Technologie Gpon. Popis technologie GPON

Technologie GEPON

Tento materiál pojednává o technologii a vybavení pro organizování pasivních optických sítí - Passive Optical Network, PON. Hlavní rozdíly mezi PON a klasickými optickými komunikačními kanály jsou v použití pasivních zařízení - optických splitterů - pro agregaci provozu a vysoké hustotě portů.

Není žádným tajemstvím, že požadavky spotřebitelů na rychlost doručení informací z internetu exponenciálně rostou. Dnes je ve velkých městech 10 Mbit/s naprosto běžná věc. Důvody tohoto procesu zůstávají dlouhodobě neměnné - přenos hlasu a videa, multimédia, televize (v poslední době i ve verzích s vysokým rozlišením). Ale bitrate se neustále zvyšují.

Významnou část nákladů jakéhokoli projektu poskytovatele nese kabelová infrastruktura. Navíc to bere v úvahu nejen náklady na kabel, ale také jeho instalaci, která, pokud pracuje ve stávající infrastruktuře, může být velmi vysoká. A samozřejmě chci, aby investice vydržely dlouho, nevyžadovaly časté aktualizace a měly dobrou zásobu požadovaných parametrů. Z tohoto pohledu jsou dnes optické komunikační kanály nejproduktivnějším a „dlouhým“ způsobem poskytování síťových spojení mezi zařízeními. Klasická architektura zároveň předpokládá topologii „point-to-point“, kdy každá linka má své vyhrazené porty na každé straně, a pokud je nutné vytvořit „větve“, instalace aktivního zařízení do uzlu je požadováno. Lze jej tedy nejúspěšněji použít pro jednotlivé dálkové linky.

V některých situacích však může být vhodnější stromová topologie, což je zajímavé z hlediska škálovatelnosti a zkrácení celkové délky pokládaných kabelů. PON se právě pro takové projekty hodí. V Rusku se sítě tohoto typu objevily již poměrně dávno, před více než pěti lety.

A růst počtu připojených uživatelů a spuštění prvních ruských projektů FTTH (Fibre to the Home) založených na PON ukazuje, že i zde tato technologie zapustila kořeny.

Struktura sítě PON

Síť PON se skládá z několika prvků - přepínače na komunikačním uzlu, komunikačních linek s pasivními rozbočovači v uzlech sítě a modemů na straně účastníka. Každý modem přijímá všechny pakety z přepínače a během přenosu se používá multiplexování časového rámce.

Přenos dat v dopředném kanálu

Přenos dat ve zpětném kanálu

ZyXEL dnes nabízí vybavení standardu EPON (IEEE 802.3ah), nazývané také GEPON.

V současné době je zařízení zapojeno do několika projektů a také do testování s poskytovateli v celém Rusku. O tom si povíme příště. Všimněte si, že jiné standardy tohoto typu sítě se liší rychlostí a dalšími technickými vlastnostmi.

Switch umožňuje připojit až 32 nebo dokonce 64 účastníků přes jedno vlákno (jeden port). Celková rychlost přenosu dat (která je rozdělena mezi účastníky) je 1,25 Gbit/s. Další vývoj EPON v následujících letech nabízí také přechod na rychlosti 10/1 Gigabit/s a 10/10 Gigabit/s. Příští rok se očekává přijetí pracovní verze standardu 10G EPON a první pilotní projekty mohou začít v roce 2010.

Se zpožděním dvou až tří let je plánován přechod na 10gigabitové rychlosti a technologie GPON.

Pro příjem a vysílání se používají lasery s různými vlnovými délkami – 1490 nm pro vysílání a 1310 pro příjem. V případě potřeby je možné ke kanálu přidat analogové kanály kabelové televize (100 a více), které jsou modulovány 1550 nm laserem. V závislosti na konkrétním návrhu sítě a použitém vybavení může být celková délka kanálu až 20 km.

Multiservisní síť založená na technologii GEPON

Kabel je položen z portu přepínače ve formě stromu. Rozbočovače instalované v uzlech jsou extrémně nenáročné - nevyžadují napájení, konfiguraci a správu, topné skříně, jsou levné a velmi kompaktní. To umožňuje jejich umístění například do stávajících telefonních rozvodných skříní.

Splitter

Nejjednodušší koncová zařízení jsou převodníky z vláken na kabel s vestavěným filtrem MAC adres. Při použití televize je v modemu nainstalován další přijímač a do televizoru je vyveden běžný vysokofrekvenční kabel.

Pro ochranu informací je možné použít šifrování (AES128) všech přenášených paketů. Technologie neumožňuje přímou komunikaci mezi jednotlivými účastníky umístěnými na stejném portu přepínače - data od jednoho účastníka se mohou dostat k jinému pouze přes přepínač GEPON, který přenáší upstream datové toky na vlnové délce 1310 nm na downstream stream na vlnové délce 1490 nm. Další výhodou z bezpečnostního hlediska je použití výhradně pasivních zařízení na lince, což znesnadňuje odposlech.

Mezi pozitivní aspekty PON je třeba poznamenat:

• minimální používání aktivního vybavení;
• minimalizace kabelové infrastruktury;
• nízké náklady na údržbu;
• možnost integrace s kabelovou televizí;
• dobrá škálovatelnost;
• vysoká hustota účastnických portů.

Zároveň je při zvažování technologie nutné vzít v úvahu její vlastnosti, zejména ve srovnání s linkami typu point-to-point: šířka pásma sdílená mezi účastníky, společné prostředí nemusí být vhodné pro klienta ze zabezpečení pasivní rozbočovače ztěžují diagnostiku optické linky, vlivem poruchy může být vybavení jednoho účastníka pro práci ostatních, menší přínos při prodeji ve fázi výstavby.

Zařízení

Produktová řada GEPON společnosti ZyXEL se skládá ze tří přepínačů a tří modemů. Low-endový model přepínače má osm portů GEPON a osm odpovídajících portů Gigabit Ethernet (všimněte si, že k nim nelze připojit gigabitová zařízení s nižší rychlostí). Ke každému optickému portu lze připojit až 32 modemů, což má za následek 256 účastníků na zařízení. Všechny konektory jsou umístěny na přední straně zařízení - 8xPON, 8xGigabit, konzole, 10/100BaseT off-network ovládání a napájení. Je zde také tlačítko pro reset zařízení. Všechny porty mají sadu indikátorů pro určení aktuálního stavu. Má vestavěný gigabitový L2+ switch (neblokované přepínání s propustností 24 Gbit/s, rychlost přepínání rámců 17,8 milionů paketů/s) a čtyři kombinované porty 1000Base-T/SFP. Tuto možnost lze využít pro redundanci kanálu - při současném připojení dvou konektorů (SC a RJ45) optika funguje a v případě poruchy na optickém kanálu se automaticky přepne na měď. Napájecí zdroj a konzolový port pro tuto modifikaci jsou umístěny na zadním panelu. Tyto modely jsou vyráběny ve standardním pouzdře 1U a jsou doporučeny pro použití v rychle rostoucích sítích. Nejproduktivnější model je modulární. Jeho 4,5U šasi poskytuje prostor až pro šestnáct OLC-2301. Každý takový lineární modul má port GEPON a kombinovaný port 1000Base-T/SFP. V šasi je také umístěn řídicí modul a duální redundantní napájecí zdroj. Lineární moduly jsou vyměnitelné za provozu, což má pozitivní vliv na snadnou údržbu sítě a spolehlivost poskytování služeb. Maximálně může OLT-2300 podporovat 512 předplatitelů. Všechny optické moduly přepínačů jsou dimenzovány na provozní dosah 20 km.

OLT-1308

Nejnovější aktualizace firmwaru pro modely OLT-1308/OLT-1308H umožňují provozovat na jednom kanálu 64 namísto 32 účastníků, což výrazně snižuje náklady na jedno připojení. Pro OLC-2301 zatím žádná taková možnost neexistuje.

Podvozek OLT-2300

Všechny přepínače GEPON podporují protokoly STP/RSTP a mechanismy pro upřednostňování provozu a organizaci virtuálních sítí (včetně Port Based a 802.1Q). Efektivitu multicastového vysílání zajišťuje podpora IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping a MVR. Pro ovládání jsou k dispozici porty RS-232 a 10/100Base-TX. Přepínače lze konfigurovat přes webové rozhraní (podporováno SSL, lze nainstalovat až pět účtů, příklady screenshotů jsou , , ), telnet, SSH, FTP nebo konzolový port. Čísla portů všech služeb lze změnit. Je možné omezit přístup pomocí IP adres. Webové rozhraní má vestavěný systém nápovědy.

Zařízení automaticky najde všechny připojené účastnické modemy a umožní vám přiřadit jim konkrétní profily. Zahrnují nastavení rychlosti, filtrování, VLAN, priorit a dalších parametrů. Lze použít ověřovací protokol 802.1x.

Spínače také umožňují sledovat fyzický stav - kontrolují se teploty, otáčky ventilátoru a napětí. U velkých sítí budou přepínače těžit z podpory SNMP a kompatibility se systémem správy NetAtlas EMS. Kromě toho je možné kombinovat zařízení do clusterů pro obecnou správu.

V současné době ZyXEL nemá modely s vestavěnými CATV injektory. Pro smíchání TV signálu do optického kanálu však můžete použít externí rozbočovače a koaxiální/optické media konvertory.

ONU-631HA

První model předplatitelského modemu GEPON je . Funguje v režimu bridge, snadno se udržuje a je řízen výhradně poskytovatelem pomocí speciálního protokolu. Pro uživatele nabízí standardní port Gigabit Ethernet. Existují dvě modifikace modemů - s indexy -11 a -12. První funguje na vzdálenost až 10 km a druhý - až 20 km. Pouzdro je vyrobeno z tmavého plastu, na předním panelu je několik indikátorů (napájení, PON, LAN, rychlost LAN, duplex). Na zadní straně jsou dva síťové porty (optický a měděný) a vstup pro napájení (12 V 1,5 A). Tento model je určen pro připojení firemních předplatitelů a rozšíření sítě operátora.

ONU-634HA

Druhý model je zajímavější pro připojení domácích uživatelů – má vestavěný centrálně spravovaný 4portový switch s vazbou VLAN 802.1Q na porty Fast Ethernet. Stejně jako 631 je plně nakonfigurován poskytovatelem, což snižuje náklady na údržbu. K dispozici jsou nyní také vzorky ONU-634FA - čtyři síťové porty a výstup pro kabelovou televizi, který umožňuje přímé připojení běžné TV k modemu GEPON.

ONU-634FA

Doporučené ceny zařízení GEPON
Modelka	Cena ($)	Cena za předplatitele ($)
ONU-631HA-11/12	372/454	372/454
ONU-634HA-11/12	388/502	388/502
OLT-1308	23 939	47
OLT-1308H	23 283	46
OLT-2300M/OLC-2301HA-12	1 317/2 670	90 (pro 512 odběratelů)

K vybudování sítě budete potřebovat také rozbočovače (přibližná cena je od 400 rublů za 1x2 do 4000 rublů za 1x8, existují také modely 1x32), jednovidový optický kabel (cena se rovná ceně UTP kabel: ceny za optický kabel začínají na 7-8 rublech za metr) a konektory (od 100 140 rublů za připojení).

Testování popsaného zařízení v rámci přepínače OLT-1308 a modemů ONU-631A bylo provedeno na testovacím místě ZyXEL pomocí testovacího balíčku Ixia Chariot. Výsledky pro současný provoz jednoho, dvou a tří klientů jsou uvedeny v tabulce (pakety maximální velikosti, Mbit/s). Modemy byly připojeny k jednomu z portů přepínače přes jeden rozbočovač. Je vidět, že v případě maximálního vytížení jsou rychlosti rovnoměrně rozloženy mezi všechny klienty. Zaznamenáváme také vysokou efektivitu přenosu dat, včetně provozního režimu několika klientů - celková rychlost se prakticky shoduje s maximální možnou.

Obecně lze konstatovat, že technologie není náročná na nastavení a provoz a funguje podle specifikací. Rychlosti odpovídají těm známým z gigabitových metalických sítí.

závěry

Technologie GEPON může být úspěšně použita k organizaci optických komunikačních kanálů k účastníkovi a je zvláště účinná, pokud existují omezení kladení kabelů a instalace aktivních zařízení na lince. Efektivita tohoto řešení závisí na mnoha faktorech a rozhodně nelze jednoznačně říci, že se jedná o nejlepší variantu, vše je dáno konkrétními požadavky zákazníka. Provedené odhady nám však umožňují dospět k závěru, že i dnes v některých případech náklady na připojení domácích účastníků prostřednictvím optických vláken nesmí přesáhnout 500 USD.

Co se týče popsaného vybavení, ZyXEL dnes nabízí celou řadu zařízení GEPON, která vám umožní vytvářet optické sítě libovolného rozsahu se všemi nezbytnými řídicími systémy a technologiemi pro zvýšení spolehlivosti.

vše o pasivních optických sítích (PON)

Před pár lety jsme již publikovali krátký úvod do pasivních optických sítí (PON). Trh se však v té době na tuto relativně mladou technologii teprve blíže díval – první instalace PON sítí se na světě teprve objevovaly a jejich počet byl jen nepatrný. O příchodu PON do Běloruska se v té době nemluvilo. Dnes se situace změnila: PON se výborně osvědčil v sítích velkých operátorů po celém světě a postupně se rozšiřuje mezi masy a stává se cenově dostupným a atraktivním řešením poslední míle i pro menší poskytovatele.
Pokroku bylo dosaženo také v Bělorusku – Solo převzalo zařízení PON vyrobené společností Terawave Communications. O čemž jsem rád referoval na semináři konaném v Minsku 9. srpna.
Zde je dobrý důvod pro velký, podrobný a srozumitelný technický materiál o PON, jehož úvod právě čtete :)
O výbavě si povíme v příštích číslech, sledujte sekci hardware.

Architektura sítě PON

Rozvoj internetu, včetně vzniku nových komunikačních služeb, přispívá k růstu datových toků přenášených sítí a nutí operátory hledat cesty ke zvýšení kapacity transportních sítí. Při výběru řešení je třeba zvážit:
- rozmanitost potřeb účastníků;
- potenciál pro rozvoj sítě;
- účinnost.
Na rozvíjejícím se telekomunikačním trhu je nebezpečné jak dělat unáhlená rozhodnutí, tak čekat na další moderní technologie. Navíc podle názoru autorů se taková technologie již objevila - jde o technologii pasivních optických sítí PON (pasivní optická síť).
Přístupová distribuční síť PON založená na stromové architektuře vláknové kabeláže s pasivními optickými rozbočovači v uzlech může být nákladově nejefektivnější a schopná podporovat širokopásmový přenos různých aplikací. Architektura PON má zároveň potřebnou efektivitu při zvyšování uzlů sítě i propustnosti v závislosti na současných a budoucích potřebách účastníků.
Výstavba přístupových sítí v současnosti probíhá převážně čtyřmi směry:
- sítě založené na stávajících měděných telefonních párech a technologii xDSL;
- hybridní vlákno-koaxiální sítě (HFC);
- bezdrátová síť;
- optické sítě.
Používání stále se zdokonalujících technologií xDSL je nejjednodušší a nejlevnější způsob, jak zvýšit kapacitu stávajícího systému kroucené dvoulinky s měděnou kabeláží. Pro operátory, kdy je potřeba zajistit rychlosti do 1-2 Mbit/s, je tato cesta nejekonomičtější a nejopodstatněnější. Přenosové rychlosti až desítky megabitů za sekundu na stávajících kabelových systémech se však s ohledem na velké vzdálenosti (až několik km) a nízkou kvalitu mědi zdají být obtížné a poměrně drahé řešení.
Dalším tradičním řešením jsou hybridní vlákno-koaxiální sítě (HFC, Hybrid Fiber-Coaxial). Připojení více kabelových modemů k jednomu koaxiálnímu segmentu snižuje průměrné náklady na budování síťové infrastruktury na účastníka a činí taková řešení atraktivní. Obecně zde zůstává omezení návrhu na šířku pásma.
Bezdrátové přístupové sítě mohou být atraktivní tam, kde existují technické potíže s používáním kabelové infrastruktury. Bezdrátová komunikace ze své podstaty nemá alternativu pro mobilní služby. V posledních letech se spolu s tradičními řešeními založenými na rádiovém a optickém ethernetovém přístupu stále více rozšiřuje technologie WiFi, která umožňuje celkovou šířku pásma až 10 Mbit/s a v blízké budoucnosti až 50 Mbit/s.
Je třeba poznamenat, že pro tři uvedené oblasti je další zvýšení kapacity sítě spojeno s velkými obtížemi, které nejsou přítomny při použití přenosového média, jako je vlákno.
Jediným způsobem, jak zajistit, aby síť byla schopna zvládat nové aplikace vyžadující stále se zvyšující přenosové rychlosti, je položení optického kabelu z centrály k domácímu nebo firemnímu klientovi. To je velmi radikální přístup. A ještě před 5 lety to bylo považováno za extrémně drahé. V dnešní době, díky výraznému snížení cen optických komponent, se však tento přístup stal aktuálním. Položení OK pro organizaci přístupové sítě se dnes stalo výhodným jak při aktualizaci starých, tak při budování nových přístupových sítí (poslední míle). Existuje mnoho možností, pokud jde o výběr technologie přístupu z optických vláken. Spolu s tradičními řešeními založenými na optických modemech, optickém Ethernetu a technologii Micro SDH se objevila nová řešení využívající pasivní optickou síťovou architekturu PON.

základní topologie optických přístupových sítí

Existují čtyři hlavní topologie pro budování optických přístupových sítí: „bod-bod“, „kruh“, „strom s aktivními uzly“, „strom s pasivními uzly“.

point-to-point (P2P)

Topologie P2P (obr. 1) neklade žádná omezení na použitou síťovou technologii. P2P lze implementovat pro jakýkoli síťový standard, stejně jako pro nestandardní (proprietární) řešení, jako jsou optické modemy. Z hlediska bezpečnosti a ochrany přenášených informací zajišťuje P2P spojení maximální bezpečnost účastnických uzlů. Vzhledem k tomu, že CC je třeba směrovat individuálně k předplatiteli, je tento přístup nejdražší a je atraktivní hlavně pro velké předplatitele.

Rýže. 1. Topologie bod-bod.

prsten

Kruhová topologie (obr. 2.) založená na SDH se osvědčila v městských telekomunikačních sítích. V přístupových sítích však není vše v pořádku. Pokud se při budování městské dálnice plánuje umístění uzlů ve fázi návrhu, pak v přístupových sítích není možné předem vědět, kde, kdy a kolik účastnických uzlů bude instalováno. Při náhodném teritoriálním a dočasném připojení uživatelů se kruhová topologie může změnit na silně rozbitý kruh s mnoha větvemi, noví účastníci se spojují přerušením kruhu a vložením dalších segmentů. V praxi jsou takové smyčky často kombinovány v jednom kabelu, což vede ke vzniku kroužků, které vypadají spíše jako přerušovaná čára - „zhroucené“ kroužky, což výrazně snižuje spolehlivost sítě. Ve skutečnosti je hlavní výhoda kruhové topologie minimalizována.

Rýže. 2. Kruhová topologie.

strom s aktivními uzly

Strom s aktivními uzly (obr. 3.) je ekonomické řešení z hlediska využití vláken. Toto řešení dobře zapadá do rámce standardu Ethernet s hierarchií rychlostí od centrálního uzlu až po účastníky 1000/100/10 Mbit/s (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Každý uzel stromu však musí obsahovat aktivní zařízení (ve vztahu k IP sítím přepínač nebo router). Optické ethernetové přístupové sítě, převážně využívající tuto topologii, jsou relativně levné. Hlavní nevýhodou je přítomnost aktivních zařízení na mezilehlých uzlech, které vyžadují individuální napájení.

Rýže. 3. Topologie "strom s aktivními uzly".

strom s pasivním optickým ventilátorem PON (P2MP)

Řešení založená na architektuře PON (obr. 4.) využívají logickou topologii point-to-multipoint P2MP (point-to-multipoint), která je základem technologie PON, lze připojit celý optický segment stromové architektury jeden port centrálního uzlu, pokrývající desítky účastníků. Zároveň jsou v meziuzlech stromu instalovány kompaktní, zcela pasivní optické rozbočovače, které nevyžadují napájení ani údržbu.

Rýže. 4. Topologie "Strom s pasivním optickým větvením".

Je dobře známo, že PON umožňuje ušetřit na kabelové infrastruktuře snížením celkové délky optických vláken, protože v úseku od centrálního uzlu k rozbočovači je použito pouze jedno vlákno. Menší pozornost je věnována dalšímu zdroji úspor – snížení počtu optických vysílačů a přijímačů v centrálním uzlu. Mezitím se úspory druhého faktoru v některých případech ukazují být ještě významnější. Podle odhadů NTT se tedy konfigurace PON s rozbočovačem v centrále v těsné blízkosti centrálního uzlu ukazuje jako ekonomičtější než síť typu point-to-point, ačkoli prakticky nedochází ke zkrácení délky sítě. optické vlákno! Navíc, pokud vzdálenosti k účastníkům nejsou velké (jako v Japonsku), s přihlédnutím k provozním nákladům (v Japonsku je to významný faktor), ukazuje se, že PON s rozbočovačem v centrále je ekonomičtější než PON s rozdělovač v blízkosti účastnických uzlů.
Výhody architektury PON:
- nepřítomnost mezilehlých aktivních uzlů; úspora vláken;
- uložení optických transceiverů v centrálním uzlu;
- snadné připojování nových účastníků a snadná údržba (připojení, odpojení nebo porucha jednoho nebo více účastnických uzlů nijak neovlivní provoz ostatních).
Stromová topologie P2MP umožňuje optimalizovat umístění optických rozbočovačů na základě skutečné polohy účastníků, nákladů na pokládku kabelů a provoz kabelové sítě.
Mezi nevýhody patří zvýšená složitost technologie PON a nedostatek redundance v nejjednodušší stromové topologii.

princip fungování PON

Hlavní myšlenkou architektury PON je použití pouze jednoho modulu transceiveru v OLT pro přenos informací do více účastnických zařízení ONT a přijímání informací z nich. Realizace tohoto principu je znázorněna na obr. 5. Obr.
Počet účastnických uzlů připojených k jednomu modulu transceiveru OLT může být tak velký, jak dovoluje energetický rozpočet a maximální rychlost zařízení transceiveru. Pro přenos informačního toku z OLT do ONT - přímý (downstream) tok se používá zpravidla vlnová délka 1550 nm. Naopak datové toky z různých účastnických uzlů do centrálního uzlu, které dohromady tvoří zpětný (downstream) tok, jsou přenášeny na vlnové délce 1310 nm. OLT a ONT mají vestavěné WDM multiplexery, které oddělují odchozí a příchozí toky.

Rýže. 5. Základní prvky architektury PON a princip fungování

přímý proud

Je vysílán přímý tok na úrovni optických signálů. Každý ONT při čtení adresních polí vybírá z tohoto obecného proudu část informací určených pouze jemu. Ve skutečnosti máme co do činění s distribuovaným demultiplexerem.

zpětný tok

Všechny účastnické uzly ONT vysílají ve zpětném toku na stejné vlnové délce pomocí konceptu TDMA (time division multiple access). Aby se vyloučila možnost křížení signálů z různých ONT, má každý z nich svůj vlastní individuální plán přenosu dat, s přihlédnutím k úpravě zpoždění spojeného s odstraněním tohoto ONT z OLT. Tento problém řeší protokol TDMA MAC.

standardy PON

První kroky v technologii PON byly podniknuty v roce 1995, kdy vlivná skupina sedmi společností (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefonica a Telecom Italia) vytvořila konsorcium za účelem realizace myšlenek vícenásobného přístupu přes jediné vlákno.. Tato neformální organizace podporovaná ITU-T se nazývá FSAN (full service access network). Koncem 90. let se připojilo mnoho nových členů – operátorů i výrobců zařízení. Cílem FSAN bylo vyvinout společné směrnice a požadavky pro zařízení PON, aby výrobci zařízení a operátoři mohli koexistovat na konkurenčním trhu přístupových systémů PON. Dnes má FSAN 40 operátorů a výrobců a úzce spolupracuje s normalizačními organizacemi, jako jsou ITU-T, ETSI a ATM Forum.

Některé normy ITU-T upravující technologii xPON.

APON/BPON

V polovině 90. let byl všeobecně přijímaný názor, že pouze ATM protokol je schopen zaručit přijatelnou kvalitu QoS komunikačních služeb mezi koncovými účastníky. Proto FSAN, který chce poskytovat transport multiservisních služeb prostřednictvím sítě PON, zvolil jako základ technologii ATM. V důsledku toho se v říjnu 1998 objevil první standard ITU-T G.983.1, založený na transportu buněk ATM ve stromu PON a nazvaný APON (ATM PON). Poté se v průběhu několika let objevilo mnoho nových úprav a doporučení v řadě G.983.x (x=1–7), přenosová rychlost vzrostla na 622 Mbit/s. V březnu 2001 se objevilo doporučení G.983.3, které do standardu PON přidalo nové entity:
- přenos různých aplikací (hlas, video, data) - to vlastně umožnilo výrobcům přidat vhodná rozhraní na OLT pro připojení k páteřní síti a na ONT pro připojení k účastníkům;
- rozšíření spektrálního rozsahu – otevírá možnost pro Doplňkové služby na jiných vlnových délkách pod stejným PON stromem, například vysílání televize na třetí vlnové délce (triple play).
Takto rozšířený standard APON má název BPON (broadband PON).
APON dnes umožňuje dynamickou alokaci šířky pásma (DBA) mezi různými aplikacemi a různými ONT a je navržen tak, aby poskytoval jak širokopásmové, tak úzkopásmové služby.
Zařízení APON od různých výrobců podporují trunková rozhraní: SDH (STM-1), ATM (STM-1/4), Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, video (SDI PAL) a účastnická rozhraní E1 (G.703), Ethernet 10/ 100Base -TX, telefonie (FXS).
Vzhledem k vysílané povaze dopředného toku ve stromu PON a potenciálu neoprávněného přístupu k datům ze strany ONT, kterému data nejsou určena, poskytuje APON možnost předávat toková data pomocí šifrovacích technik s veřejné klíče. Zpětný tok není třeba šifrovat, protože OLT se nachází v prostorách operátora.

Standardní základy PON G.983.1

V listopadu 2000 vytvořila LMSC (výbor pro standardy LAN/MAN) IEEE speciální komisi nazvanou „Ethernet na první míli“ (EFM, Ethernet na první míli) 802.3ah, čímž splnila přání mnoha odborníků vybudovat síť PON. architektura, která je co nejblíže v současnosti rozšířeným ethernetovým sítím. Paralelně vzniká aliance EFMA (Ethernet v alianci první míle), která vznikla v prosinci 2001. Ve skutečnosti se aliance EFMA a komise EFM vzájemně doplňují a na standardu úzce spolupracují. Zatímco EFM se zaměřuje na technické otázky a standardní vývoj v rámci IEEE, EFMA studuje více průmyslové a komerční aspekty používání nových technologií. Cílem společné práce je dosažení konsensu mezi operátory a výrobci zařízení a vývoj standard IEEE 802.3ah, plně kompatibilní s vyvíjejícím se standardem páteřního paketového kruhu IEEE 802.17.
Komise EFM 802.3ah musí standardizovat tři typy řešení přístupových sítí:
EFMC (EFM měď) –řešení point-to-point pomocí kroucených měděných párů. K dnešnímu dni byly práce na tomto standardu téměř dokončeny. Ze dvou alternativ, mezi nimiž se odvíjel hlavní boj – G.SHDSL a ADSL+ – byla volba učiněna ve prospěch G.SHDSL.
EFMF (EFM vlákno) –řešení založené na spojení bod-bod vlákno. Zde je nutné standardizovat různé možnosti: „duplex přes jedno vlákno, na stejných vlnových délkách“, „duplex přes jedno vlákno, na různých vlnových délkách“, „duplex přes pár vláken“, nové možnosti pro optické transceivery. Podobná řešení nabízí řada společností jako „proprietární“ již několik let. Je čas je standardizovat.
EFMP (EFM PON) –řešení založené na spojení point-to-multipoint přes vlákno. Toto řešení, které je v podstatě alternativou k APON, dostalo podobný název EPON.
V současné době je vývoj standardů 802.3ah, včetně EFMP, v závěrečné fázi a přijetí se očekává v letošním roce. Argumenty ve prospěch technologie EPON posiluje zaměření internetu výhradně na protokol IP a standardy Ethernet.

GPON

Architekturu přístupové sítě GPON (Gigabit PON) lze považovat za organické pokračování technologie APON. Zároveň je realizováno jak zvýšení šířky pásma sítě PON, tak zvýšení efektivity přenosu různých multiservisních aplikací. GPON standard ITU-T Rec. G.984.3 GPON byl přijat v říjnu 2003.
GPON poskytuje škálovatelnou strukturu rámce při přenosových rychlostech od 622 Mbps do 2,5 Gbps, podporuje symetrické i asymetrické bitové rychlosti ve stromu PON pro downstream a upstream a je založen na standardu ITU-T G.704.1 GFP (generický rámcový protokol), poskytování zapouzdření do synchronního transportního protokolu jakéhokoli typu služby (včetně TDM). Studie ukazují, že i v nejhorším případě distribuce provozu a kolísání toku je využití šířky pásma 93 % ve srovnání se 71 % v APON, nemluvě o EPONu.
Pokud v SDH dochází k dělení pásem staticky, pak GFP (generic framing protocol) při zachování struktury rámce SDH umožňuje dynamické přidělování pásem.

srovnání technologií APON, EPON, GPON

Tabulka poskytuje srovnávací analýzu těchto tří technologií.

Poznámky:
1 – diskutováno v projektu.
2 – standard umožňuje rozšíření sítě až na 128 ONT.
3 – přenos je povolen v dopředném i zpětném směru na stejné vlnové délce.
4 – provádí se na vyšších úrovních.

více o APON

A nyní - několik čistě technických specifikací o fungování sítí PON. Jako příklad je uvedena odrůda APON.
Interakce účastnického uzlu s centrálním začíná navázáním spojení. Poté se data přenesou. To vše se děje podle protokolu APON MAC. Během procesu navazování spojení je spuštěna procedura klasifikace, která zahrnuje: klasifikaci vzdálenosti, klasifikaci výkonu a synchronizaci. Centrální uzel jako dirigent zajišťuje koordinovanou práci všech účastnických uzlů - členů orchestru.

APON MAC - protokol pro interakci mezi centrálním uzlem a účastníkem

Protokol MAC pro přístupové systémy APON řeší tři problémy:
- odstranění kolizí mezi převody ve zpětném toku;
- přehledné, účinné, dynamické rozdělení pásu zpětného toku;
- Udržování nejlepšího možného vyjednávání pro přepravu aplikací iniciovaných koncovými uživateli.
Protokol APON MAC je založen na mechanismu žádost/přidělení. Hlavní myšlenkou je posílat požadavky z ONT do požadovaného pásma. Na základě znalosti toho, jak je načten zpětný tok a jaké služby jsou a priori přiřazeny konkrétnímu ONT, OLT rozhodne o zpracování těchto požadavků.

klasifikační postupy

Inicializace sítě PON je založena na třech procedurách: určení vzdáleností od OLT k různým ONT (vzdálenost); synchronizace všech ONT (hodinový rozsah); a určení, při příjmu na OLT, intenzit optických signálů z různých ONT (rozsah výkonu).

pořadí podle vzdálenosti

Distance range - stanovení časového zpoždění spojeného s odstraněním ONT z OLT - se provádí ve fázi registrace účastnických uzlů a je vyžadováno pro zajištění bezkolizní dopravy a vytvoření jednotné synchronizace ve zpětném toku.
Nejprve správce sítě zadá údaje o novém ONT do OLT, it sériové číslo, parametry služeb poskytovaných ONT. Poté, po fyzickém připojení tohoto účastnického uzlu k síti PON a zapnutí jeho napájení, zahájí centrální uzel proces hodnocení. Hodnocení pomocí ONT, které je registrováno v registru OLT, nastává při každém zapnutí ONT. Po vypnutí a zapnutí napájení na OLT dojde ke změně rozsahu u všech registrovaných ONT.
OLT, který vysílá signál do hodnoceného ONT, poslouchá jeho odpověď a na základě toho vypočítá časové zpoždění na dvojité cestě RTT (round trip time), poté přenese vypočítanou hodnotu do ONT v dopředném proudu . Na základě toho zavede účastnický uzel ONT vhodné zpoždění, které předchází začátku odesílání rámce ve zpětném toku. Účastnické uzly umístěné v různých vzdálenostech budou zavádět různá zpoždění. V tomto případě bude součet zavedeného hardwarového zpoždění a zpoždění v šíření světelného signálu po optické cestě z ONT do OLT stejný pro všechny účastnické uzly.
Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že vzdálenosti OLT-ONT se mohou lišit v širokých mezích (norma G.983.1 definuje rozsah 0-20 km), odhadněme možné odchylky zpoždění. Pokud vezmeme v úvahu, že rychlost světla ve vláknu je 2*105 km/s, pak zvýšení vzdálenosti OLT-ONT o 1 km bude odpovídat prodloužení doby zpoždění na dvojité dráze o 10 μs. A na vzdálenost 20 km bude RTT 0,2 ms. Ve skutečnosti je to minimální teoretická doba, kterou OLT potřebuje k provedení hodnocení s jediným ONT. K určování vzdálenosti většího počtu účastnických uzlů dochází postupně a vyžaduje úměrné zvýšení celkového času řazení. Během této doby nelze použít zpětný tok pro přenos dat jinými ONT.
Po dokončení hodnocení vzdálenosti OLT na základě předepsaných služeb pro každý ONT a pomocí protokolu MAC rozhodne, který předplatitelský uzel bude vysílat v každém konkrétním časovém slotu.
Všimněte si, že celkové zpoždění při odesílání rámce do zpětného toku je zavedeno nejen konečným časem šíření signálu po vláknu, ale také elektronickými prvky OLT a ONT. Zpoždění na straně druhého může zaznamenat mírný posun, například kvůli kolísání teploty zařízení. Proto ve fázi přenosu dat OLT informuje ONT o malých úpravách zpoždění zavedeného do zpětného toku - mikrorozsahu. V důsledku toho je přesnost, se kterou jsou stabilizovány odeslané rámce z různých ONT, 2–3 bity.

pořadí podle síly

Rozsah výkonu - změna diskriminačního prahu fotodetektoru za účelem zvýšení citlivosti fotodetektoru nebo zamezení jeho nežádoucí saturace. Protože ONT jsou umístěny v různých vzdálenostech od OLT, budou vložné ztráty v optických signálech šířících se PON stromem různé. To může vést k poruše fotodetektorů v důsledku slabého signálu nebo v důsledku přetížení.
Z této situace jsou dvě možné cesty - buď upravit výkon vysílačů ONT, nebo upravit práh odezvy na fotodetektoru OLT. Druhá možnost byla zvolena jako spolehlivější.
Prahová hodnota OLT fotodetektoru se nastavuje pokaždé, když je přijat nový ATM paket z reverzního toku preambule na základě měření integrálního výkonu v preambuli paketu.
Nastavení výkonu je také vyžadováno u všech ONT. To se provádí podobným způsobem, ale pouze jednou před synchronizací přijímače pro práci se synchronním TDM streamem z OLT. Poté se průběžně vypočítává integrovaný výkon na ONT a plynule se nastavuje práh diskriminace fotodetektoru.

synchronizace

Synchronizace nebo fázový rozsah je nezbytný pro dopředný i zpětný tok.
Účastnické uzly ONT jsou synchronizovány na začátku své inicializace a poté neustále udržují synchronizaci, přizpůsobují se nepřetržitému provozu TDM z OLT a provádějí to, co se běžně nazývá synchronní příjem dat.
Naopak centrální OLT uzel je synchronizován pokaždé podle preambule nově příchozího ATM paketu. Znalost časového zpoždění vypočítaného ve fázi hodnocení vzdálenosti na straně ONT, která poslala tento paket, zde nestačí - je vyžadována větší přesnost. Způsob příjmu dat se synchronizací preambule se obvykle nazývá asynchronní. Synchronizace preambule je podobná řešení v technologii desetimegabitového Ethernetu s velikostí preambule 64 bitů (8 bajtů). Zachování stejné velikosti preambule pro relativně malý ATM paket (v upstreamu) by však znamenalo obrovské neefektivní využití šířky pásma. Pro technologii APON byla vyvinuta nová technika synchronizace, založená na metodě CPA (clock phase alignment), která umožňuje provést potřebnou synchronizaci po přijetí pouhých tří bitů! Větší velikost preambule paketu ATM proti proudu byla zvolena, protože preambule také slouží funkci poskytování procedury hodnocení výkonu.

Rámová struktura APON pro dopředný a zpětný tok

Pro správu mechanismu žádostí a udělení FSAN definovala strukturu rámce APON pro dopředné a zpětné toky. Tento formát byl standardizován ITU-T v doporučení G.983.1. Na Obr. Obrázek 6 ukazuje formát rámce APON pro režim symetrického provozu 155/155 Mbit/s. Podřízený rámec se skládá z 56 ATM buněk o 53 bytech. Upstream rámec se skládá z 52 ATM paketů po 56 bajtech a jednoho slotu MBS s celkovou délkou rovněž 56 bajtů, jak je popsáno níže.

Rýže. 6. Formát rámce ITU G.983 - struktura rámců dopředného a zpětného toku.

přímý proud

Oprávnění k přenosu jsou odesílána v dávkách ve speciálních obslužných buňkách ATM – dvě na rámec, které se nazývají buňky PLOAM (provoz a údržba fyzické vrstvy). Následují přísně pravidelně, střídají se s 27 datovými buňkami. Jedna buňka PLOAM obsahuje 26 oprávnění pro ONT, každé pro přenos pouze jednoho (!) ATM paketu. Zbývajících 54 buněk v dopředném rámci nese data a nepoužívá se pro mechanismus požadavku/povolení.

zpětný tok

Zpětný tok představuje kolekci datových shluků z různých ONT. Účastnický uzel může přenášet data pouze po obdržení příslušného oprávnění ke čtení z buňky PLOAM. Datové pakety z ONT do APON jsou přenášeny v ATM paketech. Jediný rozdíl mezi ATM paketem a buňkou je ten, že paket má další 3bajtovou preambuli. Délka paketu ATM je tedy 56 bajtů. Preambule není potřeba pro buňky v dopředném toku kvůli režimu synchronního příjmu dat, jak bylo diskutováno výše. První dva bity preambule neobsahují optický signál, což je dostatečné pro eliminaci překrývání paketů z různých ONT - mírné kolísání zpoždění při šíření signálu je v lince nevyhnutelné.
Vezmeme-li v úvahu, že pro každý ATM paket je vyžadováno povolení k přenosu, pak celkový počet povolení zapsaných v buňkách PLOAM za dlouhou dobu musí odpovídat počtu ATM paketů, které během této doby vyšle všechny ONT. Proč se do PLOAM vejde 26 povolení? Dvě buňky PLOAM mohou udělit oprávnění k přenosu 52 ATM paketů, což je stejný počet, jaký je v upstream ATM rámci.

slot MBS

Slot MBS (multi burst slot) ve zpětném toku je slot služby. Informuje OLT o povaze požadavků na přenos z ONT. Tento slot má 8 podpolí nebo minislotů odpovídajících různým ONT (obr. 7). Pokud je systém PON navržen pro 32 účastnických uzlů, pak všech 32 ONT bude schopno vysílat své informace o požadavcích na přenos pouze po čtyřech sekvenčně přenesených MBS slotech, což představuje cyklus. V systému 64 ONT se cyklus skládá z osmi MBS slotů. Přenos jednoho snímku rychlostí 155 Mbit/s trvá 0,15 ms. Přenos celého cyklu s 32 ONT bude trvat 0,6 ms. Jinými slovy, s frekvencí 0,6 ms, ONT odesílá servisní požadavky o záměru vysílat. ONT odešle požadavek, když se v jeho výstupní vyrovnávací paměti vytvoří přenosová fronta. Vzhledem k tomu, že ONT bude moci vysílat pouze po obdržení povolení v buňce PLOAM, za účelem odhadu maximální doby od okamžiku, kdy je fronta připravena ve vyrovnávací paměti do zahájení přenosu, měli byste přidat zpoždění při dvojitém běhu RTT na dobu cyklu 0,6 ms (pro síť s poloměrem 20 km je RTT 0,2 ms), což znamená 0,8 ms. K této hodnotě lze přičíst hardwarové zpoždění na OLT a ONT.

Rýže. 7. Struktura slotu MBS.

Minislot se skládá ze 4 polí: preambule (3 bajty), podobná preambuli v paketu ATM; dvě pole ABR/GFR a VBR, 8 a 16 bitů dlouhá, odpovídající dvěma typům požadavků na šířku pásma; Pole kontrolního součtu CRC (8 bitů).

spolehlivost a redundance v APON

Slabinou přístupových systémů APON s jednoduchou stromovou topologií je nedostatek redundance. Nejhorším scénářem by v tomto případě bylo, že by došlo k poškození vlákna vedoucího z OLT k nejbližšímu splitteru (feederovému vláknu). Celý segment připojený přes toto vlákno ztrácí spojení - desítky účastnických uzlů, stovky účastníků zůstávají bez sítě. Střední doba opravy (MTTR) se může značně lišit od několika dnů až po několik týdnů v závislosti na operátorovi. V tomto případě selhání jednoho vlákna se nejzřetelněji ukazuje nevýhoda sítě PON oproti kruhové topologii SDH.
Proto již v prvním doporučení G.983.1 v příloze IV byla diskutována otázka budování bezpečných systémů APON. Vzhledem ke specifikům topologie PON není tento úkol tak jednoduchý jako u kruhových topologií SDH, protože pásmo zpětného toku v PON je běžné a je tvořeno mnoha účastnickými uzly. Doporučení G.983.1 navrhovala studovat čtyři různé topologie. Pouze dva z nich byly nakonec vybrány pro vývoj v pozdějším doporučení G.983.5.
Na Obr. 8-10 ukazuje hlavní konstrukční možnosti záložní systémy PON. První řešení (obr. 8) poskytuje částečnou redundanci z centrálního uzlu. K implementaci tohoto řešení je zapotřebí rozbočovač 2xN. Centrální uzel je vybaven dvěma optickými moduly LT-1 a LT-2, ve kterých jsou zakončena dvě vlákna. V normálním režimu, při absenci poškození vláken, je hlavní kanál aktivní a je přes něj organizován duplexní přenos. Rezervní kanál - neaktivní - laserová dioda na LT-2 je vypnutá. Fotodetektor na LT-2 může poslouchat zpětný tok. Pokud je poškozeno vlákno hlavního kanálu přicházející z centrálního uzlu, systém transceiveru LT-2 se automaticky aktivuje a modul multiplexování, přepínání a křížového propojení na OLT se na něj přepne, čímž zajišťuje přenos z páteřních rozhraní. Pro zvýšení spolehlivosti je vhodné odebírat napájecí vlákna z různých, fyzicky oddělených optických kabelů.

Rýže. 8. Chráněná topologie PON. Částečná redundance z centrálního uzlu.

Částečná redundance na straně účastnického uzlu (obr. 9) umožňuje zvýšit spolehlivost účastnického uzlu. V tomto případě jsou vyžadovány dva optické moduly LT-1 a LT-2 na každý účastnický uzel. Přepnutí na záložní kanál je podobné předchozí možnosti. Při rezervaci účastnických uzlů není nutné připojovat všechny účastnické uzly přes záložní stream. Rozdíl v ceně účastnických uzlů s redundancí (dva moduly LT-1 a LT-2) a bez ní (jeden modul LT) umožňuje diferencovanou nabídku služeb různým kategoriím účastníků.

Rýže. 9. Chráněná topologie PON. Částečná redundance na straně účastnického uzlu.

Na Obr. Obrázek 10 ukazuje možnost s plnou redundancí systému PON. Systém se stává odolným jak vůči selhání OLT a ONT přijímacího a vysílacího zařízení, tak i vůči poškození jakékoli části systému optických kabelů. Informační toky na ONT jsou generovány současně oběma uzly LT-1 a LT-2 a přenášeny do dvou paralelních zpětných toků. Na OLT je přenášena pouze jedna verze dvou kopií signálů dále po páteři. Stejným způsobem dochází k duplikaci provozu v dopředném proudu. Pokud dojde k poškození rozhraní vlákna nebo transceiveru, přepnutí na záložní stream bude velmi rychlé a nepovede k přerušení komunikace.

Rýže. 10. Chráněná topologie PON. Plná rezervace.

První řešení, kromě toho, že poskytuje pouze částečnou redundanci, vyžaduje dlouhou dobu rekonfigurace, když je vlákno poškozeno. Hlavní příspěvek ke zpoždění pochází z ohřevu laseru na OLT (LT-2) a provádění procedury měření vzdálenosti. Je prakticky obtížné nepřekročit 50 ms, což je jeden z požadavků formulovaných v doporučení G.983.5.
Závěr. Pro uvažované konfigurace navržené ITU-T téměř pouze plně redundantní řešení uspokojuje všechny požadavky a jeví se jako nejatraktivnější.

Petrenko I.I., Ubaydullaev R.R., Ph.D., Telecom Transport.

Neboli Gigabit PON se začal zavádět relativně nedávno. Pojďme zjistit, co se stalo předpokladem pro vznik technologie GPON, jaké má vyhlídky, a také ji porovnat s konkurenčními technologiemi - PON a GEPON.

V roce 2014 uplyne 45. výročí první počítačové komunikační relace ve Spojených státech na vzdálenost asi 640 km. Tato událost je považována za počátek zrodu internetu. Předcházející pravda Celosvětová Síť Síť ARPANET byla v té době dostupná velmi úzkému okruhu lidí a organizací. Připojení k němu pro šťastné „outsidery“, kteří mají počítače, bylo možné až v roce 1991. Teprve objevení se webového prohlížeče NCSA Mosaic v roce 1993 poskytlo předpoklady pro explozivní růst celosvětového internetového publika. Historie „masového internetu“ od roku 2013 je tedy pouze 20 let stará.

V první dekádě vývoje globální síť Mezi uživateli, kteří věnovali pozornost takovému ukazateli, jako je „propustnost komunikačního kanálu (rychlost přenosu dat v bitech)“ nebo související charakteristika „šířky pásma“, bylo „několik“ lidí obeznámených s teoretickými základy radiotechniky. A dnes všichni mluví o „rychlosti internetu“. A každý chce mít k dispozici „vysokorychlostní internet“.

Proč vysokorychlostní? A kde je hranice, od které lze přístup k internetu považovat za „vysokorychlostní“?

Masový uživatel spojuje rychlost internetu především s časovými intervaly pro stahování „těžkého“ videa, hudby a grafické soubory, jejichž počet na internetu raketově roste a samy se „rozšiřují“. Firemní spotřebitelé online služeb (a v poslední době i cloudových služeb) potřebují vysokou rychlost odezvy na požadavky v systémech řízení podniku, které používají.

To znamená, že vysokorychlostní internet je naléhavou potřebou, nikoli rozmarem (pro „uživatele“ i pro společnosti). „Hranice“, od které vysokorychlostní internet začíná, je dnes podle odborníků na úrovni 10 Mb/s.

"Optika" nahrazuje "měď"

Celosvětová počítačová síť se začala rozvíjet na základě stávajících telefonní linky pomocí xDSL technologií. „Nejpokročilejší“ verze této „měděné“ rodiny – technologie ADSL2+ modemu poskytuje rychlost příchozího streamu 24 Mb/s (odchozí - 1,2 Mb/s). V současné době je nezpochybnitelným lídrem v počtu spojení ve všech zemích světa. „Měděné“ komunikační linky položené před desítkami let však fyzicky i morálně zastarávají a jsou postupně nahrazovány optickými sítěmi FTTx, jejichž využití umožňuje zvýšit rychlost výměny informací na internetu o dva řády. velikost. A v blízké budoucnosti - ještě více.

V posledních pěti letech narůstá proces nahrazování tras měděných kabelů optickými a podle analytiků se za dalších pět let poměr „optika/měď“ v telekomunikacích radikálně změní ve prospěch „optiky“.

Architektura FTTx (Fiber to the x) je část komunikační linky z optických vláken připojená na jedné straně k OLT (Optical Line Terminal) instalované u operátora a na druhé straně k modulům transceiveru účastníků - ONT. (Optický Síť Terminál) nebo ONU (Optický Síť Jednotka).

ONT je terminál pro osobní použití (nazývaný také optický modem) instalovaný v bytě. ONU - určený pro instalaci do rozvodné skříně bytového domu a má několik portů pro připojení počítačů, televizorů, telefonů umístěných v sousedních bytech.

ONT a ONU převádějí optické signály přijaté z OLT na elektrické signály (odesílané např. do počítačů, televizí, telefonů) a také provádějí zpětnou konverzi elektrických signálů přijatých z uživatelských terminálů na optické signály, které jsou odesílány do OLT.

Pokud se do úseku optické linky zavedou rozbočovače (pasivní rozbočovače signálu přicházející z OLT) a na jejich výstupy se připojí ONT, pak takový přechod z jednovláknové struktury FTTx na stromovou strukturu povede k vytvoření pasivní optická síť - PON(Pasivní optická síť).

Úkolem PON je organizovat vícenásobný přístup přes jediné optické vlákno prostřednictvím časově dělení multiplexního přístupu (TDMA) a frekvenčního dělení přijímacích a přenosových cest ( Vlnové dělení Multiplexování - WDM). Multiplexery WDM fungující jako součást OLT a ONT oddělují dopředné (příchozí) a zpětné (odchozí) signály, vysílají na různých vlnových délkách (dopředu - 1,49 mikronu, zpět - 1,31 mikronu). K těmto tokům lze přidat signál kabelové televize vysílaný na vlnové délce 1,55 mikronu.

První zárodky technologie PON se objevily asi před 15 lety a od té doby vydala Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) pět standardů pro přenos dat přes optické vlákno. Aktivní zařízení vyrobené v souladu s požadavky těchto norem poskytuje rychlosti od 155 Mb/s do 2488 Mb/s. Vlastnosti těchto standardů budou diskutovány níže, ale prozatím zdůrazňujeme, že výhodami společnými všem typům technologií PON je možnost snadného rozšiřování základny předplatitelů, její údržba a modernizace a také nízká (ve srovnání s „mědí“ technologie) provozní náklady.

GPON: hnací síla standardu

První standard rodiny PON - APON (ATM PON) byl schválen MES na konci roku 1998 a v následujícím roce začali američtí a japonští telekomunikační operátoři budovat pasivní optické linky. Přenos dat podle tohoto standardu se provádí na základě protokolu ATM, který popisuje způsob přepínání a multiplexování založený na přenosu dat ve formě buněk pevné velikosti (ATM buněk). Rychlost přenosu dat - 155 Mb/s.

Zavedení nových technologií do APON, zejména dynamické přidělování šířky pásma v závislosti na aplikacích, podpora SDH, FE, GE, SDI PAL, El, E/FE a telefonních protokolů, poskytlo další funkcionalitu v oblastech hlasového vysílání, různé video obsah a televizní vysílání (první výskyt třetí vlnové délky v PON). To vedlo ke schválení „dceřiného“ standardu APON – BPON (Broadband PON). Zároveň se zvýšila rychlost přenosu dat na 622 Mb/s.

Dalším „článkem v řetězu“ APON - BPON byl standard GPON ( Gigabit schopný Pasivní Optický Síť), jehož implementace zajišťuje provoz sítě v symetrickém i asymetrickém režimu. Nejčastěji se používá druhý režim, ve kterém rychlost přenosu dat v dopředném toku dosahuje 2,488 Gb/s a v reverzním toku - 1,244 Gb/s (obvykle jsou tato čísla zaokrouhlena a hovoří se o 2,5 Gb/s a 1,25 Gb /s).

Obvykle je domácí počítač připojen k optickému modemu (ONT) sítě GPON buď pomocí kroucené dvoulinky nebo bezdrátového připojení (Wi-Fi). ONT má také porty pro připojení TV a VoIP telefonu.

Základním protokolem v technologii GPON se stal GFP (Generic Framing Protocol), i když se používají i doporučení TDMA, SDH, Ethernet a ATM.

Paralelně se zdokonalováním technologií PON ve světě probíhal rozvoj optických ethernetových sítí a úspěchy této komunikační „větve“ v oblasti vysokorychlostního přenosu dat byly využívány ve standardu EPON (Ethernet PON), který byl vyvinut na základě protokolu MPCP (Multi-Point Control Protocol), spravujícího více uzlů. A jeho vylepšená verze - GEPON(Gigabit EPON) svými vlastnostmi a schopnostmi je dnes na druhém místě za nesporným lídrem technologií PON - GPON.

Co vám „padne do oka“ ve výše uvedené minirecenze technologií používaných v pasivních optických sítích? - Skutečnost, že rozdíly v jejich funkčnosti jsou způsobeny především tím, které protokoly přenosu dat tvoří základ standardů.

GPON a GEPON: jednoduchá aritmetika

Pokud jsou známy číselné ukazatele (nebo dokonce popisy), které vyjadřují jakékoli vlastnosti objektů, které je třeba porovnávat, pak je takové srovnání poměrně jednoduché provést umístěním odpovídajících čísel do řádku nebo sloupce. A hned bude jasné „kdo je lepší než kdo“. Udělejme toto srovnání mezi GPON a GEPON.

Dopředná přenosová rychlost GPON je tedy 2,5 Gb/s a rychlost GEPON je 1,25 Gb/s.

Maximální počet účastnických uzlů na vlákno pro GPON je 64 a pro GEPON - 16, což vede k nižším nákladům na port na účastníka v optickém terminálu operátora vyrobeném podle standardu GPON a výrazně nižší spotřebě energie zařízením stanice než při použití zařízení operátora standard GEPON.

Využití šířky pásma při použití technologie GPON není menší než 93 % a při použití technologie GEPON není větší než 60 %. Tento rozdíl je způsoben tím, že aktivní zařízení GPON využívá technologii fragmentace rámců GEM (GTC Encapsulation Method), která zvyšuje efektivitu využití šířky pásma. Technologie GEPON takový nástroj nemá.

To je celá „jednoduchá aritmetika“, která vysvětluje popularitu GPON.

GPON: kabely domovní elektroinstalace

Síť GPON se skládá z hlavních a distribučních linek. Délka páteřních tras GPON v současnosti dosahuje 20 km (v příštích letech vývojáři technologie GPON slibují navýšení maximální délky páteřního optického vlákna na 60 km). Pokládají se hlavní sekce (více o pokládání optického kabelu) pomocí tradičních metod leteckého nebo podzemního pokládání optických kabelů s ochranným pláštěm, který zajišťuje odolnost kabelového vedení v podmínkách vysoké vlhkosti a teplotních změn.

Pro distribuční infrastrukturu GPON, vytvořenou např. v rámci bytového domu, se používají spádové a stoupací kabely. Charakteristickým rysem „patrových“ spádových kabelů, určených pro odbočení optického vedení z nadzemního rozvodného kabelu, je možnost „flexibilního“ vedení s malými poloměry ohybu, které je dáno jejich konstrukcí.

Stoupací kabely používané pro vertikální mezipodlahové rozvody obsahují 6-12 optických vláken, která se snadno pokládají do kazet a jejich svařování vyžaduje podstatně méně času než u svařování optických vláken jiné typy kabelů.

GPON: rychlost evoluce se zrychluje

Výhody standardu GPON ve srovnání s jinými typy technologií PON jsou od jeho schválení v roce 2003 nepopiratelné. Nicméně v roce 2010 bylo v Rusku podle J'son & Partners Consulting pouze 80 tisíc uživatelů širokopásmového připojení založených na GPON. Hlavní bariérou většího růstu byla, jako téměř vždy u produktu vstupujícího na trh, vysoká cena aktivních optických zařízení. V posledních několika letech se ceny za staniční transceivery a účastnické optické modemy výrazně snížily, díky čemuž se na začátku roku 2017 (podle analytiků stejné společnosti) počet ruských uživatelů GPON přiblíží 6 milionům, tj. během příštích sedmi let vzroste téměř 75krát!

Neboli Gigabit PON se začal zavádět relativně nedávno. Pojďme zjistit, co se stalo předpokladem pro vznik technologie GPON, jaké má vyhlídky, a také ji porovnat s konkurenčními technologiemi - PON a GEPON.

V roce 2014 uplyne 45. výročí první počítačové komunikační relace ve Spojených státech na vzdálenost asi 640 km. Tato událost je považována za počátek zrodu internetu. Pravda, síť ARPANET, která předcházela World Wide Web, byla v té době přístupná velmi úzkému okruhu lidí a organizací. Připojení k němu pro šťastné „outsidery“, kteří mají počítače, bylo možné až v roce 1991. Teprve objevení se webového prohlížeče NCSA Mosaic v roce 1993 poskytlo předpoklady pro explozivní růst celosvětového internetového publika. Historie „masového internetu“ od roku 2013 je tedy pouze 20 let stará.

V prvním desetiletí rozvoje globální sítě bylo mezi uživateli, kteří věnovali pozornost takovému ukazateli, jako je „kapacita komunikačního kanálu (rychlost přenosu dat v bitech)“ nebo související charakteristická „šířka pásma“, „několik“ lidí obeznámen s teoretickými základy radiotechniky . A dnes všichni mluví o „rychlosti internetu“. A každý chce mít k dispozici „vysokorychlostní internet“.

Proč vysokorychlostní? A kde je hranice, od které lze přístup k internetu považovat za „vysokorychlostní“?

Masový uživatel spojuje rychlost internetu především s časovými intervaly stahování „těžkých“ video, hudebních a grafických souborů, jejichž počet na internetu exponenciálně roste a samy se „větší“. Firemní spotřebitelé online služeb (a v poslední době i cloudových služeb) potřebují vysokou rychlost odezvy na požadavky v systémech řízení podniku, které používají.

To znamená, že vysokorychlostní internet je naléhavou potřebou, nikoli rozmarem (pro „uživatele“ i pro společnosti). „Hranice“, od které vysokorychlostní internet začíná, je dnes podle odborníků na úrovni 10 Mb/s.

"Optika" nahrazuje "měď"

Celosvětová počítačová síť se začala rozvíjet na základě stávajících telefonních linek využívajících technologie xDSL. „Nejpokročilejší“ verze této „měděné“ rodiny – technologie ADSL2+ modemu poskytuje rychlost příchozího streamu 24 Mb/s (odchozí - 1,2 Mb/s). V současné době je nezpochybnitelným lídrem v počtu spojení ve všech zemích světa. „Měděné“ komunikační linky položené před desítkami let však fyzicky i morálně zastarávají a jsou postupně nahrazovány optickými sítěmi FTTx, jejichž využití umožňuje zvýšit rychlost výměny informací na internetu o dva řády. velikost. A v blízké budoucnosti - ještě více.

V posledních pěti letech narůstá proces nahrazování tras měděných kabelů optickými a podle analytiků se za dalších pět let poměr „optika/měď“ v telekomunikacích radikálně změní ve prospěch „optiky“.

Architektura FTTx (Fiber to the x) je část komunikační linky z optických vláken připojená na jedné straně k OLT (Optical Line Terminal) instalované u operátora a na druhé straně k modulům transceiveru účastníků - ONT. (Optický Síť Terminál) nebo ONU (Optický Síť Jednotka).

ONT je terminál pro osobní použití (nazývaný také optický modem) instalovaný v bytě. ONU - určený pro instalaci do rozvodné skříně bytového domu a má několik portů pro připojení počítačů, televizorů, telefonů umístěných v sousedních bytech.

ONT a ONU převádějí optické signály přijaté z OLT na elektrické signály (odesílané např. do počítačů, televizí, telefonů) a také provádějí zpětnou konverzi elektrických signálů přijatých z uživatelských terminálů na optické signály, které jsou odesílány do OLT.

Pokud se do úseku optické linky zavedou rozbočovače (pasivní rozbočovače signálu přicházející z OLT) a na jejich výstupy se připojí ONT, pak takový přechod z jednovláknové struktury FTTx na stromovou strukturu povede k vytvoření pasivní optická síť - PON(Pasivní optická síť).

Úkolem PON je organizovat vícenásobný přístup přes jediné optické vlákno prostřednictvím časově dělení multiplexního přístupu (TDMA) a frekvenčního dělení přijímacích a přenosových cest ( Vlnové dělení Multiplexování - WDM). Multiplexery WDM fungující jako součást OLT a ONT oddělují dopředné (příchozí) a zpětné (odchozí) signály, vysílají na různých vlnových délkách (dopředu - 1,49 mikronu, zpět - 1,31 mikronu). K těmto tokům lze přidat signál kabelové televize vysílaný na vlnové délce 1,55 mikronu.

První zárodky technologie PON se objevily asi před 15 lety a od té doby vydala Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) pět standardů pro přenos dat přes optické vlákno. Aktivní zařízení vyrobené v souladu s požadavky těchto norem poskytuje rychlosti od 155 Mb/s do 2488 Mb/s. Vlastnosti těchto standardů budou diskutovány níže, ale prozatím zdůrazňujeme, že výhodami společnými všem typům technologií PON je možnost snadného rozšiřování základny předplatitelů, její údržba a modernizace a také nízká (ve srovnání s „mědí“ technologie) provozní náklady.

GPON: hnací síla standardu

První standard rodiny PON - APON (ATM PON) byl schválen MES na konci roku 1998 a v následujícím roce začali američtí a japonští telekomunikační operátoři budovat pasivní optické linky. Přenos dat podle tohoto standardu se provádí na základě protokolu ATM, který popisuje způsob přepínání a multiplexování založený na přenosu dat ve formě buněk pevné velikosti (ATM buněk). Rychlost přenosu dat - 155 Mb/s.

Zavedení nových technologií do APON, zejména dynamické přidělování šířky pásma v závislosti na aplikacích, podpora SDH, FE, GE, SDI PAL, El, E/FE a telefonních protokolů, poskytlo další funkcionalitu v oblastech hlasového vysílání, různé video obsah a televizní vysílání (první výskyt třetí vlnové délky v PON). To vedlo ke schválení „dceřiného“ standardu APON – BPON (Broadband PON). Zároveň se zvýšila rychlost přenosu dat na 622 Mb/s.

Dalším „článkem v řetězu“ APON - BPON byl standard GPON ( Gigabit schopný Pasivní Optický Síť), jehož implementace zajišťuje provoz sítě v symetrickém i asymetrickém režimu. Nejčastěji se používá druhý režim, ve kterém rychlost přenosu dat v dopředném toku dosahuje 2,488 Gb/s a v reverzním toku - 1,244 Gb/s (obvykle jsou tato čísla zaokrouhlena a hovoří se o 2,5 Gb/s a 1,25 Gb /s).

Obvykle je domácí počítač připojen k optickému modemu (ONT) sítě GPON buď pomocí kroucené dvoulinky nebo bezdrátového připojení (Wi-Fi). ONT má také porty pro připojení TV a VoIP telefonu.

Základním protokolem v technologii GPON se stal GFP (Generic Framing Protocol), i když se používají i doporučení TDMA, SDH, Ethernet a ATM.

Paralelně se zdokonalováním technologií PON ve světě probíhal rozvoj optických ethernetových sítí a úspěchy této komunikační „větve“ v oblasti vysokorychlostního přenosu dat byly využívány ve standardu EPON (Ethernet PON), který byl vyvinut na základě protokolu MPCP (Multi-Point Control Protocol), spravujícího více uzlů. A jeho vylepšená verze - GEPON(Gigabit EPON) svými vlastnostmi a schopnostmi je dnes na druhém místě za nesporným lídrem technologií PON - GPON.

Co vám „padne do oka“ ve výše uvedené minirecenze technologií používaných v pasivních optických sítích? - Skutečnost, že rozdíly v jejich funkčnosti jsou způsobeny především tím, které protokoly přenosu dat tvoří základ standardů.

GPON a GEPON: jednoduchá aritmetika

Pokud jsou známy číselné ukazatele (nebo dokonce popisy), které vyjadřují jakékoli vlastnosti objektů, které je třeba porovnávat, pak je takové srovnání poměrně jednoduché provést umístěním odpovídajících čísel do řádku nebo sloupce. A hned bude jasné „kdo je lepší než kdo“. Udělejme toto srovnání mezi GPON a GEPON.

Dopředná přenosová rychlost GPON je tedy 2,5 Gb/s a rychlost GEPON je 1,25 Gb/s.

Maximální počet účastnických uzlů na vlákno pro GPON je 64 a pro GEPON - 16, což vede k nižším nákladům na port na účastníka v optickém terminálu operátora vyrobeném podle standardu GPON a výrazně nižší spotřebě energie zařízením stanice než při použití zařízení operátora standard GEPON.

Využití šířky pásma při použití technologie GPON není menší než 93 % a při použití technologie GEPON není větší než 60 %. Tento rozdíl je způsoben tím, že aktivní zařízení GPON využívá technologii fragmentace rámců GEM (GTC Encapsulation Method), která zvyšuje efektivitu využití šířky pásma. Technologie GEPON takový nástroj nemá.

To je celá „jednoduchá aritmetika“, která vysvětluje popularitu GPON.

GPON: kabely domovní elektroinstalace

Síť GPON se skládá z hlavních a distribučních linek. Délka páteřních tras GPON v současnosti dosahuje 20 km (v příštích letech vývojáři technologie GPON slibují navýšení maximální délky páteřního optického vlákna na 60 km). Pokládají se hlavní sekce (více o pokládání optického kabelu) pomocí tradičních metod leteckého nebo podzemního pokládání optických kabelů s ochranným pláštěm, který zajišťuje odolnost kabelového vedení v podmínkách vysoké vlhkosti a teplotních změn.

Pro distribuční infrastrukturu GPON, vytvořenou např. v rámci bytového domu, se používají spádové a stoupací kabely. Charakteristickým rysem „patrových“ spádových kabelů, určených pro odbočení optického vedení z nadzemního rozvodného kabelu, je možnost „flexibilního“ vedení s malými poloměry ohybu, které je dáno jejich konstrukcí.

Stoupací kabely používané pro vertikální mezipodlahové rozvody obsahují 6-12 optických vláken, která se snadno pokládají do kazet a jejich svařování vyžaduje podstatně méně času než u svařování optických vláken jiné typy kabelů.

GPON: rychlost evoluce se zrychluje

Výhody standardu GPON ve srovnání s jinými typy technologií PON jsou od jeho schválení v roce 2003 nepopiratelné. Nicméně v roce 2010 bylo v Rusku podle J'son & Partners Consulting pouze 80 tisíc uživatelů širokopásmového připojení založených na GPON. Hlavní bariérou většího růstu byla, jako téměř vždy u produktu vstupujícího na trh, vysoká cena aktivních optických zařízení. V posledních několika letech se ceny za staniční transceivery a účastnické optické modemy výrazně snížily, díky čemuž se na začátku roku 2017 (podle analytiků stejné společnosti) počet ruských uživatelů GPON přiblíží 6 milionům, tj. během příštích sedmi let vzroste téměř 75krát!

PON - co to je?

PON- jedná se ve skutečnosti o technologii pro vícenásobný přístup předplatitelů přes jediné vlákno využívající multiplexování s časovým dělením (TDM) a frekvenční dělení přijímacích/přenosových cest (WDM). PON- ze zkr. Passive Optical Network, což v překladu znamená pasivní optická síť.

Jaký je princip fungování sítě PON?

Všichni předplatitelé sítě PON připojené k zařízení poskytovatele přes 1 vlákno. Vysílání a příjem probíhá na různých vlnových délkách. Aby se zajistilo, že se účastnické signály ve vláknu nemíchají, je každému jednotlivému účastnickému zařízení vždy přidělen určitý časový úsek, během kterého může vysílat signál.

Jaké jsou výhody PON oproti FTTx?

technologie PON má následující výhody:

• Aktivní zařízení je využíváno minimálně;
• Kabelová infrastruktura je minimalizována;
• Náklady na údržbu jsou považovány za nízké;
• Je zde možnost integrace s kabelovou televizí;
• Vynikající škálovatelnost;
• Účastnické porty mají vysokou hustotu.

Jaká rychlost přenosu informací je podporována technologií PON?

Navrženo Technologie GEPON skutečně pracuje rychlostí 1,25 G, ale zároveň 0,25 G jsou redundantní data používaná ke kódování kanálu. Ukazuje se, že skutečná rychlost bude 1G.

Jaké zařízení je potřeba k vytvoření sítě PON?

OLT(ze zkr. Optical Line Terminal) - L2 switch vybavený Uplink porty (pro připojení k L3 switchi), dále - Downlink porty (pro vytvoření sítě PON). Například, OLT BDCOM P3310 má 2 optické, 2 měděné a 2 „kombo“ 1G uplink porty a konečně 4 optické 1G downlink porty.

ONU(ze zkr. Optical Network Unit) je vynikající VLAN switch kompaktní velikosti. Standard ONU vybavený 1 optickým 1G portem (Uplink) a jedním 1G nebo 4 0,1G měděnými porty (Downlink). Existují modely ONU s 8, 16 a 24 porty a model s CATV přijímačem.

Splitter (Splitter) je zařízení, které pracuje v režimu splitteru ve směru „poskytovatel-klient“ a v režimu mixování v opačném směru.

SFP OLT modul- je speciální transceiver pro sítě PON. Důležitým rozdílem od standardních SFP modulů je vyšší výkon a kódování kanálů.

Jak se vytváří síť PON?

síť PON, je zpravidla stromová topologie nebo „sběrnicová“ topologie. Finále Předplatitelská zařízení ONU připojit k portu OLT- a skrz štípačky(do 1. přístavu OLT-je možné připojit ne více než 64 ONU). Z toho vyplývá, že vytvořit jádrovou síť PON 1 je vyžadováno pro 64 odběratelů OLT, pak 1 modul SFP OLT, 64 ONU a nakonec pár štípačky(počet posledně jmenovaných závisí na typu topologie).

Jakou vzdálenost podporuje síť PON?

SFP OLT moduly podpora provozu na vzdálenost 120 km (typ sítě point-to-point), ale již tradičně síť PON má stromovou strukturu (bod-mnoho-bodů), pak maximální operační vzdálenost PON, z důvodu rozvětvení na rozbočovačích vláken, bude cca 20 km.

Kolik účastníků může být připojeno k síti PON?

Při výstavbě sítě PON- je dobrým zvykem jej používat ONU- jedním předplatitelem. V tomto případě bude počet předplatitelů 256 na jednoho OLT. Je-li to žádoucí, do ONU je možné připojit Switch. Pak je počet účastníků omezen pouze velikostí samotné tabulky MAC adres OLT, Plus - ONU. Níže jsou uvedeny velikosti tabulek MAC pro OLT a individuální ONU: OLT P3310-8192, ONU P1004B-1024, ONU P1501B-64, ONU P1504B-2048.

Jaký je rozdíl mezi AC, 2-AC, DC a 2-DC OLT?

Písmena DC znamenají, že fungovat OLT-je vyžadován zdroj konstantního napětí 36-72V. Podobný OLT-s jsou nezbytné, když nastane problém s organizací elektrického napájení 220 V. Alternativně se používá vzdálené napájení prostřednictvím slaboproudých komunikačních linek.

Písmena AC to znamenají OLT napájeno z tradiční elektrické sítě 220 V. Značka ve tvaru čísla „2“ udává počet zdrojů energie: toto OLT-a je tu záložní zdroj, který se zapne okamžitě po nouzovém výpadku prvního.

Jaké typy štípaček existují?

Sami štípačky podmíněně lze rozdělit počtem kolíků a výrobní technologií. Pokud jde o počet výstupních toků, existují rozbočovače: x2, x3, x4, x6, x8, x12, x16, x24, x32, x64, x128. Podle technologie výroby se štípačky dělí na svařované a rovinné. Více štípačky se dělí podle typu konektoru: běžné (SC/UPC) a speciální pro CATV (SC/APC).

Jaký je rozdíl mezi svařovanými a planárními štípačkami?

Štípačky, které jsme nazvali svařované, nejsou rovnoramenné, totiž: nerozdělují signál mezi výstupy rovnoměrně (například 5/95, 10/90 ... 45/55, 50/50). Štípačky planární - budou vždy stejně vyzbrojené a budou mít předvídatelnější útlum na každém výstupu, protože mají efektivní výrobní technologii. Navíc rovinné štípačky- širokopásmové a svařované - mají pouze 3 průhledná okna (1310, 1490 a 1550 nm).

V jakých situacích se používají svařované štípačky?

V situaci, kdy je například nutné rozdělit signál do 2 směrů, kde je například vzdálenost k jednomu koncovému bodu 2 km a ke druhému - 8 km. V tomto případě je docela možné použít svařovaný štípač 20/80. Štípačky svařované se také používají k vytvoření „sběrnicové“ topologie.

Co by bylo lepší: svařování rozbočovačů nebo možná použití SC konektorů?

V takové situaci získáme dvousečný meč. Jedna strana - svařování poskytuje 10krát menší útlum (0,05 dB) než SC připojení (0,5 dB). Druhou stránkou je, že SC konektory poskytnou možnost rychlého vyhledávání závad v síti připojením měřicích přístrojů. Můžete najít kompromis: svařte Uplink pomocí rozbočovačů a připojte Downlink pomocí SC konektorů. Tady ať se každý rozhodne sám.

Optický rozpočet - co to je?

Tato fráze je chápána jako rozdíl mezi výkonem laseru za OLT-e a citlivost příjmu zapnuta ONU.

Je možné rozvětvit síť PON na 128 ONU? (když to optický rozpočet dovolí).

Ne. I když výkon signálu umožňuje opětovné rozvětvení sítě, OLT má stále omezený počet připojených ONU na fyzické úrovni. Připojte více než 64 ONU je to možné, ale OLT zaregistruje stále jen 64 z nich.

Jak vysílat přes PON -- CATV síť?

Na straně OLT-je třeba nainstalovat CATV vysílač a poté CATV zesilovač, které pracují na vlnové délce 1550nm. Na straně OLT-a je nutné použít CWDM baňku při 1550nm. pro zavedení CATV signálu do vlákna. Všichni ostatní štípačky Musí mít konektory SC/APC. Na straně předplatitele jej lze nainstalovat ONU s CATV přijímačem nebo samostatným CATV přijímačem.

Je možné použít SFP CWDM 1490nm. modul místo SFP PON?

Nemožné. I když samotný CWDM je 1490nm, modul používá stejnou vlnovou délku jako SFP PON Tyto moduly mají různé algoritmy kódování kanálů.

Jakou rychlost internetu lze pomocí technologie PON poskytnout předplatitelům?

Pokud předplatitelé PON strom (64 předplatitelů) bude současně stahovat velké množství informací z internetu, pak bude mít každý předplatitel kanál 16 Mbit/s. A pokud také vezmete v úvahu, že ne všichni předplatitelé používají internet současně a ti, kteří nespotřebovávají zdroj kanálu na maximum, pak může mít předplatitel dokonce až 50 Mbit / s, někdy i vyšší.

Proč není přijatelné, aby signál ONU byl menší než -26 dBm?

Celá pointa je, jestli na jednom/několika ONU- úroveň signálu bude velmi slabá (< -26 дБм), то появляется большая вероятность возникновения ошибок в пакетной передаче с таких ONU. Ve výše uvedeném případě OLT ztrácí čas dávat ONU možnost zaslat balíček znovu. Tyto opakované požadavky snižují efektivitu propustnosti sítě.

Co je třeba vzít v úvahu při výpočtu PON stromu?

Správně stavět PON strom, je třeba počítat s optickou ztrátou vznikající pasivním zařízením. Teoreticky, PON bude pokrývat oblast o poloměru 20 km. Téměř vše závisí na ztrátovém rozpočtu na určité větvi stromu. Pro správný výpočet je lepší se řídit nejvíce nerentabilními ukazateli útlumu, výkonu a radiační citlivosti vysílačů.

Vyhoří měděné porty v ONU?

PON strom je vytvořen na optickém vláknu, a proto není ovlivněn bouřkami nebo rušením. Problém nastává, až když jeden ONU- několik uživatelů je připojeno přes měď a ONU umístěna na tyči. Takové problémy se řeší zapnutím vyrovnávací paměti, která se používá v případech rušení. bouřka bere úder.

Jak můžete určit optický výkon linky?

K určení útlumu vedení můžete použít speciální reflektometry pro PON(jsou výrazně dražší než běžné), nebo optické testery. Když je síť již postavena, nejjednodušším řešením pro kontrolu úrovní signálu je použití speciálních příkazů z příkazového rozhraní OLT-A.

Mohou 2 ONU komunikovat přímo mezi sebou?

Nemůže. Každá transakce zahrnující výměnu informací mezi ONU děje přes OLT.

Budou ONU jiných značek fungovat s BDCOM P3310 OLT?

Ne. ONU S OLT- to je něco jednoduchého a je to přepínací systém. Doporučuje se používat zařízení od jednoho výrobce (v některých případech je samozřejmě možná kompatibilita napříč značkami).

OLT BDCOM P3310B podporuje - DHCP snooping (volba 82)?

Rozhodně. Ale aby možnost 82 fungovala efektivně ONU Tuto funkci by samozřejmě měli podporovat. V současné době podporuje pouze možnost 82 ONU P1504B Modelka.

Je síť PON chráněna před zaplavením?

Použité technologie TDM a TDMA zaručují ochranu sítě před zaplavením a vysíláním.

Jak lze zakázat síť PON?

Kromě zřejmých metod (řezání kabelu), dřeva PON může přestat fungovat, když se v něm objeví konstantní záření o vlnové délce 1310 nm. K tomu, extrémně zřídka, dochází v důsledku poruchy ONU nebo vinou útočníků připojujících 1310nm media konvertor k splitteru.

Je možné přiřadit VLAN každému z ONU portů samostatně?

Vyplatí se používat rozbočovače pro systémy CWDM, DWDM?

Rozhodně. Podobná konstrukční schémata jsou možná. Zde je třeba použít planární rozbočovače, protože jsou širokopásmové.