EPON vs GPON
Technoleg Dewis ar gyfer Cyflenwi Gwasanaethau'r Genhedlaeth Nesaf Yng Ngogledd America, yn draddodiadol dim ond i gwsmeriaid menter fawr y bu gwasanaethau data ar 100 megabit ynghyd â chyfraddau cymesur oherwydd costau uchel adeiladu ffibr ac offer data menter. Mae cwsmeriaid menter bach i ganolig wedi cael eu trosglwyddo i fodem cebl perfformiad is neu dechnolegau DSL sydd wedi profi na allant ddarparu lled band cymesur uchel yn economaidd. Nawr bod cwsmeriaid menter bach i ganolig yn mabwysiadu cymwysiadau lled band-ddwys fel gwasanaethau cwmwl, mae'r galw am berfformiad Ethernet ffibr pwrpasol ar bwynt pris modem DSL neu gebl yn cynyddu'n gyflym. Mae hyn, yn ei dro, yn cymell gweithredwyr i ymchwilio i dechnolegau a all ganiatáu iddynt fodloni gofynion gwasanaeth y farchnad broffidiol hon yn broffidiol. Mae atebion Ethernet menter pwrpasol presennol, er eu bod yn gallu cwrdd â'r gofynion technoleg, yn rhy ddrud i gefnogi disgwyliadau prisiau'r cwsmer busnes bach i ganolig yn effeithiol. Mae Rhwydweithio Optegol Goddefol (PON) yn cynnig posibiliadau addawol o ran ansawdd gwasanaeth a phwynt prisiau. Mae gan weithredwyr ddau ddewis technoleg dilys i wasanaethu'r farchnad hon: EPON a GPON. Er bod GPON yn cael ei ddefnyddio'n helaeth yng Ngogledd America ar hyn o bryd, mae EPON yn mynd i gymryd ei le, sy'n fuddsoddiad technoleg uwchraddol ar gyfer darparu gwasanaethau Ethernet menter preswyl a bach i ganolig. Mae'r papur hwn yn archwilio'r rhesymau pam mai EPON yw'r dechnoleg o ddewis ar gyfer darparu gwasanaethau Ethernet o ansawdd menter fawr i fentrau bach neu ganolig a chwsmeriaid preswyl am bris y maent yn barod i'w dalu. Goresgyn Cyfyngiadau Seilwaith DOCSIS®
Mae gweithredwyr cebl wedi bod yn gwasanaethu cwsmeriaid menter bach i ganolig ers amser maith gan ddefnyddio dyfeisiau DOCSIS. Fodd bynnag, maent yn ei chael yn anymarferol yn weithredol ac yn ariannol i gyflawni'r newidiadau radical i'r seilwaith DOCSIS presennol sy'n angenrheidiol i gadw i fyny â galw cwsmeriaid am offrymau gwasanaeth cymesur cyflymach uwch. Mae darparu lled band cymesur gan ddefnyddio DOCSIS bob amser wedi bod yn her oherwydd y nifer gyfyngedig o sianeli i fyny'r afon sydd ar gael fel y'u diffinnir yn y safon DOCSIS wreiddiol. Mae'r cyfyngiad hwn wedi arwain at wasanaethau modem cebl yn esblygu i ffafrio lled band mawr i lawr yr afon, yn aml yn fwy na 100 Mbs, tra bod galluoedd i fyny'r afon o gynhyrchion y mwyafrif o weithredwyr wedi'u cyfyngu i 10 Mbs neu'n is. Mae'n wir bod safon DOCSIS 3.0 yn diffinio sianeli RF ychwanegol sy'n caniatáu ehangu capasiti i fyny'r afon, ond mae tynnu hidlwyr o'r seilwaith cebl presennol i gefnogi'r ystodau amledd newydd yn ymarfer dwys cyfalaf nad yw'r mwyafrif o weithredwyr cebl yn frwd i'w gyflawni. Er mwyn gwella perfformiad rhwydwaith wrth ostwng y gost o ddarparu cyflymderau uwch a lled band cymesur, mae gweithredwyr cebl yn chwilio am atebion sy'n cyfuno perfformiad Ethernet pwrpasol â chostau cyfalaf a gweithredol isel dyfeisiau DOCSIS. Mae PON yn dod i'r amlwg fel dewis arall apelgar oherwydd ei ddefnydd o offer cost isel i ddarparu cyflymderau gigabit cymesur, ei gefnogaeth i gynigion gwasanaeth lluosog, a'i imiwnedd i namau amledd radio a all amharu ar ansawdd profiad cwsmeriaid a chwyddo costau gweithredol.
Safonau Cystadlu: EPON yn erbyn GPON
Mae'r defnydd prif ffrwd o PON ar gyfer gwasanaethau tanysgrifiwr yn gymharol newydd yn yr Unol Daleithiau, gyda Verizon yn cynnig ei wasanaeth FiOS gyntaf yn dechrau yn 2005 ac offrymau Google City Kansas Fiber yn 2012. I'r gwrthwyneb, ar adeg ysgrifennu, mae gan Asia fwy na deg ar hugain miliwn Porthladdoedd EPON wedi'u defnyddio. Wedi'i safoni i ddechrau fel PON wedi'i seilio ar ATM, neu APON, gan yr ITU ar ddiwedd y 1990au, mae PON wedi esblygu i'r hyn sydd bellach yn ddau weithrediad safonau rhyngwladol cystadleuol o'r ITU (GPON) a'r IEEE (EPON). Mae gan safon GPON fantais o amseriad y farchnad yng Ngogledd America; cadarnhawyd safonau cyfres ITU-T G.984.x yn 2003, tra na chadarnhaodd yr IEEE safon 802.3ah tan 2004, flwyddyn yn ddiweddarach. Roedd amseriad cadarnhau'r safon GPON, ynghyd â'i allu i gario gwasanaethau TDM brodorol, yn debygol o gyfrannu at ei ddewis fel platfform ar gyfer lleoli FiOS Verizon, sy'n esbonio pam mae GPON ar hyn o bryd yn cyfrif am y mwyafrif o leoliadau FTTH yn Gogledd America.
Yn wreiddiol, roedd gan GPON fantais dechnegol yn y farchnad yn yr ystyr bod ei haen cydgyfeirio trawsyrru yn gartrefol nid yn unig i grynhoi fframiau Ethernet brodorol, ond hefyd i gelloedd ATM a gwasanaethau TDM. Gwnaeth y gallu hwn ei wneud yn ddewis delfrydol i gludwyr sy'n dymuno darparu gwasanaethau llais a data ar yr un pryd i'w cwsmeriaid. Gan fod gwasanaethau teleffoni wedi mudo o TDM traddodiadol i IP, mae'r fantais dechnegol hon o GPON dros EPON bellach wedi colli'r rhan fwyaf o'i berthnasedd.
Rhinweddau Economaidd a Thechnegol Cymharol EPON a GPON
Mae costau'r offer dosbarthu optegol (math o ffibr, holltwyr, cysylltwyr ac ati) yn debyg ar gyfer GPON ac EPON. Mae'r amrywiad technegol sylfaenol ac felly'r gost rhwng y ddwy safon i'w gael yn yr OLT a'r ONU. Y prif wahaniaethau cydran yn yr OLT a'r ONU ar gyfer GPON ac EPON yw'r modiwlau ASIC / FPGA ac optegol. Mae mwyafrif y cynhyrchion GPON sydd ar gael ar y farchnad yn seiliedig ar FPGA, tra bod cynhyrchion EPON yn defnyddio ASICs cost is yn bennaf. Er ei bod yn sylweddol ddrytach offer i adeiladu ASIC, unwaith y bydd y buddsoddiad ymlaen llaw hwn wedi'i wneud, mae'r costau cynhyrchu yn llawer is nag ar gyfer sglodion FPGA ac mae'r costau'n cael eu gyrru i lawr ymhellach yn gyfrannol â chyfaint y sglodion a gynhyrchir. Roedd galw mawr am EPON yn Asia, lle mae degau o filiynau o unedau wedi'u defnyddio hyd yma, wedi caniatáu i weithgynhyrchwyr amorteiddio'r buddsoddiad ASIC cychwynnol wrth barhau i ostwng cost y cydrannau wrth i'r galw, ac felly cyfaint, dyfu. Mae'r arbedion maint gwell ar gyfeintiau uwch ar gyfer gweithgynhyrchwyr ASIC yn awgrymu ei bod yn annhebygol y bydd cynhyrchion GPON yn dirywio mor gyflym yn y pris ag y mae sglodion EPON wedi'i wneud hyd yn hyn (a byddant yn parhau i wneud wrth i'r galw gynyddu). At hynny, mae'r modiwlau optegol ar gyfer GPON hefyd yn ddrytach nag EPON oherwydd y modiwleiddio laser diffodd cyflymach a'r lefelu pŵer laser lluosog sy'n ofynnol gan y safon ITU-T. Yn ogystal, mae'r gyfradd 2.4 Gbps a ddefnyddir gan lawer o weithgynhyrchwyr GPON yn ansafonol i'r diwydiant optegol sy'n cyfyngu ar faint o alw sy'n angenrheidiol i leihau costau gweithgynhyrchu ar gyfer y dyfeisiau hynny. Mae'n amheus iawn y gall cost offer GPON fyth fod mor isel â chost EPON yn y tymor hir.
Mae gan EPON fantais dechnegol amlwg mewn rhwydwaith lle mae gwasanaethau'n cael eu diffinio fel Ethernet neu IP dros Ethernet, yn yr ystyr bod fframiau Ethernet yn cael eu cludo'n frodorol ar y rhwydwaith optegol goddefol. Mae GPON angen dwy haen o amgáu i gario'r un traffig. Yn GPON, yn gyntaf rhaid crynhoi data Ethernet a fframiau TDM yn fframiau GEM sydd wedyn yn cael eu crynhoi ymhellach ynghyd â fframiau ATM i mewn i fframiau GTC i'w cludo ar y PON. Er bod y dull hwn wedi gweithio'n dda lle roedd angen cludo traffig TDM a ATM brodorol, mewn rhwydwaith holl-Ethernet mae cynnwys amgáu GEM a GTC yn ychwanegu cymhlethdod diangen ac nid yw'n cynnig unrhyw fudd gwirioneddol wrth gludo fframiau Ethernet pur.
Mae GPON wedi'i archifo'n benodol i gefnogi cysylltiadau pwynt i bwynt; felly, lle mae angen pontio Ethernet neu gefnogaeth LAN / VLAN, rhaid gwneud hyn i fyny'r afon o'r OLT gydag offer troshaenu. I'r gwrthwyneb, mae darparu gwasanaethau a ddiffiniwyd gan MEF yn alluoedd safonol systemau EPON.
Oherwydd bod EPON wedi'i adeiladu ar safonau Ethernet IEEE 802.3, mae'n etifeddu'r MIBs Ethernet safonol sy'n cael cefnogaeth dda gan y systemau OSS a ddefnyddir eisoes i reoli rhwydweithiau cludwyr. Yn ogystal, mae cefnogaeth manyleb CableLabs® DPoE ™ sydd bellach yn cael ei chynnwys yn offer EPON yn caniatáu defnyddio APIs safonol presennol i ddarparu, rheoli a chynnal gosodiadau EPON yn hawdd. Dyluniwyd DPoE i gyfryngu rhwng systemau darparu a rheoli DOCSIS presennol gweithredwr i beri i'r dyfeisiau OLT ac ONU yn rhwydwaith PON ymddangos fel pe baent yn CMTS DOCSIS a modem cebl. Mae'n bwysig nodi bod DPoE yn annog gweithgynhyrchwyr offer i ymgorffori galluoedd yn eu systemau fel eu bod yn cefnogi set o APIs wedi'u safoni gan ddiwydiant i ddarparu gwasanaethau. Mae hyn nid yn unig yn caniatáu i weithredwyr cebl awtomeiddio'r broses o ddarparu gwasanaethau Ethernet mewn modd ailadroddadwy ac effeithlon gan ddefnyddio eu swyddfa gefn bresennol, ond mae hefyd yn darparu mecanwaith darparu a chynnal safonedig adeiledig i bob cwmni telathrebu ei ddefnyddio. Nid yw'r budd-dal hwn ar gael mewn cynhyrchion GPON.
Er bod y fframwaith darparu safonedig hwn yn dechrau cael ei fabwysiadu gan ddarparwyr cebl, bydd y gallu i ddefnyddio proses ddarparu a gosod ddealladwy waeth pwy a weithgynhyrchodd yr offer yn parhau i danio mwy o bobl yn defnyddio EPON yng Ngogledd America. Mae hyn oherwydd bod gweithrediadau rhwydwaith yn “lle mae'r rwber yn cwrdd â'r ffordd” yn yr ystyr ei fod yn un o'r ffactorau cyfrannol pwysicaf wrth reoli costau a gwella effeithlonrwydd a chynhyrchedd. Mae'r mwyafrif o systemau OSS presennol wedi'u hysgrifennu i fynd i'r afael â mathau penodol o galedwedd, yn hytrach na'r caledwedd sy'n cael ei ddylunio i gydymffurfio â set o APIs o safon diwydiant. Bydd mabwysiadu safonau meddalwedd cyffredin, yn hytrach na goruchafiaeth gyfredol rhyngwynebau OSS perchnogol, yn hwyluso rhyngweithrededd ac yn llyfnhau'r prosesau o ddarparu a darparu gwasanaethau. Yn y pen draw, bydd APIs OSS safonedig yn gwella dewis marchnad gweithredwyr, gan eu galluogi i ddewis offer yn seiliedig ar deilyngdod economaidd a thechnegol yn hytrach na chael eu cloi i mewn i un gwerthwr fel sy'n gyffredin yn rhwydweithiau'r mwyafrif o weithredwyr. Mae buddion posibl y datblygiad hwn yn amlwg i'w gweld.
Mae gan GPON rai manteision ymylol dros EPON y dylid eu nodi er budd tegwch. Un fantais yw defnydd GPON o godio llinell NRZ yn erbyn defnydd EPON o godio llinell 8B10B, sy'n darparu ar gyfer rhywfaint o effeithlonrwydd lled band ymylol. Dyma pam mae gan EPON gyfradd linell o 1.2 Gbps ond uchafswm capasiti o 1 Gbps tra mai capasiti uchaf GPON yw'r gyfradd llinell 1.2 neu 2.4 Gbps. Gan fod y ddwy system bellach yn cefnogi dewis arall 10 Gbps, mae'r fantais hon wedi dod yn amherthnasol i raddau helaeth. Yn ogystal, mae safon GPON yn diffinio newid amddiffyniad, dyraniad lled band deinamig, a mecanwaith lefelu pŵer ONU. Mae'r rhain i gyd naill ai'n ddewisol neu heb eu diffinio yn safon EPON a bydd unrhyw weithrediadau ohonynt yn benodol i werthwyr ac efallai na fyddant yn cydweithredu ar draws achosion OLT / ONU aml-werthwr.
Bydd gwaith datblygu safonau cyfredol ar EPON ond yn ehangu ei apêl ymhellach, yn enwedig ar gyfer gweithredwyr cebl. Y cyntaf o'r rhain yw datblygiad safonol EPoC, sy'n cael ei wneud ar hyn o bryd gan yr IEEE. Mae hyn yn caniatáu defnyddio'r seilwaith cebl cyfechelog presennol fel cyfrwng corfforol ar gyfer EPON, a thrwy hynny ddileu'r gofyniad i adeiladu ffibr milltir olaf i bob cwsmer. Oherwydd y budd cost amlwg dan sylw, bydd y datblygiad hwn yn sicr yn cael effaith eang ar y farchnad wrth i weithredwyr cebl ei sbarduno i ehangu gwasanaethau busnes a defnyddio preswyl EPON. Yr ail ddatblygiad yw ychwanegu WDM at PON. Bydd WDM PON yn rhoi’r gallu i weithredwyr neilltuo tonfeddi i gwsmeriaid penodol, gan ddileu pryder ynghylch EPON fel cyfrwng a rennir. Bydd WDM PON yn gwneud EPON yn ddatrysiad hyfyw ar gyfer ôl-osod cellog a gosodiadau menter fawr lle nad yw'n ddymunol gordanysgrifio cyfrwng a rennir.
Cyfanswm Cost Mantais Perchnogaeth EPON
Ar ddiwedd y 1990au pan oedd ATM a SONET yn dominyddu rhwydweithiau cludo cludwyr, ychydig fyddai wedi rhagweld y goruchafiaeth sydd gan Carrier Ethernet heddiw. Yn y 40 mlynedd ers ei gyflwyno, mae Ethernet wedi ennill ei safle presennol fel y dechnoleg drafnidiaeth ddominyddol oherwydd ei hyblygrwydd, ei symlrwydd a'i ddarbodion maint sydd wedi gostwng ei gost yn naturiol o'i gymharu â dewisiadau amgen yn y farchnad. Bydd yr un galluoedd technegol a dynameg marchnad yn parhau i roi cyfanswm cost perchnogaeth i EPON dros GPON. Yn amlwg, mae EPON yn ennill manteision technegol ac economaidd yn gyflym a fydd yn annog gweithredwyr ymhellach i'w ddewis dros GPON. Yn union fel y mae trafnidiaeth Ethernet wedi ennill dros SONET ac ATM, wrth i EPON ennill momentwm ym marchnad Gogledd America, bydd ei gostau i weithgynhyrchu yn parhau i ostwng yn esbonyddol dros amser yn debyg iawn i gludiant Ethernet mewn rhwydweithiau metro. Yn y pen draw, mae cynhyrchion sy'n darparu nodweddion gwell a chostau is yn dominyddu yn y farchnad ac mae EPON mewn sefyllfa dda i ddod yn brif fecanwaith cyflenwi ffibr y filltir olaf.
Acronymau
Rhyngwyneb Rhaglennu Cymhwyso API
APON -ATM PON
Cylchdaith Integredig ASIC-Cymhwyso-Benodol
ATM - Modd Trosglwyddo Cydamserol
System Terfynu Modem Cable CMTS
DOCSIS -Data Manyleb Rhyngwyneb Gwasanaeth Cable
DPoE -DOCSIS Darparu EPON
EPoC -EPON dros Coax
Rhwydwaith Optegol Goddefol EPON -Ethernet
FPGA -Field-Programmable Array Gate
FTTH -Fiber i'r Cartref
Dull Amgáu GEM -GPON
Cydgyfeirio Trosglwyddo GTC -GPON
IEEE - Sefydliad Peirianwyr Trydanol ac Electronig
Protocol IP -Internet
ITU - Undeb Telathrebu Rhyngwladol
Rhwydwaith Ardal LAN -Local
Esblygiad LTE-Tymor Hir
MIB - Sylfaen Gwybodaeth Reoli
NRZ -Non-Dychwelwch i Zero
Terfynydd Llinell OLT -Optical
Uned Rhwydwaith ONU-Swyddogol
System Gymorth OSS -Operations
Rhwydwaith Optegol PON -Passive
SONET - Rhwydwaith Optegol Cydamserol
TDM-Amlblecsio Rhan-Amser
Rhwydwaith Ardal Leol VLAN -Virtual
Amlblecsio WDM -Wavelength-Division
