Wat is het verschil tussen EPON- en GPON-glasvezelnetwerken?
EPON en GPON zijn populaire versies van passieve optische netwerken (PON's). Deze korteafstandsnetwerken van glasvezelkabels worden gebruikt voor internettoegang, Voice over Internet Protocol (VoIP) en digitale tv-levering in grootstedelijke gebieden. Andere toepassingen zijn backhaul-verbindingen voor cellulaire basisstations, wifi-hotspots en zelfs gedistribueerde antennesystemen (DAS). De belangrijkste verschillen tussen hen liggen in de protocollen die worden gebruikt voor downstream- en upstream-communicatie.
Passieve optische netwerken
EPON en GPON zijn populaire versies van passieve optische netwerken (PON's). Deze korteafstandsnetwerken van glasvezelkabels worden gebruikt voor internettoegang, Voice over Internet Protocol (VoIP) en digitale tv-levering in grootstedelijke gebieden. Andere toepassingen zijn backhaul-verbindingen voor cellulaire basisstations, wifi-hotspots en zelfs gedistribueerde antennesystemen (DAS). De belangrijkste verschillen tussen hen liggen in de protocollen die worden gebruikt voor downstream- en upstream-communicatie.
Passieve optische netwerken
De term FTTx wordt gebruikt om aan te geven hoe ver een vezelrun is. In FTTH is x voor thuis. Je kunt het ook FTTP of glasvezel tegenkomen op het terrein. Een andere variatie is FTTB voor vezels naar het gebouw. Deze drie versies definiëren systemen waarbij de vezel volledig loopt van de dienstverlener tot de klant. In andere vormen loopt de vezel niet helemaal naar de klant. In plaats daarvan wordt het uitgevoerd naar een tijdelijk knooppunt in de buurt. Dit wordt FTTN genoemd voor vezel naar het knooppunt. Een andere variatie is FTTC, of vezel aan de stoeprand. Ook hier loopt de vezel niet helemaal naar huis. FTTC- en FTTN-netwerken kunnen de koperen telefoonlijn van een klant zonder afgeschermde twisted-pair (UTP) gebruiken om de diensten tegen lagere kosten uit te breiden. Een snelle ADSL-lijn voert bijvoorbeeld de glasvezelgegevens naar de apparaten van de klant.
De typische PON-opstelling is een point-to-multi-point (P2MP) netwerk waarbij een centrale optische lijnterminal (OLT) bij de faciliteit van de serviceprovider tv- of internetservice distribueert naar maar liefst 16 tot 128 klanten per glasvezellijn (zie de afbeelding) . Optische splitters, passieve optische apparaten die een enkel optisch signaal in meerdere gelijkwaardige signalen met een lager vermogen verdelen, distribueren de signalen naar gebruikers. Een optische netwerkeenheid (ONU) beëindigt de PON bij de klant thuis. De ONU communiceert meestal met een optische netwerkterminal (ONT), wat een afzonderlijke box kan zijn die de PON verbindt met tv-toestellen, telefoons, computers of een draadloze router. De ONU / ONT kan één apparaat zijn.
In de basismethode voor stroomafwaartse distributie op één golflengte van licht van OLT tot ONU / ONT ontvangen alle klanten dezelfde gegevens. De ONU herkent gegevens die op elke gebruiker zijn gericht. Voor de stroomopwaartse van ONU naar OLT wordt een time division multiplex (TDM) -techniek gebruikt waarbij aan elke gebruiker een tijdslot op een andere golflengte van licht wordt toegewezen. Met deze opstelling fungeren de splitters als vermogenscombinatoren. De stroomopwaartse transmissies, burst-mode-operaties genoemd, vinden willekeurig plaats als een gebruiker gegevens moet verzenden. Het systeem wijst naar behoefte een slot toe. Omdat bij de TDM-methode meerdere gebruikers bij een enkele overdracht betrokken zijn, is de stroomopwaartse gegevenssnelheid altijd langzamer dan de stroomafwaartse snelheid.
GPON
In de loop der jaren zijn verschillende PON-normen ontwikkeld. Aan het einde van de jaren negentig creëerde de International Telecommunications Union (ITU) de APON-standaard, die de Asynchronous Transfer Mode (ATM) gebruikte voor pakketoverdracht op lange afstand. Omdat ATM niet langer wordt gebruikt, is een nieuwere versie gemaakt met de naam breedband PON of BPON. Aangewezen als ITU-T G.983, deze norm voorzag stroomafwaarts 622 Mbits / s en 155 Mbit / s stroomopwaarts.
Hoewel BPON nog steeds in sommige systemen kan worden gebruikt, gebruiken de meeste huidige netwerken GPON of Gigabit PON. De ITU-T-standaard is G.984. Het levert 2.488 Gbit / s stroomafwaarts en 1.244 Gbit / s stroomopwaarts.
GPON maakt gebruik van optische golflengteverdelingsmultiplexing (WDM), zodat een enkele vezel kan worden gebruikt voor zowel stroomafwaartse als stroomopwaartse gegevens. Een laser op een golflengte (λ) van 1490 nm verzendt stroomafwaartse gegevens. Stroomopwaartse gegevens worden verzonden op een golflengte van 1310 nm. Als tv wordt gedistribueerd, wordt een golflengte van 1550 nm gebruikt.
Terwijl elke ONU de volledige downstream-snelheid van 2.488 Gbit / s krijgt, gebruikt GPON een time division multiple access (TDMA) -formaat om een specifiek tijdslot aan elke gebruiker toe te wijzen. Dit verdeelt de bandbreedte zodat elke gebruiker een fractie krijgt zoals 100 Mbit / s, afhankelijk van hoe de serviceprovider deze toewijst.
De stroomopwaartse snelheid is lager dan het maximum omdat deze wordt gedeeld met andere ONU's in een TDMA-schema. De OLT bepaalt de afstand en tijdsvertraging van elke abonnee. Vervolgens biedt software een manier om tijdsloten toe te wijzen aan stroomopwaartse gegevens voor elke gebruiker.
De typische split van een enkele vezel is 1:32 of 1:64. Dat betekent dat elke vezel tot 32 of 64 abonnees kan bedienen. Split-ratio's tot 1: 128 zijn mogelijk in sommige systemen.
Wat het gegevensformaat betreft, kunnen de GPON-pakketten ATM-pakketten direct verwerken. Bedenk dat ATM alles verpakt in pakketten van 53 bytes met 48 voor gegevens en 5 voor overhead. GPON gebruikt ook een generieke inkapselingsmethode om andere protocollen te dragen. Het kan Ethernet, IP, TCP, UDP, T1 / E1, video, VoIP of andere protocollen inkapselen zoals gevraagd door de gegevensoverdracht. De minimale pakketgrootte is 53 bytes en het maximum is 1518. AES-codering wordt alleen stroomafwaarts gebruikt.
De nieuwste versie van GPON is een 10-Gigabit-versie genaamd XGPON of 10G-PON. Aangezien de vraag naar video en over-the-top (OTT) tv-diensten is toegenomen, is er een toenemende behoefte om lijnsnelheden te verhogen om de massieve gegevens van high-definition video te verwerken. XGPON dient dit doel. De ITU-standaard is G.987.
De maximale snelheid van XGPON is 10 Gbit / s (9,95328) stroomafwaarts en 2,5 Gbit / s (2,48832) stroomopwaarts. Verschillende WDM-golflengten worden gebruikt, 1577 nm stroomafwaarts en 1270 nm stroomopwaarts. Hierdoor kan 10-Gbit / s-service op dezelfde vezel naast standaard GPON bestaan. Optische splitsing is 1: 128 en gegevensindeling is hetzelfde als GPON. Het maximale bereik is nog steeds 20 km. XGPON is nog niet breed geïmplementeerd, maar biedt een uitstekend upgradepad voor serviceproviders en klanten.
De meeste PON's zijn zo geconfigureerd. Het aantal splitters en split-niveaus varieert met de leverancier en het systeem. Split-ratio's zijn meestal 1:32 of 1:64 maar kunnen hoger zijn.
EPON
Het Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) heeft nog een nieuwere PON-standaard ontwikkeld. EPON 802.3ah is gebaseerd op de Ethernet-standaard 802.3 en specificeert een vergelijkbaar passief netwerk met een bereik tot 20 km. Het gebruikt WDM met dezelfde optische frequenties als GPON en TDMA. De gegevenssnelheid van de ruwe lijn is 1,25 Gbit / s in zowel de stroomafwaartse als stroomopwaartse richtingen. Soms hoort u het netwerk dat Gigabit Ethernet PON of GEPON wordt genoemd.
EPON is volledig compatibel met andere Ethernet-standaarden, dus er is geen conversie of inkapseling nodig bij aansluiting op Ethernet-netwerken aan beide uiteinden. Hetzelfde Ethernet-frame wordt gebruikt met een payload van maximaal 1518 bytes. EPON maakt geen gebruik van de CSMA / CD-toegangsmethode die in andere versies van Ethernet wordt gebruikt. Aangezien Ethernet de primaire netwerktechnologie is die wordt gebruikt in lokale netwerken (LAN's) en nu in metro-netwerken (MAN's), is er geen protocolconversie nodig.
Er is ook een 10-Gbit / s Ethernet-versie aangewezen 802.3av. De werkelijke lijnsnelheid is 10.3125 Gbit / s. De primaire modus is stroomopwaarts en stroomafwaarts 10 Gbit / s. Een variatie gebruikt 10 Gbit / s stroomafwaarts en 1 Gbit / s stroomopwaarts. De 10-Gbit / s-versies gebruiken verschillende optische golflengten op de vezel, 1575 tot 1580 nm stroomafwaarts en 1260 tot 1280 nm stroomopwaarts, zodat het 10-Gbit / s-systeem golflengtemultiplex kan zijn op dezelfde vezel als een standaard 1-Gbit / s systeem.
Samenvatting
Telecommunicatiebedrijven gebruiken PON's om triple play-diensten, waaronder tv, VoIP-telefoon en internetdienst, aan abonnees te bieden. Het voordeel is veel hogere gegevenssnelheden die essentieel zijn voor videodistributie en andere internetdiensten. De lage kosten van passieve componenten betekent eenvoudiger systemen met minder componenten die falen of onderhoud vereisen. Het belangrijkste nadeel is het kortere bereik mogelijk, meestal niet meer dan 20 km of 12 mijl. PON's worden steeds populairder naarmate de vraag naar snellere internetdiensten en meer video groeit. GPON is het populairst in de VS, zoals het Foist-systeem van Verizon. EPON-systemen komen vaker voor in Azië en Europa.
De meeste PON's zijn zo geconfigureerd. Het aantal splitters en split-niveaus varieert met de leverancier en het systeem. Split-ratio's zijn meestal 1:32 of 1:64 maar kunnen hoger zijn.