Сеть pon – (PON)

Следующий шаг PON-сетей / Habr

По долгу службы мне приходится так или иначе отслеживать новости волоконно-оптической тематики. И в очередной раз задавшись поиском интересной новости я понял, что в русскоязычном сегменте интернета практически нет информации о новых технологиях. Поэтому в своей статье я хотел бы рассказать о молодой технологии TWDM PON и как следствие о грядущей плотной интеграция пассивных сетей с WDM-составляющей и перестраиваемыми оптическими компонентами.

Технология PON на сегодняшний день является самой перспективной для предоставления услуг связи физическим лицам, юридическим лицам — в данном случае речь может идти о малом и среднем бизнесе, а также в рамках организации последней мили для операторов сотовой связи. В связи с широким спектром применения пассивных оптических сетей при создании Next-gen PON основной упор был сделан на более высокую пропускную способность сети передачи.

Существуют два основных направления развития PON — EPON-сети и GPON-сети.

Последней ступенью эволюции GPON-сетей является технология TWDM PON — Time Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networking, пассивные оптические сети с временным и частотным (спектральным) мультиплексированием.

Технология TWDM-PON использует для организации дуплексных каналов связи четыре пары длин волн в различных спектральных диапазонах. Для формирования потоков upstream используются длины волн (λ1 — λ4), для downstream (λ5 – λ8).

В системах TWDM PON для передачи потоков может быть использовано три частотных диапазона: 1270-1280/1570-1580 нм — XG-PON-диапазон, 1535-1540/1553-1558 нм — С-band-диапазон, 1535-1540/1570-1580нм — С+L-band-диапазон.

Передача сигналов TWDM PON в диапазонах С-band и С+L-band позволяет использовать оптические усилители EDFA для увеличения оптического бюджета трассы.

Кроме большего количества длин волн, используемых для формирования потоков up/downstream, TWDM PON предполагает использование перестраиваемых оптических передатчиков (tunable Tx) и селективных оптических приемников (selective Rx) в станционном и оконечном оборудовании (OLT и ONU/ONT).

Использование перестраиваемых компонентов позволяет масштабировать, перестраивать сеть TWDM PON на аппаратном уровне без необходимости физически перестраивать сеть передачи.

TWDM PON позволяет, кроме гибкой настройки волн, производить тонкую настройку скорости передачи в рамках одного канала. Поддерживаются как симметричные по скорости передачи каналы связи 10G/10G и 2.5G/2.5G, так и несимметричные 10G/2.5G.

В сетях TWDM PON используют диапазоны длин волн — XG-PON диапазон, С-band диапазон и С+L-band диапазон.

1. XG-PON-диапазон. Частотный план полностью повторяет рабочие диапазоны XG-PON: 1270-1280 нм для upstream и 1570-1580 нм для downstream. Использование данного частотного плана позволяет организовывать передачу в рамках одной сети: TWDM PON, GPON, CATV.

В данной частотной сетке невозможно использование оптических усилителей EDFA, в связи с этим максимальный оптический бюджет системы составляет 33 дБ.

Использование XG-PON-диапазона оправдано при необходимости встраивать новые каналы передачи в существующую систему GPON+CATV без необходимости увеличивать оптический бюджет трассы.

2. С-band-диапазон. В данном случае частотный план представляет собой стандартный С-band-диапазон: 1535-1540 нм для upstream и 1553-1558 нм для downstream. Использование такого частотного плана позволяет организовывать передачу в рамках одной сети: TWDM PON, GPON, XG-PON.

За счет использования длин волн из С-band-диапазона появляется возможность использовать стандартные оптические усилители EDFA для DWDM-сетей с рабочим диапазоном 1529-1561 нм. Использование EDFA позволяет увеличить максимальный оптический бюджет системы до значения в 38 дБ. Оптические усилители устанавливаются на стороне головной станции, что позволяет не менять существующей архитектуры сети и не вводить в пассивную сеть дополнительные энергозависимые элементы.

Минусом использования данного частотного плана является его несовместимость с существующей сетью CATV.

3. С+L-band-диапазон. Данный частотный план предполагает использование Red-диапазона или С-minus Band 1535-1540 нм для upstream и L-minus Band 1570-1580 нм для downstream. Использование этого частотного плана позволяет организовывать передачу в рамках одной сети: TWDM PON, GPON, CATV.

Использование данного частотного плана позволяет рассчитывать на оптический бюджет до 38 дБ и одновременную передачу сигналов PON и CATV. Однако система TWDM PON на С+L-band-диапазоне имеет свои особенности, главной из которых является необходимость использования L-band-усилителей для downstream. В настоящий момент EDFA L-band диапазона мало востребованы, так как С-band полностью удовлетворяет потребности телекоммуникационного рынка.

Если сравнить существующие системы GPON с технологией TWDM PON, такие как GPON и XG PON1, то можно выделить как минимум три отличительные особенности, по которым технология TWDM является более перспективной:

Общая пропускная способность системы. Для систем GPON пропускная способность составляет 10 Гбит/с downstream и 2,5 Гбит/с upstream, в то время как пропускная способность TWDM PON это четыре независимых потока по 10 Гбит/с, что и определяет общую пропускную способность системы — 40 Гбит/с.

Частотный диапазон. Системы GPON для формирования канала связи используют две длины волны. Следует отметить, что используются достаточно широкополосные сигналы λ1±5 нм. В то время, как системы TWDM PON задействуют четыре пары длин волн с достаточно узким спектром λ1±1,6 нм. Также следует отметить, что в дальнейшем количество задействованных длин волн планируется увеличить до восьми.

Оптический бюджет. В связи с невозможностью использования оптических усилителей для систем GPON оптический бюджет ограничен <30~33 дБ в отличие от систем TWDM PON, для которых оптический бюджет достигает 38 дБ.

Исходя из вышеперечисленных отличительных особенностей TWDM PON, можно предположить два основных сценария использования подобных систем на практике:

Первым сценарием является “pay-as-you-grow”. Данный сценарий предусматривает постепенное внедрение технологии TWDM PON в рамках расширения существующей сети или на этапе развертывания новой.

Количество задействованных пар длин волн (дуплексных каналов связи) напрямую зависит от числа абонентов сети, при увеличении последних оператор может вводить новые каналы ПД в эксплуатацию без глобальной стройки ВОЛС. У оператора отпадает необходимость изначально «закладываться на будущее», появляется возможность планомерно инвестировать в развитие сети, что заметно снижает финансовые риски, а также минимизирует ошибки в стратегии развития сети.

Вторым сценарием использования систем TWDM PON является “local-loop-unbundling” (LLU). Данный сценарий предполагает совместное использование одной PON-сети несколькими операторами или намеренную фрагментацию сети одного провайдера. В сценарии LLU для каждого провайдера/оптической подсети используется определенная пара длин волн, подобный сценарий позволит снизить финансовые затраты группе операторов при постройке сети PON или увеличить отказоустойчивость сети одного оператора.

Перспективы развития технологии TWDM PON весьма впечатляющие, так как использование оптических усилителей, перестраиваемых оптических компонентов, позволяет операторам максимально гибко разворачивать и развивать пассивные оптические сети. Соответственно операторы сами могут выбрать сценарий развития сети, который наилучшим образом соответствует их бизнес модели. TWDM PON может сосуществовать с другими PON-технологиями, это также оставляет простор для роста операторов и добавления длин волн постепенно, по мере необходимости. В результате оператор может построить сеть, запустить GPON, и затем выделять длины волн для компаний–провайдеров или оставить для собственных потребностей.

habr.com

Технология пассивных оптических сетей PON

Интенсивное развитие отрасли телекоммуникаций, обусловленное потребностями в передаче все больших объемов информации, привело к необходимости совершенствования сетей связи, в том числе сетей абонентского доступа. На сегодняшний день можно наблюдать этап конвергенции сетей связи. В конвергентных сетях для предоставления различных видов услуг используются единые мультисервисные сети, ориентированные на пакетных трафик. Предоставление качественных широкополосных услуг требует наличия у провайдера высокоскоростной сети абонентского доступа.

В качестве среды передачи для проводных сетей абонентского доступа все чаще используют волоконную оптику. Оптические кабели в отличие от электрических имеют ряд преимуществ: высокая пропускная способность, малое ослабление сигнала, высокая защищенность от внешних электромагнитных помех, малые размеры и масса. Среди оптических технологий доступа наиболее востребованы группа технологий FTTx. Технологии FTTx подразделяются по сетевому построению на активные оптические сети AON и пассивные оптические сети PON. Главное отличие этих технологий состоит в том, что пассивная оптическая сеть в отличие от активной не требует электропитания для промежуточных узлов абонентской линии. Вследствие этого пассивная оптическая сеть будет надежней и дешевле в эксплуатации. Другими немаловажными преимуществами являются малые затраты на строительство сети и возможность ее постепенного наращивания. Такие преимущества позволят расширять существующую сеть и привлекать новых абонентов. Таким образом технология PON представляет особый интерес в плане расширения сферы применения широкополосных сетей.

Оптические сети доступа имеют различные варианты построения. Топология «звезда» со связями точка-точка (P2P, point-to-point) предполагает подключение каждого абонента отдельным волокном к узлу доступа. Топология «звезда» применяется при плотном расположении абонентов в районе АТС. Данная топология характеризуется минимальным количество оптических разветвителей и единственным местом их установки. Очевидным недостатком данной топологии является наличие большого количества волокон и оптических передатчиков. Достоинства данной топологии: удобство в обслуживании, проведении эксплуатационных измерений и обнаружения места повреждения линии. Данная топология характеризуется высокой надежностью, так как разрыв одного из волокон не повлияет на работу всей сети.

picture1

 

Топологии типа «дерево» применяется при разнесенным расположении абонентов. Оптимальное распределение мощности между различными ветвями решается подбором коэффициентов деления оптических разветвителей. Древообразная топология гибкая с точки зрения потенциального развития и расширения абонентской базы. В зависимости от необходимости наличия электропитания для промежуточных узлов различают топологии «дерево с активными узлами» и «дерево с пассивными узлами». У каждой из топологий есть свои достоинства и недостатки.

При использовании топологии «дерево с активными узлами» каждый абонент подключается к коммутатору, который в свою очередь соединяется волокном с узлом доступа. Коммутатор является активным оборудованием, то есть требующим электропитания. При отсутствии электропитания абоненты, подключенные к коммутатору, потеряют доступ к сети. Однако это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet и является относительно дешевым.

picture3

Топология «дерево с пассивным оптическим разветвлением» со связями точка-многоточка (P2MP, point-to-multipoint) использует магистральное волокно, которое разделяется между всеми абонентами с помощью пассивного разветвителя (сплиттера). Каждый пользователь подключается к разветвителю отельным волокном. К одному порту узла доступа можно подключить целый сегмент древовидной архитектуры, который охватывает десятки абонентов. На промежуточных узлах устанавливаются полностью пассивные разветвители, не требующие электропитания и обслуживания. К преимуществам архитектуры PON можно отнести отсутствие необходимости электропитания на промежуточных узлах, высокая масштабируемость сети, экономия волокон и оптических передатчиков в центральном узле. Масштабируемость сети позволяет подключать новых абонентов так много, как это позволяет оптический бюджет мощности.

picture5

 

Принцип работы сети PON

Основой технологии PON является логическая структура «точка-многоточка» P2MP. К одному порту центрального узла можно подключить целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий множество абонентов. На промежуточных узлах дерево устанавливаются промежуточные пассивные элементы – сплиттеры. Сплиттеры предназначены для деления мощности оптического сигнала в заданном соотношении.

picture6

Назначение блоков схемы:

  • Центральный узел OLT – сетевое устройство, которое располагается в узле доступа, принимает данные со стороны магистральный сетей через интерфейсы SNI и формирует нисходящий поток к абонентам по дереву PON.
  • Абонентский узел ONT – сетевой устройство, которое располагается на стороне абонента, осуществляет прием и передачу данных к OLT на длинах волн 1550 нм и 1310 нм соответственно, конвертирует данные и передает их абонентам через интерфейсы UNI.
  • Сплиттер – пассивный оптический многополюсник, который распределяет поток оптического излучения в одном направлении и объединяет этот поток в обратном.

Главная идея архитектуры PON состоит в том, чтобы использовать всего один приемопередающий модуль в центральном узле OLT для передачи данных множеству абонентских узлов ONT и приема от них.

picture7

Количество абонентских узлов ONT, подключаемых к одному приемопередающему модулю OLT, зависит от бюджета мощности и максимальной скорости приемопередающей аппаратуры. Для передачи прямого (исходящего) потока от OLT к ONT используется длина волны 1550 нм. При передачи обратных (восходящих) потоков данных от абонентских узлов от ONT к OLT используется длина волны 1310 нм. Мультиплексоры WDM, встроенные в оборудование OLT и ONT, разделяют исходящие и восходящие потоки.

WDM – это мультиплексирование с разделение по длине волны. Данная технология позволяет объединить несколько информационных каналов по одному оптическому волокну. При этом для каждого из каналов выделяется своя частота. Технология WDM основана на том, что при передаче света на различных длинах волн, в волокне не возникает их взаимной интерференции. Каждая длина волны представляет один оптический канал в волокне. Исходящий поток является широковещательным – передается всем абонентам, подключенным к OLT. Каждый абонентский узел ONT для того, чтобы выделить из общего потока предназначенную ему информацию читает адресные поля. Абонентские узлы ведут передачу на одинаковой длине волны и для того, чтобы не возникали пересечения сигналов, они использует метод множественного доступа временным разделением TDMA. Каждый ONT имеет свое индивидуальное расписание по передаче данных с учетом поправки на задержку. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.

Непосредственно в помещении абонента устанавливается оптический терминал ONT, который является одновременно домашним шлюзом доступа. При использовании унифицированного транспортного оптического терминала ONT, конфигурация транспортной составляющей не привязана к услугам. Таким образом, последующая конфигурация услуг будет осуществляться на домашнем шлюзе доступа.

При строительстве оптической сети используется двухкаскадная схема деления оптического сигнала. На станционной стороне устанавливается сплиттер с коэффициентом деления 1:2. В подъезде дома в оптическом распределительном шкафу устанавливается сплиттер с коэффициентом деления 1:32, обеспечивающей распределение оптического сигнала среди абонентов жилого здания. Стоит отметить, что домов с малым количеством абонентов используются другие схемы распределения оптического сигнала:

  • 1:4 – первый уровень, 1:16 – второй уровень
  • 1:8 – первый уровень, 1:8 – второй уровень

picture8

Технологии пассивных оптических сетей позволяют осуществить конвергенцию различных услуг. При использовании PON возможно предоставление услуг доступа в Интернет, телефонии, телевидения. Предоставление комплексных услуг реализуются с использованием абонентского оборудования. Для организации доступа к услугам NGN используется гибридная сервисная модель, представленная на рисунке.

picture10

На оборудовании абонента (PC) инициируется PPPoE-сессия. ONTнастроен в режиме работы моста. Маршрутизатор широкополосного удаленного доступа BRAS производит терминацию PPPoE-сессии. Для организации доступа в Интернет каждому виртуальному адаптеру PPPoE на оборудовании абонента присваивается свой публичный IP-адрес, который маршрутизируется в сети Интернет.

Для организации услуг Triple Play организуются три виртуальной частной сети VLAN. В пределах первого VLANпередается трафик доступа в Интернет. Второй VLAN передает трафик услуг IPTVи VoD. На третьем VLAN организуются передача услуг аналоговой и IP-телефонии. Абонентский терминал ONTсравнивает идентификатор порта, через который соединено абонентское оборудования и идентификатора, соответствующего VLAN.

Аналоговый телефон подключается по порту FXS, который эмулирует расширение интерфейса АТС. Для предотвращения широковещательной ретрансляции multicast трафика на оборудовании OLT включен процесс IGMP snooping. Шлюзы доступа IPTV и VOD, а также гибкий коммутатор Softswitch предоставляют доступ к услугам телевидения и телефонии соответственно.

Поддержите проект

Друзья, сайт Netcloud каждый день развивается благодаря вашей поддержке. Мы планируем запустить новые рубрики статей, а также некоторые полезные сервисы. 

У вас есть возможность поддержать проект и внести любую сумму, которую посчитаете нужной.

netclo.ru

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]

 

fiberlife001.blogspot.com

PON — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

PON (аббр. от англ. Passive optical network, пассивная оптическая сеть) — технология пассивных оптических сетей.

Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания узлов сети и пропускной способности в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.

История

Первые шаги в технологии PON были предприняты в 1995 году, когда группа из 7 компаний (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefonica и Telecom Italia) создала консорциум для реализации идеи множественного доступа по одному волокну. Эта организация, поддерживаемая ITU-T, получила название FSAN (англ. full service access network). Много новых членов, как операторов, так и производителей оборудования, вошло в неё в конце 1990-х годов. Целью FSAN была разработка общих рекомендаций и требований к оборудованию PON для того, чтобы производители оборудования и операторы могли сосуществовать вместе на конкурентном рынке систем доступа PON. На ноябрь 2011 года в FSAN состояло 26 операторов и 50 производителей[1]. FSAN работает в тесном сотрудничестве с такими организациями по стандартизации, как ITU-T, ETSI и ATM Forum.

Стандарты

Развитие стандартов PON

Стандарты NGPON 2 представляют собой спецификации дальнейшего развития технологий GPON и EPON. Сегодня на роль стандарта NGPON 2 претендуют как минимум три технологии:[3]

  • «Чистая» (pure) WDM PON
  • Гибридная (TDM/WDM) TWDM PON
  • UDWDM (Ultra Dense WDM) PON

Принцип действия PON

Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (англ. optical line terminal) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (optical network terminal в терминологии ITU-T), также называемых ONU (optical network unit) в терминологии IEEE и приёма информации от них.

Число абонентских узлов, подключенных к одному приёмопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приёмопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется инфракрасное излучение с длиной волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи сигнала телевидения используется длина волны 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.

Прямой поток

Прямой поток на уровне оптических сигналов является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически мы имеем дело с распределённым демультиплексором.

Обратный поток

Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается своё индивидуальное расписание по передаче данных с учётом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA.

Топологии сетей доступа

Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа:

  • «кольцо»;
  • «точка-точка»;
  • «дерево с активными узлами»;
  • «дерево с пассивными узлами» - самая распространенная топология построения.

Производители сетевого оборудования PON

В настоящее время активное оборудование GPONпроизводится несколькими крупными компаниями:

Преимущества и недостатки

Преимущества технологии PON

  • отсутствие промежуточных активных узлов;
  • экономия оптических приёмопередатчиков в центральном узле;
  • экономия волокон;

Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей, исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.

Недостатки сетевой технологии PON

К недостаткам можно отнести:

  • возросшую сложность технологии PON;
  • отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева.

Примечания

См. также

Ссылки

wikipedia.green

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.

ic-line.ua

PON. Технология PON что это и как действует. PON Faq

PON - что это такое?

PON – это, по сути, технология абонентского множественного доступа посредством одного волокна с применением временного мультиплексирования (TDM) и разделения частотного трактов приёма/передачи (WDM). PON - от аббр. Passive Optical Network, что переводится, как пассивная оптическая сеть.

Каков принцип работы PON сети?

Все абоненты сети PON присоединены к провайдерскому оборудованию по 1-ому волокну. Передача вместе с приёмом происходят на разных длинах волн. Для того, чтобы абонентские сигналы не смешивались в волокне, каждому отдельному абонентскому устройству всегда выделяется определённый квант времени, в период какого оно может передавать сигнал.

Какие преимущества у PON перед FTTx?

Технология PON имеет такие преимущества:

  • Активное оборудование используется минимально;
  • Кабельная инфраструктура минимизирована;
  • Стоимость обслуживания считается низкой;
  • Присутствует возможность интеграции с кабельным ТВ;
  • Отличная масштабируемость;
  • Абонентские порты имеют высокую плотность.

Какой показатель скорость передачи информации поддерживается PON технологией?

Предложенная GEPON технология фактически работает со скоростью 1.25 Г, но вместе с тем, 0.25 Г - это избыточные данные используемые для кодирования канала. Выходит, что реальная скорость будет - 1Г.

Что за оборудование нужно для создания PON сети?

OLT (от аббр. Оптический Линейный Терминал) – свитч L2, оснащённый Uplink портами (чтобы подключаться к коммутатору L3), затем - Downlink порты (для создания сети PON). Например, OLT BDCOM P3310 обладает 2-мя оптическими, 2-мя медными и 2-мя «комбо» 1Г Uplink портами и наконец, 4-мя оптическими 1Г Downlink портами.

ONU (от аббр. Оптическая Сетевая Единица) – отличный свитч VLAN компактного размера. Стандартно ONU оснащён 1-им оптическим 1Г портом (Uplink) и одним 1Г, либо 4-мя 0.1Г медными портами (Downlink). Есть модели ONU c 8-ью, 16-ью и 24-мя портами и модель с приёмником CATV.

Сплиттер (Разветвитель) – это устройство, которое работает в разветвительном режиме в направлении "провайдер - клиент" и в смесительном режиме в обратном направлении.

Модуль SFP OLT – является специальным трансивером для сетей PON. Важное отличие от стандартных модулей SFP - большая мощность и кодирование канала.

Как создаётся сеть PON?

Сеть PON, как правило представляет собою древовидную топологию, либо топологию «шина». Конечные устройства абонентов ONU соединяются к порту OLT-а посредством сплиттеров (к 1-ому порту OLT-а возможно подключать не больше 64-ёх ONU). Отсюда вытекает, что для создания базовой сети PON на 64 абонента требуется 1 OLT, затем 1 модуль SFP OLT, 64 ONU и наконец, несколько сплиттеров (количество последних зависимо от типа топологии).

GePON-shema-postroeniya-pon-seti

Какую дистанцию поддерживает сеть PON ? 

SFP OLT модули поддерживают работу на дистанцию - 120 км (тип сети "точка-точка"), но поскольку, традиционно сеть PON имеет древовидную структуру (точка–много-точек), то максимальная дистанция работы PON, из-за разветвления на сплиттерах волокна, будет составлять около 20 км. 

Какое количество абонентов возможно подключить к сети PON? 

При строительстве сети PON - хорошим тоном будет использование одной ONU - одним абонентом. В таком случае количество абонентов будет - 256 на один OLT. При желании к ONU возможно подключать Свитч. Тогда количество абонентов ограничивается только размером самой таблицы MAК адресов OLT, плюс - ONU. Дальше представлены размеры MAК таблиц для OLT и отдельных ONU: OLT P3310- 8192, ONU P1004B- 1024, ONU P1501B - 64, ONU P1504B- 2048.

В чём отличие OLT-ов AC, 2-AC, DCи 2-DC?

Буквы DC означают, что для работы OLT-а необходим источник энергопитания 36-72В постоянного энергонапряжения. Подобные OLT-ы необходимы, когда возникает проблема в организации электрического энергопитания в 220 В. Как альтернатива используется отдалённое энергопитание через слаботочные линии связи.

Буквы AC означают, что OLT электропитается от традиционной электрической сети 220 В. Пометка в виде цифры "2" говорит о количестве источников энергопитания: у этого OLT-а присутствует резервный источник энергопитания, какой включается мгновенно после аварийного сбоя первого.

Какие типы сплиттеров бывают?

Сами сплиттеры условно можно разделять по количеству выводов и по изготовительной технологии. Что касается количества выходных потоков, здесь сплиттеры бывают: x2, x3, x4, x6, x8, x12, x16, x24, x32, x64, x128. Касаемо изготовительной технологии, то сплиттеры разделяются на сварные и планарные. Ещё сплиттеры делятся по коннекторному типу: обычные (SC/UPC) и для CATV специальные (SC/APC).

В чём же различие между сплиттерами сварными и планарными?

Сплиттеры, которые мы назвали сварными - бывают не равноплечими, а именно: делят сигнал между выходами не равномерно (к примеру 5/95, 10/90 … 45/55, 50/50). Сплиттеры планарные - всегда будут равноплечие и обладают более предсказуемыми затуханиями на каждом выходе, потому что имеют эффективную изготовительную технологию. К тому же, планарные сплиттеры - широкополосные, а сварные - обладают всего 3-мя окнами прозрачности (1310, 1490 и 1550 нм.).

При каких ситуациях используются сварные сплиттеры?

При ситуации, когда, к примеру, необходимо разделить сигнал по 2-ум направлениям, где до одного конечного пункта, допустим, дистанция - 2 км, а к другому - 8 км. В таком случае вполне можно применять сварной сплиттер 20/80. Сплиттеры сварные ещё используют для создания топологии «шина».

Что будет лучшим: сваривать сплиттеры или быть может - использовать коннекторы SC?

В такой ситуации получим палку о двух концах. Одна сторона - сварка даёт затухание в 10-ть раз меньше (0.05 дБ), нежели соединение SC (0.5 дБ). Другая сторона - коннекторы SC предоставят возможность оперативно искать поломки в сети подключая измерительные приборы. Можно найти такой себе компромисс: Uplink сваривать на сплиттерах, а Downlink соединять коннекторами SC. Тут уже каждый пусть решает сам.

Оптический бюджет - что это такое?

Данная фраза понимается, как разница между лазерной мощностью на OLT-е и приёмной чувствительностью на ONU.

Возможно ли разветвить сеть PON на 128-мь ONU? (когда оптический бюджет это разрешает).

Нет. Даже пусть сигнальная мощность позволит разветвить сеть повторно, OLT всё равно имеет ограничение в количестве подключённых ONU на физическом уровне. Подключать более 64-ёх ONU можно, но OLT всё равно зарегистрирует лишь 64 из них.

Как передать по сети PON -- CATV?

На стороне OLT-а нужно установить CATV трансмиттер и затем усилитель CATV, которые работают на длине волны 1550нм. На стороне OLT-а необходимо применять CWDM колбу на 1550нм. для ввода сигнала CATV в волокно. Все прочие сплиттеры обязательно должны быть с SC/APC коннекторами. На абонентской стороне может быть установлена ONU с приёмником CATV, либо отдельный приёмник CATV.

Возможно ли использовать SFP CWDM 1490нм. модуль вместо SFP PON?

Невозможно. Даже несмотря на то, что самим CWDM 1490нм., модулем используется та же длина волны, что и SFP PON, у этих модулей разные алгоритмы кодирования канала.

По технологии PON, какую скорость Интернета можно предоставить абонентам?

Если абонентами PON дерева (64-мя абонентами) будет одновременно скачиваться из Интернета большой объём информации, то на каждого абонента придётся канал в 16 Мбит/с. А если ещё учесть, что не все абоненты Интернетом пользуются одновременно, а те, что пользуются, не потребляют ресурс канала по максимуму, то на абонента даже может приходиться до 50-ти Мбит/с, иногда даже выше.

Почему не допустимо, чтобы на сигнал ONU был меньше -26 дБм?

Всё дело в том, если на одной/нескольких ONU - сигнальный уровень будет очень слабым (< -26 дБм), то появляется большая вероятность возникновения ошибок в пакетной передаче с таких ONU. В приведённом случае OLT растрачивает кванты времени на то, чтобы дать ONU возможность отправить ещё раз пакет. Эти повторные запросы понижают эффективность пропускной способности сети.

Что нужно учитывать при расчёте PON дерева?

Чтобы правильно построить PON дерево, нужно учесть оптическую потерю, возникающие от пассивного оборудования. В теории, PON покроет территорию с радиусом 20 км. Практически всё зависит от бюджета потерь на определённой ветви дерева. Для верного расчёта лучше руководствоваться самыми убыточными показателями затуханий, мощности и чувствительности излучения передатчиков.

Медные порты в ONU выгорают?

PON дерево создано на оптическом волокне и, соответственно, не подвергается влиянию грозы, наводок. Проблема возникает только в случае, когда к одной ONU - медью подключены несколько пользователей, а сама ONU размещена на столбе. Подобные проблемы решаются путём включения буферного свитча, какой в случаях наводки. грозы принимает удар на себя.

Как можно определять оптические показатели линии?

Чтобы определить затухания в линии можно использовать специальные рефлектометры для PON (они существенно дороже обычных), либо оптическими тестерами. Когда сеть уже выстроена, то самым простым решением для проверки уровней сигналов - будет использование специальных команд командного интерфейса OLT-а.

2 ONU могут ли напрямую общаться друг с другом?

Не могут. Каждая операция по обмену информацией между ONU происходит через OLT.

ONU других торговых марок будут ли работать с OLT BDCOM P3310?

Нет. ОNU с OLT - это нечто единое целое и представляет из себя систему коммутации. В работе рекомендуется применять оборудование от одного производителя (в некоторых случаях кроссбрендовая взимосовместимость конечно возможна).

OLT BDCOM P3310B поддерживает - DHCP snooping (Option 82)?

Конечно. Но для эффективной работы Option 82 ONU конечно должны поддерживать эту функцию. На текущий момент Option 82 поддерживает только ONU P1504B модель.

Защищена ли сеть PON от флуда?

Используемые технологии TDM и TDMA являются гарантией сетевой защиты от флуда и широковещательной рассылки.

Как можно вывести сеть PON из рабочего состояния?

Не считая очевидных методов (обрезание кабеля), дерево PON может прекратить функционирование, когда в нём появится постоянное излучение на 1310нм. Такое, крайне редко, происходит из-за поломки ONU или по вине злоумышленников, подсоединяющих к сплиттеру медиаконвертер на 1310нм.

Каждому из ONU портов в отдельности можно ли назначить VLAN ?

Конечно.

Стоит ли использовать сплиттеры для систем CWDM, DWDM?

Конечно. Подобные схемы построения возможны. Здесь нужно использовать планарные сплиттеры, потому что они являются широкополосными.

-DIN-

mstream.com.ua

Экономный оптоволоконный интернет - GEPON. Блог LanTorg.

Сравнение PONGEPON (Gigabit Ethernet PON) - набирающая популярность технология передачи данных по оптоволоконной сети. Ее суть - в древовидной топологии точка-многоточка, когда для построения сети используется только один оптоволоконный канал для десятков и сотен абонентов.

Дерево сети строится таким образом, чтобы ветка для абонента отделялась от основной магистрали как можно ближе к его расположению. Для разделения используется пассивный распределитель - сплиттер. Это в корне отличается от обычной топологии оптоволоконной сети, которая преимущественно имеет архитектуру точка-точка, и каждое разветвление линии требует установки активного сетевого оборудования.

Структура GEPON

Для построения оптической пассивной сети помимо оптоволокна используются:

  • OLT (Optical Line Terminal) -оптические линейные терминалы, обеспечивающие коммуникацию сети PON и внешних сетей;
  • Модули SFP OLT для подключения PON, с увеличенной мощностью и кодировкой сигнала;
  • ONU (Optical Network Unit) - конечный сетевой блок (модем) у абонента.
  • Сплиттеры - пассивные разветвители в узлах сети.

 

Древовидная структура GEPON предполагает различные варианты построения, от простейших - 1 OLT, 1 модуль SFP OLT, 64 ONU и необходимое количество сплиттеров для разветвления до "многоствольных", когда могут быть задействованы все порты OLT, а также несколько OLT или же многопортовые модели.

Схема архитектуры сети GEPON:

Топология PON

На картинке также наглядно показан способ передачи данных. От центрального узла уходят все пакеты, в конечном пункте каждый ONU "забирает" только свой, обозначенный идентификатором.

На обратном пути пакеты от абонентов собираются в один канал. В сетях PON применяется протокол TDMA, когда пакеты от разных точек передаются в разный момент времени.

Обратная передача данных в GEPON

Кроме того, разделяется входящий и исходящий трафик, а также трафик ТВ.

Разделение пакетов в GEPON

Схема сложной структуры GEPON:

Структура PON "мультидерево"

При проектировании сложных схем пассивной оптоволоконной сети важно помнить, что один канал нельзя делить более чем на 64 абонентских устройства, и следует учитывать оптический бюджет системы.

Структура PON "мультидерево" Оптический бюджет системы - разница между мощностью передачи OLT и чувствительностью приема ONU.

Структура PON "мультидерево"Максимальное расстояние, на которое можно протянуть пассивную оптическую сеть, с учетом потерь на канале - 20 км.

Структура PON "мультидерево"Максимальное количество абонентских устройств, подключаемых к одному "дереву" PON -64. Однако конечное число абонентов может быть больше, если после ONU подключать коммутатор. Здесь ограничения накладываются только таблицей MAC-адресов OLT и ONU, и, естественно, пропускной способностью канала.

Структура PON "мультидерево"Минимальная скорость на 1 абонента - 16 Мб/сек (1024 Мб/сек на 64 ONU).

 

Оборудование для сети GEPON

Оптические линейные терминалы - OLT

Эти устройства представляют собой свитчи второго уровня, оснащенные портами Uplink - для соединения с внешними источниками данных (интернет, ТВ, телефония) и Downlink - для сети PON.

Вот, к примеру, модель BDCOM P3310-2АС:

OLT_P3310-2AC

OLT-терминалы выпускаются с обозначениями:

  • AC - для питания коммутатора используется стандартная электросеть на 220 В;
  • DC - терминалу нужен источник постоянного тока 36-72В;
  • 2-AC 2-DC - наличие 2-х источников питания, основного и мгновенно включающегося резервного.

 

Абонентские терминалы (модемы) - ONU

Устройства на стороне абонента, оптические терминалы, оснащенные одним PON-портом, и одним или несколькими, в зависимости от модели, портами для подключения клиентского оборудования. Существуют модели с выходом кабельного ТВ.

Модель Lantorg ONU GPON/GEPON:

Сплиттеры

Недорогие компактные простые устройства, не требующие электропитания, термошкафов, управления и настройки. Их главная задача - разделение трафика на пути от провайдера к абоненту, и смешение трафика - на обратном. Бывают сварные (с возможностью неравномерного распределения трафика) и планарные (равноплечие). Разветвление - от 1*2 до 1*128.

Сплиттер A-GEAR PLC Splitter 1*8:

Сплиттер A-GEAR PLC Splitter 1*8

Недостатки технологии

  • Затухание сигнала на каждом узле ветвления. В итоге в сети на 64 ONU общее затухание может превысить 20 ДБ.
  • Необходимость максимальной пропускной способности всех устройств. Хотя каждый конкретный абонент получает от 16 Мбит/сек, каждая точка сети (ONU) вынуждена поддерживать максимальную пропускную способность GEPON - 1 Гбит/сек.
  • Недостаточно высокий уровень безопасности данных. Технология определенно не подойдет для финансовых и подобных организаций.
  • Сложность модернизации. Для того, чтобы увеличить пропускную способность сети, может потребоваться заменить весь кабель на магистрали.
  • Помехи в работе всей PON при одном неисправном устройстве ONU, передающем непрерывный световой сигнал в обратную сторону. Можно предусмотреть WathDog для контроля случайных поломок, но гораздо сложнее предотвратить действия злоумышленников.
  • Сложность обнаружения неисправностей. Сплиттеры, ввиду своей чрезвычайной простоты, неспособны помочь в определении сбойного участка сети.

 

Преимущества GEPON

  • Экономный расход оптического кабеля. Фактически, технология GEPON позволяет сократить протяженность кабельной инфраструктуры почти втрое.
  • Отсутствие активного оборудования на узлах сети, что существенно снижает расходы на ее проведение и обслуживание.
  • Высокая поддерживаемая скорость - до 1 Гбит/сек.
  • Эффективное распределение нагрузки в канале. Теоретически скорость для каждого абонента будет составлять пропускную способность канала/ количество абонентов. Фактически же, если какие-то абоненты в данный момент используют не всю свою полосу трафика или не подключены вовсе - скорость у остальных увеличивается.

 

Как видим, GEPON имеет и свои плюсы, и свои минусы. Однако растущая популярность показывает, что многие находят все-таки больше плюсов.

В одном из следующих наших выпусков - ответы на частые вопросы относительно пассивной оптоволоконной сети.


lantorg.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о