Cara kerja PON: TDM, ranging, DBA, aktivasi, OMCI

Sebuah passive optical network memiliki satu pemancar yang berbicara ke hingga 128 penerima melalui kaca dan splitter, dan hingga 128 pemancar berbagi satu penerima sebagai balasannya. Membuat itu bekerja tanpa tabrakan, tanpa penyadapan, dan tanpa konfigurasi di setiap rumah adalah tugas protokol. Halaman ini menjelaskan mekanismenya — broadcast downstream, slot waktu upstream, ranging, bandwidth dinamis, aktivasi ONU, dan kanal manajemen — dan mengaitkan masing-masing dengan apa yang terlihat pada OLT dan stick.

Downstream: broadcast ke semua

OLT memancar terus-menerus pada satu panjang gelombang (1490 nm GPON, 1577 nm XGS-PON). Setiap ONU menerima setiap frame dan hanya menyimpan yang dialamatkan kepadanya — lewat Port-ID pada frame GEM GPON atau XGEM pada XG(S)-PON. Karena semuanya terlihat oleh semua pihak, payload downstream dienkripsi per ONU (AES-128 pada GPON, AES-128/256 pada XGS-PON) dengan kunci yang dipertukarkan selama aktivasi. Downstream juga membawa bandwidth map yang memberi tahu setiap ONU kapan boleh mengirim.

Upstream: burst berbasis pembagian waktu

ONU berbagi satu panjang gelombang upstream (1310 nm GPON, 1270 nm XGS-PON) memakai TDMA: masing-masing mengirim hanya pada slot yang ditetapkan OLT, sebagai sebuah burst dengan preamble dan delimiter. Laser mati di antara burst — itulah sebabnya daya Tx DDM sebuah ONU tidak berarti saat idle dan mengapa Rx OLT adalah rata-rata dari banyak pengirim (Akurasi & batasan). Penerima OLT mereset ambangnya di antara burst dari ONU pada jarak dan daya yang berbeda-beda.

Ranging

Slot hanya bekerja jika burst setiap ONU tiba persis pada waktu yang diharapkan. Selama aktivasi, OLT mengukur round-trip delay ke setiap ONU dan menetapkan sebuah delay ekualisasi sehingga semua ONU tampak berada pada jarak logis yang sama (jarak serat optik diferensial adalah 20 km, opsional 40 km). Ranging berulang secara berkala untuk mengikuti perubahan panjang serat optik akibat suhu.

Penetapan bandwidth dinamis (DBA)

Kapasitas upstream dibagi di antara T-CONT (wadah transmisi) — antrean per ONU per kelas layanan:

Algoritme DBA milik OLT mengalokasikan slot setiap 125 µs berdasarkan laporan status dari ONU (SR-DBA) atau berdasarkan trafik yang diamati (NSR-DBA, pemantauan trafik). Latensi upstream dan keadilan bergantung pada algoritme ini, bukan pada optiknya.

Framing dan FEC

Detail standar: Standar PON.

Aktivasi ONU

ONU baru melalui sebuah urutan yang telah ditetapkan (status GPON O1–O5):

Varian autentikasi: hanya nomor seri, LOID + kata sandi (umum pada beberapa operator, diatur di firmware stick), atau ID registrasi. OLT juga menjalankan deteksi ONU liar — sebuah ONU yang mengirim di luar slotnya membutakan semua pihak di PON, dan OLT dapat memerintahkannya mematikan lasernya.

OMCI: kanal manajemen

Begitu berada di O5, OLT mengonfigurasi ONU lewat OMCI (ONU Management and Control Antarmuka, G.988): sebuah kanal pesan lewat port GEM khusus yang membangun model layanan ONU — port UNI, VLAN, port GEM, T-CONT, QoS — sebagai entitas terkelola. ONU yang teregistrasi tetapi tidak melewatkan trafik biasanya mengalami ketidakcocokan OMCI/provisioning (profil layanan, VLAN, atau model ONU yang tidak cocok dengan profil OLT). Stick mengemulasikan OMCI dari sebuah ONU lengkap sehingga OLT melihat perangkat yang familier.

Koeksistensi panjang gelombang

GPON, XGS-PON, dan video overlay dapat berbagi satu ODN karena panjang gelombangnya berbeda; sebuah coexistence element (CEx, filter WDM di OLT) menggabungkannya dengan biaya ~1–1,5 dB. Rencana dan filter panjang gelombang: Panjang gelombang PON.

Artinya bagi optik

• Downstream kontinu, upstream burst: SFP OLT memiliki penerima mode burst (APD dengan reset cepat), ONU memiliki driver laser mode burst — kedua fitur inilah yang membedakan modul PON dari SFP point-to-point (Transceiver PON).
• Kelas budget (B+, C+, N1…) dan rasio splitter menentukan berapa banyak ONU dan seberapa jauh: Kelas & budget ODN.
• Identitas yang dibaca router host dari sebuah stick (SFF-8472) terpisah dari identitas PON yang dilihat OLT (serial, LOID); CodingBox mengkode yang pertama.

Di CodingBox

Untuk sebuah stick PON atau modul OLT, CodingBox menampilkan identitas MSA, kode panjang gelombang, dan DDM live pada DDM — dengan tetap mengingat bahwa Tx sebuah stick hanya valid selama ia melakukan burst dan Rx sebuah OLT adalah rata-rata. Parameter sisi PON (serial, LOID) diatur di antarmuka manajemen stick itu sendiri, bukan di EEPROM.

Pohon PON di samping arsitektur serat optik lain — point-to-point, ring, WDM — dengan varian FTTx, jumlah serat, dan opsi proteksi: Topologi jaringan serat optik.