Pon сети: 5 проблем при внедрении и эксплуатации сетей PON

Содержание

5 проблем при внедрении и эксплуатации сетей PON

При планировании и внедрении пассивной оптической технологии PON есть особенности, которые нужно продумывать заранее. Это позволяет предотвратить сложности на этапе монтажа и в ходе будущей эксплуатации системы.

Проблема 1: несовместимость прямой и угловой полировки

В оптических системах широко распространена прямая полировка UPC – на нее рассчитано большинство портов в активном оборудовании, с ней изготавливаются коннекторы оптических патч-шнуров и пигтэйлов. Для приложений, использующих прием и передачу по одному и тому же волокну, для защиты активного оборудования, чувствительного к обратным отражениям, была разработана угловая полировка коннекторов APC. Поскольку в технологии PON сеть строится на использовании одного волокна в обе стороны для приема и передачи для всех пользователей, производители оборудования PON предлагают компоненты с зелеными проходными адаптерами и портами, рассчитанными на угловую полировку.

Это касается делителей (сплиттеров), пигтэйлов, по крайней мере, части портов активного оборудования на центральном узле (OLT, Optical Line Terminal), а иногда и абонентского оборудования ONT/ONU (Optical Network Terminal/Optical Network Unit). Топология пассивных оптических сетей подробно описана в статье «PON — пассивные оптические сети».

При этом прямая полировка UPC, выполненная машинным способом на современном оборудовании, для систем с умеренной длиной тоже дает приемлемые характеристики. Такая продукция доступна для заказа, ее тоже можно встретить в сетях PON.

Один и тот же производитель может предлагать оборудование как с портами APC (зеленого цвета), так и с портами UPC (синие). На рынке доступы одномодовые оптические шнуры SC и LC с обоими видами полировки. Коннекторы пигтэйлов и проходные адаптеры окрашены в такие же цвета. В результате возникает риск того, что в одной и той же системе окажутся компоненты и с полировкой APC, и с полировкой UPC.

Необходимо помнить, что коннекторы с полировкой APC не совместимы с коннекторами с полировкой UPC. К сожалению, форм-фактор портов для разъемов с разной полировкой одинаков, и физически предотвратить подключение шнура APC в порт UPC или наоборот невозможно. Было бы разумно в рамках одной и той же системы выбрать какой-то один тип разъемов и использовать именно его, причем как в активном оборудовании, так и в пассивных компонентах. Это избавит от лишней головной боли и пользователей, и обслуживающий персонал. По крайней мере, в зоне коммутации, где расположены порты, соединяемые оптическими шнурами, настоятельно рекомендуется обеспечить присутствие только одного типа портов и коннекторов – либо APC, либо UPC. Несмотря на то, что производятся и доступны для заказа гибридные шнуры, с разъемами с разной полировкой на концах, их применение многократно увеличивает риск неправильного подключения – по незнанию, по невнимательности, иногда из-за недостаточной освещенности.

В отличие от коннекторов и портов активного оборудования, пассивные проходные адаптеры APC и UPC имеют абсолютно одинаковую конструкцию. Они отличаются только цветом пластмассы, все физические параметры у них одинаковы. Проходник – всего лишь механическая конструкция для стыковки коннекторов, направляющая гильза, обеспечивающая соосность разъемов в соединении. Чисто технически можно было бы использовать синие проходники для стыковки зеленых коннекторов и наоборот, ведь главное, чтобы коннекторы были одинакового типа. Однако с точки зрения эксплуатации так поступать категорически нельзя, поскольку это создает риск стыковки разъемов с разной полировкой, что неминуемо приведет к их повреждению. Цветовая маркировка проходных адаптеров должна давать пользователю достоверную и однозначную информацию о том, какой разъем подключен с внутренней, невидимой стороны. Необходимо приучить весь персонал и пользователей,

чтобы никто и никогда не подключал коннекторы к проходникам или портам не того цвета. И неважно, идет ли речь о портах в активном оборудовании или о чисто пассивных проходных адаптерах.

Проблема 2: несоответствие динамического диапазона активного оборудования бюджету затухания PON для разных длин волн

По мере совершенствования SFP-модулей поставщики оборудования PON все чаще говорят о том, что высокие оптические потери перестали быть проблемой. Некоторые из них утверждают, что даже если расстояние в сегменте велико, в нем много муфт и коннекторных соединений, то источники настолько мощны, а приемники настолько чувствительны, что сеть все равно будет работать. Тем не менее, каким бы ни был динамический диапазон передающего оборудования и чувствительность принимающего, нужно обязательно рассчитывать бюджет затухания, а затем сопоставлять с ним значения потерь, полученные при измерениях по факту. Подробно расчет бюджета описан в материале «

Сертификация ВОЛС: измерение оптических потерь», однако в расчетах для систем PON есть нюансы.

В зависимости от производителя и типа оптического разъема максимально допустимыми потерями на коннекторном соединении считаются не 0. 75 дБ, а, например, 0.4 дБ или 0.25 дБ, а иногда и меньше. На сварное соединение может отводиться не 0.3 дБ, а 0.1 дБ или даже 0.05 дБ. Это отражается на расчетах: пределы допустимых потерь становятся строже.

Нужно учитывать, что в сетях PON используются не только традиционные для одномодовых систем длины волн 1310 нм и 1550 нм, но и 1490 нм, и 1625 нм (особенно если речь идет о тестировании на «живой» сети). Погонное затухание для разных длин волн отличается, и если расчет бюджета выполнен для 1490 нм, а фактические потери измерены на другой длине волны, в цифры необходимо вносить поправку. Для пересчета потребуется обратиться к техническим данным производителя волокна. Например, для волокна Corning заявлены следующие показатели (для сравнения приведены требования стандартов к одномодовым волокнам типов A-C):


 

Длина волны

Затухание для волокна Corning SMF-28e+ LL
(Low Loss)

Требования G. 652.D, тип A

Требования G.652.D, тип B

Требования G.652.D, тип C

1310 нм

≤ 0.32

≤ 0.34

≤ 0.33

≤ 0.35

1490 нм

≤ 0.21

≤ 0.24

―

―

1550 нм

≤ 0.18

≤ 0.21

≤ 0.19

≤ 0.21

1625 нм

≤ 0. 20

≤ 0.24

≤ 0.22

≤ 0.23


 

Обратите внимание на расхождение в численных значениях для разных длин волн – все это влияет на бюджет затухания.

Но главная особенность систем PON состоит в том, что в них используются сплиттеры, делящие общий нисходящий сигнал на всех пользователей. Деление сигнала эквивалентно очень большим потерям. Сплиттеры пассивны, мощность сигнала пропорционально уменьшается в силу самого факта разделения сигнала. Некоторая толика излучения утрачивается из-за неидеального конструктивного исполнения делителя, но основные потери зависят от кратности деления – на сплиттере 1:16 они примерно вчетверо выше, чем на 1:4, и т.д. Точные значения приводятся производителями в описании к конкретным моделям сплиттеров, но в среднем деление сигнала на два направления соответствует росту потерь на величину между 3 и 4 дБ.


 

Сплиттер

1х2

1х4

1х8

1х16

1х32

1х64

Средние потери

3.8÷4.0 дБ

7÷8 дБ

10÷11 дБ

13÷14 дБ

16÷18 дБ

20÷21 дБ


 

Сплиттер вносит очень значимый вклад в совокупные потери в линии. Они обязательно должны учитываться в расчете бюджета затухания, по которому, в свою очередь, делается выбор активного оборудования.

Поскольку нисходящий поток (Downstream) использует длину волны 1490 нм, а восходящий поток (Upstream) – длину волны 1310 нм, расчет бюджета должен выполняться для обоих случаев. Полученные значения будут несколько отличаться. Так, для сегмента длиной 1 км (погонное затухание 0.25 дБ/км для 1490 нм и 0.35 дБ/км для 1310 нм), использующего сплиттер 1х32 (потери 18 дБ) и включающего 6 коннекторных соединений (потери 0.25 дБ на каждом), получим суммарные потери 19.75 дБ на длине волны 1490 нм и 19.85 дБ на длине волны 1310 нм. Если в системе использовались сварные соединения и пигтэйлы, потери на муфтах также необходимо включить в расчет. В результате получим максимально допустимые значения потерь в пассивной среде передачи.

Для выбора активного оборудования в расчет для надежности рекомендуется закладывать дополнительные 3 дБ – запас по мощности. Тогда значения составят соответственно 22.75 дБ и 22.85 дБ, и устройства OLT и ONT нужно будет выбирать с учетом этих величин.

Важно: добавлять запас в несколько дБ можно только для выбора активного оборудования. Ни в коем случае нельзя искусственно расширять диапазон оптических потерь, считающихся приемлемыми при оценке пассивной среды передачи.

Проблема 3: нетривиальный выбор оборудования для тестирования/диагностики и использование фильтров

Сети PON строятся на одномодовом волокне, и с физической точки зрения для тестирования можно было бы применять те же устройства, что для СКС на основе одномода или магистральных линий дальней связи. Однако специфика технологии PON накладывает отпечаток на подход к тестированию, причем здесь инсталляторов подстерегает сразу несколько нюансов, которые обязательно нужно учитывать.

Совместимость тестеров с полировкой APC и UPC

Не все измерительные устройства имеют порты, совместимые с полировкой APC. По умолчанию с приборами для измерения потерь (OLTS, Optical Loss Test Set) и оптическими рефлектометрами во временной области OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) используются шнуры с прямой полировкой UPC. Для измерения не запрещается использовать дополнительные оптические шнуры и перемычки, чтобы перейти на другой интерфейс и тип полировки. Дополнительные элементы можно учесть в бюджете затухания и настройках, чтобы получить содержательные результаты измерения.

Однако можно воспользоваться тем, что к приборам, где в гнезде отсутствует прямой контакт с торцом коннектора (например, где на принимающем порту стоит собирающая линза), можно подключать разъемы как с полировкой UPC, так и с полировкой APC. Некоторые производители оборудования заявляют такую возможность в документации и руководствах пользователя. Так, например, выглядит подключение симплексного эталонного шнура SC/APC-SC/UPC к оптическим модулям DTX-SFM2 производства Fluke Networks. Какие-то дополнительные переходники или адаптеры для этого не требуются.

В устройствах OLTS, где есть разделение портов на принимающие и передающие, возможность подключения коннекторов APC к принимающему порту будет предоставляться все большим количеством производителей. Но необходимо строго следить за тем, чтобы по ошибке не подключить коннектор с полировкой APC к передающему порту!

В рефлектометрах один и тот же порт сочетает в себе функции, как источника, так и измерителя. На текущий момент штатным решением для рефлектометрического исследования систем с полировкой APC считается использование катушки подключения (согласующего кабеля) с коннектором UPC для подключения к прибору и коннектором APC для подключения к тестируемому сегменту.

Рекомендуется проверять совместимость с разъемами APC при выборе микроскопов и видеомикроскопов для оптических разъемов. При подключении такого коннектора физического контакта с видеокамерой внутри насадки видеомикроскопа нет, однако может иметь значение угол, под которым подается подсветка, и угол, под которым поверхность торца доступна для обзора.

Соответствие технических характеристик тестеров OLTS и рефлектометров OTDR особенностям сетей PON

Оборудование для тестирования сетей PON должно быть рассчитано на высокие значения потерь и, соответственно, обладать большим запасом по мощности. Если в СКС потери в одномодовых сегментах обычной конфигурации при длине 1 км составляют 2-3 дБ, то в сетях PON при такой же длине счет идет на десятки дБ. Пассивные оптические системы могут обладать даже большей протяженностью, и динамический диапазон тестера или рефлектометра приобретает ключевое значение.

Поскольку технология PON задействует длины волн 1310 и 1490 нм (а если ведется передача видео, то и 1550 нм), измерители оптических потерь OLTS должны уметь работать на всех этих длинах волн. Пересчет с одной длины волны на другую возможен, но прямые измерения – более надежный способ определения характеристик системы, что особенно важно на этапе сдачи-приемки системы.

В случае пропадания сигнала при эксплуатации сетей PON примерно найти проблемную область можно по тому, сколько пользователей оказалось без доступа. Если сбой массовый, проблему нужно искать в общем участке сети. Если единичный – в сегменте от сплиттера до пользователя. Однако для точного определения места сбоя в среде передачи все равно требуется рефлектометр. В пассивной сети сигнал от рефлектометра, прямой или отраженный, так или иначе, направится ко всем пользователям, поэтому целесообразно использовать для измерений не ту длину волны, на которой идет штатная передача сигналов активным оборудованием, а незадействованный диапазон. Для диагностики PON лучше выбирать модели OTDR, которые могут снимать рефлектограмму на длине волны 1625 нм – например, модели FOD или Greenlee (FOD-7308, FOD-7328, Greenlee 930XC-30F и другие с аналогичным функционалом). При этом система должна быть оснащена необходимыми фильтрами и иметь отводы, предусмотренные специально для подключения измерительного оборудования.

Применение фильтров

Чтобы излучение тестера OLTS или рефлектометра OTDR не влияло на работающие сегменты и при поиске неисправности не нарушало работу пользователей, не затронутых сбоем, недостаточно выбрать длину волны 1625 нм. Еще на этапе построения сети необходимо предусмотреть наличие фильтров, что подробно описано в этой статье, причем это единственный способ организовать тестирование без отрицательного влияния на текущую работу центрального и абонентского активного оборудования.

Проблема 4: сложности с масштабированием системы

При планировании системы PON в бюджете затухания учитываются характеристики сплиттера. Если центральное и абонентское активное оборудование уже выбрано и используется, а в делителях задействованы все отводы, то расширить систему впоследствии сложно. Ведь это повлечет за собой замену сплиттера (либо каскадирование их друг за другом), что неизбежно сопровождается увеличением потерь, причем на значительную величину. Если существующее активное оборудование в таких условиях не сможет обеспечить стабильную работу, его придется менять, а это сопряжено с большими расходами. Фактически, почти вся система, за исключением общего одномодового волокна и уже существующих пользовательских одномодовых сегментов, подвергнется изменению.

Можно было бы рекомендовать заложить на начальном этапе большой запас по мощности оборудования, чтобы позже расширить систему в несколько раз. Однако это сопряжено со слишком большими дополнительными затратами. Их нелегко окупить, поэтому на практике в систему PON возможности радикального расширения не закладываются, сплиттеры ставятся сразу на максимально возможное количество пользователей. Системы PON можно считать масштабируемыми лишь условно, в ограниченных пределах. И нужно понимать, что описанное ранее добавление 3 дБ в расчет требуется для надежной передачи в текущей конфигурации, а не как залог будущего расширения системы.

Проблема 5: поддержание радиуса изгиба, чистоты соединений и целостности волокон

В оптических системах любого типа всегда важно соблюдать требования к радиусу изгиба волокна и качеству (чистоте) оптических соединений. Это непосредственно влияет на характеристики системы и ее работоспособность. Как на этапе развертывания, так и в ходе эксплуатации систем PON обязательно должны использоваться средства для очистки волоконной оптики, микроскопы и видеомикроскопы. Неиспользуемые коннекторы в шнурах и сплиттерах обязательно должны быть закрыты защитными колпачками. Волокна и кабели аккуратно укладываются в трассах, полках и лотках – без резких перегибов, с защитой от деформаций и воздействия неблагоприятных внешних факторов.

В сетях PON все эти меры принимаются как для общего одномодового волокна, так и для каждого пользовательского сегмента. Вспомогательные устройства, которые облегчат работу, включают в себя средства для сухой и влажной очистки разъемов, оптические и видеомикроскопы, а также источники видимого света. Более подробно эти инструменты описаны в статьях – «Инспектирование оптических коннекторов» и «Использование источников видимого света VFL и других вспомогательных устройств».

Выводы

При внешней простоте пассивные сети требуют применения серьезных знаний как на этапе проектирования, так и в ходе монтажа и эксплуатации. Любая из проблем, перечисленных в этой статье, способна привести к большим дополнительным затратам и свести на нет предполагаемую экономию за счет применения технологии PON, не говоря уже о потере времени.

Проектировщик уже на стадии предварительных расчетов должен держать в уме и бюджет затухания, и кратность сплиттеров, и характеристики активного оборудования, и типы полировки в портах и разъемах, и даже модели и комплектацию тестеров, которые впоследствии будут применяться монтажными подразделениями для проверки систем. Инсталляторы должны иметь необходимое техническое оснащение (инструментарий, приборы, расходные материалы и т.п.) и обладать достаточным опытом и знаниями, чтобы правильно выполнить монтаж и измерения. Специалисты по эксплуатации также должны иметь профессиональный уровень подготовки, поскольку любую, даже идеально спроектированную и установленную систему можно «убить» безграмотным обслуживанием и плохо организованной поддержкой.

Только если все факторы на всех этапах учтены, продуманы и согласованы между собой, итоговая система будет надежна и экономически эффективна.

См. также:

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

 

Часто Задаваемые Вопросы (FAQ) PON

Часто Задаваемые Вопросы (FAQ) PON


Автор
Смоляков Андрей
Инженер


Тел. моб. +38050-496-50-97
Тел. +38(0692)55-05-33
ICQ: 617-289-728
Skype: reanemator_ua
E-mail : engineer1 (@) ic-line.net

________________________________________

Вопрос:  Что такое PON?
Ответ: PON (Passive Optical Network) пассивная оптическая сеть – это технология множественного доступа абонентов по одному волокну с использованием временного мультиплексирования (TDM) и частотного разделения трактов приёма и передачи (WDM).

 

Вопрос: В чём заключается принцип работы сети PON?
Ответ: Все абоненты PON сети подключены к оборудованию провайдера по одному волокну. Передача и приём осуществляются на разных длинах волн. Чтобы сигналы абонентов не смешивались в волокне, каждому абонентскому устройству выделяется определённый квант времени, в течение которого оно может передавать сигнал.

 

Вопрос: Какими преимуществами обладает PON перед FTTx?

Ответ: Технология PON обладает следующими преимуществами:

  • Минимальное использование активного оборудования;
  • Минимизация кабельной инфраструктуры;
  • Низкая стоимость обслуживания;
  • Возможность интеграции с кабельным телевидением;
  • Хорошая масштабируемость;
  • Высокая плотность абонентских портов.

 

Вопрос: Какую скорость передачи данных поддерживает PON технология?

Ответ: Предлагаемая технология GEPON работает на скорости 1.25 G, однако 0.25 G являются избыточными данными, которые используются для канального кодирования. Таким образом, реальная скорость передачи составляет 1G.

 

Вопрос: Какое оборудование необходимо для построения сети PON?
Ответ: OLT (Оптический Линейный Терминал) – L2 свитч, имеющий Uplink порты (для подключения к L3 коммутатору) и Downlink порты (для построения PON сети). К примеру, OLT BDCOM P3310 имеет 2 оптических, 2 медных и 2 «комбо» 1G Uplink порта и 4 оптических 1G Downlink порта.

ONU (Оптическая Сетевая Единица) – полноценный VLAN свитч небольшого размера. ONU стандартно имеет один оптический 1G порт (Uplink) и один 1G или 4 0.1G медных порта (Downlink). Существуют модели ONU c 8, 16 и 24 портами, а также модель с CATV приёмником.

Сплиттер (Разветвитель) – устройство, работающее в режиме «разветвитель» в направлении провайдер → клиент и в режиме «смеситель» в обратном направлении.

SFP OLT модуль – специальный трансивер для PON сетей. Отличается от стандартных SFP модулей большей мощностью и канальным кодированием.

 

Вопрос: Каким образом строится PON сеть?
Ответ: PON сеть обычно представляет из себя древовидную топологию или топологию типа «шина». Конечные абонентские устройства ONU подключаются к порту OLT-а с помощью сплиттеров (к одному порту OLT-а можно подключить не более 64 ONU). Таким образом, для построения базовой PON сети на 64 абонента необходим 1 OLT, 1 SFP OLT модуль, 64 ONU и несколько сплиттеров (их количество зависит от топологии).

 

Вопрос: Чем отличаются OLT-ы AC, 2-AC, DCи 2-DC?
Ответ: Пометка DC означает, что для работы OLT-а нужен источник питания 36-72V постоянного напряжения. Такие OLT-ы нужны, если проблемно организовать электрическое питание 220 V. В качестве альтернативы используют отдалённое питание по слаботочным линиям связи. Пометка AC означает, что OLT питается от обычной электрической сети  220 V. Цифра 2 означает количество источников питания, т.е. у такого OLT-а имеется резервный источник питания, который включается сразу же после выхода из строя первого.

 

Вопрос: Каких типов бывают сплиттеры?
Ответ: Сплиттеры можно условно разделить по количеству выводов и по технологии изготовления. По количеству выходных потоков сплиттеры бывают x2, x3, x4, x6, x8, x12, x16, x24, x32, x64, x128. По технологии изготовления сплиттеры разделяют на сварные и планарные. Также сплиттеры можно разделить по типу коннекторов: обычные (SC/UPC) и специальные для CATV (SC/APC).

 

Вопрос: В чём разница между сварными и планарными сплиттерами?
Ответ: Сварные сплиттеры могут быть не равноплечими, т.е. делить сигнал между своими выходами не равномерно (например 5/95, 10/90 … 45/55, 50/50). Планарные сплиттеры всегда равноплечие и имеют более предсказуемые затухания на каждом выходе, т.к. имеют более надёжную технологию изготовления. Более того, планарные сплиттеры являются широкопо-лосными, а сварные сплиттеры имеют всего 3 окна прозрачности (1310, 1490 и 1550 nm).

 

Вопрос: В каких ситуациях можно использовать сварные сплиттеры?
Ответ: Может возникнуть ситуация, когда нужно разделить сигнал по 2 направлениям, причём до одного оконечного пункта, допустим, 2 км, а до другого 8 км. В этом случае можно использовать сварной сплиттер 20/80. Также сварные сплиттеры используют для построения топологии типа «шина».

 

Вопрос: Что лучше: сваривать сплиттеры или использовать SC коннекторы?
Ответ: В данной ситуации получаем палку о двух концах. С одной стороны, сварка даёт затухание в десять раз меньше (0.05 dB), чем SC соединение (0.5 dB). С другой стороны, SC коннекторы дадут возможность быстро искать неисправности в сети путём подключения измерительных приборов. Однако можно найти некий компромисс: Uplink на сплиттерах сваривать, а Downlink соединять SC коннекторами. Но здесь каждый решает сам.

 

Вопрос: На какое расстояние может работать сеть PON ?
Ответ: Модули SFP OLT могут работать на расстоянии 120 км (сеть типа точка-точка), но т.к. стандартно сеть PON имеет вид дерева (точка – многоточка), то максимальная дальность работы PON, за счет разветвления волокна на сплиттерах, составляет около 20 км.

 

Вопрос: Какое максимальное количество абонентов можно подключить к PON сети?
Ответ: Хорошим тоном строительства сети PON считается использование одной ONU для одного абонента. В этом случае количество абонентов составляет 256 для одного OLT. Однако при желании к ONU можно подключить Switch. В этом случае количество абонентов лимитируется лишь размером таблицы MAC адресов OLT и ONU. Ниже представлены размеры MAC таблиц для OLT и некоторых ONU:

Модель Размеры MAC таблиц
OLT P3310 8192
ONU P1004B 1024
ONU P1501B 64
ONU P1504B 2048

 

Вопрос: Что такое оптический бюджет?

Ответ: Под данной фразой принято понимать разницу между мощностью лазера на OLT-е и чувствительностью приёмника на ONU.

 

Вопрос: Можно ли разветвить PON сеть на 128 ONU (если оптический бюджет это позволяет).
Ответ: Нет. Даже если мощность сигнала позволяет разветвить сеть ещё раз, OLT имеет ограничение на количество подключённых ONU на физическом уровне. Подключить более 64 ONU можно, но OLT зарегистрирует только 64 из них.

 

Вопрос: Каким образом передать по PON сети CATV?
Ответ: Для этого на стороне OLT-а необходимо установить CATV трансмиттер и CATV усилитель, работающие на длине волны 1550nm. Также на стороне OLT-а нужно использовать CWDM колбу на 1550nm для ввода CATV сигнала в волокно. Все остальные сплиттеры должны быть обязательно с SC/APC коннекторами. На стороне абонента может быть установлена ONU с CATV приёмником или отдельный CATV приёмник.

 

Вопрос: Можно ли использовать SFP CWDM 1490nm модуль вместо SFP PON?
Ответ: Нет. Несмотря на то, что CWDM 1490nm модуль использует ту же длину волны, что и SFP PON, у данных модулей различные алгоритмы канального кодирования.

 

Вопрос: Какую скорость Интернета можно обеспечить абонентам по технологии PON?
Ответ: Если все абоненты PON дерева (64 абонента) будут пользоваться Интернетом одновременно и скачивать большие объёмы информации, то на каждого абонента приходится канал 16 Мбит/с. Если учесть, что не все абоненты пользуются Интернетом одновременно, а те, которые пользуются, не используют ресурсы канала на максимум, то на абонента может приходиться до 50 Мбит/с, а иногда даже больше.


Вопрос: Почему нельзя допускать, чтобы на ONU сигнал был меньше -26 dBm?
Ответ: Дело в том, что если на одной или нескольких ONU уровень сигнала будет очень слабым (< -26 dBm), то велика вероятность ошибок при передаче пакетов с этих ONU. В этом случае OLT тратит кванты времени на то, чтобы дать ONU возможность отправить пакет ещё раз. Такие повторные запросы снижают эффективную пропускную способность сети.

 

Вопрос: Какие факторы необходимо учитывать при расчёте дерева PON?
Ответ: Для того, чтобы грамотно построить дерево PON, необходимо учитывать оптические потери, привносимые пассивным оборудованием. Теоретически, PON может покрыть территорию радиусом 20км. Практически всё зависит от бюджета потерь на конкретной ветви дерева. Для расчётов необходимо руководствоваться самыми худшими показателями затуханий, чувстви-тельности и мощности излучения передатчиков.


Вопрос: Выгорают ли медные порты в ONU ?
Ответ: Дерево PON построено на оптическом волокне и, как следствие, не подвержено влиянию наводок от грозы. Проблема может возникнуть только в том случае, если к одной ONU медью подключено несколько пользователей, а сама  ONU находится на столбе. Такие проблемы решают путём включения буферного свитча, который в случае наводки или грозы берёт удар на себя.


Вопрос: Каким образом можно определить оптические показатели линии?
Ответ: Для определения затуханий в линии можно воспользоваться специальными рефлектометрами для PON (они значительно дороже обычных) или оптическими тестерами. Если сеть уже построена, то самое простое решение для проверки уровней сигналов — использовать специальные команды CLI интерфейса OLT-а.

 

Вопрос: Могут ли 2 ONU общаться друг с другом напрямую?
Ответ: Нет. Все операции по обмену информацией между ONU осуществляются через OLT.

 

Вопрос: Будут ли ONU других торговых марок работать с OLT BDCOM P3310?

Ответ: Скорее всего, нет. ОNU и OLT — это единое целое и представляет из себя коммутируемую систему. Поэтому в работе желательно использовать оборудование одного производителя (хотя в некоторых случаях кроссбрендовая совместимость всё таки возможна).

 

Вопрос: Поддерживает ли OLT BDCOM P3310B DHCP snooping (Option 82)?
Ответ: Да. Однако для полноценной работы Option 82 ONU также должны поддерживать данную функцию. На данный момент Option 82 поддерживает только модель ONU P1504B.

 

Вопрос: Защищена ли PON сеть от флуда?
Ответ: Использование технологий TDM и TDMA является гарантом защиты сети от флуда и широковещательной рассылки.

 

Вопрос: Каким образом можно вывести PON сеть из строя?
Ответ: Если не считать очевидных способов (обрезать кабель), PON дерево может перестать функционировать, если в нём появится постоянное излучение на 1310nm. Это может произойти из-за поломки ONU (крайне редко) или по вине злоумышленников, которые могут подсоединить к сплиттеру медиаконвертер на 1310nm.

 

Вопрос:  Можно ли назначить VLAN каждому из портов ONU в отдельности?
Ответ: Да.

 

Вопрос:  Можно ли использовать сплиттеры для CWDM, DWDM систем?
Ответ: Да. Такие схемы построения возможны. При этом необходимо использовать планарные сплиттеры, т.к. они являются широкополосными.

Обзор технологий пассивных оптических сетей PON

За последние годы уровень доступа в сетях многих операторов связи значительно преобразился: активные сети с коммутаторами доступа сменились пассивными оптическими сетями PON.

Дерево сети теперь может строится без применения дорогостоящих коммутаторов — им на смену пришли оптические делители. Это упростило задачи размещения оборудования и управления сетью. Теперь оптическая инфраструктура уровня доступа представляет из себя единую оптическую сеть с нулевым энергопотреблением — активное оборудование ставится только в конечных точках. Исключением являются регенераторы для PON, но в настоящее время они используются крайне редко.

Первые ласточки APON и BPON

В 1995 году несколько крупных европейских операторов связи из Италии, Англии, Германии, Франции и Японии при поддержке Международного института электросвязи объединились в некоммерческую организацию FSAN (Full Service Access Network), целью которой было создание новой технологии передачи данных, способной упростить сети связи и управление ими, снизить энергопотребление. Через 3 года, в октябре 1998, был принят стандарт ITU-T G.983.1, который описывал транспорт через пассивную оптическую сеть PON ячеек асинхронного транспортного режима ATM. Технология получила название APON (ATM PON) и позволила передавать данные в пассивной оптической сети PON на скорости 155 Мбит/c.

В марте 2001 года FSAN обновила стандарт до ITU-T G.983.3, в котором был расширен спектральный диапазон, а скорость передачи данных увеличилась до 622 Мбит/c. Эволюционная версия позволяла передавать трафик смешанного типа и получила название широковещательный PON — BPON (Broadband PON).

Технологии APON и BPON имеют один базовый протокол ATM с линейным кодом NRZ, предусматривают технологию коррекции ошибок FEC и защиту данных за счет шифрования открытыми ключами. Последний аспект имеет высокую важность в силу широковещательности передачи данных и возможности перехвата данных любым сетевым терминалом, подключенным к пассивной оптической сети PON. В общем случаем APON и BPON обеспечивают обслуживание до 32 абонентов в каждой ветке пассивной оптической сети PON.

Гигабитные пассивные сети GPON

К октябрю 2003 года FSAN подготовила, хоть и основанную на предыдущих разработках, но весьма революционную по меркам того времени технологию пассивных оптических сетей PON, Это технология GPON и стандарт ITU-T G.984.3, которые предоставили масштабируемую структуру кадров для передачи данных на скоростях от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/с, при этом возможна передача данных с синхронной скоростью прямого и обратного потоков, так асинхронной. Скорость передачи данных GPON, превысившая планку 1000 Мбит/с, и дала название технологии GPON — Gigabit PON.

В качестве базового протокола передачи данных в GPON используется SDH, линейное кодирование без возврата к нулю, используется коррекция ошибок FEC и динамическое распределение полосы пропускания DBA. Особенностью GPON является поддержка до 128 абонентов на одной ветке дерева PON в радиусе до 20 километров. Шифрование трафика осуществляется открытыми ключами.

Новый игрок на заре технологий PON

В 2000 году в гонку создания лучшей технологии для передачи данных по пассивным оптическим сетям PON включился Институт инженеров электротехники и электроники IEEE и некоммерческое объединение EFMA (Ethernet in the First Mile Alliance), основной идеей которых было осуществление транспорта Ethernet по сетям PON. В 2004 году увидел свет стандарт IEEE 802.3ah EPON (Ethernet PON), поддерживающий топологии «точка – много точек».

Технология EPON работает в синхронном режиме прямого и обратного каналов 1,25 Гбит/с, использует линейное кодирование 8B/10B. Технология EPON можно встретить под названием GEPON, подчеркивающим скорость передачи данных 1G с опорным протоколом Ethernet. EPON имеет несколько отличий от GPON, APON и BPON, большинство из них кроются в различиях базовых протоколов. EPON позволяет строить сети на расстояния до 30 километров, однако не имеет встроенных механизмов FEC, а динамическое распределение полосы пропускания реализуется на более высоком уровне OSI.

PON после 10G

10G-EPON

В современных сетях доступа скорость передачи данных 1 Гбит/с уже не является достаточной для удовлетворения всех потребителей. В сентябре 2009 года институт IEEE утвердил стандарт IEEE 802.3av, который описывает передачу данных в пассивных оптических сетях PON на скорости 10Гбит/с и технологию 10G-EPON (10 Gigabit Ethernet PON). Эта технология мало чем отличается от EPON: используются те же инструменты, охват до 20 километров и до 64 абонентов на одном порту OLT. 10G-EPON поддерживает симметричную передачу данных (10G / 10G) и асимметричную (10G / 1G) на двух длинах волн.

10G-PON

2010 год принес стандарт ITU-T G.987 и технологию 10G-PON (XG-PON1). Кроме скорости передачи данных в синхронном и асинхронном режимах, в XG-PON1 для передачи данных задействована пара длин волн 1577 и 1270 нм, что позволяет разворачивать пассивные оптические сети XG-PON1 поверх сетей GPON и EPON.

PON после 40G

В октябре 2015 года Международный институт электросвязи сертифицировал стандарт G.989.3 и технологию NG-PON2 (Next-Generation Passive Optical Network 2), которая позволяет организовать пассивную оптическую сеть со скоростью передачи данных до 40 Гбит/с. Предельная скорость передачи данных достигается за счет использования в дополнение к TDMA технологии спектрального уплотнения WDM, гибридную технологию многие называют TWDM. 8 используемых длин волн лежат в диапазонах 1524-1544 нм (в восходящих потоках) и 1596-1602 нм (в нисходящих потоках) и не пересекаются с длинами волн, используемыми в технологиях GPON и 10G-PON.

Выше мы перечислили основные типы технологий пассивных оптических сетей PON, которые использовались, используются или будут использоваться в ближайшем будущем. В данной статье мы не рассмотрели технологии, не получившие широкого распространения: WDM-PON, DOCSIS через PON (DPON), высокочастотный сигнал через PON (RF-PON).

Понимание OLT, ONU, ONT и ODN

 
В последние годы телекоммуникационные компании по всему миру стали серьёзно относиться к такой технологии, как «Оптоволокно до дома» (Fiber to the Home — FTTH), что позволяет ей развиваться очень быстро. Существует два важных типа систем, которые делают возможным широкополосное подключение FTTH — активные оптические сети (AON) и пассивные оптические сети (PON). В этой статье мы хотим предоставить основную информацию о сетях PON, которые включают в себя базовые компоненты и связанные с ними технологии, такие как OLT, ONT, ONU и ODN.

Что такое пассивная оптическая сеть (PON)?

Пассивная оптическая сеть (PON) — система, которая доставляет волоконно-оптические сети и сигналы полностью или большую их часть конечному пользователю. В зависимости от того, где находится конечная точка PON, система может быть описана как оптическое волокно до микрорайона, квартала или группы домов (Fiber to the Curb — FTTC), волокно до здания (Fiber to the Building — FTTB), оптоволокно до дома (Fiber to the Home — FTTH).Разница между WDM-PON и GPON vs XG-PON.

Компоненты сети PON

PON состоит из оптического терминала (Optical Line Termination — OLT) в офисе компании связи и ряда оптических сетевых блоков (Optical Network Units — ONUs) вблизи конечных пользователей. В настоящее время существует два основных вида PON: Гигабитная пассивная оптическая сеть (Gigabit Passive Optical Network — GPON) и пассивная оптическая сеть Ethernet (Ethernet Passive Optical Network — EPON). Но независимо от типа, PON имеют одинаковую базовую топологию. Система сети (Gigabit Ethernet Passive Optical Network — GEPON) обычно состоит из оптического терминала (OLT) в центральном офисе провайдера и ряда оптических сетевых блоков (ONU) или оптических терминалов (ONT) вблизи конечных пользователей. Также оптическая распределительная сеть (optical distribution network — ODN) используется для передачи между OLT и ONU/ONT.

Оптический терминал (OLT)

OLT — оборудование, которое совмещает в себе функции коммутатора уровней L2/L3 в системе GEPON. В целом, оборудование OLT содержит шкаф, CSM (модуль контроля и переключения), ELM (модуль связи EPON, карту PON), модули предохранения и электропитания 48В или один модуль электропитания 110/220В AC, и вентиляторы. В этих частях карта PON и модуль электропитания поддерживают возможность горячей замены, тогда как другие модули встроены внутрь. Основная функция OLT — контролировать курсирование информации по ODN в обоих направлениях, пока она не будет доставлена в центральный офис. Максимальное расстояние, поддерживаемое для передачи через ODN, составляет 20 км. OLT имеет два направления движения: восходящее (получение распределения различного типа данных и голосового трафика от пользователей) и нисходящее (получение данных, голосового и видеотрафика из городской или дальнемагистральной сети и отправка его всем модулям ONT на ODN).

Оптические сетевые блоки (ONU)

ONU преобразовывает оптические сигналы, переданные через волокно, в электрические сигналы. Эти электрические сигналы затем посылаются к индивидуальным абонентам. Как правило, между ONU и помещениями конечного пользователя существует сеть удаленного или другого доступа. Кроме того, ONU может отправлять, агрегировать и обрабатывать различные типы данных, поступающих от клиента, и посылать их вверх в OLT. Груминг — это процесс, который оптимизирует и реорганизует поток данных, чтобы он был более эффективным. OLT поддерживает распределение полосы пропускания, что позволяет осуществлять плавную доставку потока данных в OLT, которые обычно поступают порционно от клиента. Несколько ONU может быть соединено различными методами и типами кабеля, такими как медный провод витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно или Wi-Fi.

Оптический терминал (ONT)

На самом деле, ONT — то же самое, в сущности, что и ONU. ONT — это термин стандарта ITU-T, тогда как ONU — термин стандарта IEEE. Они оба относятся к пользовательскому оборудованию в системе GEPON. Но на практике существует небольшая разница между ONT и ONU в зависимости от их местоположения. ONT обычно находится в помещениях клиента.

Оптическая распределительная сеть (ODN)

ODN обеспечивает оптическое средство передачи для физического соединения ONUs и OLTs. Радиус ее действия достигает 20 км или более. ODN содержит в себе оптоволоконный кабель, оптические коннекторы, пассивные оптические разделители и вспомогательные компоненты, которые взаимодействуют друг с другом. ODN имеет 5 сегментов: главное волокно (фидер), оптический пункт распределения, распределительное волокно, оптическую точку доступа и буферное волокно. Фидер начинается с оптического распределительного блока (ODF) в телекоммуникационной комнате центрального офиса (CO) и заканчивается в оптическом пункте распределения для покрытия длинных дистанций. Волокно распределения от оптического пункта распределения к оптической точке доступа распределяет оптоволокно в различные зоны на его пути. Буферное волокно соединяет оптическую точку доступа с терминалами (ONT), подводя оптоволокно к дому потребителя. Ко всему прочему, ODN является важнейшим путем передачи данных сети PON, и ее качество напрямую влияет на производительность, надежность, и масштабируемость PON.

Заключение

Существуют различные типы OLT, ONU, ONT, ODN для GEPON, которые являются оборудованием PON нового поколения и в основном применяются телекоммуникационными операторами для проекта FTTH. Все это оборудование доступно на FS.COM и характеризуется высокой степенью интеграции, гибкой совместимостью, надёжностью и способностью обеспечивать высокое качество обслуживания (QOS), веб-менеджмент, а также способностью к гибкому росту производительности. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по почте: [email protected].

 

XGS-PON делает NG-PON проще | Nokia

Перейти к основному содержанию
  • Для потребителей
      • Телефоны
      • Домашний Wi-Fi
      • Смарт-телевизоры
      • Потоковые устройства
      • Наушники
    Для потребителей
  • Для бизнеса
      • Решения для сервис-провайдеров
      • Решения для промышленности и госсектора
      • Телефоны для бизнеса
      • Возможности лицензирования
      • Лицензирование бренда
  • Инновации
      • Инновационная платформа
      • NGP Capital
      • Nokia Bell Labs
      • Экосистема открытых инноваций
    Инновации
  • О нас
      • Компания
      • Отдел новостей
      • Инвесторы
      • Устойчивость
      • Карьера
    О нас
  • Говорите сейчас
  • Меню
  • Блог
  • XGS-PON упрощает NG-PON
Закрыть меню
  • Для потребителей
    • Меню Nokia
    • Для потребителей
    • Телефоны
    • Домашний WiFi
      • Потребителям
      • Домашний WiFi
      • Юридический
    • Smart TV
    • Потоковые устройства
    • Наушники
  • Для бизнеса
    • Меню Nokia
    • Для бизнеса
    • Решения для поставщиков услуг
      • Для бизнеса
      • Решения для поставщиков услуг
      • Отрасли
        • Решения для сервис-провайдеров
        • Отрасли
        • Энергия и ресурсы
          • Энергия и ресурсы
          • Добыча полезных ископаемых
          • Нефть и газ
          • Энергетические компании
        • Производство, цепочка поставок и логистика
          • Производство, цепочка поставок и логистика
          • Производство
        • Государственный сектор
          • Государственный сектор
          • Федеральное правительство
          • Общественная безопасность
          • Сендай
          • Умный город
          • Государственные планы широкополосного доступа
          • Защита
        • Транспорт
          • Транспорт
          • Авиация
          • Шоссе
          • Железные дороги
        • Веб-компании
        • Прочие отрасли
          • Прочие отрасли
          • Автомобильная промышленность
          • Финансовые услуги
          • Здравоохранение
          • Розничная торговля
      • Решения
        • Решения для сервис-провайдеров
        • Решения
        • 5G
          • 5G
          • Развернуть сеть 5G
            • Развернуть сеть 5G

Что означает PON?

PON

Пассивная оптическая сеть

Вычислительная техника »Телеком — и многое другое…

 Оцените:
PON

Пассивные оптические сети

Академия и наука »Электроника и многое другое …

 Оцените его:
PON

Номер заказа на поставку

Правительственный »Правительство США

 Оцените его:
Organic NR.

Академия и наука »Науки об океане

 Оцените:
PON

Ponape

Региональные» языковые коды (3 буквы

 Оцените:
PON 9 0233 Polski Owczarek Nizinny

Разное »Несекретный

 Оценить:
PON Оцените это:
PON

Polski Olwczark Nizinney (Польская низинная овчарка)

Разное »Сельское хозяйство и сельское хозяйство

Поптун, Гватемала

Региональные »Коды аэропортов

 Оцените:
PON

Общественная оптическая сеть

 Оцените:
PON

Уведомление владельца собственности

Правительственный »Правительство США

 Оценить его:
Nudassified Разное Оцените:
PON

Pile O Nothin

Разное »Несекретное

Plane of Nightmare

Разное »Несекретный

 Оцените его:
PON

9024 9023 9023 Необязательный

 Оцените:
PON

Program on Negotiation

Академические и научные »Университеты

 Оцените это:
9023 Оцените его:
PON

Потребности

Разное» Несекретное

PON

Уведомление о возможностях программы

Разное »Несекретный

 Оценить:
Наземный язык Оцените:
PON

Пассивные оптические сети

Разное »Несекретные

 0 it PhD Организация Неймеген

Разное »Несекретное

 Оцените:
PON

Polski Owczarek

PON

Номер заказа порта

Разное »Без категории

 Оцените это:
Оцените: