1.2. Пассивные оптические сети bpon и gpon

Слайд 13.Оптические сети можно разделить на два класса – активные и пассивные. Между узлом доступа и оконечным пользовательским оборудованием активной сети имеется какое-либо активное оборудование (например, регенератор или коммутатор). В пассивной сети активное оборудование отсутствует, то есть сеть состоит только из пассивных компонентов. Обычно используются следующие виды пассивных компонентов (не считая оптического волокна): волоконно-оптические соединители, разветвители (сплиттеры) и мультиплексорыWDM.

Обычно вместо полного названия «пассивная оптическая сеть» используется аббревиатура PON(PassiveOpticalNetwork). Общая структура сетиPONпредставлена на рис. 1.4. Активное оборудование в центральном офисе или на узле доступа называется оптическим линейным терминалом (OpticalLineTerminal-OLT), а оборудование на абонентском узле – оптическим сетевым устройством (OpticalNetworkUnit-ONU). Некоторые из услуг связи, обычно предоставляемых сетямиPON, также показаны на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Общая структура сети PON.

В подавляющем большинстве сетей PONсвязь организуется по одному волокну. Комплект оборудованияOLTна узле доступа обслуживает одно магистральное волокно, которое распределяется между несколькими пользователями с помощью волоконно-оптического разветвителя. Коэффициент разветвления может достигать 64, в этом случае один комплект оборудованияOLTобслуживает 64 комплекта оборудованияONU(ONT). Один комплект оборудованияONUтакже может обслуживать нескольких пользователей. Передача данных в прямом и обратном направлениях осуществляется на разных длинах волн, что позволяет объединить оба направления в одном волокне. Направление от центрального узла к абонентскому называют направлением нисходящего потока, а противоположное направление - направлением восходящего потока.

Тип сети PONобозначается дополнительной буквой перед аббревиатуройPON. Наиболее распространенными сетямиPONявляются:

 APON(ATMPON- пассивная оптическая сеть, использующая технологиюATM),

 BPON(BroadbandPON– широкополосная пассивная оптическая сеть),

 GPON(Gigabit-capablePON- пассивная оптическая сеть, обеспечивающая гигабитные скорости передачи данных),

 EPON(EthernetPON- пассивная оптическая сеть, использующая технологиюEthernet).

Сетям APON,BPONиGPONпосвящены отдельные рекомендацииITU-T, сетьEPONописана в стандартеIEEE802.3ah(Ethernetдля «последней мили»). В настоящее время сетьAPONпрактически утратила свое значение, и на смену ей пришла сетьBPON. Поэтому сетиAPONв данной книге не описаны. Краткие сведения о сетяхBPONиGPONприведены в параграфах 1.2.1 и 1.2.2. Наиболее перспективная и многообещающая сетьEPON, а также другиеEthernet-технологии для сетей доступа описаны в параграфе 1.3.

1.2.1. Сеть bpon

Слайд 14.СетямBPONпосвящены рекомендацииITU-TG.983.1…G.983.5. СетьBPONоснована на технологииATM, но поддерживает также аналоговую передачу видеосигналов. Наиболее важными характеристиками сетиBPONна физическом уровне (1 уровень моделиOSI) являются:

 Скорости передачи: 155,52, 622,08 и 1244,16 Мбит/с в направлении нисходящего потока и 155,52 и 622,08 Мбит/с в направлении восходящего потока.

 Длины волн:

o ATM: 1260…1360 нм в направлении восходящего потока и 1480…1500 нм в направлении нисходящего потока,

o Дополнительные цифровые услуги: 1539…1565 нм (например,DWDM),

o Видео: 1550…1560 нм в направлении нисходящего потока.

 Виды трафика: цифровой в обоих направлениях и видео в направлении нисходящего потока.

 Число волокон: 1 или 2.

 Максимальный коэффициент разветвления: 32, ограничен затуханием в пассивной сети.

 Затухание в пассивной сети междуOLTиONUс учетом всех причин (волокна, соединители, разветвители (сплиттеры) и т.д.:

o КлассA: 5…20 дБ,

o КлассB: 10…25 дБ,

o КлассC: 15…30 дБ.

 Максимальное расстояние: 20 км.

Классы A,BиCопределены в рекомендацииITU-TG.982.

Слайд 15.На рис. 1.5 показана схема сетиBPON, в которой кроме трафикаATMпередаются также аналоговые и цифровые (DVB-C) телевизионные сигналы.

Рис. 1.5. Сеть BPON, предоставляющая услуги передачи телевизионных сигналов.

Канальный уровень (2 уровень модели OSI) в сетиBPONназывается уровнем конвергенции передачи (Transmissionconvergence), в дальнейшем он разделяется на два подуровня. Уровень конвергенции передачи выполняет не только задачи протоколаATM, но и задачи управления трафиком. Например, он выдает оборудованиюONUразрешения (так называемые гранты) на отправку пакетов. ОборудованиеONUможет посылать пакеты только в течение выделенного ему интервала времени (timeslot). СетьPONимеет следующую важную особенность: в направлении нисходящего потока она имеет топологию точка-многоточка, а в направлении восходящего потока – точка-точка. Трафик соединений точка-точка требует строгого контроля.