gpon aprašymas. Interneto gpon technologija namams iš mgts - ryšys ir tarifai. Kas yra optiniai tinklai

Intensyvi telekomunikacijų pramonės plėtra, atsiradusi dėl būtinybės perduoti vis daugiau informacijos, lėmė poreikį tobulinti ryšių tinklus, įskaitant abonentų prieigos tinklus. Šiandien galime stebėti ryšių tinklų konvergencijos stadiją. Konverguoti tinklai naudoja pavienius kelių paslaugų tinklus, orientuotus į paketų srautą, kad teiktų įvairių tipų paslaugas. Norint teikti aukštos kokybės plačiajuosčio ryšio paslaugas, teikėjas turi turėti didelės spartos abonentinės prieigos tinklą.

kaip perdavimo priemonė laidiniai tinklai prieiga prie abonentų vis dažniau naudoja šviesolaidžius. Optiniai kabeliai skirtingai nei elektriniai, jie turi nemažai privalumų: didelis pralaidumas, mažas signalo slopinimas, didelis atsparumas išoriniams elektromagnetiniams trukdžiams, mažas dydis ir svoris. Tarp optines technologijas prieigos, FTTx technologijų grupė yra paklausiausia. FTTx technologijos pagal tinklo konstrukciją skirstomos į AON aktyvius optinius tinklus ir PON pasyviuosius optinius tinklus. Pagrindinis skirtumas tarp šių technologijų yra tas, kad pasyvioji optinis tinklas skirtingai nei aktyvusis, jam nereikia maitinimo tarpiniams abonentinės linijos mazgams. Dėl to pasyvusis optinis tinklas bus patikimesnis ir pigiau eksploatuojamas. Kiti svarbūs privalumai – maža tinklo tiesimo kaina ir galimybė ją laipsniškai didinti. Tokie pranašumai leis plėsti esamą tinklą ir pritraukti naujų abonentų. Taigi PON technologija yra ypač svarbi plečiant plačiajuosčio ryšio tinklų apimtį.

Optinės prieigos tinklai turi įvairias konstrukcijos galimybes. Žvaigždžių topologija su jungtimis taškas į tašką (P2P, taškas į tašką) apima kiekvieno abonento prijungimą prie prieigos mazgo atskiru pluoštu. Topologija "žvaigždė" naudojama tankiai abonentų vietai PBX srityje. Šiai topologijai būdingas minimalus optinių skirstytuvų skaičius ir vienintelė vieta jų instaliacijos. Akivaizdus šios topologijos trūkumas yra daug skaidulų ir optinių siųstuvų. Šios topologijos pranašumai: paprasta priežiūra, eksploataciniai matavimai ir linijos gedimų vieta. Ši topologija pasižymi dideliu patikimumu, nes vieno iš skaidulų pertrauka neturės įtakos viso tinklo veikimui.

Medžio topologijos naudojamos paskirstytiems abonentams. Optimalus galios paskirstymas tarp įvairių šakų nusprendžiamas parenkant optinių skirstytuvų padalijimo santykius. Medžio topologija yra lanksti potencialaus plėtojimo ir abonentų bazės išplėtimo požiūriu. Atsižvelgiant į tarpinių mazgų maitinimo poreikį, išskiriamos topologijos „medis su aktyviais mazgais“ ir „medis su pasyviais mazgais“. Kiekviena topologija turi savo privalumų ir trūkumų.
Naudojant topologiją „medis su aktyviais mazgais“, kiekvienas abonentas yra prijungtas prie komutatoriaus, kuris savo ruožtu yra prijungtas prie prieigos mazgo šviesolaidžiu. Jungiklis yra aktyvi įranga, tai yra, jam reikia maitinimo. Trūkstant energijos, prie jungiklio prisijungę abonentai praras prieigą prie tinklo. Tačiau šis sprendimas puikiai atitinka Ethernet standartą ir yra palyginti pigus.

Pasyvioji optinio padalijimo medžio topologija su jungtimis nuo taško iki kelių (P2MP, taškas iki kelių taškų) naudoja pagrindinį pluoštą, kuris yra padalintas tarp visų abonentų naudojant pasyvų skirstytuvą (skirstiklį). Kiekvienas vartotojas prie skirstytuvo jungiasi atskiru šviesolaidžiu. Vienas prieigos mazgo prievadas gali sujungti visą į medį panašios architektūros segmentą, apimantį dešimtis abonentų. Tarpiniuose mazguose įrengti visiškai pasyvūs skirstytuvai, kuriems nereikia maitinimo ir priežiūros. PON architektūros pranašumai yra tai, kad tarpiniuose mazguose nereikia maitinimo, didelis tinklo mastelio keitimas, skaidulų ir optinių siųstuvų taupymas centriniame mazge. Tinklo mastelio keitimas leidžia prijungti tiek naujų abonentų, kiek leidžia optinės galios biudžetas.

PON tinklo veikimo principas

PON technologijos pagrindas yra P2MP loginė struktūra nuo taško iki kelių taškų. Prie vieno centrinio mazgo prievado galima prijungti visą į medį panašios architektūros šviesolaidinį segmentą, apimantį daug abonentų. Tarpiniuose medžio mazguose įrengiami tarpiniai pasyvūs elementai - skirstytuvai. Skirstytuvai yra skirti padalyti optinio signalo galią tam tikru santykiu.

Grandinės blokų paskirtis:

• Centrinis OLT mazgas yra tinklo įrenginys, esantis prieigos mazge, gaunantis duomenis iš pagrindinių tinklų per SNI sąsajas ir formuojantis pasroviui srautą abonentams išilgai PON medžio.
• ONT abonentinis mazgas yra tinklo įrenginys, kuris yra abonento pusėje, priima ir perduoda duomenis į OLT atitinkamai 1550 nm ir 1310 nm bangos ilgiais, konvertuoja duomenis ir perduoda juos abonentams per UNI sąsajas.
• Skirstytuvas yra pasyvus optinis daugiapolis, kuris paskirsto optinės spinduliuotės srautą viena kryptimi ir sujungia šį srautą priešinga kryptimi.

Pagrindinė PON architektūros idėja yra naudoti tik vieną siųstuvo-imtuvo modulį centriniame OLT mazge duomenims perduoti ir gauti iš daugelio ONT abonentų mazgų.

ONT abonento mazgų, prijungtų prie vieno OLT siųstuvo-imtuvo modulio, skaičius priklauso nuo energijos biudžeto ir didžiausias greitis siųstuvų-imtuvų įranga. Norint perduoti tiesioginį (išeinantį) srautą iš OLT į ONT, naudojamas 1550 nm bangos ilgis. Perduodant atvirkštinius (prieš srovę) duomenų srautus iš abonento mazgų iš ONT į OLT, naudojamas 1310 nm bangos ilgis. WDM tankintuvai, įmontuoti į OLT ir ONT įrangą, atskiria išeinančius ir prieš srovę nukreiptus srautus.

WDM reiškia bangos ilgio padalijimo tankinimą. Ši technologija leidžia sujungti kelis informacijos kanalus per vieną optinį skaidulą. Šiuo atveju kiekvienas kanalas turi savo dažnį. WDM technologija pagrįsta tuo, kad perduodant šviesą skirtingais bangos ilgiais, pluošte nėra abipusių trukdžių. Kiekvienas bangos ilgis reiškia vieną optinį kanalą skaiduloje. Išeinantis srautas yra transliuojamas – jis perduodamas visiems prie OLT prisijungusiems abonentams. Kiekvienas ONT abonento mazgas nuskaito adreso laukus, kad iš bendro srauto ištrauktų jam skirtą informaciją. Abonentų mazgai perduoda tuo pačiu bangos ilgiu ir, norėdami išvengti signalų susikirtimų, naudoja TDMA laiko padalijimo daugkartinės prieigos metodą. Kiekvienas ONT turi savo individualų duomenų perdavimo grafiką, atsižvelgiant į vėlavimo korekciją. Šią problemą išsprendžia TDMA MAC protokolas.

Tiesiogiai abonento patalpose yra sumontuotas ONT optinis terminalas, kuris kartu yra ir namų prieigos vartai. Naudojant vieningą transporto optinį terminalą ONT, transporto komponento konfigūracija nėra susieta su paslaugomis. Taigi vėlesnė paslaugų konfigūracija bus atliekama namų prieigos vartuose.

Kuriant optinį tinklą, naudojama dviejų pakopų optinio signalo padalijimo schema. Stoties pusėje sumontuotas skirstytuvas, kurio padalijimo santykis yra 1:2. Prie namo įėjimo optinėje skirstomojoje spintoje sumontuotas skirstytuvas, kurio padalijimo santykis yra 1:32, kuris užtikrina optinio signalo paskirstymą tarp gyvenamojo namo abonentų. Reikėtų pažymėti, kad namai, kuriuose yra nedidelis abonentų skaičius, naudoja kitas optinio signalo paskirstymo schemas:

• 1:4 – pirmasis lygis, 1:16 – antrasis lygis
• 1:8 – pirmas lygis, 1:8 – antras lygis

Pasyviųjų optinių tinklų technologijos įgalina įvairių paslaugų konvergenciją. Naudojant PON, galima teikti interneto, telefonijos, televizijos paslaugas. Teikiant kompleksines paslaugasįdiegta naudojant vartotojo įrangą. Norint organizuoti prieigą prie NGN paslaugų, naudojamas hibridinis paslaugų modelis, parodytas paveikslėlyje.

Abonento įrangoje (PC) inicijuojamas PPPoE seansas. ONT sukonfigūruotas tilto režimu. Plačiajuostis maršrutizatorius Nuotolinis prisijungimas BRAS nutraukia PPPoE seansą. Norint organizuoti prieigą prie interneto, kiekvienam abonento įrangos virtualiam PPPoE adapteriui priskiriamas jo viešasis IP adresas, kuris nukreipiamas per internetą.

Triple Play paslaugoms organizuoti yra suorganizuoti trys virtualūs privatūs tinklai VLAN. Interneto prieigos srautas perduodamas per pirmąjį VLAN. Antrasis VLAN vykdo IPTV ir VoD paslaugų srautą. Trečiajame VLAN organizuojamas analoginės ir IP telefonijos paslaugų perdavimas. ONT abonento terminalas lygina prievado, per kurį prijungiama abonentinė įranga, identifikatorių ir VLAN atitinkantį identifikatorių.

Analoginis telefonas prijungiamas per FXS prievadą, kuris imituoja PBX sąsajos plėtinį. Kad būtų išvengta daugialypės terpės transliacijos pakartotinio perdavimo OLT įrangoje, įjungtas IGMP šnipinėjimo procesas. IPTV ir VOD prieigos šliuzai, taip pat lankstus Softswitch suteikia prieigą atitinkamai prie televizijos ir telefonijos paslaugų.

Keliaujant pasauliniu žiniatinkliu kiekvienam vartotojui labai svarbios savybės, tokios kaip duomenų perdavimo greitis ir „spragų“ nebuvimas.

Šiuos reikalavimus galima patenkinti prisijungus naudojant xPON technologiją. Santrumpa reiškia „Pasyvus optinis tinklas“, tai yra, pasyvūs optiniai tinklai. Naujoji technika atsirado iš PON, kuri garantavo plačiajuosčio daugialypės terpės prieigą per šviesolaidinius kabelius. Skirtingai nuo pirmtako, ryšys yra galingesnis, todėl visus įrenginius, priimančius signalą vienu kanalu, buvo galima sujungti į „skaitmenį“. Tai yra, kiekvienam vartotojui (biurui, butui, viešajai įstaigai) skiriamas savas pluoštas. Nuo vieno mazgo galima atskirti daugiausiai 64 linijas, kurių kiekviena baigiasi specialiu lizdu. Prie jo prijungtas vienas modemas, kuris užtikrina ryšį su visais įrenginiais: stacionariam kompiuteriui, planšetėms, išmaniesiems telefonams, televizoriui, SIP telefonui ir kt.

Kokie yra xPON linijos pranašumai?

Palyginti su tradiciniais metodais, naujasis metodas turi daug privalumų:

• didelis duomenų perdavimo greitis – nuo ​​100 Mb/s ir didesnis;
• naudojimo paprastumas - papildomas paslaugas (antivirusinę apsaugą, tėvų kontrolę ir kitas) sukonfigūruoja teikėjas;
• galimybė pasirinkti - abonentas savarankiškai nustato prijungtų įrenginių skaičių ir kitus ryšio parametrus;
• stabili kokybė – ji nepriklauso nuo atstumų iki paskirstymo taškų.

Reikėtų pažymėti, kad xPON arba turi tam tikrų trūkumų. Pastarieji apima diegimo proceso sunkumus. Trūkumai apima tai, kad pertraukos atveju visi įrenginiai išjungiami vienu metu.

Kaip išdėstyti šia technologija paremti šviesolaidiniai tinklai?

Schema susideda iš šių elementų: abonento mazgas su visais reikalinga įranga, skirstomoji spinta ir lizdas modemui prijungti. Kabeliai tempiami prie namų, kur jungiami prie pastatų rūsiuose įrengtų spintų. Tada kiekvienam abonentui išplečiamas atskiras šviesolaidis, kuris tvirtinamas specialiame lizde. Šią ryšio schemą naudoja daugelis šalies ir užsienio interneto tiekėjų.

	Apie GPON technologiją GPON Maskvoje yra plačiajuostės daugiapakopės prieigos tinklai, kuriuose interneto, telefonijos ir televizijos paslaugos teikiamos vienu kabeliu su garantuota paslaugų kokybe. GPON yra jūsų asmeninis šviesolaidinis kanalas, kurio pralaidumas iki 1 Gb/s. GPON technologija numato šviesolaidinį kabelį tiesti tiesiai į abonento butą, o ne į visą pastatą, o tai garantuoja pastovų interneto prieigos greitį ir pašalina gedimus dėl tinklo perkrovos. Norint prisijungti prie GPON technologijos, abonentui suteikiamas nemokamas modemas - ONT (Optical Network Terminal), kurio dėka visos paslaugos vėliau prijungiamos nuotoliniu būdu ir viename įrenginyje. Modemas turi įmontuotą Wi-Fi, per kurio tinklą galite dirbti belaidžiu ryšiu iš bet kurio įrenginio.
GPON yra tikra revoliucija telekomunikacijų srityje! Technologija aktyviai vystosi visame pasaulyje, o abonentų skaičius, taip pat ir Rusijoje, sparčiai auga. Bute nutiestas šviesolaidinis kabelis, kas garantuoja aukščiausios kokybės paslaugas ir greičio stabilumą.
	MTS susijungė su MGTS kad Maskvos gyventojai galėtų susikurti GPON maršrutizatorių ir įvertinti pažangiausias technologijas ryšio srityje. MTS yra vienintelė telekomunikacijų bendrovė, siūlanti savo abonentams paslaugas namų internetas ir skaitmeninė televizija su pajungimu prie GPON tinklai iš MGTS.
Įranga Vartotojo bute sumontuotas prisijungimui reikalingas ONT modemas, kuris leidžia prisijungti Papildomos paslaugos nuotoliniu būdu. Modemas jau turi įmontuotą Wi-Fi. ONT ryšys ir pati įranga vartotojams yra visiškai nemokami.

Kaip veikia GPON

Interneto prieigos suteikimas naudojant GPON technologiją apima pasenusių varinių kabelių pakeitimą pažangesniais šviesolaidiniais kabeliais, kurie turi daug didesnį pralaidumas. Signalas ant tokio kabelio perduodamas šviesos, o ne elektrinio impulso pagalba. Šviesos impulsas sklinda išilgai stiklo pluošto, suteikdamas patikimesnį signalą ir didelis greitis esant mažoms energijos sąnaudoms.

Įrengus GPON maršrutizatorių numatomas šviesolaidinio kabelio tiesimas tiesiai į abonento butą, o ne į visą pastatą, o tai garantuoja pastovų interneto prieigos greitį ir pašalina gedimus dėl tinklo perkrovos. Norint prisijungti prie GPON technologijos, abonentui suteikiamas nemokamas modemas - ONT (Optical Network Terminal), kurio dėka visos paslaugos vėliau prijungiamos nuotoliniu būdu ir viename įrenginyje. Integruotas Wi-Fi maršrutizatorius leidžia dirbti belaidžiu ryšiu iš bet kurio įrenginio.

Plėtros perspektyvos

Šiandien galime drąsiai teigti, kad GPON technologija ne tik žengia koja kojon su laiku, bet ir daugeliu atžvilgių ją lenkia, plečia galimybių ribas. Naujas greičių standartas leis nuolat papildyti teikiamų paslaugų paketą. Viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl verta įsigyti GPON, yra galimybė visą parą naudotis vaizdo stebėjimo, telemetrijos, įsilaužimo signalizacijos ir kitomis paslaugomis. Technologiniai ištekliai leidžia kalbėti apie daugelio kitų geresnės gyvenimo kokybės paslaugų kūrimo ir diegimo perspektyvas.

GPON Rusijoje ir pasaulyje

GPON sparčiai vystosi JAV, Japonijoje, Korėjoje, JAE ir daugelyje Europos šalių kaip perspektyviausia prieigos technologija.

Rusija vis dar atsilieka pagal aprėpties procentinius rodiklius, tačiau vystymosi dinamika atitinka pasaulines tendencijas. Didžiuosiuose Rusijos miestuose, tokiuose kaip Čeliabinskas, Miasas ir kituose, abonentų skaičius skaičiuojamas dešimtimis tūkstančių, o Sankt Peterburge – šimtais tūkstančių žmonių.

Norėdami prijungti

Nuo 2000 m Informacinės technologijosįvyko nemažai didelių pakeitimų, kurių tikimasi pasekmė buvo plačiai paplitusios Ethernet technologijos ir abonentų prieigos prie pasaulinio žiniatinklio kanalo išplėtimas. Dėl to prasidėjo lenktynės dėl greičio ir paslaugų kokybės: pirmiausia variniai tinklai su aktyviais kartotuvais pakeliui nuo teikėjo iki abonento, tada beveik visiškas perėjimas prie FOCL ir FTTX šeimos technologijų (FTTC, FTTB, FTTH). .

Šiandien absoliučiai niekas nenustebins „optika į namus“ ir 30–100 Mbps interneto prieigos sparta, o maža ryšio kaina ir prieinamas mėnesinis abonentinis mokestis daro laidinio interneto technologijas populiarias tarp visų gyventojų grupių. .

Istoriškai interneto technologijos pirmiausia išėjo iš miestų, o IT pramonės „ietigalis“ vis dar telkiasi juose: koaksialinės televizijos tinklai su interneto prieiga (DOCSIS), variniai optiniai FTTB tinklai su IPTV ir IP telefonija. CWDM ir DWDM magistralės tarp atskirų miesto rajonų ir tarpmiestinių, belaidžio mobiliojo interneto technologijos – potencialus miesto abonentas turi iš ko rinktis.

Mieste yra tiek daug pasiūlymų naudotis interneto paslaugų teikėjo paslaugomis, kad naujas narys COI bendruomenė tiesiog negali „įsispausti“ į jau susidariusią tinklo paslaugų teikėjų „konklavą“. Savo ruožtu miestuose jau egzistuojantys IPT rimtai kovoja už kiekvieną „penkiaaukštį“ ir už kiekvieną jame esantį abonentą (bent jau kai kurių NVS šalių teritorijoje – tikrai).

Žinoma, jau praėjo laikai, kai nesąžiningi konkurentai nupjaudavo kažkieno kabelį kilometrams, nutraukdavo pagrindinį šviesolaidį ir įsmeigdavo adatas į koaksialą – dabar kovojama sąžiningais metodais (gerinant paslaugų kokybę ir greitį, mažinant mėnesinį mokestį). , kuriant vietinius žiniasklaidos portalus ir pan.). Tačiau, kaip rodo praktika, bet kuris miestas jau seniai buvo suskirstytas į IPT įtakos sferas (kurių kiekviename mieste paprastai yra bent po dvi), o įgyti naujų abonentų nustatytose teritorijose visai nėra lengva, ypač atsižvelgiant į beveik identiškas siūlomų paslaugų komplektas ir kokybė.

Atrodytų – kam ką nors keisti? Interneto paslaugų teikėjai egzistuoja ir nuolat uždirba pragyvenimui reguliariai rinkdami duoklę iš savo abonentų ir periodiškai pristatydami „kažką panašaus“, ką leidžia dabartiniai teisės aktai ir ką konkurentai iškart kartoja.

Kaip parodė praktika Ukrainos teritorijoje, galite užsidirbti ne tik iš duonos, bet ir ant jos gana storo sviesto sluoksnio – tereikia pažvelgti į šio aliejaus tėvynę, būtent į priemiesčio gyvenvietes (kaimus). , kaimuose, miesto gyvenvietėse ir net miesto privačiame sektoriuje!).

Vienu metu Ukrainos interneto paslaugų teikėjai buvo maloniai nustebinti dėl daugybės potencialių abonentų kaimo vietovėse ir, kadangi šventa vieta nebūna tuščia, jie pradėjo linksmai kurti klasikinį FTTX, nesant civilizacijos. Tačiau, kaip paprastai, pionieriai neatsižvelgė į tai, kad kaime yra pakankamai daug „grėblių“, kurie buvo rasti beveik kiekviename žingsnyje:

• kanalizacijos trūkumas (patogiam kabelių klojimui);
• prastas maitinimas (ir visos iš to kylančios problemos su aktyvia ICP įranga);
• telekomunikacijų pastatų trūkumas ir negalėjimas ant stulpų pastatyti aktyviąją įrangą;
• problemos su perkūnija (nėra žaibolaidžių, nėra maitinimo stabilizatorių, vytos poros kabelis kabo nuo artimiausios maitinimo dėžutės atviroje vietoje)…

Ir svarbiausia, kad potencialių abonentų skaičius kvadratiniame kilometre yra per mažas, lyginant su miestu (dėl to kyla didžiulių kaštų klojant daugiapluoštį kabelį dideliais atstumais arba skauda galvą skaičiuojant, kaip sutaupyti būtent šį kabelį ).

Ir atrodo, kad nori naujų abonentų, ir panašu, kad už prisijungimą abonentai pasiruošę mokėti mieste neregėtus skaičiais ir netgi yra pasirengę už savo lėšas pirkti ir maitinti įrangą – bet FTTX paslauga kaimo vietovėse skaudžiai brangi. .

Būtent šiuo sunkiu laikotarpiu, kai daugelis interneto paslaugų teikėjų neigiamai drebėjo pasiruošę ir net nenorėjo klausytis apie abonentus kritinėse situacijose ir kaimuose, tada į rinką pateko visiškai nežinoma PON technologija, kuri dabar jau nebekonkuruoja tokioje atšiaurioje situacijoje. sąlygos duomenų perdavimo sistemoms.

pon(angl. PassiveOpticalNetwork – pasyvus optinis tinklas) yra sparčiausiai auganti, perspektyviausia plačiajuosčio daugiafunkcinės daugialypės prieigos per optinį skaidulą technologija, naudojanti priėmimo / perdavimo kelių bangų padalijimą ir leidžianti įdiegti vieno pluošto medį panašų „tašką“. -to-multipoint“ topologija, nenaudojant aktyvių tinklo elementų šakų mazguose.

Kitaip tariant, PON yra visiškai pasyvus tinklas, pastatytas ant optinio pluošto ir neturintis nieko, išskyrus „stiklą“ interneto kelyje nuo teikėjo iki abonento. Visa aktyvi įranga dedama į santykinę gyvenamųjų (ir ne tokių) pastatų saugą, būtent:

• teikėjo pusėje yra pagrindinė stotis, kuri valdo visą pasyvųjį tinklą, įskaitant abonentinius įrenginius, ir „pila“ srautą į tinklą;
• abonento pusėje yra siųstuvų-imtuvų keitikliai, iš kurių faktiškai srautas patenka į vartotojus.

1.2 PON tipai.

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje, kai pasaulio bendruomenės dėmesį patraukė įvykiai buvusios SSRS teritorijoje, kelių Europos telekomunikacijų įmonių grupė sukūrė konsorciumą, siekdama įgyvendinti daugialypės prieigos per vieną skaidulą idėją. paskambino FSAN(„FullServiceAccessNetwork“). FSAN tikslas buvo parengti bendras rekomendacijas ir reikalavimus PON įrangai, kad įrangos gamintojai ir operatoriai galėtų kartu egzistuoti konkurencinėje PON prieigos sistemų rinkoje. FSAN darbo rezultatas buvo keletas PON standartų:

• ITU-TG.983
  APON (ATM pasyvus optinis tinklas);
  BPON (plačiajuostis PON);
• ITU-T G.984
  GPON (Gigabit PON);
• IEEE 802.3ah
  EPON / GEPON (Ethernet PON);
• IEEE 802.3av
  10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON);

APON ir BPON yra morališkai pasenę gimimo metu, GPON nėra per daug išvystytas dėl didelių (palyginti su GEPON) sąnaudų, taip pat dėl ​​daugelio organinio nenoro dirbti 2,5 G greičiu, 10GEPON vis dar kuriamas / derinamas / bandomas .

Dėl to lieka tik GEPON ir GPON, kurie šiandien atitinka daugumos tiekėjų reikalavimus prijungti nuotolinius abonentus: perdavimo sparta „žemyn“ ir „aukštyn“ yra 1/1 Gb / s arba 2,5 / 1 Gb / s (GEPON). ir GPON atitinkamai), o iki 64 tinklo terminalų (GEPON) ir iki 128 (GPON) gali būti viename pluošte. Tačiau ne itin reikliam kaimo abonentui GEPON teikiamos spartos net ir didžiausios tinklo apkrovos laikotarpiais pakanka, o įrangos (o dėl to ir prisijungimo) kaina mažesnė jei ne kelis kartus, tai gana reikšmingai. Todėl šiuo metu GEPON technologija yra perspektyviausia ICP plėtrai mažų / vidutinių. gyvenvietės esantis priemiestyje ir dideliu atstumu nuo miestų.

*Žinoma, GPON yra galimybė turėti laisvą greitį vienam abonentui, tačiau kol šie greičiai bus paklausūs, 10GPON jau bus pakankamai paplitęs, todėl šiuo metu nėra prasmės permokėti už abejotiną rezervaciją*

1.3 Kaip veikia GEPON.

Kaip minėta anksčiau, GEPON yra į medį panašus tinklas, sukurtas naudojant pasyvius optinius komponentus nuo tiekėjo iki abonento.

Teikėjo pusėje yra įdiegtas OLT (angl. Optical Linear Terminal – Optical Linear Terminal) – L2 arba L3 jungiklis su visomis iš to sekančiomis funkcijomis, turinčiais Uplink prievadus (dažniausiai Ethernet standartas) ir Downlink prievadus (veikiančius pagal IEEE 802.3ah standartus). ).

Pastaruoju metu visi GEPON įrangos gamintojai turi platų rikiuotė ausinės stotys (OLT), kurios iš esmės skiriasi žemyn nukreiptų prievadų skaičiumi (tiesiogiai pasyviems medžiams sujungti), uplink prievadų skaičiumi ir greičiu (pavyzdžiui, 1 Gb / s arba 10 Gb / s) bei programinės ir techninės įrangos funkcionalumu (L2). arba L3).

*pavyzdžiui, Kinijos įmonė BDCOM turi 3 eilutes galvos stočių:

• Žemo lygio (P33XX) – nedideliam abonentų skaičiui (256) skirti OLT su 4 Uplink ir 4 Downlink prievadais;
• Vidutinio lygio (P36XX) - OLT vidutiniam abonentų skaičiui (512 ... 1024), turi 8 ... 16 Downlink prievadų, tiek pat Uplink ir 2x10Gbps papildomą Uplink;
• Tol lygio (P69XX, P85XX) – milžiniškos GEPON eismo gamyklos su daugiau nei 16 GEPON prievadų ir kitų gėrybių;*

OLT valdomas tiek per terminalo prievadą, tiek naudojant visus jūsų mėgstamus protokolus, tokius kaip SNMP, SSH ir TELNET.

Įdiegta kliento pusėje ONU(angl. Optical Network Unit – Optical Network Unit), kuris taip pat kartais vadinamas ONT(angl. Optical Network Terminal – Optical Network Terminal) – specializuotas mažo dydžio VLAN jungiklis. ONU iš to paties BDCOM paprastai turi vieną optinį gigabitinį prievadą ir 4 varinius (100 Mbps arba 1 Gbps). Yra ONU modelių su kombinuotu optiniu prievadu televizijai ir duomenims, su telefono prievadais (SIP), su skirtingu varinių prievadų skaičiumi, su „Wi-Fi“ adapteriu, taip pat visų aukščiau išvardytų dalykų deriniais. Kiekvienas ONU turi įmontuotą MAC adreso filtrą; gavęs paketą, ONU patikrina paketo nuosavybės teisę ir, jei paketas jam nepriklauso, jį išmeta. ONU valdomas tiesiogiai iš OLT, o OLT traktuoja ONU kaip savo „nuotolinį prievadą“.

Tarp kliento ir tiekėjo yra pasyvus optinis tinklas, turintis medžio topologiją ir jos išvestinius. Pagrindiniai pasyvaus optinio tinklo komponentai yra optiniai pluoštai ir optiniai skirstytuvai(angl. Splitter – separatorius), veikiantis „skirstytojo“ režimu tiekėjo-kliento kryptimi ir „mikserio“ režimu priešinga kryptimi. Neabejotini pasyviosios įrangos pranašumai yra jos nepriklausomybė nuo maitinimo šaltinio ir naudojimo paprastumas: sumontavus pasyviajai įrangai tereikia periodinės priežiūros (dažnai tik vizualinio patikrinimo forma).

1 pav. PON įtraukimo schema

Kadangi pasyvieji optiniai tinklai fiziškai yra ryšys su daugybe prieiga (taškas-daugelis taškai), jie turi atskirti tiesioginius ir atvirkštinius duomenų srautus, taip pat koordinuoti ryšį tarp kelių abonentų įrenginių ir galvos stotelės. Tam vienu metu naudojamos dvi technologijos duomenų perdavimui aplinkoje, kuria dalijasi daug abonentų: laikina ir dažnių tankinimas.

Laiko multipleksavimas TDM- TimeDivisionMultiplexing) veikia iš OLT pusės, kuri nustato, kuriuo metu tam tikram abonento įrenginiui leidžiama transliuoti į bendrą duomenų perdavimo terpę. Iš ONU pusės veikia TDMA(angl. TimeDivisionMultipleAccess - Multiple Access With Time Division), pagal kurią abonentinis įrenginys yra pavaldus OLT.

Tuo pačiu metu visame pasyviajame optiniame tinkle, kuris neša tiesioginį ( nusileidžiantis iš OLT į ONU) ir atgal ( kylantis nuo ONU iki OLT) skirtingų bangos ilgių (dažnių) duomenų srautus. Šiuo atveju pasroviui perduodamas 1490 nm bangos ilgis, o prieš srovę – 1310 nm bangos ilgiu. Tai buvo padaryta siekiant išvengti susidūrimų („susidūrimų“ tarp priekinio ir atbulinio srauto tuo pačiu bangos ilgiu), taip pat palikti vietos CATV (analoginei televizijai), kuri taip pat gali būti siunčiama pagal PON medį abonentui. CATV siųstuvai transliuoja arba 1550 nm, arba 1310 nm, tačiau GEPON įrangos gamintojai pasirinko 1310 nm bangos ilgį UpStream, kad kliento įrenginys būtų kuo pigesnis (1310 nm bangos ilgio lazeriai yra daug pigesni nei 15 50 nm bangos ilgio lazeriai).

Lazerinių GEPON siųstuvų-imtuvų kaina yra gana didelė, palyginti su jų Ethernet kolegomis, ir dėl geros priežasties: jie yra labai galingi. Jų galios pakanka „pramušti“ daugiau nei 100 km standartinio optinio pluošto tiesia linija! Tačiau PON medžiai paprastai pasiekia tik 10-15 km gylį, turintys riba gylis apie 20 km. Taip yra dėl to, kad pasyvūs optiniai skirstytuvai į liniją įveda didžiulį signalo slopinimą, tuo pačiu užtikrindami išsišakojimą ir taupydami optinį skaidulą.

Verta paminėti, kad GEPON standartas kiek skiriasi nuo įprastos Ethernet rėmo struktūros, todėl „ne GEPON“ įrenginiai PON tinkle neveiks. Be to, IEEE 802.3ah standartas buvo priimtas palyginti neseniai, ir beveik nė vienas gamintojas jo nesilaiko 100% (o daugelis to nenori). Dėl šios priežasties nėra visiško kelių platformų aparatinės įrangos suderinamumo (pavyzdžiui, D-Link OLT neveiks su ZTE ONU arba HUAWEI OLT neatskleis viso savo potencialo dirbant su BDCOM ONU).

*Tiesą sakant, skirtingų gamintojų suderinamumas galimas, bet ne 100%; eismas tarpOLTirONU, galbūt, „vaikščios“, tačiau visiškai kontroliuojaOLT'om "ne vietinis"ONUniekas negarantuoja.*

Duomenų mainų tarp ONU ir OLT technologija turėtų būti nagrinėjama atskirai:

• bet kokios ONU transliacijos tik OLT (TDMA) jai skirtu laiku;
• bet kuriam ONU OLT tinkle nustato laikotarpį, per kurį ONU gali transliuoti (TDM);
• naujai prijungtas ONU sąveikauja su OLT naudodamas protokolą MPCP(angl. Multi-PointControlProtocol – Multipoint Control Protocol);
• bet koks ONU negali bendrauti su kitais ONU nedalyvaujant OLT komunikacijoje. Visus bet kurios paskirties paketus centralizuotai apdoroja vienas tinklo įrenginys – OLT.

2 pav. Laiko intervalų pasiskirstymas tarp ONU

Siekdama palaikyti laiko domenų priskyrimą naudojant OLT, IEEE 802.3ah grupė sukūrė protokolą MPCP. Šis protokolas pagrįstas dviem eterneto pranešimais: VARTAI ir ATASKAITA. GATE pranešimas siunčiamas iš OLT į ONU ir naudojamas laikinajam domenui priskirti. Pranešimą REPORT naudoja ONU, kad informuotų OLT apie jo būseną (buferis pilnas ir pan.), kad padėtų priimti teisingą sprendimą skirti laikinąjį domeną. Tiek GATE, tiek REPORT pranešimai yra MAC valdymo rėmeliai (tipas 88-08).

Egzistuoti du MPCP veikimo režimai: automatinis aptikimas (inicializavimas) ir normalus režimas. Automatinio aptikimo režimas naudojamas aptikti naujai prijungtus ONU ir nustatyti RTT(angl. Round Trip Time – laikas nuo užklausos išsiuntimo iki atsakymo gavimo momento) ir šio ONU MAC adresą. Įprastas režimas naudojamas laikiniesiems domenams priskirti visiems inicijuotiems ONU.

Standartiniai eterneto kadrai PON yra šiek tiek modifikuoti, atsižvelgiant į darbo specifiką TDM bendrai naudojamoje aplinkoje, tačiau OLT modifikuoja siunčiamus paketus taip, kad išleidimo anga standartinis Ethernet srautas gaunamas iš PON. Priešinga kryptimi situacija panaši. Standartinio Ethernet rėmelio (IEEE 802.3), PON rėmelio (IEEE P802.3ah) ir IEEE P802.3ah valdymo rėmelio struktūra parodyta toliau (3 pav.):

3 pav. IEEE 802.3 ir IEEE P802.3ah rėmelių laukų palyginimas

Standartinio eterneto rėmo preambulė (3a pav.) modifikuojama pridedant kelis paslaugų laukus (3b pav.):

• SOP(angl. Start Of Packet) – 1 baitas, nurodo kadro pradžią;
• Rezervinis laukas, 4 baitai;
• LLID(angl. Logical Link Identificator) – 2 baitai, nurodo individualų EPON mazgo identifikatorių. Klausimas lieka atviras: kiek identifikatorių gali turėti ONU abonento mazgas – vieną ar kelis? LLID reikalingas norint emuliuoti taškas į tašką ir taškas iki kelių taškų jungtis EPON tinkle. Pirmasis lauko bitas nurodo kadrų perdavimo režimą (unicast arba multicast). Likusiuose 15 bitų yra individualus EPON mazgo adresas;
• CRC(Circle Redundancy Check) – 1 baitas, preambulės kontrolinė suma (P802.3ah standartas).

Kai rėmelis palieka GEPON tinklą, kadro preambulė paverčiama standartine forma – žyma pašalinama. Pavyzdžiui, tiesioginiame sraute OLT modifikuoja kiekvieno 802.3 kadro, patenkančio į PON, preambulę, ypač į preambulę pridedama speciali LLID žyma. Šią žymą nuskaito atitinkamas ONU posluoksnis, kuriame vyksta preambulės atkūrimas. ONU veikia normaliai, t.y. kai jau užregistruotas, apdoroja tik tuos kadrus, kurių preambulė LLID atitinka jo paties LLID. Likę EPON rėmelio laukai yra tokie patys kaip standartinio Ethernet rėmelio laukai:

• DA(angl. Destination Address) – 6 baitai, nurodo paskirties stoties MAC adresą. Tai gali būti vienas fizinis adresas (unicast), multicast adresas (multicast) arba transliacijos adresas (transliacija);
• SA(angl. Source Address) - 6 baitai, nurodo siuntėjo stoties MAC adresą;
• L/T(angl. Length / Type) - 2 baitai, yra informacija apie kadro ilgį arba tipą;
• Duomenų laukas, kintamo ilgio;
• PAD(užpildas) - laukas naudojamas rėmui paminkštinti iki minimalaus dydžio;
• FCS(angl. Frame Check Sequence) - 4 baitai, kadrų kontrolinė suma apskaičiuojama naudojant ciklinį pertekliaus kodą;
• OpCode(Angliškas pasirenkamas kodas) – 2 baitai, nurodo valdymo rėmelio tipą. Yra dvi valdymo rėmelių kategorijos, kurios skiriasi šio lauko reikšme: GATE pranešimas, sugeneruotas OLT, ir pranešimas REPORT, sugeneruotas ONU;
• TS(Laiko žyma) - 4 baitai, yra siuntėjo laiko žyma;
• žinutę– 40 baitų, iš tikrųjų šiame lauke yra MPCP protokolo veikimui reikalinga paslaugos informacija.

Išsamesnę informaciją apie loginį PON veikimą galite rasti adresu http://book.itep.ru.

OLT ir ONU teikia duomenų inkapsuliavimą į IEEE P802.3ah modifikuotus Ethernet kadrus, naudojant 8B/10B kanalų kodavimą (8 vartotojo bitai konvertuojami į 10 kanalų bitų).

Galutinis PON tinklo veikimo algoritmas po konfigūracijos yra toks:

• ONU yra "klausymas linijos";
• OLT gauna IEEE 802.3 standarto paketą iš aukštesniojo įrenginio ir modifikuoja jį į IEEE P802.3ah standartą;
• OLT siunčia paketą į konkrečią paskirties vietą (ONU);
• Visi ONU gauna paketą, bet tik paskirties vieta jį pasilieka – likusi paketo dalis atmetama;
• ONU pakeičia IEEE P802.3ah standartinį paketą į IEEE 802.3 standartą ir siunčia jį į kliento kompiuterį;
• ONU priima paketus iš kliento kompiuterio, modifikuoja juos iš IEEE 802.3 standarto į IEEE P802.3ah standartą ir saugo juos buferiu;
• OLT leidžia perduoti tam tikro ONU duomenis;
• ONU transliuoja tam tikrą laiką, o paskui nutyla ir vėl „klauso“ linijos;
• OLT gauna standartinį IEEE P802.3ah paketą iš ONU, modifikuoja jį į IEEE 802.3 standartą ir perduoda jį į aukštesnįjį įrenginį.

PON tinklo algoritmas, skirtas konvertuoti paketus iš vieno standarto į kitą, gali būti pavaizduotas taip (4 pav.):

4 pav. – PON algoritmas paketų konvertavimui

1.4 PON palyginimas su klasikine FTTH schema abonentams prijungti.

Klasikinis FTTH pasižymi dideliu naudojamų skaidulų skaičiumi (po vieną kiekvienam optiniam vartotojui, nesvarbu, ar tai galutinis abonentas, ar daugiaaukštis pastatas), o tai savo ruožtu lemia neefektyvų kabelio naudojimą pagal principą: talpesnis kabelis, tuo neefektyviau jis naudojamas.

Pavyzdžiui, keturių skaidulų kabelis, einantis į glaudžiai išdėstytų daugiaaukščių pastatų grupę palei kanalizacijos šachtą (po vieną skaidulą kiekviename), turi būti įvestas į vieno iš jų rūsį ir nupjautas, atšakodamas vieną skaidulą iki optinio vartotojo. Likusios trys skaidulos, nešančios informacinį signalą, turi būti nuvestos per kanalizaciją į kitą namą. Tuo pačiu metu kabelis, nutiestas nuo pirmojo atšakos taško iki antrojo, vis dar yra keturių skaidulų, tik vienas pluoštas lieka nepanaudotas. Ir tt…

Žinoma, galima palaipsniui mažinti kabelių skaidulą tiesiant mažiau talpius kabelius siauresnėse atkarpose, tačiau, kaip rodo praktika, tai nėra labai patogu: jau atliekant pagrindinį darbą laikyti kelių kilometrų skirtingo pluošto ritinius yra nuostolinga. 8 skaidulų kabelis, jau nekalbant apie talpesnį.

Vėlgi, FTTH trūkumas net mieste yra didelis aktyvios prieigos ir agregavimo įrenginių skaičius tarp tiekėjo ir abonentų – jie vartoja elektros energiją, reikalauja reguliarios priežiūros, yra jautrūs įtampos kritimams ir labai priklauso nuo temperatūros. aplinką, drėgmė... Jei visi šie trūkumai projektuojami į kaimą, kur toli gražu ne visada yra palėpės ir rūsiai, taip pat centralizuota kanalizacija ir elektros tiekimas, o taip pat atsižvelgiama į standartines problemas, tokias kaip „jungiklis išjungtas ir nereaguoja – reikia perkrauti ranka“ – darosi visiškai neįdomu vystyti avarines situacijas ir traukti laidą į kaimą.

Minėtoms problemoms išspręsti idealiai tinka GEPON technologija, kuri jau gerus penkerius metus džiugina atokiausių Ukrainos žemėlapio gyvenviečių internautus.

Naudojant GEPON 64 abonentams, naudojamas tik vienas optinis bangolaidis, o keturių skaidulų kabelio pakanka atitinkamai 256 abonentams. Tokiu atveju abonentai gali būti pakankamai atstumu vienas nuo kito ir nuo artimiausio magistralinio kabelio. Kuriant tinklą naudojant PON technologiją kabelyje praktiškai nėra nenaudojamo šviesolaidžio, o efektyviam pasyviojo optinio tinklo dislokavimui visiškai pakanka pagrindinio (stuburo) 4 arba 8 skaidulų kabelio ir abonentinio „fiberdropcable“, kurie yra skirtingo ilgio apsaugotos pataisos laidai.

Tačiau labiausiai pageidaujamas pasyvaus optinio tinklo pranašumas yra tai, kad tarp abonento ir tiekėjo tarpinių mazgų nereikia maitinimo. Tai iš karto pašalina daugybę klausimų energijos tiekimo įmonėms, ugniagesiams ir kitoms probleminėms institucijoms. Tą patį pliusą galima efektyviai panaudoti ir kaimo vietovėse: tarpinius mazgus, nepririštus prie maitinimo, galima pastatyti bet kur, tuo tarpu bus sutaupyta nemaža dalis lėšų, skirtų nepertraukiamam elektros tiekimui palaikyti, bei prevencijai skirtų lėšų. ir bet kokios aktyvios tinklo įrangos remontas.

Taip pat svarbu, kad visos aktyvios GEPON įrangos, įtrauktos į konkretų pasyvųjį tinklą, konfigūravimas būtų atliekamas iš vieno įrenginio – galvos stoties (OLT). Tai labai supaprastina sistemos administratoriaus darbą, leidžia efektyviausiai šalinti triktis ir reguliariai atlikti tinklo priežiūrą.

Be to, analoginę televiziją lengva ir paprasta paleisti į jau sukurtą pasyvų tinklą (5 pav.):

5 pav. PON taikymas kaip CATV naudojimo terpė

Taigi, teigiamų pusių PON ir FTTH:

• Minimalus aktyvios įrangos naudojimas;
• Kabelių infrastruktūros mažinimas;
• Mažos priežiūros išlaidos;
• Galimybė integruoti su kabeline televizija;
• Geras mastelio keitimas;
• Didelis abonentų prievadų tankis.

Tuo pačiu metu, svarstant GEPON technologiją, būtina atsižvelgti į jos ypatybes, ypač lyginant su linijomis taškas į tašką:

• pralaidumas, bendras tarp abonentų (bendra aplinka gali netikti klientui saugumo požiūriu);
• pasyvūs elementai (dalikliai) apsunkina optinės linijos diagnozavimą;
• gali būti, kad vieno abonento įrangos gedimas turės įtakos kitų veikimui (sugedus ONU, labai maža tikimybė, kad „pamišusio“ ONU siųstuvas nuolat spinduliuos, trukdydamas kitiems);
• mažesnė nauda, ​​jei įgyvendinama statybos etape.

	Apie GPON technologiją GPON yra plačiajuostės daugiapakopės prieigos tinklai, kuriuose interneto, telefonijos ir televizijos paslaugos teikiamos vienu kabeliu su garantuota paslaugų kokybe. GPON tai jūsų asmeninis šviesolaidinis ryšys, kurio pralaidumas iki 1 Gb/s.
GPON – tikra revoliucija telekomunikacijų srityje! Technologija aktyviai vystosi visame pasaulyje, o abonentų skaičius, taip pat ir Rusijoje, sparčiai auga. Bute nutiestas šviesolaidinis kabelis, kuris garantuoja aukščiausią paslaugų kokybę ir greičių stabilumą.
	MTS susijungė su MGTS kad Maskvos gyventojai galėtų įvertinti pažangiausias technologijas ryšių srityje. MTS yra vienintelė telekomunikacijų bendrovė, savo abonentams siūlanti namų interneto ir skaitmeninės televizijos paslaugas su prisijungimu GPON tinkluose iš MGTS.
Įranga Vartotojo bute sumontuotas prisijungimui reikalingas ONT modemas, kuris leidžia nuotoliniu būdu prijungti papildomas paslaugas. Modemas jau turi įmontuotą Wi-Fi. ONT ryšys ir pati įranga vartotojams yra visiškai nemokami.

Kaip veikia GPON

Interneto prieigos suteikimas naudojant GPON technologiją apima pasenusių varinių kabelių pakeitimą pažangesniais šviesolaidiniais kabeliais su žymiai didesniu pralaidumu. Signalas ant tokio kabelio perduodamas šviesos, o ne elektrinio impulso pagalba. Šviesos impulsas sklinda išilgai stiklo pluošto, suteikdamas patikimesnį signalą ir didesnį greitį esant mažoms energijos sąnaudoms.

GPON technologija numato šviesolaidinį kabelį tiesti tiesiai į abonento butą, o ne į visą pastatą, o tai garantuoja pastovų interneto prieigos greitį ir pašalina gedimus dėl tinklo perkrovos. Norint prisijungti prie GPON technologijos, abonentui suteikiamas nemokamas modemas - ONT (Optical Network Terminal), kurio dėka visos paslaugos vėliau prijungiamos nuotoliniu būdu ir viename įrenginyje. Modemas turi įmontuotą Wi-Fi, per kurio tinklą galite dirbti belaidžiu ryšiu iš bet kurio įrenginio.

Plėtros perspektyvos

Šiandien galime drąsiai teigti, kad GPON technologija ne tik žengia koja kojon su laiku, bet ir daugeliu atžvilgių ją lenkia, plečia galimybių ribas. Naujas greičių standartas leis nuolat papildyti teikiamų paslaugų paketą. Vaizdo stebėjimo, telemetrijos, įsilaužimo signalizacijos ir kitos paslaugos tampa prieinamos abonentams naudojant GPON technologiją. Technologiniai ištekliai leidžia kalbėti apie daugelio kitų geresnės gyvenimo kokybės paslaugų kūrimo ir diegimo perspektyvas.