Доброго времени суток! Сегодня мы рассмотрим PON. Технология пассивных оптических сетей (PON) представляет собой сетевую архитектуру, основанную на древовидной структуре оптоволоконного кабеля, без использования активных устройств для разветвления сигнала. Вместо узлов связи, которые требуют электропитания, оптический сигнал делится с помощью сплиттеров, работающих без электропитания и дополнительной настройки. Подробности следуют.
Ключевое назначение
Технология PON позволяет эффективно и экономично использовать возможности оптоволоконной сети. Это означает, что провайдерам больше не нужно тратить большие средства на прокладку отдельного волокна для каждого абонента. Вместо этого гораздо проще и дешевле построить распределительную сеть с использованием сплиттеров и передавать сигнал до каждой квартиры через один оптический провод.
Существуют различные варианты построения PON:
- ATM PON (APON) с пропускной способностью до 155 Мбит/с.
- EPON (GEPON) с пропускной способностью 1,25 Гбит/с.
- GPON – самое прогрессивное направление развития «Passive Optical Network» со скоростью до 2,5 Гбит/с.
Помимо увеличения пропускной способности GPON лучше справляется с обработкой IP и Ethernet пакетов данных, позволяет распределять канал на 128 абонентов на расстоянии до 20 или даже 60 км. Кроме того, обеспечивает развитые механизмы защиты передаваемой информации. Технология xPON, применяемая у отечественных провайдеров, предлагает аналогичные преимущества и способы применения.
Дополнительные преимущества технологии GPON для провайдеров
- Выгодность. Цены на высококачественный медный неэкранированный кабель (UPT) начинаются от 20 рублей (или даже выше). Оптическое распределение обходится в 5 раз дешевле. Второй плюс GPON: нет необходимости искать место для узлов связи (как это было с оптоволокном, особенно на крышах многоэтажных зданий), оплачивать электроэнергию и беспокоиться о безопасности (если не закрывать чердак, то подростки могут нарушить работоспособность линии).
- Доступность. Волоконно-оптический кабель способен обеспечить гигабитное подключение, но на расстоянии более 100 метров возникают проблемы с передачей сигнала. В отличие от витой пары, с которой возникают проблемы уже на этом расстоянии, GPON может обеспечить подключение на расстоянии до 20 километров без значительной потери скорости.
- Эффективность. Использование пассивных сплиттеров позволяет обойтись без электропитания, что делает обслуживание таких систем более удобным и экономичным.
- Отсутствие пассивности. Обычный кабель диаметром в 3 миллиметра легко проходит даже в занятых проводами межэтажных шахтах советских многоэтажных домов. Но с классической витой парой подобное почти невозможно – монтажникам придется экспериментировать и выводить оптоволокно через улицу. Методика PON работает иначе – волокно разделяется с помощью сплиттеров на каждом этаже, не занимает много места и не требует доступа к электричеству.
Остальные преимущества тянут на художественный вымысел – как о «развивающейся технологии» с гарантированным высоким качеством, так и о круглосуточной стабильности сигнала днем и ночью, и о стандартах, принятых в Европе и, наконец, добравшихся до РФ. Указанные детали лишь напоминают маркетинговый ход и никак не связаны с GPON.
Структура сети
Размещение широкополосного доступа к интернету через GPON станет возможным благодаря структуре, которая разбита на различные компоненты. На станционном участке установлено активное оборудование OLT (оптический линейный терминал) – устройство, принимающее различные сигналы, подготавливаемые на узле связи. Линейный путь отображает путь оптоволоконного кабеля, шкафы с разветвителями и коннекторы, встречающиеся на пути от узлов до оборудования, принимающего сигналы.
Абонентский участок — это индивидуальная разводка от ONT или ONU, которая устанавливается в квартире каждого абонента.
С точки зрения чисел, структура сети выглядит следующим образом — от головной станции (узла связи) отходит от 4 до 8 и более сегментов, которые затем дополнительно разделяются сплиттерами, способными обслуживать до 128 абонентов одновременно. В результате станция на 8 сегментов стабильно обслуживает до 1024 пользователей.
Для распределения нагрузки используются специальные стандарты частотного и временного мультиплексирования (FDM и TDM). Частотное мультиплексирование предполагает использование волн разной длины в одном канале, а временное мультиплексирование разбирает пакеты данных IP и передает их пользователям, ожидающим ответа.
Преимущества и недостатки
Преимущества технологии GPON сосредоточены вокруг потребностей провайдеров, которые стремятся экономить на внедрении, обслуживании и подготовке новых подключений к широкополосному интернету.
За счет объединения доступа к интернету, телефонии и телевидению в распределительной сети, и отказа от медных кабелей для каждого абонента (а также от распределительных узлов, потребляющих электроэнергию), экономия становится особенно заметной. Кроме того, установка становится проще для монтажников — нет необходимости искать ключи от чердака и продевать в шахту по три «провода» сразу — для телефона, интернета и телевидения.
Проблемой, связанной с технологией GPON, является сложность выбора сетевого оборудования. Роутеры и модемы редко продаются отдельно, как и оптические GPON-терминалы. Даже если удалось приобрести оборудование, шансы на успешную настройку сети вручную стремятся к нулю из-за проприетарности оборудования — абонентский терминал одного производителя часто несовместим с головной станцией другого.
Другие проблемы связаны с риском повреждения кабеля, что может привести к отключению от интернета. Поэтому линия GPON устанавливается непосредственно рядом с пунктом прокладки волокна. Также желательно иметь розетку для подключения оборудования.
