Интернет-провайдинг по технологии xPON в пригородный частный сектор

Одна из наиболее популярных оптических технологий для сетей доступа – PON (Passive Optical Network, пассивная оптическая сеть). Ее cуть – в построении сети доступа, имеющей большую пропускную способность при минимальных капитальных затратах. Данное решение предполагает создание разветвленной, преимущественно древовидной топологии сети без активных компонентов – на пассивных оптических разветвителях. Передача информации для всех пользователей происходит одновременно с временным разделением каналов от головной станции – оптического линейного терминала (Optical Line Terminal, OLT) до оконечных оптических сетевых блоков (Optical Network Unit, ONU). Прием-передача в обоих направлениях, как правило, производятся по одному оптическому волокну, однако на разных длинах волн. Длина волны, используемая в прямом потоке (то есть от абонента к станции), составляет 1310 нм, длина волны в обратном потоке (то есть от станции к абоненту) составляет 1490 нм либо 1550 нм. Оптическая мощность с выхода OLT делится в узлах сети (равномерно или неравномерно) так, чтобы на входе всех ONU уровень сигнала был приблизительно одинаков. Часто одну из длин волн (в основном 1550 нм) выделяют для передачи телевизионного сигнала всем абонентам. На станции в таком случае с целью объединения сигналов 1310 нм (голос, данные) и 1550 нм (видео) устанавливается оптический мультиплексор WDM. В целом возможно подключить до 32 (а в некоторых из разновидностей – до 64) абонентов при максимальной 20-километровой дальности связи.

Преимущества применения технологии PON в сетях доступа

• Экономия оптических волокон в абонентских оптических кабелях (ОК).
• Значительная экономия на головной станции оптических излучателей.
• Возможно предоставление 3 видов информации (в соответствии с концепцией Triple Play): голос, видео и данные.
• Отсутствие необходимости в электропитании сетевых элементов (за исключением оконечных).
• Небольшие затраты на обслуживание.
• Подключение абонентов несложное (даже без перерыва связи).
• Возможно динамическое расширение полосы – скорость передачи у работающих абонентов увеличивается за счет абонентов, не работающих в данный момент.
• Скорость передачи в дальнейшем увеличивается (до 10 и выше Гбит/с) без замены оборудования линейного тракта (ОК, разветвители, соединители).
• Возможно в последующем существенное увеличение скорости передачи для каждого пользователя посредством применения технологии оптического мультиплексирования (CWDM либо DWDM).

Разновидности PON

Разновидности PON в первую очередь различаются базовым протоколом передачи:

В середине 90-х годов была разработана первая технология – APON. Ее базой была передача информации в ячейках структуры ATM со служебными данными. В таком случае скорость передачи прямого и обратного потоков обеспечивалась: симметричный режим – по 155 Мбит/с, либо ассиметричный режим – 622 Мбит/с в прямом потоке и 155 Мбит/с в обратном потоке. Во избежание наложения поступающих от разных абонентов данных OLT на каждый ONU направляло служебные сообщения, содержащие разрешение на отправку данных. Сейчас APON в первоначальном своем виде почти не используется.

Новый стандарт – BPON – появился с дальнейшим совершенствованием технологии PON. В данном стандарте скорости прямого и обратного потоков в симметричном режиме доведены до 622 Мбит/с либо 1244 Мбит/с, в асимметричном – 622 Мбит/с. Возможна передача 3 основных типов информации (голоса, видео, данных), для потока видео при этом выделена длина волны 1550 нм. Стандарт BPON позволяет организовывать динамическое распределение полосы среди отдельных абонентов. С разработкой более высокоскоростной технологии – GPON стандарт BPON в экономическом плане практически утратил смысл.

Разработка в 2000 году нового стандарта – EPON – была предопределена успешным применением технологии Ethernet в локальных сетях и построением на основе них оптических сетей доступа. Рассчитаны такие сети на передачу информации при скоростях прямого и обратного потоков 1 Гбит/с на основе IP-протокола для 16 (либо 32) абонентов. Из-за скорости передачи в Гбит/с различные источники часто употребляют название GEPON (Gigabit Ethernet PON), также относящееся к стандарту IEEE 802.3ah. В таких системах дальность передачи достигает 20 км. Используемая для прямого потока длина волны – 1490 нм, для видео – 1550 нм. Длина волны обратного потока – 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока используется специальный протокол управления множеством узлов (MPCP, Multi-Point Control Protocol). В GEPON поддерживается операция обмена информацией между пользователями (bridging).

Для крупных операторов, строящих большие разветвленные сети с системами резервирования, наиболее удачна технология GPON. Она наследует линейку APON – BPON, однако с большей скоростью передачи – 1244 Мбит/с и 2488 Мбит/с – в ассиметричном режиме, 1244 Мбит/с – в симметричном. В основе – базовый протокол SDH (точнее, протокол GFP) со всеми его достоинствами и недостатками. Возможно подключить до 32 (либо 64) абонентов на расстоянии до 20 км(возможно расширение до 60 км). Технология GPON поддерживает как трафик ATM, так и IP, а также речь, видео (инкапсулированные в кадры GEM – GPON Encapsulated Method) и SDH. Сеть в синхронном режиме работает с постоянной длительностью кадра. Высокая эффективность полосы пропускания обеспечивается линейным кодом NRZ со скремблированием. Единственный серьезный недостаток GPON – высокая стоимость оборудования.

Характеристики трех видов PON приведены в таблице:

Следующий эффективный шаг по увеличению скорости передачи построенных систем PON – применение систем оптического уплотнения WDM (WDM PON). В Рекомендации ITU-T G.983.2 описывается возможность передачи сигналов на длинах волн, выделенных для каждого абонента. В сети передается общий поток, а на каждом абонентском терминале имеется оптический фильтр для выделения своей длины волны. Технически возможно обеспечение производительности системы со скоростями по каждому каналу около 4–10 Гбит/с. Провайдеры после такой реконструкции получат возможность настройки пропускной способности согласно требованиям клиента и успешного добавления или удаления устройств ONU без вмешательства в общую систему. То есть внедрение систем WDM PON в будущем принесет операторам реальные преимущества при незначительных затратах.

Отдельные разновидности PON обладают как преимуществами, так и недостатками, однако основанный на АТМ-платформе BPON в целом уже не обеспечивает высокой скорости передачи и практически перспектив не имеет.

GPON является удачной технологией для сетей, имеющих большую емкость и протяженность. Ее базовая платформа SDH обеспечивает хорошую защиту данных в сети, широкую полосу пропускания и иные преимущества. Однако при высокой степени загрузки окупается более сложное и дорогостоящее оборудование.

В GEPON, в отличие от GPON, отсутствуют специфические функции поддержки TDM, синхронизации и защитных переключений. Это делает GEPON самой экономичной технологией из всего семейства. Особенно это относится к небольшим операторам, которые ориентированы на IP-трафик, а впоследствии и IPTV. Также предполагается дальнейшее развитие данного ряда – 10GEPON (по аналогии с 10 Gb Ethernet).  

Категория:Полезная информация / СтатьиFiber To The X (FTTx) — общепринятый в телекоммуникации термин, который обозначает способ подключение узла связи с необходимой точкой «Х» при помощи оптоволоконного кабеля. Другими словами, это технология организации высокоскоростных сетей, которая реализуется за счет прокладки «оптоволокна» до определенного места. На сегодняшний день есть несколько типов архитектур подключения клиента поставщиком телекоммуникационных услуг, в которой применяется оптоволоконная магистраль. Одной из них является FTTH.

Что такое FTTH

GPON FTTH — архитектура построения телекоммуникационных сетей. Она позволяет подвести оптоволоконный кабель непосредственно до помещения абонента (квартира или коттедж). При этом используется технология GPON (гигабитная пассивная оптическая сеть), которая предоставляет возможность эффективно наращивать количество узлов и обеспечивать великолепную пропускную способность, зависящую от настоящих и будущих абонентских потребностей. Такой способ реализации телекоммуникационных сетей целесообразен при подключении, в основном, загородных коттеджей. В связи с немалой стоимостью оборудования пока еще очень редко применяется в многоэтажных жилых комплексах и бизнес-центрах. Несмотря на высокую стоимость материалов для реализации сети, технология подключения PON FTTH, в отличие от своих предшественников (FTTN — оптоволокно до сетевого узла, FTTC — оптоволокно до группы домов или микрорайона и FTTB — оптоволокно к зданию), предоставляет широкий спектр возможностей:

• высокую надежность сетей (взломать или прослушать линию невозможно);
• скорость приема 2.488 и скорость передачи 1.244 Гбит/с — до 500 Мбит/с (очень удобно при работе с файлообменными сетями, онлайн-просмотре фильмов высокого качества, получение доступа к телефонной линии);
• расширение спектра поставляемых услуг (IP-телефония, просмотр цифрового и аналогового телевидения без использования дополнительного оборудования);
• гарантированную безотказную работу оптоволоконной сети на протяжении не менее 25 лет.

Такой способ подключения придется по вкусу тем, кто ценит качество получаемых услуг выше, чем деньги. На данный момент, среди распространенных архитектур телекоммуникационных сетей, технологии GPON FTTH нет равных.

Схема сетей FTTH и оборудование, необходимое для ее реализации

На сегодняшний день архитектура FTTH широко применяется при подключении абонентов МГТС и при прокладке сети используется исключительно оптоволоконный кабель. Сама же схема выглядит следующим образом: При подключении абонента в высотном доме:

• оптоволоконный кабель подается к зданию от оптического линейного терминала (OLT);
• на техническом этаже устанавливается оптический распределительный шкаф большой или малой емкости (зависит от количества потенциальных абонентов);
• далее, на этажах устанавливаются распределительные оптические боксы или распределительные коробки (ОРК);
• оттуда оптоволоконный кабель FTTH сети заходит непосредственно в квартиру абонента, где устанавливается абонентская оптическая розетка;
• последним звеном становится роутер ONT FTTH – модуль домашнего шлюза для оптической сети GPON. Именно к нему подключается все оборудование абонента (телефоны, компьютеры и ноутбуки, телевизор).

При подключении абонента в частном секторе оптоволоконный кабель протягивается от ближайшего оптического линейного терминала и заводится непосредственно в жилье абонента, где устанавливается оптическая розетка, а к ней подсоединяется домашний модуль. Прочитано 19241 разКатегория:Полезная информация / Статьи—>

Мы уже публиковали обзорную статью о технологии PON и небольшой сборник частых вопросов по ней. Но в связи с расширением ассортимента оборудования для GEPON нам задают все больше вопросов о реализации, принципах работы этой сети и так далее.

Поэтому в ближайшее время мы опубликуем цикл статей о технологии PON, более подробно разбирающих эти нюансы. И начнем с основного: что это, чем хороши сети PON, и почему украинские поставщики, в основном, предлагают оборудование GEPON, а не GPON или EPON?

Что такое PON-технология?

Оптическое волокно предоставляет возможность передавать данные большого объема и с большой скоростью, в том числе такие требовательные к стабильности сигнала, как голос и видео. И это хорошо. Но оптический кабель стоит дорого, и выделять для каждого абонента отдельное волокно — непосильные траты для большинства провайдеров. И это плохо. Мало того, многие абоненты не используют весь потенциал выделенного оптоволокна, и большая его часть «простаивает».

Поэтому была разработана PON-технология — для максимально эффективного и экономного использования возможностей оптоволоконной сети. Основным преимуществом Passive optical network является организация подключения нескольких десятков абонентов к сети по ОДНОМУ оптоволокну. Реализовано это с помощью разделения передачи пакетов во времени (протоколы TDM и TDMA), а также разделения приема и передачи данных в разных волновых диапазонах.

Виды PON. Что выбрать: GEPON или GPON?

О прародителях современной PON — технологиях APON и BPON — уже нет смысла даже говорить. Низкая поддерживаемая скорость вкупе с довольно высокой ценой развертывания сети на их основе, — причина их ухода в прошлое. То же касается EPON, с ее 100 Мб/сек.

Украинскому провайдеру остается выбрать между GEPON и GPON. Несмотря на похожие названия и высокую скорость, это разные стандарты. Картинка ниже это иллюстрирует: если в GEPON пакеты данных передаются без особых изменений, то в GPON это происходит сложнее, с двойной «упаковкой» в кадры GEM и GTC. Кроме того, в GPON используются ATM-ячейки, которых нет в GEPON. 

GPON поддерживает скорость в 2.5 Гбит, предлагает эффективную передачу TDMA-трафика и имеет несколько других преимуществ. Но все они перечеркиваются стоимостью оборудования (гораздо выше, чем в GEPON) и более сложной его настройкой. Лишь небольшой сегмент провайдеров, обслуживающий крупных серьезных клиентов или строящий огромные разветвленные сети, может позволить себе такую сеть.

Большинство украинских телекоммуникационных компаний выбирают GEPON:

• пропускная способность такой сети отвечает стандартным современным требованиям (1 Гбит);
• оборудование для GEPON дешевле, чем для GPON и легче настраивается;
• по количеству подключаемых абонентов на 1 порт OLT (64) и максимальному радиусу сети (20 км) GEPON не уступает GPON.

Существует также технология 10GEPON, которая обещает скорость в 10 ГБит, но ее разработки все еще ведутся (с 2009 года).

GEPON или GPON? Что использовать?Что выгоднее ставить? Мы поможем с дилеммой, новинка ONU от LANTORG.

Где можно протянуть PON (GEPON)?

Сети на основе PON-технологии универсальны. Они могут использоваться даже в тех условиях, когда невыгодно или нереализуемо организовать обычную оптоволоконную FTTH сеть или пробросить Wi-Fi линки.

Возьмем, к примеру, стандартную сеть на основе оптики, когда для каждого абонента выделяется отдельное волокно. Мы уже обсудили выше, что это невыгодно из-за стоимости самого кабеля. Добавьте к этому непременный атрибут такой сети — активное оборудование. Необходимо:

• Купить свитчи и поставить в каждое место доступа, плюс предусмотреть более мощный коммутатор на агрегацию. Цена на свитчи (даже самые непритязательные) на несколько десятков абонентов начинается где-то от 400 долларов. 
• Оснастить SFP-модулями (они обычно не идут в комплекте к коммутаторам), медиаконвертерами и т. п.
• Где-торазместить, и это «где-то» должно быть теплым сухим помещением.
• Защитить от вандалов и воров (монтажный запирающийся шкаф или бокс).
• Позаботиться об электропитании и о резервном питании (или UPS), на случай отключения электроэнергии.
• Обеспечить настройку, мониторинг и сопровождение всего активного оборудования.

И если в условиях городской застройки это все хоть как-то реализуемо, то в частном секторе — маловероятно.

Для частного сектора отличное решение — Wi-Fi сети. Но здесь тоже могут быть камни преткновения: плотно «заселенный» эфир, отсутствие прямой видимости и тому подобное, когда выходом становится GEPON.

И кабельное телевидение в придачу

Подключение интернета по PON-технологии, помимо экономии на стоимости оптического волокна, имеет массу преимуществ:

Закупка активного оборудования сводится к минимуму. Фактически, вам нужно приобрести лишь одну головную станцию — OLT и абонентские терминалы-модемы (ONU). Причем цена последних может быть компенсирована абонентом в стоимости подключения.

Настройка и администрирование необходима будет только для OLT. 

На всей протяженности GEPON используются только пассивные элементы — сплиттеры, которые не нуждаются в подаче питания и отапливаемом помещении.

В PON эффективно используется пропускная способность сети. Так как она является общей, то при бездействии одного или нескольких абонентов и снижении нагрузки на канал скорость возрастает у всех. Также пропорционально она и падает, однако ресурсов пропускной способности вполне достаточно даже при самой большой загрузке. Если мы поделим гигабит на 64 подключенных абонента (максимум), то каждому получается минимум 16 Мбит!

И дополнительный бонус — на основе GEPON можно предоставлять абонентам кабельное телевидение, используя ту же сетевую инфраструктуру. Передача данных ТВ ведется на другой длине волны.

Используемые источники:

• https://tkc.by/info/articles/tekhnologii/tekhnologiya-pon-raznovidnosti-pon/
• http://xn—-etbqnigrhw.xn--p1ai/information/stati/tekhnologiya-ftth.html
• https://lantorg.com/article/tehnologiya-pon-chto-eto