5. Пасивна оптична мережа

5.1 Опис технології та її характеристики

PON (Passive optical network) — технологія пасивних оптичних мереж.

Розподілена мережа доступу PON, заснована на деревоподібній волоконно-кабельній архітектурі з пасивними оптичними розгалужувачими на вузлах, досить економічний спосіб забезпечити широкосмугову передачу інформації. При цьому архітектура PON володіє необхідною ефективністю нарощування і вузлів мережі, і пропускної здатності, залежно від справжніх та майбутніх потреб абонентів.

Перші кроки в технології PON (passive optical networks) були зроблені в 1995 році, коли впливова група з семи компаній (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefoniсa і Telecom Italia) створила консорціум для того, щоб втілити в життя ідеї множинного доступу по одному волокну. Ця організація, яку підтримувала ITU-T, отримала назву FSAN (full service access network). Багато нових членів, як операторів, так і виробників обладнання увійшло до неї наприкінці 90-х років. Метою FSAN була розробка загальних рекомендацій та вимог до обладнання PON для того, щоб виробники устаткування та оператори могли співіснувати разом на конкурентному ринку систем доступу PON. На сьогодні FSAN налічує 40 операторів та виробників, і працює в тісній співпраці з такими організаціями з стандартизації як ITU-T, ETSI та ATM форум.

Основна ідея архітектури PON — використання лише одного модуля в OLT (optical line terminal) для передачі інформації безлічі абонентських пристроїв ONT (optical network terminal в термінології ITU-T), які називаються ONU (optical network unit в термінології IEEE) і прийому інформації від них.

Число абонентських вузлів, підключених до одного модуля OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість апаратури. Для передачі потоку інформації від OLT до ONT — прямого (низхідного) потоку, як правило, використовується довжина хвилі 1550 нм. Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів у центральний вузол спільно утворюють зворотний (висхідний) потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. В OLT та ONT вбудовані мультиплексори WDM розділяють вихідні й вхідні потоки.

Прямий потік на рівні оптичних сигналів, є широкомовним. Кожен абонентський вузол ONT, зчитаючи адресні поля, виділяє з цього загального потоку призначену тільки йому частину інформації. Фактично, ми маємо справу з розподіленим демультиплексором. Всі абонентські вузли ONT ведуть передачу у зворотному потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим поділом TDMA (time division multiple access). Для того, щоб виключити можливість перетину сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється свій індивідуальний розклад по передачі даних з урахуванням поправки на затримку, пов'язану з видаленням даного ONT від OLT. Це завдання вирішує протокол TDMA MAC.

Топології мереж доступу

Існують чотири основні топології побудови оптичних мереж доступу:

«Кільце»

«Точка-точка»

«Дерево з активними вузлами»

«Дерево з пасивними вузлами»

Переваги та недоліки архітектури PON:

• відсутність проміжних активних вузлів

• економія оптичних приймачів в центральному вузлі

• економія волокон

• висока швидкість вхідного і вихідного потоку

• легкість підключення нових абонентів та зручність обслуговування (підключення, відключення або вихід з ладу одного або декількох абонентських вузлів ніяк не позначається на роботі інших).

Деревоподібна топологія P2MP дозволяє оптимізувати розміщення оптичних розгалужувачів виходячи з реального розташування абонентів, витрат на прокладку ОК і експлуатацію кабельної мережі.

До недоліку можна віднести підвищену складність технології PON та неможливість резервування в найпростішій топології дерева.

В даному випадку ми проектуємо пасивну оптичну мережу за технологією “волокно до квартири” (Fiber-to-the-Home).

Табл.5.1.1Класифікація PON

	APON	BPON	EPON (GEPON)	GPON
Стандарт	G.983	ITU G.983	IEEE 802.3ah	ITU G.984.6
Полоса пропускання для низхідного потоку	155 Мбит/с	622 Мбит/с	1,244 Гбит/с	2,488 Гбит/с
Полоса пропускання для висхідного потоку	155 Мбит/с	155 Мбит/с	1,244 Гбит/с	1,244 Гбит/с
Ємність		32	32	128
Максимальна довжина передачі, км		20	20	60
Затухання лінії PON			26 дБ	22 дБ

Рис.5.1 Технології PON