Vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti

2. TOLALI OPTIK ALOQA TARMOQLARINI (TOAT) GPON TEXNOLOGIYASI ASOSIDA LOYIHALASHTIRISH ASOSLARI


2.1. Tolali Optik Aloqa Tarmoqlarini GPON texnologiyasida ishlash prinspi

PON (Gigabit PON) kirish tarmoqning GPON arxitekturasini ITU-T G.984.x standarti bilan APON/BPON texnologiyasining tabiiy davomi sifatida ko‘rib chiqish mumkin.

Bu bilan PON tarmoq bandi va turli xizmatlar yuborishning samaradorligini oshirish amalga oshiriladi. GPON standarti ITU-T G.984.3 2003-yilda qabul qilingan. GPON texnologiyasi 125 mikrosoniyadan iborat bo‘lgan moslashtirilgan kadrlar strukturasi bilan ta'minlanadi (SDH kadrlari kabi) va 622 Mbit/s dan 2.5 Gbit/s gacha uzatish tezligi bilan to‘g‘ri keladi, quyidagi bo‘shlanish va o‘sish uchun PON daraxtida ham simmetrik bit tezligi, ham asimmetrik bit tezligini qo‘llab-quvvatlaydi va ITU-T G.7041 GFP (Generic Framing Protocol, umumiy kadrlar protokoli) standarti asosida ishlaydi, har qanday xizmatning (vaqt bo‘yicha ajratish bilan) sinxron transport protokoliga inkapsulyatsiyani ta'minlaydi.

2.1-rasm. GPON qatlam tuzilishi

Oʻrganishlar, trafikning eng yomon tarqalish va tezlik oʻzgarishlarida ham, pashsha samarasida band ishlatish 71% ga nisbatan, GPONda band ishlatishning 93-95% darajasini koʻrsatadi. Shuningdek, GPONning yangi foydali xususiyatlari joriy etilgan: himoya oʻtkazishi; xizmatlar qoʻshish va maʼlumotlar himoyalash. 1+1 toʻliq himoya va 1:1 optik liniya qisman himoya oʻtkazishni taʼminlaydi. Xizmatlar qoʻshish, WDM multiplexingdan foydalanish imkoniyatini taʼminlayadi. Oʻsish maʿlumotlarini himoya qilish uchun, shifrlash vositalaridan foydalaniladi. Fizikaviy darajada, qarshilikni toʻgʻrilash (FEC) kuchlantirish toʻgʻrisida (Forward Error Correction) Reeda - Solomoning tip RS kodi (Reed-Solomon kodi ITU-T J.81-da aniqlangan). Optik yuboruvchilarning kuchini tartibga solish ham mumkin.
Yuborilayotgan ma'lumotlar tuzilmasi GTC (Gigabitcapable passiv optik tarmoq tarqatish) kadridan iborat boʻlib, 125 mikrosaniyadan iborat, pastan yukari yoʻnalishlarda ham, yuqori yukari yoʻnalishlarda ham sinxronizatsiyani taʼminlaydi, bu TDM xizmatlar uchun zarur boʻlgan 8kHz chastotasi bilan.
10 Gbit/s tezlikdagi PON texnologiyalari. PON texnologiyasida 10 Gbit/s tezlikdagi uzatishni amalga oshirish muammolari bilan shugʻullanayotgan tashkilotlar, masalan, IEEE va ITU-T kabi, unda koʻrsatilgan standartlarning jamlanishiga olib kelganlar:

• 
  G.987/2010 10-Gigabit-capable passiv optik tarmoq (XG-PON) sistemalar;
  
• 
  G.987.1/2010 10-Gigabit-capable passiv optik tarmoq (XG-PON) sistemalar;
  

Umumiy talablar:

• 
  G.987.3/2011 10-Gigabit-capable passiv optik tarmoq (XG-PON) sistemalar: TC Layer tasviri, va hokazo.
  

GPON va GEPON uchun protokol tuzilmasini saqlab qolish bilan, pastadan (downstream) va yuqoridan (upstream) ma'lumotlar va xizmatlar bilan kadrlarni oʻtkazish uchun fizikaviy interfeyslarining xususiyatlari oʻzgaradi.
Shuningdek, OLT dan ONU ga 1575-1580 nm atrofida shtirlangan zonada 9,95328 Gbit/s tezlikda, NRZ kodlash bilan, OLTdan ONUga yoʻnalishda 1260-1280 nm atrofida 2,48832 Gbit/s tezlikda, NRZ kodlash bilan ma'lumot oʻtkazish tezligi mavjud.
Bugungi kunga kelib, 2 ta PON texnologiyasi keng tarqaldi va telekommunikatsiya uskunalari ishlab chiqaruvchilari quyidagi qurilmalarni taklif qilishadi:
GPON (Gigabit PON) – ITU G.984;
GEPON (Gigabit Ethernet PON) – IEE 802.3ah.
GPON va GEPON o'rtasidagi asosiy farqlar GPON uchun kattaroq quyi oqim o'tkazuvchanligi (DownStream, DS): GEPON uchun 2,5G va 1,25G. Va shuningdek, boshqa ramka tuzilishi: GEPON-da u Ethernet-ga imkon qadar o'xshash, GPON-da esa u yanada murakkab va SDH-ni eslatadi.
PONning yana bir turi mavjud: TurboGEPON. Bu standartlashtirilmagan texnologiya (IEEE 802.3ah asosidagi). GEPON dan asosiy farqi DS diapazoni 2,5G gacha ortdi.
GEPON da Ethernet paketlari PON tarmog'i orqali o'zlarining mahalliy formatida uzatiladi. GPON tarmog'ida ma'lumotlarni uzatish uchun ikki darajadagi inkapsulyatsiya talab qilinadi. Birinchidan, telefon tarmoqlari (TDM, E1 / T1) va Ethernet freymlarining axborot oqimlari GFP formatiga o'xshash formatga ega bo'lgan o'zgaruvchan foydali yuk uzunligiga ega GEM ramkalariga (GTC Encapsulation Method) "qadoqlangan" (Generic Frame Procedure, ITU-T). G.7401). Ikkinchidan, ATM xujayralari va GEM freymlari birgalikda GTC freymlariga inkapsullanadi, ular oxir-oqibat PON tarmog'i orqali uzatiladi. GEM texnologiyasi ramka parchalanishini amalga oshiradi, bu GEPON texnologiyasida mavjud emas, bu esa tarmoqli kengligi samaradorligini pasaytiradi.
GPON qurilmalarga murojaat qilish uchun 8 bitli identifikatorlardan (ONU-ID) foydalanadi. Har bir ONT bilan har bir PON daraxti uchun 4094 gacha bir vaqtning o'zida bir nechta virtual ulanishlarni yaratishingiz mumkin (Alloc-ID teglari ishlatiladi). Har bir virtual ulanish uchun tarmoqli kengligi alohida tanlanadi.
GTC kadrlari, ularning tuzilishini hisobga olgan holda, OTN tarmoqlari orqali uzatish uchun mos keladi. OTU-2 konteynerlari to'rtta GPON signalini uzatish uchun ishlatiladi.

2.2-rasm. GPON va GEPON tarmoqlarida ma'lumotlarni inkapsulyatsiya qilish

GPON-ning EPON-ga nisbatan asosiy texnik afzalliklari quyi oqim tezligining yuqoriligi, elektron kommutatsiyalangan tarmoqlar (TDM) trafigini uzatishning yanada samarali mexanizmlari va sinxronizatsiya mexanizmlarining mavjudligidir.

Xuddi shu omil bilan GPON abonenti GEPON abonentiga qaraganda ikki baravar past oqim uzatish tezligiga ega. Split nisbati 1:32 bo‘lganida GPON abonenti 73 Mb/s, GEPON abonenti esa 30 Mb/s, taqsimoti 1:64, mos ravishda 36 Mb/s va 15 Mb/s bo‘ladi.
GPON dastlab quvvat darajasini sozlash mexanizmini qo'llab-quvvatlaydi, bunda markaziy tugun ONT ni transmitter kuchini uchta qiymatdan biriga o'zgartirishga "majburlashi" mumkin. Joriy daraja haqida ma'lumot yuqori oqimdagi har bir ONTdan keladi. GEPON-da abonent tugunida faqat bitta quvvat darajasi qo'llab-quvvatlanadi.
Quyida ikkita eng keng tarqalgan standartning asosiy xususiyatlarining qiyosiy jadvali keltirilgan:

2.1-jadval

Taqqoslash uchun PON Technologiyalari xususiyatlari