Descrierea lui gpon. Tehnologia Internet gpon pentru casa de la mgts - conexiune si tarife. Ce sunt rețelele optice

Dezvoltarea intensivă a industriei telecomunicațiilor, datorită necesității de a transfera tot mai multe informații, a condus la necesitatea îmbunătățirii rețelelor de comunicații, inclusiv a rețelelor de acces abonaților. Astăzi, putem observa stadiul de convergență a rețelelor de comunicații. Rețelele convergente folosesc rețele unice cu mai multe servicii, concentrate pe traficul de pachete pentru a oferi diferite tipuri de servicii. Furnizarea de servicii de bandă largă de înaltă calitate necesită ca furnizorul să aibă o rețea de acces la abonați de mare viteză.

ca mediu de transmisie pentru rețelele cu fir accesul abonaților folosește din ce în ce mai mult fibra optică. Cabluri optice spre deosebire de cele electrice, acestea au o serie de avantaje: lățime de bandă mare, atenuare scăzută a semnalului, imunitate ridicată la interferențe electromagnetice externe, dimensiune și greutate reduse. Printre tehnologii optice acces, grupul de tehnologie FTTx este cel mai solicitat. Tehnologiile FTTx sunt subdivizate în funcție de construcția rețelei în rețele optice active AON și rețele optice pasive PON. Principala diferență dintre aceste tehnologii este că pasivul rețea optică spre deosebire de cel activ, nu necesită alimentare cu energie pentru nodurile intermediare ale liniei de abonat. Ca rezultat, rețeaua optică pasivă va fi mai fiabilă și mai ieftină de operat. Alte avantaje importante sunt costul scăzut al construcției rețelei și posibilitatea creșterii treptate a acesteia. Astfel de avantaje vor permite extinderea rețelei existente și atragerea de noi abonați. Astfel, tehnologia PON prezintă un interes deosebit în ceea ce privește extinderea domeniului de aplicare a rețelelor de bandă largă.

Rețelele optice de acces au diverse opțiuni de construcție. Topologia stea cu conexiuni punct la punct (P2P, punct la punct) presupune conectarea fiecărui abonat cu o fibră separată la nodul de acces. Topologia „stea” este utilizată pentru o locație densă a abonaților în zona PBX. Această topologie este caracterizată de un număr minim de splittere optice și singurul loc instalatiile acestora. Dezavantajul evident al acestei topologii este prezența unui număr mare de fibre și transmițători optici. Avantajele acestei topologii: întreținere ușoară, măsurători operaționale și localizarea defecțiunilor de linie. Această topologie se caracterizează printr-o fiabilitate ridicată, deoarece o întrerupere a uneia dintre fibre nu va afecta funcționarea întregii rețele.

Topologiile arborescente sunt utilizate pentru abonații distribuiți. Distribuția optimă a puterii între diferitele ramuri este decisă de selectarea rapoartelor de divizare a splitterelor optice. Topologia arborescentă este flexibilă în ceea ce privește dezvoltarea potențială și extinderea bazei de abonați. În funcție de nevoia de alimentare a nodurilor intermediare, se disting topologiile „arborele cu noduri active” și „arborele cu noduri pasive”. Fiecare topologie are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Când se utilizează topologia „arborele cu noduri active”, fiecare abonat este conectat la comutator, care la rândul său este conectat prin fibră la nodul de acces. Comutatorul este un echipament activ, adică necesită putere. În absența alimentării, abonații conectați la comutator vor pierde accesul la rețea. Cu toate acestea, această soluție se încadrează bine în standardul Ethernet și este relativ ieftină.

Topologia arborelui divizat optic pasiv cu conexiuni punct-la-multipunct (P2MP, punct-la-multipunct) utilizează o fibră principală care este împărțită între toți abonații folosind un splitter pasiv (splitter). Fiecare utilizator se conectează la splitter cu o fibră separată. Un port al nodului de acces poate conecta un întreg segment al unei arhitecturi arborescente, care acoperă zeci de abonați. Nodurile intermediare sunt echipate cu splittere complet pasive care nu necesită alimentare și întreținere. Avantajele arhitecturii PON includ absența necesității de alimentare la nodurile intermediare, scalabilitatea ridicată a rețelei, economisirea fibrelor și a transmițătorilor optici în nodul central. Scalabilitatea rețelei vă permite să conectați cât mai mulți abonați noi vă permite bugetul de putere optică.

Principiul de funcționare al rețelei PON

Baza tehnologiei PON este structura logică punct-la-multipunct P2MP. Un întreg segment de fibră optică al unei arhitecturi de tip arbore poate fi conectat la un port al nodului central, acoperind mulți abonați. La nodurile intermediare ale arborelui sunt instalate elemente pasive intermediare - splitere. Splitterele sunt proiectate pentru a împărți puterea unui semnal optic într-un raport dat.

Scopul blocurilor de circuite:

• Nodul central OLT este un dispozitiv de rețea care este situat în nodul de acces, primește date de la rețelele principale prin interfețele SNI și formează un flux în aval către abonați de-a lungul arborelui PON.
• Nodul de abonat ONT este un dispozitiv de rețea care este situat pe partea abonatului, primește și transmite date către OLT la lungimi de undă de 1550 nm și, respectiv, 1310 nm, convertește datele și le transmite abonaților prin interfețe UNI.
• Un splitter este un multipol optic pasiv care distribuie fluxul de radiație optică într-o direcție și combină acest flux în direcția opusă.

Ideea principală a arhitecturii PON este de a utiliza un singur modul transceiver în nodul central OLT pentru a transmite și a primi date de la o multitudine de noduri de abonat ONT.

Numărul de noduri de abonat ONT conectate la un modul transceiver OLT depinde de bugetul de putere și viteza maxima echipamentul transceiver. Pentru a transmite fluxul direct (de ieșire) de la OLT la ONT, se folosește o lungime de undă de 1550 nm. Când se transmit fluxuri de date inverse (în amonte) de la nodurile de abonat de la ONT la OLT, se utilizează o lungime de undă de 1310 nm. Multiplexoarele WDM încorporate în echipamentele OLT și ONT separă fluxurile de ieșire și cele din amonte.

WDM înseamnă Wavelength Division Multiplexing. Această tehnologie vă permite să combinați mai multe canale de informații pe o singură fibră optică. În acest caz, fiecare canal are propria frecvență. Tehnologia WDM se bazează pe faptul că atunci când se transmite lumină la diferite lungimi de undă, nu există interferențe reciproce în fibră. Fiecare lungime de undă reprezintă un canal optic din fibră. Fluxul de ieșire este difuzat - este transmis tuturor abonaților conectați la OLT. Fiecare nod de abonat ONT citește câmpurile de adresă pentru a extrage informațiile destinate acestuia din fluxul general. Nodurile de abonat transmit la aceeași lungime de undă și pentru a evita intersecțiile semnalelor, folosesc metoda de acces multiplu TDMA cu diviziune în timp. Fiecare ONT are propriul program individual de transmisie a datelor, ținând cont de corectarea întârzierilor. Această problemă este rezolvată de protocolul TDMA MAC.

Un terminal optic ONT este instalat direct la sediul abonatului, care este și o poartă de acces la domiciliu. Când se utilizează terminalul optic de transport unificat ONT, configurația componentei de transport nu este legată de servicii. Astfel, configurarea ulterioară a serviciilor va fi efectuată la poarta de acces la domiciliu.

La construirea unei rețele optice, se utilizează o schemă de divizare a semnalului optic în două etape. Un splitter cu un raport de divizare de 1:2 este instalat pe partea stației. La intrarea casei în dulapul de distribuție optică este instalat un splitter cu raport de divizare de 1:32, care asigură distribuția semnalului optic între abonații clădirii de locuit. Trebuie remarcat faptul că casele cu un număr mic de abonați utilizează alte scheme de distribuție a semnalului optic:

• 1:4 - primul nivel, 1:16 - al doilea nivel
• 1:8 - primul nivel, 1:8 - al doilea nivel

Tehnologiile de rețele optice pasive permit convergența diferitelor servicii. Când utilizați PON, este posibil să furnizați servicii de acces la Internet, telefonie și televiziune. Furnizarea servicii complexe implementat folosind echipamentul utilizatorului. Pentru a organiza accesul la serviciile NGN, se utilizează un model de servicii hibrid, prezentat în figură.

O sesiune PPPoE este inițiată pe echipamentul (PC) al abonatului. ONT este configurat în modul bridge. Router de bandă largă acces de la distanță BRAS încheie sesiunea PPPoE. Pentru a organiza accesul la Internet, fiecărui adaptor virtual PPPoE de pe echipamentul abonatului i se atribuie propria sa adresă IP publică, care este direcționată prin Internet.

Trei rețele virtuale private VLAN sunt organizate pentru organizarea serviciilor Triple Play. Traficul de acces la internet este transportat în primul VLAN. Al doilea VLAN transportă trafic de servicii IPTV și VoD. Pe cel de-al treilea VLAN este organizată transmiterea serviciilor de telefonie analogică și IP. Terminalul de abonat ONT compară identificatorul portului prin care este conectat echipamentul de abonat și identificatorul corespunzător VLAN-ului.

Un telefon analogic este conectat prin portul FXS, care emulează o extensie a interfeței PBX. Pentru a preveni retransmisia de difuzare a traficului multicast pe echipamentul OLT, procesul de snooping IGMP este activat. Gateway-urile de acces IPTV și VOD, precum și un Softswitch flexibil oferă acces la serviciile de televiziune și, respectiv, telefonie.

În timpul călătoriei pe web global, caracteristici precum viteza de transfer de date și absența „lacunelor” sunt critice pentru fiecare utilizator.

Aceste cerințe pot fi îndeplinite prin conexiune folosind tehnologia xPON. Abrevierea înseamnă „Rețea optică pasivă”, adică rețele optice pasive. Noua tehnică a apărut din PON, care a garantat accesul în bandă largă multi-servicii prin cabluri de fibră optică. Spre deosebire de predecesorul său, comunicarea este mai puternică, ceea ce a făcut posibilă combinarea tuturor dispozitivelor care primesc un semnal printr-un canal într-o „cifră”. Adică fiecărui consumator (birou, apartament, instituție publică) i se alocă propria fibră. Un maxim de 64 de linii pot fi separate dintr-un nod, fiecare dintre acestea se termină cu o priză specială. La acesta este conectat un modem, care asigură comunicarea pentru toate dispozitivele: computer desktop, tablete, smartphone-uri, televizor, telefon SIP etc.

Care sunt beneficiile liniei xPON?

În comparație cu metodele tradiționale, noua metodă are o mulțime de avantaje:

• rata mare de transfer de date – de la 100 Mb/s și mai mare;
• ușurință în utilizare - servicii suplimentare (protecție antivirus, control parental și altele) sunt configurate de către furnizor;
• capacitatea de a alege - abonatul determină independent numărul de dispozitive conectate și alți parametri de conectare;
• calitate stabilă - nu depinde de distanțele până la punctele de distribuție.

Trebuie remarcat faptul că xPON sau are anumite dezavantaje. Acestea din urmă includ dificultăți în procesul de instalare. Dezavantajele includ faptul că, în cazul unei pauze, toate dispozitivele sunt oprite simultan.

Cum sunt aranjate rețelele de fibră optică bazate pe această tehnologie?

Schema constă din următoarele elemente: nod abonat cu toate echipamentul necesar, dulap de distribuție și o priză pentru conectarea unui modem. Cablurile sunt trase la case, unde sunt conectate la dulapuri instalate în subsolurile clădirilor. Apoi, fiecare abonat este extinsă propria sa fibră, care este fixată într-o priză specială. Această schemă de conexiune este utilizată de mulți furnizori de internet naționali și străini.

	Despre tehnologia GPON GPON din Moscova sunt rețele de acces multiserviciu în bandă largă, unde serviciile de internet, telefonie și televiziune sunt furnizate printr-un singur cablu cu o calitate garantată a serviciului. GPON este canalul tău personal de fibră optică cu lățime de bandă de până la 1 Gb/s. Tehnologia GPON prevede pozarea cablului de fibră optică direct la apartamentul abonatului, și nu la întreaga clădire, ceea ce garantează o viteză constantă de acces la Internet și elimină defecțiunile din cauza supraîncărcării rețelei. Pentru a se conecta la tehnologia GPON, abonatului i se oferă un modem gratuit - ONT (Optical Network Terminal), datorită căruia toate serviciile sunt conectate ulterior de la distanță și într-un singur dispozitiv. Modemul are Wi-Fi încorporat, prin rețeaua căruia puteți lucra fără fir de pe orice dispozitiv.
GPON este o adevărată revoluție în domeniul telecomunicațiilor! Tehnologia se dezvoltă activ în întreaga lume, iar numărul de abonați, inclusiv în Rusia, crește într-un ritm rapid. Cablul de fibră optică este așezat în apartament, ceea ce garantează cea mai bună calitate servicii și stabilitatea vitezei.
	MTS a fuzionat cu MGTS astfel încât locuitorii din Moscova să poată configura un router GPON și să aprecieze cele mai avansate tehnologii în domeniul comunicațiilor. MTS este singura companie de telecomunicații care oferă servicii abonaților săi internet de acasăși TV digital cu conexiune la rețele GPON de la MGTS.
Echipamente Modemul ONT necesar pentru conectare este instalat în apartamentul utilizatorului, ceea ce vă permite să vă conectați Servicii aditionale de la distanță. Modemul are deja Wi-Fi încorporat. Conexiunea ONT și echipamentul în sine sunt complet gratuite pentru utilizatori.

Cum funcționează GPON

Furnizarea accesului la Internet folosind tehnologia GPON presupune înlocuirea cablurilor de cupru învechite cu cabluri de fibră optică mai avansate, care au o capacitate mult mai mare. debitului. Semnalul pe un astfel de cablu trece prin intermediul unei lumini, și nu printr-un impuls electric. Pulsul luminos se deplasează de-a lungul fibrei de sticlă, oferind un semnal mai fiabil și de mare viteză la costuri reduse de energie.

Configurarea unui router GPON prevede pozarea unui cablu de fibră optică direct la apartamentul abonatului, și nu la întreaga clădire, ceea ce garantează o viteză constantă de acces la Internet și elimină defecțiunile din cauza supraîncărcării rețelei. Pentru a se conecta la tehnologia GPON, abonatului i se oferă un modem gratuit - ONT (Optical Network Terminal), datorită căruia toate serviciile sunt conectate ulterior de la distanță și într-un singur dispozitiv. Routerul Wi-Fi încorporat vă permite să lucrați fără fir de pe orice dispozitiv.

Perspective de dezvoltare

Astăzi, putem spune cu încredere că tehnologia GPON nu numai că ține pasul cu vremurile, ci și o devansează în multe privințe, extinzând limitele a ceea ce este posibil. Noul standard de viteze va permite completarea constantă a pachetului de servicii oferite. Unul dintre principalele motive pentru a cumpăra un GPON este accesul 24/7 la supraveghere video, telemetrie, alarme antiefracție și alte servicii. Resursele tehnologice ne permit să vorbim despre perspectivele de dezvoltare și implementare a multor alte servicii pentru o mai bună calitate a vieții.

GPON în Rusia și în lume

GPON se dezvoltă rapid în SUA, Japonia, Coreea, Emiratele Arabe Unite și un număr de țări europene ca cea mai promițătoare tehnologie de acces.

Rusia rămâne încă în urmă în ceea ce privește indicatorii procentuali de acoperire, dar dinamica dezvoltării este în concordanță cu tendințele globale. În marile orașe rusești, precum Chelyabinsk, Miass și altele, numărul de abonați este estimat la zeci de mii, iar în Sankt Petersburg - sute de mii de oameni.

A conecta

Din 2000 Tehnologia de informație au suferit o serie de schimbări majore, a căror consecință așteptată a fost introducerea pe scară largă a tehnologiilor Ethernet și extinderea canalului de acces al abonaților la World Wide Web. Drept urmare, a început cursa pentru viteze și calitatea serviciului: mai întâi, rețelele de cupru cu repetoare active pe drumul de la furnizor la abonat, apoi, o tranziție aproape completă la tehnologiile familiei FOCL și FTTX (FTTC, FTTB, FTTH) .

Astăzi, absolut nimeni nu va fi surprins de „optica casei” și vitezele de acces la Internet de ordinul 30-100 Mbps, iar costul scăzut de conectare și taxa de abonament lunară accesibilă fac ca tehnologiile de internet prin cablu să fie populare în rândul tuturor segmentelor populației. .

Din punct de vedere istoric, tehnologiile Internet au apărut pentru prima dată din orașe, iar „varful de lance” al industriei IT este încă concentrat în ele: rețele TV coaxiale cu acces la Internet (DOCSIS), rețele FTTB cupru-optice cu IPTV și telefonie IP în Ca bonus, Coloane vertebrale CWDM și DWDM între districtele individuale ale orașului și tehnologiile interurbane de internet mobil fără fir - un potențial abonat oraș are o mulțime de alegere.

Există atât de multe oferte pentru a utiliza serviciile unui furnizor de servicii de internet din oraș, încât membru nou Comunitatea COI pur și simplu nu poate „strânge” în „conclavul” deja format al furnizorilor de servicii de rețea. La rândul lor, ISP-urile deja existente în orașe se luptă serios pentru fiecare „cladire cu cinci etaje” și pentru fiecare abonat din ea (cel puțin pe teritoriul unor țări CSI - cu siguranță).

Desigur, au trecut vremurile în care concurenții fără scrupule tăiau cablul altcuiva timp de kilometri, întrerupeau fibra principală și înfigeau ace în coaxial - acum lupta este dusă prin metode oneste (îmbunătățirea calității serviciului și vitezei, reducerea tarifului lunar). , crearea de portaluri media locale etc.). Dar, după cum arată practica, orice oraș a fost de multă vreme împărțit în sfere de influență ale furnizorilor de servicii de internet (dintre care sunt de obicei cel puțin două în fiecare oraș) și nu este deloc ușor să obțineți noi abonați în teritorii stabilite, mai ales având în vedere set aproape identic și calitatea serviciilor oferite.

S-ar părea - de ce să schimbi ceva? ISP-urile există și își câștigă existența în mod regulat colectând în mod regulat tribut de la abonații lor și introducând periodic „ceva de genul acesta”, ceea ce legislația actuală permite și pe care concurenții îl repetă imediat.

După cum a arătat practica de pe teritoriul Ucrainei, puteți câștiga nu numai pe pâine, ci și pe un strat destul de gros de unt pe ea - trebuie doar să priviți spre patria acestui ulei, și anume către așezările suburbane (sate , sate, așezări urbane și chiar sectorul privat urban!).

La un moment dat, ISP-ii ucraineni au fost plăcut surprinși de prezența unui număr mare de potențiali abonați în zonele rurale și, din moment ce un loc sfânt nu există gol, au început să construiască cu bucurie un FTTX clasic în absența civilizației. Dar, așa cum se întâmplă de obicei, pionierii nu au ținut cont de prezența în mediul rural a unui număr suficient de „greble”, care au fost găsite aproape la fiecare pas:

• lipsa canalizării (pentru pozarea convenabilă a cablurilor);
• sursă de alimentare slabă (și toate problemele rezultate cu echipamentul ICP activ);
• lipsa clădirilor de telecomunicații și imposibilitatea amplasării echipamentelor active pe stâlpi;
• probleme cu furtuni (nu există paratrăsnet, nu există stabilizatoare de putere, cablul de pereche răsucită atârnă de cea mai apropiată cutie alimentată în aer liber)...

Și cel mai important, numărul de potențiali abonați pe kilometru pătrat este prea mic în comparație cu orașul (în consecință, există costuri uriașe la așezarea unui cablu multifibră pe distanțe lungi sau o bătaie de cap la calcul pentru a salva chiar acest cablu ).

Și se pare că vor noi abonați și se pare că abonații sunt gata să plătească cifre fără precedent în oraș pentru conectare și chiar sunt gata să cumpere și să alimenteze echipamente pe cheltuiala lor - dar serviciul FTTX în zonele rurale este dureros de scump .

În această perioadă dificilă, când mulți ISP-uri tremurau negativ gata făcute și nici nu doreau să asculte despre abonații în situații de urgență și sate, atunci a intrat pe piață o tehnologie PON complet necunoscută, care acum este în afara concurenței într-o situație atât de dură. condiţiile pentru sistemele de transmisie a datelor.

pon(Eng. PassiveOpticalNetwork - rețea optică pasivă) este tehnologia cu cea mai rapidă creștere și cea mai promițătoare pentru accesul multiplu de bandă largă cu servicii multiple prin fibră optică, folosind diviziunea undelor a căilor de recepție/transmitere și vă permite să implementați un „punct” tip arbore cu o singură fibră. -to-multipoint” topologie fără utilizarea elementelor de rețea active în nodurile de ramificație.

Cu alte cuvinte, PON este o rețea complet pasivă construită pe fibră optică și care nu are altceva decât „sticlă” pe calea Internetului de la furnizor la abonat. Toate echipamentele active sunt plasate în siguranța relativă a clădirilor rezidențiale (și nu așa), și anume:

• pe partea furnizorului, există o stație principală care gestionează întreaga rețea pasivă, inclusiv dispozitivele abonaților, și „turnează” traficul în rețea;
• pe partea abonatului există convertoare transceiver, din care, de fapt, traficul circulă către consumatori.

1.2 Tipuri de PON.

La începutul anilor '90, când atenția comunității mondiale a fost captată asupra evenimentelor de pe teritoriul fostei URSS, a fost creat un consorțiu de către un grup de mai multe companii europene de telecomunicații pentru a implementa ideea accesului multiplu pe o singură fibră, numit FSAN(FullServiceAccessNetwork). Scopul FSAN a fost de a dezvolta recomandări și cerințe comune pentru echipamentele PON, astfel încât producătorii și operatorii de echipamente să poată coexista împreună pe piața competitivă a sistemelor de acces PON. Rezultatul muncii FSAN a fost o serie de standarde PON:

• ITU-TG.983
  APON (ATM Passive Optical Network);
  BPON (Broadband PON);
• ITU-T G.984
  GPON (Gigabit PON);
• IEEE 802.3ah
  EPON/GEPON (Ethernet PON);
• IEEE 802.3av
  10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON);

APON și BPON sunt învechite din punct de vedere moral la naștere, GPON nu este prea dezvoltat din cauza costului ridicat (față de GEPON) și, de asemenea, din cauza lipsei organice a multora de a lucra la viteze 2.5G, 10GEPON este încă în dezvoltare / depanare / testare .

Ca urmare, rămân doar GEPON și GPON, care îndeplinesc astăzi cerințele majorității furnizorilor de conectare a abonaților la distanță: rata de transfer „în jos” și „în sus” este de 1/1 Gb/s sau 2,5/1 Gb/s (pentru GEPON și, respectiv, GPON), în timp ce până la 64 de terminale de rețea (pentru GEPON) și până la 128 (pentru GPON) pot fi amplasate pe o singură fibră. Cu toate acestea, pentru un abonat rural nu foarte pretențios, viteza oferită de GEPON chiar și în perioadele de sarcină maximă a rețelei este destul de suficientă, iar prețul echipamentului (și, ca urmare, conexiunii) este mai mic, dacă nu de câteva ori, atunci destul de semnificativ. Prin urmare, în acest moment, tehnologia GEPON este cea mai promițătoare pentru extinderea ICP în direcția mic/medii aşezări situat în suburbii şi la o distanţă considerabilă de oraşe.

*Bineînțeles, GPON reprezintă posibilitatea de a avea un spațiu liber în ceea ce privește viteza pe abonat, dar până când aceste viteze vor fi solicitate, 10GPON va fi deja suficient de răspândit, așa că nu are sens să plătiți în plus pentru rezervarea dubioasă în acest moment*

1.3 Cum funcționează GEPON.

După cum am menționat mai devreme, GEPON este o rețea de tip arbore construită pe componente optice pasive de la furnizor la abonat.

Din partea furnizorului, este instalat un OLT (Terminal liniar optic ing. - Terminal liniar optic) - un comutator L2 sau L3 cu toate funcționalitățile ulterioare, având porturi Uplink (de obicei standard Ethernet) și porturi Downlink (care funcționează în standardele IEEE 802.3ah). ).

Recent, toți producătorii de echipamente GEPON au o largă aliniamentul stații headend (OLT), care diferă în principal prin numărul de porturi Downlink (direct pentru conectarea arborilor pasivi), numărul și viteza de porturi Uplink (de exemplu, 1Gb / s sau 10 Gb / s) și funcționalitatea software și hardware (L2 sau L3).

*de exemplu, compania chineză BDCOM are 3 linii de capete:

• Low-level (P33XX) - OLT-uri pentru un număr mic de abonați (256) cu 4 porturi Uplink și 4 Downlink;
• Nivel mediu (P36XX) - OLT-urile pentru un număr mediu de abonați (512 ... 1024), au 8 ... 16 porturi Downlink, același număr de Uplink și 2x10Gbps Uplink suplimentar;
• Tol-level (P69XX, P85XX) - fabrici gigantice de trafic GEPON cu peste 16 porturi GEPON și alte bunătăți;*

OLT este gestionat atât prin portul terminal, cât și cu ajutorul tuturor protocoalelor preferate precum SNMP, SSH și TELNET.

Instalat pe partea clientului ONU(Engleză Optical Network Unit - Optical Network Unit), care este uneori denumită PE T(Eng. Optical Network Terminal - Optical Network Terminal) - un comutator VLAN specializat de dimensiuni reduse. ONU de la același BDCOM are în mod standard un port optic gigabit și 4 cupru (100Mbps sau 1Gbps). Există modele ONU cu port optic combinat pentru televiziune și date, cu porturi pentru telefonie (SIP), cu un număr diferit de porturi de cupru, cu adaptor Wi-Fi, precum și combinații ale tuturor celor de mai sus. Fiecare ONU are încorporat un filtru de adresă MAC; la primirea unui pachet, ONU verifică dreptul de proprietate asupra pachetului și, dacă pachetul nu îi aparține, îl aruncă. ONU este gestionat direct de la OLT, OLT tratând ONU ca propriul „port la distanță”.

Între client și furnizor există o rețea optică pasivă, care are o topologie arborescentă și derivatele acesteia. Componentele principale ale unei rețele optice pasive sunt fibrele optice și optice despicatoare(Engleză Splitter - separator), funcționând în modul „splitter” în direcția furnizorului-client și în modul „mixer” în direcția opusă. Avantajele incontestabile ale echipamentelor pasive sunt independența sa față de alimentarea cu energie și ușurința în exploatare: odată instalate, echipamentele pasive necesită doar întreținere periodică (adesea doar sub forma unei inspecții vizuale).

Figura 1 - Schema schematică a includerii PON

Deoarece rețelele optice pasive sunt din punct de vedere fizic o conexiune cu acces multiplu (punct-la-multipunct), ele trebuie să separe fluxurile de date înainte și inversă, precum și să coordoneze comunicarea între dispozitivele multiple de abonat și headend. Pentru a face acest lucru, două tehnologii sunt utilizate simultan pentru transmiterea datelor într-un mediu partajat între mulți abonați: temporarși multiplexarea în frecvență.

Multiplexarea timpului TDM- TimeDivisionMultiplexing) operează din partea OLT, care determină la ce oră un anumit dispozitiv de abonat este permis să transmită pe mediul comun de transmisie a datelor. Din partea ONU funcționează TDMA(ing. TimeDivisionMultipleAccess - Multiple Access With Time Division), conform căruia dispozitivul abonat este subordonat OLT.

În același timp, tehnologia WDM (WavelengthDivisionMultiplexing - Wavelength Division Multiplexing) operează în întreaga rețea optică pasivă, care transportă direct ( Descendentă de la OLT la ONU) și invers ( ascendent de la ONU la OLT) fluxuri de date la diferite lungimi de undă (frecvențe). În acest caz, în aval este transmis la o lungime de undă de 1490 nm, iar în amonte la o lungime de undă de 1310 nm. Acest lucru a fost făcut pentru a evita coliziunile („coliziuni” între fluxurile înainte și inversă la aceeași lungime de undă) și, de asemenea, pentru a lăsa loc pentru CATV (televiziune analogică), care poate fi trimisă și de-a lungul arborelui PON către abonat. Emițătoarele CATV difuzează fie la 1550nm, fie la 1310nm, dar producătorii de echipamente GEPON au luat lungimea de undă de 1310nm pentru UpStream pentru a face dispozitivul client cât mai ieftin (laserele care emit la o lungime de undă de 1310nm sunt mult mai ieftine decât laserele care emit la o lungime de undă de 1550nm). ).

Costul transceiver-urilor laser GEPON este destul de mare în comparație cu omologii lor Ethernet și din motive întemeiate: sunt foarte puternice. Puterea lor este suficientă pentru a „spărge” mai mult de 100 km dintr-o fibră optică standard în linie dreaptă! Cu toate acestea, arborii PON ajung de obicei la doar 10-15 km în adâncime, având limită adâncime de aproximativ 20 km. Acest lucru se datorează faptului că splitterele optice pasive introduc o atenuare uriașă a semnalului în linie, oferind în același timp ramificare și economisirea fibrei optice.

Este de remarcat faptul că standardul GEPON este oarecum diferit de structura obișnuită a cadrului Ethernet, astfel încât dispozitivele „non-GEPON” din rețeaua PON nu vor funcționa. Mai mult decât atât, standardul IEEE 802.3ah a fost adoptat relativ recent și aproape niciunul dintre producători nu îl respectă 100% (și mulți nu își doresc în mod deosebit). Din acest motiv, nu există compatibilitate hardware între platforme (de exemplu, D-Link OLT nu va funcționa cu ZTE ONU sau HUAWEI OLT nu își va dezvălui întregul potențial atunci când lucrează cu BDCOM ONU).

*De fapt, compatibilitatea între diferiți producători este posibilă, dar nu 100%; traficul întreOLTșiONU, poate, va „plimba”, totuși, control deplinOLT'om "non-nativ"ONUnimeni nu garantează.*

Tehnologia schimbului de date între ONU și OLT ar trebui luată în considerare separat:

• orice ONU difuzează numai la momentul alocat pentru aceasta de către OLT (TDMA);
• pentru orice ONU din rețeaua OLT, determină perioada de timp în care ONU poate difuza (TDM);
• ONU nou conectat interacționează cu OLT folosind protocolul MPCP(ing. Multi-PointControlProtocol - Multipoint Control Protocol);
• orice ONU nu poti să comunice cu alte ONU fără a participa la comunicarea OLT. Toate pachetele pentru orice destinație sunt procesate central de un singur dispozitiv din rețea - OLT.

Figura 2 - Distribuția intervalelor de timp între ONU

Pentru a sprijini atribuirea domeniilor de timp folosind OLT, grupul IEEE 802.3ah a dezvoltat un protocol MPCP. Acest protocol se bazează pe două mesaje Ethernet: POARTĂși RAPORT. Mesajul GATE este trimis de la OLT către ONU și este utilizat pentru a atribui un domeniu temporar. Mesajul RAPORT este utilizat de ONU pentru a informa OLT despre starea sa (buffer plin, etc.) pentru a-l ajuta să ia decizia corectă de a aloca domeniul temporar. Atât mesajele GATE cât și REPORT sunt cadre de control MAC (tip 88-08).

Există două moduri de operare MPCP: auto-detect (inițializare) și Mod normal. Modul de detectare automată este utilizat pentru a detecta ONU-uri nou conectate și pentru a determina RTT(ing. Timp dus-întors - timpul de la momentul trimiterii cererii până la momentul primirii răspunsului) și adresa MAC a acestei ONU. Modul normal este folosit pentru a atribui domenii temporare tuturor ONU-urilor inițializate.

Cadrele Ethernet standard în PON sunt ușor modificate pentru specificul muncii într-un mediu TDM partajat, cu toate acestea, OLT modifică pachetele de ieșire astfel încât priza se obține un flux Ethernet standard de la PON. În sens invers, situația este similară. Structura unui cadru Ethernet standard (IEEE 802.3), a unui cadru PON (IEEE P802.3ah) și a unui cadru de control IEEE P802.3ah este prezentată mai jos (Figura 3):

Figura 3 - Comparație între câmpurile de cadru IEEE 802.3 și IEEE P802.3ah

Preambulul unui cadru Ethernet standard (Figura 3a) este modificat prin adăugarea mai multor câmpuri de servicii (Figura 3b):

• SOP(eng. Start Of Packet) - 1 octet, indică începutul cadrului;
• Câmp de rezervă, 4 octeți;
• LLID(ing. Logical Link Identificator) - 2 octeți, indică identificatorul individual al nodului EPON. Întrebarea rămâne deschisă: câți identificatori poate avea un nod de abonat ONU - unul sau mai mulți? LLID este necesar pentru a emula conexiuni punct la punct și punct la multipunct într-o rețea EPON. Primul bit al câmpului specifică modul de transmisie a cadrului (unicast sau multicast). Cei 15 biți rămași conțin adresa individuală a nodului EPON;
• CRC(Verificarea redundanței în cerc) - 1 octet, sumă de control preambul (standard P802.3ah).

Când un cadru părăsește rețeaua GEPON, preambulul cadrului este convertit într-o formă standard - eticheta este eliminată. De exemplu, în fluxul înainte, OLT modifică preambulul fiecărui cadru 802.3 care intră în PON, în special, o etichetă LLID specială este adăugată la preambul. Această etichetă este preluată de substratul corespunzător de pe ONU unde are loc recuperarea preambulului. ONU este în funcționare normală, adică când este deja înregistrat, procesează numai acele cadre al căror preambul LLID se potrivește cu propriul LLID. Câmpurile rămase ale cadrului EPON sunt aceleași cu câmpurile cadrului Ethernet standard:

• DA(Eng. Destination Address) - 6 octeți, indică adresa MAC a stației de destinație. Aceasta poate fi o singură adresă fizică (unicast), o adresă multicast (multicast) sau o adresă de difuzare (broadcast);
• SA(ing. Adresa sursă) - 6 octeți, indică adresa MAC a stației emițătoare;
• L/T(ing. Lungime / Tip) - 2 octeți, conține informații despre lungimea sau tipul cadrului;
• Câmp de date, lungime variabilă;
• PAD(umplutură) - câmpul este folosit pentru a tampona cadrul la dimensiunea minimă;
• FCS(ing. Frame Check Sequence) - 4 octeți, sumă de verificare a cadrelor calculată folosind codul de redundanță ciclic;
• OpCode(Cod opțional englez) - 2 octeți, specifică tipul de cadru de control. Există două categorii de cadre de control care diferă prin valoarea acestui câmp: mesajul GATE generat de OLT și mesajul REPORT generat de ONU;
• TS(Time Stamp) - 4 octeți, conține marcajul de timp al expeditorului;
• mesaj– 40 de octeți, de fapt acest câmp conține informații de serviciu necesare funcționării protocolului MPCP.

Informații mai detaliate despre funcționarea logică a PON pot fi obținute la http://book.itep.ru.

OLT și ONU furnizează încapsularea datelor în cadre Ethernet modificate IEEE P802.3ah folosind codificarea canalelor 8B/10B (8 biți de utilizator sunt convertiți în 10 biți de canal).

Algoritmul final de funcționare a rețelei PON după configurare este următorul:

• ONU „ascultă linia”;
• OLT primește pachetul standard IEEE 802.3 de la dispozitivul din amonte și îl modifică la standardul IEEE P802.3ah;
• OLT trimite pachetul către o anumită destinație (ONU);
• Toate ONU-urile primesc pachetul, dar numai destinația îl păstrează - restul pachetului este aruncat;
• ONU modifică pachetul standard IEEE P802.3ah la standardul IEEE 802.3 și îl trimite către PC-ul client;
• ONU primește pachete de la PC-ul client, le modifică de la standardul IEEE 802.3 la standardul IEEE P802.3ah și le pune în buffer;
• OLT permite transmiterea de date a unei anumite ONU;
• ONU emite o anumită perioadă de timp, apoi tăce și „ascultă” din nou linia;
• OLT primește un pachet standard IEEE P802.3ah de la ONU, îl modifică la standardul IEEE 802.3 și apoi îl transmite către dispozitivul din amonte.

Algoritmul de operare a rețelei PON pentru conversia pachetelor de la un standard la altul poate fi reprezentat după cum urmează (Figura 4):

Figura 4 - Algoritm PON pentru conversia pachetelor

1.4 Comparația PON cu schema clasică FTTH pentru conectarea abonaților.

FTTH clasic se caracterizează printr-un număr mare de fibre utilizate (una pentru fiecare consumator optic, fie că este un abonat final sau o clădire înaltă), ceea ce, la rândul său, duce la utilizarea ineficientă a cablului conform principiului: mai incapator cablul, cu atat este mai ineficient folosit.

De exemplu, un cablu cu patru fibre care merge la un grup de clădiri înalte distanțate apropiat de-a lungul unui puț de canalizare (o fibră pentru fiecare) trebuie să fie condus în subsolul uneia dintre ele și tăiat, ramificând o fibră către un consumator optic. Restul de trei fibre care transportă semnalul de informare trebuie să fie trecute prin canalizare până la următoarea casă. În același timp, cablul așezat de la primul punct de ramificare la al doilea este încă din patru fibre, doar o fibră rămâne nefolosită. Si asa mai departe…

Desigur, este posibil să se reducă treptat fibra cablului prin așezarea cablurilor mai puțin încăpătoare în secțiuni mai înguste, dar, așa cum arată practica, acest lucru nu este foarte convenabil: nu este rentabil să păstrați mai mulți kilometri bobine de diferite fibre deja în timpul lucrării principale cu un cablu cu 8 fibre, ca sa nu mai vorbim de mai incapator.

Din nou, dezavantajul FTTH, chiar și în oraș, este un număr mare de dispozitive active de acces și agregare intermediare între furnizor și abonați - consumă energie electrică, necesită întreținere regulată, sunt sensibile la căderile de tensiune și sunt foarte dependente de temperatură. mediu inconjurator, umiditatea ... Dacă toate aceste neajunsuri sunt proiectate în mediul rural, unde mansardele și subsolurile, precum și canalizarea centralizată și alimentarea cu energie sunt departe de a fi întotdeauna disponibile, și, de asemenea, iau în considerare probleme standard precum „întrerupătorul este oprit și nu răspunde - trebuie să reporniți manual" - devine absolut neinteresant să dezvoltați situații de urgență și să trageți cablul către sat.

Pentru a rezolva problemele de mai sus, tehnologia GEPON este ideală, care îi face pe plac utilizatorilor de internet din cele mai îndepărtate așezări de pe harta Ucrainei de cinci ani buni.

Când utilizați GEPON pentru 64 de abonați, este utilizat un singur ghid de undă optic și este suficient un cablu cu patru fibre, respectiv, pentru 256 de abonați. În acest caz, abonații pot fi la o distanță suficientă unul de celălalt și de cel mai apropiat cablu trunchi. Practic, nu există nicio fibră nefolosită în cablu atunci când se construiește o rețea folosind tehnologia PON, iar pentru implementarea eficientă a unei rețele optice pasive, cablul principal (backbone) pentru 4 sau 8 fibre și „fiberdropcable” de abonat sunt destul de suficiente, care sunt cordonuri de corecție protejate de diferite lungimi.

Totuși, cel mai dorit avantaj al unei rețele optice pasive este absența necesității de alimentare între nodurile intermediare între abonat și furnizor. Acest lucru elimină imediat o serie de întrebări de la companiile de furnizare a energiei, pompierii și alte autorități cu probleme. Același plus poate fi folosit eficient în zonele rurale: nodurile intermediare care nu sunt legate la curent pot fi amplasate oriunde, în timp ce o parte semnificativă din fondurile folosite pentru menținerea alimentării neîntrerupte vor fi economisite, precum și fondurile alocate pentru prevenire. și repararea oricărui echipament activ din rețea.

De asemenea, este important ca configurarea tuturor echipamentelor active GEPON incluse într-o rețea pasivă specifică să fie efectuată de la un singur dispozitiv - stația de captură (OLT). Acest lucru simplifică foarte mult munca administratorului de sistem, permițând cea mai eficientă depanare și întreținere regulată a rețelei.

În plus, este ușor și simplu să lansați un televizor analogic într-o rețea pasivă deja construită (Figura 5):

Figura 5 - Aplicarea PON ca mediu pentru utilizarea CATV

Asa de, laturi pozitive PON versus FTTH:

• Utilizarea minimă a echipamentelor active;
• Minimizarea infrastructurii de cablu;
• Cost redus de întreținere;
• Capacitate de integrare cu cablu TV;
• Scalabilitate bună;
• Densitate mare de porturi de abonat.

În același timp, atunci când luăm în considerare tehnologia GEPON, este necesar să se țină cont de caracteristicile acesteia, mai ales în comparație cu liniile punct la punct:

• lățimea de bandă partajată între abonați (un mediu comun poate să nu se potrivească clientului din punct de vedere al securității);
• elementele pasive (divizoare) fac dificilă diagnosticarea liniei optice;
• este posibil ca funcționarea defectuoasă a echipamentului unui abonat să afecteze funcționarea celorlalți (dacă ONU eșuează, există o probabilitate extrem de scăzută ca emițătorul ONU-ului „nebun” să radieze constant, interferând cu restul);
• beneficiu mai mic în cazul implementării în faza de construcție.

	Despre tehnologia GPON GPON-urile sunt rețele de acces multiserviciu în bandă largă, unde serviciile de internet, telefonie și televiziune sunt furnizate printr-un singur cablu, cu o calitate garantată a serviciului. GPON este legătura ta personală de fibră optică cu lățime de bandă de până la 1 Gb/s.
GPON - o adevărată revoluție în domeniul telecomunicațiilor! Tehnologia se dezvoltă activ în întreaga lume, iar numărul de abonați, inclusiv în Rusia, crește într-un ritm rapid. În apartament este așezat un cablu de fibră optică, care garantează cea mai înaltă calitate a serviciilor și stabilitatea vitezelor.
	MTS a fuzionat cu MGTS pentru ca locuitorii din Moscova să poată aprecia cele mai avansate tehnologii în domeniul comunicațiilor. MTS este singura companie de telecomunicații care oferă abonaților săi servicii de internet acasă și TV digitală cu conexiune la rețele GPON de la MGTS.
Echipamente Modemul ONT necesar pentru conectare este instalat în apartamentul utilizatorului, ceea ce permite conectarea serviciilor suplimentare de la distanță. Modemul are deja Wi-Fi încorporat. Conexiunea ONT și echipamentul în sine sunt complet gratuite pentru utilizatori.

Cum funcționează GPON

Furnizarea accesului la Internet folosind tehnologia GPON implică înlocuirea cablurilor de cupru învechite cu cabluri de fibră optică mai avansate, cu lățime de bandă semnificativ mai mare. Semnalul pe un astfel de cablu trece prin intermediul unei lumini, și nu printr-un impuls electric. Pulsul luminos se deplasează de-a lungul fibrei de sticlă, oferind un semnal mai fiabil și viteză mare la un consum redus de energie.

Tehnologia GPON prevede pozarea cablului de fibră optică direct la apartamentul abonatului, și nu la întreaga clădire, ceea ce garantează o viteză constantă de acces la Internet și elimină defecțiunile din cauza supraîncărcării rețelei. Pentru a se conecta la tehnologia GPON, abonatului i se oferă un modem gratuit - ONT (Optical Network Terminal), datorită căruia toate serviciile sunt conectate ulterior de la distanță și într-un singur dispozitiv. Modemul are Wi-Fi încorporat, prin rețeaua căruia puteți lucra fără fir de pe orice dispozitiv.

Perspective de dezvoltare

Astăzi, putem spune cu încredere că tehnologia GPON nu numai că ține pasul cu vremurile, ci și o devansează în multe privințe, extinzând limitele a ceea ce este posibil. Noul standard de viteze va permite completarea constantă a pachetului de servicii oferite. Supravegherea video, telemetria, alarmele antiefracție și alte servicii devin disponibile pentru abonații care folosesc tehnologia GPON. Resursele tehnologice ne permit să vorbim despre perspectivele de dezvoltare și implementare a multor alte servicii pentru o mai bună calitate a vieții.