ONU EPON GEPON: toiminnot, tyypit ja erot GPONiin

L'EPON (Ethernet Passive Optical Network), josta käytetään myös nimeä GEPON (Gigabit EPON), on toinen kahdesta suuresta passiivisen optisen verkon tekniikasta, joita on rakennettu laajassa mittakaavassa maailmalla. Jos GPON on vallitseva Euroopassa, EPON on viitestandardi Aasiassa — Japanissa, Etelä-Koreassa ja Kiinassa — ja se on edelleen käytössä monissa teollisuus- ja yritysasennuksissa. Sen erityispiirteiden ja saatavilla olevien ONU-tyyppien ymmärtäminen on välttämätöntä jokaiselle verkkointegroijalle ja kuitu-asentajalle, joka työskentelee monen tekniikan verkoissa.

Mikä on EPON / GEPON?

EPON on määritelty standardissa IEEE 802.3ah (julkaistu 2004). Toisin kuin GPON, joka kapseloi datan valmistajakohtaiseen protokollaan (GEM), EPON siirtää natiivisti asioita, jotka ovat Ethernet 802.3 -kehykset — mikä yksinkertaistaa integrointia olemassa oleviin IP-verkkoihin ja vähentää laitteiston monimutkaisuutta.

Termi GEPON on yksinkertaisesti EPONin »Gigabit«-versio ja tarkoittaa samaa standardia IEEE 802.3ah. Näitä kahta nimitystä käytetään toistensa sijasta valmistajan ja alueen mukaan — japanilaiset laitevalmistajat suosivat nimeä »GEPON«, kiinalaiset ja amerikkalaiset nimeä »EPON«.

Pääominaisuudet:

• Nopeus : 1,25 Gbit/s symmetrinen (sama nopeus laskevaan ja nousevaan suuntaan)
• Aallonpituudet : 1490 nm laskeva / 1310 nm nouseva (samat kuin GPONissa)
• Suurin kantama : 20 km OLT:n ja kaukaisimman ONU:n välillä
• Jakosuhde : tyypillisesti 1:16–1:32 (standardi: jopa 1:64)
• Protokolla : natiivi Ethernet 802.3, MPCP-kapselointi (Multi-Point Control Protocol)

EPON siirtää Ethernet-kehyksiä ilman protokollamuunnosta — mikä tekee siitä luonnostaan yhteensopivan olemassa olevien IP/Ethernet-infrastruktuurien kanssa ja yksinkertaistaa verkonhallintaa.

EPON-verkon arkkitehtuuri: OLT ja ONU

EPON-verkko nojaa samaan pisteestä moneen pisteeseen -arkkitehtuuriin kuin GPON, ja siihen kuuluu kaksi keskeistä aktiivilaitetta:

L'OLT EPON (Optical Line Terminal) asennetaan verkon alkupäähän — operaattorin tekniseen tilaan tai yrityksen palvelinhuoneeseen. Se hoitaa TDMA-aikasynkronoinnin, kaistanleveyden jaon (DBA) ja ONU-laitteiden tunnistuksen niiden MAC-osoitteen tai LLID-numeron perusteella. Jokainen EPON-OLT:n PON-portti voi palvella jopa 32 tai 64 ONU-laitetta.

L'ONU EPON (Optical Network Unit) asennetaan asiakkaan puolelle. Se vastaanottaa kuidun optisen signaalin liittimen kautta, joka on SC/APC, muuntaa sen Ethernet-signaaliksi ja jakaa palvelut päätelaitteille (boksi, kytkin, IP-kamerat, WiFi-tukiasemat). Se vastaa GPON-arkkitehtuurin ONT:tä.

Näiden kahden välissä passiivinen jakeluverkko käyttää laitteita, jotka ovat optiset PLC-jakajat (1:4, 1:8, 1:16) jakaakseen signaalin ilman yhtään sähköllä toimivaa laitetta. Siirtokuitu, jakajat ja liityntäkaapelit pysyvät passiivisina koko käyttöikänsä — tyypillisesti 25–30 vuotta.

EPON-ONU-tyypit: WiFi, PoE, CATV, käänteinen PoE

Toisin kuin GPON-ONU-laitteet, jotka Orange on standardoinut kotitalouksien FTTH:ta varten, EPON-ONU-laitteita on monina toiminnallisina muunnelmina, jotka on sovitettu erityisiin käyttötapauksiin:

Perus-EPON-ONU (1GE / 1GE+FE) — vain Ethernet-portit. Ihanteellinen olemassa olevan reitittimen tai kytkimen syöttämiseen. Pienikokoinen, kuluttaa hyvin vähän.

ONU EPON WiFi — sisältää WiFi-moduulin 2,4 GHz (802.11b/g/n) tai kaksitaajuuksisen (2,4 + 5 GHz). Antaa rakentaa kuidun ja WiFin yhdellä laitteella ilman erillistä kytkintä tai tukiasemaa. Käytössä kotitalous- ja hotelliasennuksissa.

ONU EPON PoE — varustettu Ethernet-porteilla 802.3af/at, joilla voi syöttää virtaa aktiivilaitteille (IP-kamerat, WiFi-tukiasemat, SIP-puhelimet) suoraan ONU:sta. Vähentää sähkökaapelointia valvonta-asennuksissa ja liityntäverkoissa.

EPON-ONU CATV — sisältää koaksiaalisen RF-portin kaapelitelevision jakeluun IP-palvelujen rinnalla. Käytössä yhdistelmäasennuksissa, joissa olemassa oleva koaksiaaliverkko säilytetään.

EPON-ONU, käänteinen PoE — erityinen kokoonpano, jossa ONU saa virran palvelemaltaan laitteelta (PoE:n kautta) eikä omasta verkkolaitteesta. Mahdollistaa asennuksen alueille, joilla ei ole verkkovirtaa — tyypillisesti valaisinpylväisiin, puhelinpylväisiin tai ulkolaitteisiin.

EPON vs. GPON: täydellinen vertailutaulukko

Nämä kaksi standardia esiintyvät markkinoilla rinnakkain ja ovat usein samassa laitevalikoimassa. Seuraavat keskeiset erot on hyvä tuntea, jotta voi valita hankkeeseensa oikean tekniikan:

Käytännössä valinnan sanelee usein jo paikallaan oleva OLT. Jos asiakkaallasi on EPON-OLT, sinun on asennettava EPON-ONU-laitteita. Jos kansallinen operaattori vaatii GPONia (kuten Orange Ranskassa), mikään EPON-ONU ei toimi siinä verkossa. Laitteet, jotka ovat XPON (kaksitilaiset), ovat ratkaisu silloin, kun verkon tekniikkaa ei tiedetä etukäteen.

XPON: EPONin ja GPONin kanssa yhteensopivat ONU-laitteet

ONU-laitteet, jotka ovat XPON sisältävät molemmat protokollakerrokset, EPONin (IEEE 802.3ah) ja GPONin (ITU-T G.984). Käynnistyessään ONU havaitsee automaattisesti, mihin OLT-tyyppiin se on kytketty, ja mukautuu siihen ilman käsin tehtävää konfigurointia.

Tämä joustavuus on erityisen arvokas kolmessa tilanteessa:

• Monen operaattorin verkot — yksi ONU-tuotenumero rinnakkaisiin EPON- ja GPON-verkkoihin
• Siirtymä EPONista GPONiin — OLT vaihdetaan vaiheittain ilman asiakkaiden ONU-laitteiden vaihtoa
• Yksi varasto — logistiikka yksinkertaistuu integroijille, jotka hallinnoivat useita verkkotyyppejä

XPON-ONU-laitteet ilmoittavat teknisissä tiedoissaan molemmat sertifioinnit ja kauppanimessään merkinnän »XPON« tai »GEPON/GPON«.

Miten valita EPON-ONU?

Oikea EPON-ONU riippuu pääasiassa kolmesta tekijästä: mitkä ovat jaettavat palvelut, l'asennusympäristö ja mikä on yhteensopivuus OLT:n kanssa.

Jaettavat palvelut:

• Vain internet → ONU 1GE tai 1GE+FE (yksinkertaisin, halvin)
• Internet + WiFi tiloihin, joissa ei ole tukiasemaa → ONU, jossa WiFi on sisäänrakennettu
• IP-kameroiden tai tukiasemien virransyöttö → ONU PoE (tarkista käytettävissä oleva kokonaisteho: 60 W tai 120 W mallin mukaan)
• Kaapeli-TV olemassa olevassa koaksiaaliverkossa → ONU CATV
• Ulkoasennus ilman verkkovirtaa → ONU, käänteinen PoE

Asennusympäristö:

• Sisätilan teknisessä tilassa (räkki, seinäkotelo) → ONU vakiokotelomuodossa
• Ulkona tai teollisuusalueella → ONU, jonka kotelointiluokka on IP65+ ja jonka lämpötila-alue on laajennettu (-40 °C…+70 °C)

OLT-yhteensopivuus: tarkista aina, että ONU on luetteloitu yhteensopivaksi OLT-mallisi kanssa. Elfcamin OLT-laitteet julkaisevat asiakirjan, joka on yhteentoimivuuden yhteensopivuusluettelo teknisissä tiedoissa — V-SOLin ja Elfcamin ONU-laitteet on testattu ja hyväksytty tehtaalla saman malliston OLT-laitteilla.

EPON-ONU:n provisiointi OLT:hen

EPON-ONU:n käyttöönotto noudattaa vakioprosessia neljässä vaiheessa:

• 1. Fyysinen kytkentä — kytke SC/APC-kytkentäkaapeli jakajan lähdön ja ONU:n SC/APC-portin väliin. Tarkista liittimien puhtaus ennen käsittelyä.
• 2. Automaattinen havaitseminen — ONU lähettää rekisteröintisignaalin (MPCP Register Request). OLT havaitsee sen ja lisää sen rekisteröintiä odottavien ONU-laitteiden luetteloon.
• 3. Provisiointi — yhdistä EMS-käyttöliittymässä ONU:n LLID tai MAC-osoite palveluprofiiliin: internet-VLAN (tagged tai untagged), prioriteetti 802.1p, kaistanleveyden raja.
• 4. Tarkistus — testaa yhteys ONU:sta (ping yhdyskäytävään) ja mittaa optiset tasot (vastaanotettu teho -3…-27 dBm vaatimusten mukaisessa asennuksessa).

Jos ONU ei rekisteröidy, yleisimmät syyt ovat: liian suuri optinen häviö (likainen liitin, liiallinen taivutussäde), EPON/GPON-yhteensopimattomuus (GPON-ONU kytketty EPON-OLT:hen) tai väärin konfiguroitu palveluprofiili OLT:n puolella.

Usein kysytyt kysymykset — ONU EPON GEPON