يوضح الرسم التوضيحي التالي تقييم XPON.
يوضح الجدول التالي طرقًا مختلفة لتقييم XPON.
| وضع الإرسال المتعدد | التكنولوجيا النموذجية |
|---|
| الطريقة أ | TDM | 40 جرام TDM PON | OFDM PON |
| الطريقة ب | WDM | PtP WDM | |
| الطريقة ج | TDM + WDM | 40 جرام TWDM PON | NG-EPON |
بعد تطوير GPON ، بدأ FSAAN و ITU-T العمل على NG-PON بالميزات التالية -
- منتج منخفض التكلفة
- سعة كبيرة
- تغطية واسعة
- التوافق
تنقسم NG-PONs إلى مرحلتين بواسطة FSAN بناءً على طلب التطبيق الحالي والتكنولوجيا -
NG PON1 - NGPON1 متوافق مع الإصدارات السابقة مع شبكات GPON ODN القديمة. يحتوي NG-PON1 على نظام 10G غير متماثل مع 10G downstream / download و 2.5G upstream / download speed. تم تحسين NG-PON1 لنظام TDM PON من GPON.
NG PON2 - NGPON2 هو تقييم PON طويل الأجل ، والذي يمكن أن يدعم وكذلك يمكن نشره عبر شبكات ODN الجديدة.
هناك العديد من الطرق لتطوير NG-PON2 على عكس NG-PON1 لتحسين معدل النطاق الترددي من 10G إلى 40G -
استخدام تقنية TDM نفسها المستخدمة في NG-PON1.
WDM PON (باستخدام مضاعفة تقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM) أو مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM).
ODSM PON (TDMA + WDMA).
OCDMA PON (باستخدام تقنية CDMA).
O-OFDMA PON (باستخدام تقنية FDMA).
التعايش - NG-PON1
الميزة الرئيسية لـ NG-PON1 هي توفير نطاق ترددي أعلى من GPON في نفس الوقت. يجب أن يكون متوافقًا مع شبكة GPON الحالية ، مما يقلل من تكلفة المشغل. يُعرف NG-PON الذي حدده FSAN و ITU-T باسم XG-PON1 .
حددت FSAN و ITU-T معدلات البيانات التالية لـ XG-PON1 -
- معدل بيانات المصب - 10G
- معدل البيانات المنبع - 2.5G
معدل بيانات المنبع 2.5G هو ضعف معدل بيانات المنبع لـ GPON. بصرف النظر عن جميع عناصر GPON ، يمكن إعادة استخدام شبكة التوزيع البصري (ODN) في شبكة XG-PON1.
من خلال إضافة بطاقة 10G للتنزيل فقط في GPON OLT الحالي ، تم تحسين GPON إلى XG-PON1.
هندسة الشبكات والتعايش
كما هو موضح أعلاه ، يعد XG-PON1 تحسينًا لـ GPON الحالي الذي يمكنه دعم عمليات نشر GPON المختلفة مثل -
- بنية GPON من نقطة إلى عدة نقاط (P2MP)
- الألياف إلى المنزل (FTTH)
- الألياف إلى الخلية (FTTCell)
- الألياف إلى المبنى (FTTB)
- الألياف إلى الرصيف (FTTCurb)
- الألياف إلى الخزانة (FTTC Cabinet)
يوضح الرسم التوضيحي التالي عمليات نشر GPON المختلفة ، والتي يمكن تحسينها بشكل أكبر باستخدام XG-PON1 -
بشكل عام ، هناك نوعان من عمليات النشر -
- نشر المجال الأخضر
- انتشار براون فيلد
يتم استخدام Greenfield حيث يلزم نشر جديد كامل ، بينما في نشر Brownfield ، سيتم استخدام البنية التحتية الحالية. لذلك ، بالنسبة لعمليات نشر Brown Field (فقط لشبكة GPON) ، يمكن استخدام XG-PON1. في حالة الحاجة إلى استبدال الشبكة النحاسية بشبكة الألياف ، فسيتم اعتبارها ضمن شبكة Green Field ، حيث سيتم استبدال الشبكة الحالية بالشبكة الجديدة تمامًا.
الطبقة المادية
تم تجعد مواصفات الطبقة المادية لـ XG-PON1 في أكتوبر 2009 ونشرها قطاع تقييس الاتصالات في مارس 2010. يتم تحديد الطول الموجي المصب من 1575-1580 نانومتر بواسطة FSAN. الفرقة C. تمت مقارنة النطاق L والنطاق O في اختيار الطول الموجي المنبع ، ولكن تم التخلص من النطاق C بسبب التداخل مع قنوات الفيديو RF. نظرًا لعدم توفر واقي النطاق الكافي على النطاق L ، ونتيجة لذلك ، تم إلغاء نفس الشيء أيضًا وتم اختيار جميع المقارنة فيما يتعلق بالإيجابيات والسلبيات O- النطاق لأن O + لديها متطلبات أعلى على المرشحات.
| بند | مواصفات |
|---|
| الألياف البصرية | ITU-T G.652 |
| خطة الطول الموجي المنبع | 1260 إلى 1280 نانومتر |
| خطة الطول الموجي المصب | 1575 إلى 1580 نانومتر |
| ميزانية السلطة | XG-PON1: من 14 إلى 29 ديسيبل XG-PON2: من 16 إلى 31 ديسيبل |
| معدل البيانات | المنبع: 2.48832 جيجابت في الثانية المصب: 9.95328 جيجابت في الثانية |
| أقصى وصول مادي | 20 كم |
| أقصى مدى منطقي | 60 كم |
وفقًا للجدول أعلاه ، فإن معدل نقل البيانات من XG-PON1 هو 10 جيجابت في الثانية بمعدل بيانات 9.5328 جيجابت في الثانية للحفاظ على الاتساق مع معدلات ITU-T النموذجية ، والتي تختلف عن IEEE 10GE-PON ، وهو 10.3125 جيجابت في الثانية.
طبقة HTC
تُعرف طبقة النقل (TC Layer) باسم طبقة تقارب الإرسال XGTC (XG-PON1) ، والتي تعمل على تحسين آلية المعالجة الأساسية. تعمل طبقة تقارب الإرسال على تحسين بنية الإطار وآلية التنشيط و DBA.
يتم التحسين في بنية تأطير XG-PON1 عن طريق محاذاة تصميم الإطار والحقل مع حدود الكلمات عن طريق مطابقة معدل XG-PON1. تعد آلية DBA أكثر مرونة مع الترقية ، بينما تتبع آلية التنشيط نفس مبدأ GPON.
السمتان المهمتان لطبقات XGTC هما -
كان تشفير البيانات ميزة اختيارية في GPON ، بينما في xG-PON1 توجد ثلاث طرق للمصادقة -
الأول يعتمد على معرف التسجيل (معرف منطقي)
الثاني يعتمد على قنوات OMCI (موروثة من GPON)
الثالث يعتمد على بروتوكولات IEEE 802.1x ، وهو نظام مصادقة ثنائي الاتجاه جديد.
يتم توفير التشفير الأولي وتشفير البث المتعدد أيضًا عبر طبقة XGTC.
الإدارة والتكوين
للإدارة والتكوين ، تم اعتماد توصية ITU-T (G.984.4) في XG-PON1 ، والتي تتوافق أيضًا مع الإصدارات السابقة مع GPON. نظرًا لأن GPON تستخدم تقنية OMCI للإدارة والتكوين ، بالمثل ، يستخدم XG-PON1 أكثر أو أقل من 90٪ منه مع تغييرات طفيفة في ITU-T (G.984.4).
في كلتا الحالتين (بالنسبة لـ GPON و XG-PON1) حيث يتم اعتماد تقنية الطبقة الدنيا ، لا يمثل هذا مصدر قلق كبير فيما يتعلق بالخدمة. العامل المهم هو تكوين قناة الطبقة الثانية لإعادة توجيه بيانات الخدمة بالشكل الصحيح. تتم تغطية جميع تكوينات L2 من جانب الشبكة إلى جانب المستخدم في نموذج OMCI L2.
يتم استخدام نموذج OMCI L2 لكل من التقنيات ، أي GPON و XG-PON1 لأن تعريف جانب الشبكة وجانب المستخدم هو نفسه لكلتا التقنيتين.
التوافقية
الجزء الأكثر إثارة للإعجاب في GPON و XG-PON1 هو قابلية التشغيل البيني. XG-PON1 متوافق مع الإصدارات السابقة مع GPON ، بمعنى آخر ، يمكن لـ ONT / ONU المتصل بـ GPON OLT العمل مع XG-PON1 OLT أيضًا. تم إنشاء مجموعة في عام 2008 من قبل FSAN ، والتي تعرف باسم OISG (مجموعة دراسة تنفيذ OMSI).
اقتصرت هذه المجموعة على دراسة توصيات (G.984.4) لقابلية التشغيل البيني OMCI لإدارة قناة ONT والتحكم (OMCC) وإدارة جودة الخدمة وتكوين البث المتعدد وتحديثات إصدار S / W وتكوين L2. الرقم الرسمي [G.984.4] هو [ITU-T G.impl984.4] ويسمى أيضًا دليل تنفيذ OMCI.
WDM-PON
الرسم التوضيحي التالي مخصص لـ WDM-PON ، والذي يُظهر أيضًا مجموعة من شبكات توجيه الموجة (AWGs). تُستخدم هذه مع الطول الموجي MUX و DEMUX.
P2MP WDM-PON
في WDM-PON ، مطلوب طول موجي مختلف لـ ONT مختلفة. يحصل كل ONT على طول موجي حصري ويتمتع بموارد عرض النطاق الترددي للطول الموجي. بمعنى آخر ، يعمل WDM-PON على طوبولوجيا منطقية من نقطة إلى متعددة النقاط (P2MP).
في WDM-PON ، يجب أن يكون AWG بين OLT و ONT. يعتمد كل منفذ من منافذ AWG على الطول الموجي ويرسل جهاز الإرسال والاستقبال البصري في كل ONT إشارات ضوئية بطول موجة محدد يحدده المنفذ الموجود على AWG.
في تقنية WDM ، تسمى أجهزة الإرسال والاستقبال ذات الأطوال الموجية المحددة أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية الملونة ، ويُعرف جهاز الإرسال والاستقبال ، الذي يمكن استخدامه لأي طول موجي ، باسم جهاز الإرسال والاستقبال عديم اللون . هناك تعقيد في استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية الملونة ، والتي توفرها خدمة المعالجة وتبتكر التخزين.
تعتبر مكونات AWG حساسة لدرجة الحرارة نتيجة لذلك ، فهناك بعض التحديات التي تواجه WDMPON فيما يتعلق بمعالجة الاتساق في الوقت الفعلي بين الطول الموجي لأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية ومنفذ AWG المتصل وبين أطوال موجات المنفذ على AWG المحلي (عند CO) والميناء على AWG البعيد.
ODSM-PON
في ODSM-PON ، تظل الشبكة دون تغيير من CO إلى مباني المستخدم باستثناء تغيير واحد ، وهو موزع WDM نشط. سيتم وضع موزع WDM بين OLT و ONT ليحل محل الفاصل السلبي. في ODSM-PON ، يتبنى المصب إدارة الطلب على المياه (WDM) ، مما يعني أن البيانات الموجهة نحو ONT تستخدم أطوال موجية مختلفة لمختلف ONT وفي المنبع ، يتبنى ODSN-PON تقنيات TDMA + WDMA الديناميكية.
معايير XGPON
يصف الجدول التالي معايير XGPON.
| وقت الإصدار | الإصدار |
|---|
| G.987 | 2010.01 | 1.0 |
| 2010.10 | 2.0 |
| 2012.06 | 3.0 |
| G.987.1 | 2010.01 | 1.0 |
| G.987.1Amd1 | 2012.04 | 1.0AMD1 |
| G.987.2 | 2010.01 | 1.0 |
| 2010.10 | 2.0 |
| G.987.2Amd1 | 2012.02 | 2.0AMD1 |
| G.987.3 | 2010.10 | 1.0 |
| G.987.3Amd1 | 2012.06 | 1.0AMD1 |
| G.988 | 2010.10 | 1.0 |
| G.988Amd1 | 2011.04 | 1.0AMD1 |
| G.988Amd2 | 2012.04 | 1.0AMD2 |
تم توحيد GPON - ITU و FSAN في عام 2005 ، مع الامتثال لمعايير سلسلة G.984 ×.
NGPON1 -
تم إصدار معايير G.987 / G.988 XGPON في عام 2011.
قامت بتوحيد XGPON بسرعة 2.5 جيجابت في الثانية / 10 جيجابت في الثانية للتنزيل.
تستخدم كل من GPON و XGPON أطوال موجية مختلفة للتعايش في شبكة واحدة.
NGPON2 -
الميزات الرئيسية لـ XG-PON1
يصف الجدول التالي الميزات الرئيسية لـ XG-PON1.
| بند | المتطلبات | ملاحظة |
|---|
| سرعة المصب (DS) | الاسمي 10 جيجابت / ثانية | |
| سرعة المنبع (الولايات المتحدة) | 2.5 جيجابت / ثانية الاسمي | يُشار إلى XG-PON بسرعة 10 جيجابت / ثانية في الولايات المتحدة على أنها XGPON2. إنه للدراسة المستقبلية. |
| طريقة المضاعفة | TDM (DS) / TDMA (الولايات المتحدة) | |
| ميزانية الخسارة | 29 ديسيبل و 31 ديسيبل (فئات اسمية) | الفصل الموسع للدراسة المستقبلية. |
| نسبة تقسيم | على الأقل 1:64 (1: 256 أو أكثر في الطبقة المنطقية) | |
| مسافة الألياف | 20 كم (60 كم أو أكثر مسافة منطقية) | |
| التعايش | مع GPON (1310/1490 نانومتر) مع RF-Video (1550 نانومتر) | |
فئة الطاقة الضوئية XG-PON
يصف الجدول التالي الحد الأدنى والحد الأقصى للخسارة لفئة الطاقة الضوئية XG-PON.
| فئة "Nominal1" (فئة N1) | فئة "Nominal2" (فئة N2) | فئة "Extended1" (فئة E1) | فئة "Extended2" (فئة E2) |
|---|
| الحد الأدنى من الخسارة | 14 ديسيبل | 16 ديسيبل | 18 ديسيبل | 20 ديسيبل |
| أقصى خسارة | 29 ديسيبل | 31 ديسيبل | 33 ديسيبل | 35 ديسيبل |
