายน้ำและต้นน้ำ เลเซอร์บนความยาวคลื่น (λ) 1490 นาโนเมตรส่งข้อมูลแบบดาวน์สตรีม ข้อมูลอัปสตรีมส่งผ่านความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร หากมีการเผยแพร่ทีวีจะใช้ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร

ในขณะที่แต่ละ ONU ได้รับอัตราดาวน์สตรีมเต็ม 2.488 Gbits / s GPON ใช้รูปแบบการแบ่งการเข้าถึงหลายช่วงเวลา (TDMA) เพื่อจัดสรรช่วงเวลาเฉพาะให้กับผู้ใช้แต่ละคน วิธีนี้จะแบ่งแบนด์วิดท์เพื่อให้ผู้ใช้แต่ละรายได้รับเศษส่วนเช่น 100 Mbits / s ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดสรรของผู้ให้บริการ

อัตราอัปสตรีมน้อยกว่าค่าสูงสุดเนื่องจากมีการแชร์กับ ONU อื่น ๆ ในรูปแบบ TDMA OLT กำหนดระยะทางและเวลาหน่วงของผู้สมัครสมาชิกแต่ละคน จากนั้นซอฟต์แวร์จะให้วิธีการจัดสรรช่วงเวลาให้กับข้อมูลต้นน้ำสำหรับผู้ใช้แต่ละคน

การแบ่งเส้นใยเดี่ยวโดยทั่วไปคือ 1:32 หรือ 1:64 นั่นหมายความว่าแต่ละเส้นใยสามารถให้บริการได้ถึง 32 หรือ 64 สมาชิก สามารถแบ่งสัดส่วนได้มากถึง 1: 128 ในบางระบบ

สำหรับรูปแบบข้อมูลแพ็คเก็ต GPON สามารถจัดการแพ็คเก็ต ATM โดยตรง จำได้ว่า ATM เก็บทุกอย่างใน 53- แพ็คเก็ตที่มี 48 สำหรับข้อมูลและ 5 สำหรับค่าใช้จ่าย GPON ยังใช้วิธีการห่อหุ้มทั่วไปเพื่อดำเนินการโปรโตคอลอื่น ๆ มันสามารถแค็ปซูลอีเธอร์เน็ต, IP, TCP, UDP, T1 / E1, วิดีโอ, VoIP หรือโปรโตคอลอื่น ๆ ที่เรียกว่าโดยการส่งข้อมูล ขนาดแพ็คเก็ตขั้นต่ำคือ 53 ไบต์และสูงสุดคือ 1518 การเข้ารหัส AES จะใช้แบบดาวน์สตรีมเท่านั้น

GPON รุ่นล่าสุดเป็นรุ่น 10 กิกะบิตที่เรียกว่า XGPON หรือ 10G-PON เนื่องจากความต้องการวิดีโอและบริการทีวีบน (OTT) เพิ่มขึ้นมีความต้องการเพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มอัตราสายเพื่อจัดการข้อมูลขนาดใหญ่ของวิดีโอความละเอียดสูง XGPON ให้บริการวัตถุประสงค์นี้ มาตรฐาน ITU คือ G.987

อัตราสูงสุดของ XGPON คือ 10 Gbits / s (9.95328) ดาวน์สตรีมและ 2.5 Gbits / s (2.48832) อัพสตรีม ใช้ความยาวคลื่น WDM ที่แตกต่างกัน 1577 nm downstream และ 1270 nm upstream ซึ่งช่วยให้บริการ 10-Gbit / s อยู่ร่วมกันบนไฟเบอร์เดียวกันกับ GPON มาตรฐาน แยกแสงคือ 1: 128 และการจัดรูปแบบข้อมูลเหมือนกับ GPON ช่วงสูงสุดยังคงเป็น 20 กม. XGPON ยังไม่ได้นำไปใช้อย่างกว้างขวาง แต่มอบเส้นทางการอัปเกรดที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ให้บริการและลูกค้า

PON ส่วนใหญ่ได้รับการกำหนดค่าเช่นนี้ จำนวนตัวแยกและระดับแยกจะแตกต่างกันไปตามผู้ขายและระบบ อัตราส่วนการแยกมักจะเป็น 1:32 หรือ 1:64 แต่อาจสูงกว่าได้

EPON

สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) พัฒนามาตรฐาน PON ใหม่ที่ใหม่กว่า ตามมาตรฐานอีเธอร์เน็ต 802.3, EPON 802.3ah ระบุเครือข่ายแบบพาสซีฟที่คล้ายกันซึ่งมีช่วงสูงสุด 20 กม. ใช้ WDM ที่มีความถี่แสงเช่นเดียวกับ GPON และ TDMA อัตราข้อมูลดิบคือ 1.25 Gbits / s ทั้งในทิศทางดาวน์สตรีมและอัปสตรีม บางครั้งคุณจะได้ยินเครือข่ายที่เรียกว่า Gigabit Ethernet PON หรือ GEPON

EPON เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับมาตรฐานอีเธอร์เน็ตอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการแปลงหรือห่อหุ้มเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายอีเทอร์เน็ตที่ปลายทั้งสองด้าน เฟรมอีเธอร์เน็ตเดียวกันนั้นใช้กับน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 1518 ไบต์ EPON ไม่ใช้วิธีการเข้าถึง CSMA / CD ที่ใช้ในอีเทอร์เน็ตเวอร์ชันอื่น เนื่องจากอีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายหลักที่ใช้ในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) และตอนนี้อยู่ในเครือข่ายพื้นที่ใต้ดิน (MAN) จึงไม่จำเป็นต้องมีการแปลงโปรโตคอล

นอกจากนี้ยังมีรุ่นอีเทอร์เน็ต 10 Gbit / s ที่กำหนด 802.3av อัตราสายที่แท้จริงคือ 10.3125 Gbits / s โหมดหลักคือ 10 Gbits / s upstream และ downstream การเปลี่ยนแปลงใช้ดาวน์สตรีม 10 Gbits / s และ 1 Gbit / s อัปสตรีม รุ่น 10-Gbit / s ใช้ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันบนเส้นใย 1575 ถึง 1580 nm downstream และ 1260 ถึง 1280 nm upstream ดังนั้นระบบ 10-Gbit / s สามารถ wavelength multiplex บนเส้นใยเดียวกับมาตรฐาน 1-Gbit / s ระบบ.

สรุป

บริษัท โทรคมนาคมใช้ PONs เพื่อให้บริการเล่นสามครั้งรวมถึงโทรทัศน์โทรศัพท์ VoIP และบริการอินเทอร์เน็ตให้กับสมาชิก ประโยชน์ที่ได้รับคืออัตราการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการเผยแพร่วิดีโอและบริการอินเทอร์เน็ตอื่น ๆ ส่วนประกอบแบบพาสซีฟราคาประหยัดหมายถึงระบบที่ง่ายกว่าโดยมีส่วนประกอบน้อยลงที่ล้มเหลวหรือต้องการการบำรุงรักษา ข้อเสียเปรียบหลักคือระยะทางที่สั้นที่สุดโดยทั่วไปไม่เกิน 20 กม. หรือ 12 ไมล์ PON กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากความต้องการใช้บริการอินเทอร์เน็ตที่เร็วขึ้นและวิดีโอเพิ่มขึ้น GPON เป็นระบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในสหรัฐอเมริกาเช่นระบบ Foist ของ Verizon ระบบ EPON นั้นแพร่หลายมากขึ้นในเอเชียและยุโรป

อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

ส่งคำถาม