2.3 Технология pon
Следует выделить несколько основных преимуществ операторов связи, которые развертывают сети доступа на базе PON-архитектуры вместо оптоволоконных сетей с топологией «точка-точка».
PON (англ. Passiveopticalnetwork, пассивная оптическая сеть) – технология пассивных оптических сетей, основная идея которой – использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (англ. opticallineterminal) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (opticalnetworkterminal) и приёма информации от них.
Традиционно, между узлом доступа и оконечным пользовательским оборудованием сети имеется какое-либо активное оборудование (например, регенератор или коммутатор). В пассивной сети активное оборудование отсутствует, т.е. сеть состоит только из пассивных компонентов (не считая оптического волокна): волоконно-оптические соединители, разветвители и мультиплексоры WDM [4].
Сеть FTTx по технологии PON состоит из трех основных частей:
Станционный участок – это активное оборудование OLT (OLT –OpticalLineTerminal) и оптический кросс высокой плотности ODF (ODF –OpticalDistributionFrame), смонтированные на узле связи в помещении АТС;
Линейный участок – это волоконно-оптический кабель, шкафы, сплиттеры, коннекторы и соединители, располагающиеся на всем пространстве между станционным и абонентским участком;
Абонентский участок – это персональная абонентская разводка одноволоконным дроп-кабелем (реже двухволоконным) от элементов общих распределительных устройств до оптической розетки и активного оборудования ONT (ONT –OpticalNetworkTerminal) в квартире абонента; или до группового сетевого узла ONU (ONU –OpticalNetworkUnit), смонтированного в офисе корпоративного клиента.
Ниже, на рисунке 9, представлена схема подключения абонентских устройств по технологии PON в двух вариациях включения сплиттеров: многоуровневая и одноуровневая.
Рисунок 9 –Схемы подключения сплиттеров при использовании технологии PON
Чем меньше уровней каскадирования сплиттеров, тем проще сеть абонентского доступа и, соответственно, больше возможностей быстрого устранения неисправностей, повышения качества связи за счет исключения возможных переходных искажений на многоступенчатой передаче сигналов.
С другой стороны, каскадирование позволяет более гибко расположить распределительные устройства и кабели, т.е. оптимально построить пассивную распределительную сеть.
Преимущества архитектуры PON:
отсутствие промежуточных активных узлов;
экономия оптических приемопередатчиков в центральном узле;
экономия волокон;
легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных).
К недостатку можно отнести:
Возросшую сложность технологии PONи отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева;
Отсутствие резервного источника питания у абонента.
2.4 Определение пригодности сети PON для предоставления широкополосной услуги
Определяющим условием в оценке наиболее востребованных услуг будет способность обеспечения доставки наиболее требовательного к полосе трафика IP-видео.
Отметим, что сейчас активно развиваются технологии трансляции по сетям широкополосного доступа телевидения высокой четкости (HDTV): приставки STB, поддерживающие HD,телевизионные приемники высокого разрешения, спутники, вещающие в формате HD.
В связи с этим потребности скорости абонентского доступа интенсивно растут и такие технологии широкополосного доступа как DSL уже сейчас не справляются с полным объемом нужд абонентов. Например, необходимая пропускная способность для 2-х HD-каналов составляет более 10 Мбит/с против 8 Мбит/с ADSL.
Объём IP-трафика в мире растет гигантскими темпами, удваиваясь каждые полтора года. Такие данные опубликовала американская транснациональная компания, разработчик сетевого оборудования CiscoSystems [13].
Уже сейчас скорость широкополосного подключения в некоторых странах доходит до 200 Мбит/сек.
Для наглядности это отражено на рисунке 10.
Рисунок 10 – Хронология развития пропускной способности сетей абонентского доступа
Высокая привлекательность PON в том, что можно получить до 100 Мбит/с на абонента, в зависимости от числа потребителей, использующих PON. Поэтому PON представляет метод реализации широкополосного доступа, который будет актуален, наверное, на 10 или более лет вперед.
3. Абонентский доступ с применением технологии PON
3.1 Принципы организации сети по технологии PON
Одной из наиболее популярных оптических технологий для сетей доступа является PON (PassiveOpticalNetwork). Ее идея заключается в построении сети доступа с большой пропускной способностью при минимальных капитальных затратах. Это решение предполагает создание разветвленной сети (преимущественно древовидной топологии) без активных компонентов – на пассивных оптических разветвителях[3]. Информация для всех пользователей передается одновременно с временным разделением каналов от головной станции – оптического линейного терминала (OLT, OpticalLineTerminal) – до оконечных оптических сетевых блоков (ONU, OpticalNetworkUnit). Передача и прием в обоих направлениях производятся, как правило, по одному оптическому волокну, но на разных длинах волн. В прямом потоке (от абонента к станции) используют длину волны 1310 нм, а в обратном (от станции к абоненту) – 1490 нм или 1550 нм. Оптическая мощность с выхода OLT в узлах сети делится (равномерно или неравномерно) таким образом, чтобы уровень сигнала на входе всех ONU был примерно одинаков. Достаточно часто одна из длин волн (чаще всего 1550 нм) выделяется для передачи всем абонентам телевизионного сигнала. Тогда на станции устанавливается оптический мультиплексор WDM для объединения передаваемых сигналов 1310 нм (голос, данные) и 1550 нм (видео). Всего возможно подключение до 32 (в некоторых разновидностях – до 64) абонентов при максимальной дальности связи – до 20 км.
Одна из главных задач, стоящих перед современными телекоммуникационными сетями доступа – так называемая проблема «последней мили», предоставление как можно большей полосы пропускания индивидуальным и корпоративным абонентам при минимальных затратах.
Одной из наиболее популярных оптических технологий для сетей доступа является PON (PassiveOpticalNetwork). Ее идея заключается в построении сети доступа с большой пропускной способностью при минимальных капитальных затратах. Это решение предполагает создание разветвленной сети (преимущественно древовидной топологии) без активных компонентов – на пассивных оптических разветвителях. Информация для всех пользователей передается одновременно с временным разделением каналов от головной станции – оптического линейного терминала (OLT, OpticalLineTerminal) – до оконечных оптических сетевых блоков (ONU, OpticalNetworkUnit). Передача и прием в обоих направлениях производятся, как правило, по одному оптическому волокну, но на разных длинах волн. В прямом потоке (от абонента к станции) используют длину волны 1310 нм, а в обратном (от станции к абоненту) – 1490 нм или 1550 нм. Оптическая мощность с выхода OLT в узлах сети делится (равномерно или неравномерно) таким образом, чтобы уровень сигнала на входе всех ONU был примерно одинаков. Достаточно часто одна из длин волн (чаще всего 1550 нм) выделяется для передачи всем абонентам телевизионного сигнала. Тогда на станции устанавливается оптический мультиплексор WDM для объединения передаваемых сигналов 1310 нм (голос, данные) и 1550 нм (видео). Всего возможно подключение до 32 (в некоторых разновидностях – до 64) абонентов при максимальной дальности связи – до 20 км.
Одна из главных задач, стоящих перед современными телекоммуникационными сетями доступа – так называемая проблема «последней мили», предоставление как можно большей полосы пропускания индивидуальным и корпоративным абонентам при минимальных затратах.