Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций российской федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
Ордена Трудового Красного Знамени Московский технический университет связи и информатики
Факультет СиСС
Кафедра «Сети связи и системы коммутации»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе
по дисциплине
«Технологии сетей доступа» для студентов по направлению 11.03.02
на тему:
«Проектирование мультисервисных сетей доступа на основе технологии gpon»
Вариант № 25
Группа №
Студент группы____________________ (
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель______________________ (Данилов А. Н.)
(должность, подпись) (Ф.И.О.)
Оценка______________________(_____________)
(подпись)
Москва
2025 г
ВВЕДЕНИЕ
На данном этапе развития информационных технологий появилась потребность в передаче больших объёмов данных почти в каждой сфере человеческой деятельности. Современные провайдеры предоставляют услуги передачи данных, видео информации и через одну сеть. Потоковое видео, высокоскоростной интернет, Телевидение высокой чёткости и онлайн-игры. Для получения данных сервисов и услуг зачастую требуется качественное широкополосное подключение с пакетной передачей данных. В целом, процесс связанный с информационным обменом в компьютерных сетях называется информационной коммутацией.
В связи с этим, актуальным вопросом является обновление и модернизация сетей доступа. Фактически, после появления новой технологии изготовления оптического волокна с уменьшенными потерями начали появляться новые технологий уплотнения каналов. Медные пары отошли на второстепенный план, так как оптическое волокно стало экономически выгодным с точки зрения проектирования сетей связи. После уменьшения стоимости на оптическое оборудование, внедрение оптических сетей доступа становится перспективной задачей в построении сетей.
Увеличение требований к пропускной способности сети и качеству связи сильно повлияли на эволюцию сетей. Оптимальным решением в решении организации широкополосного доступа стали оптические сети. С появлением новых экономичных технологий появилась и потребность в инфраструктуре широкополосного доступа. Инфраструктура широкополосного доступа использует принципы «волокно в квартиру», «волокно в офис» (FTTH), что в свою очередь указывает на потребность внедрения пассивных оптических сетей (PON – Passive Optical Network), которая бы решала бы проблему организации данной инфраструктуры
Построение сетей доступа
Архитектура сети
Общая архитектура оптических сетей доступа приведена на рисунке 1.1,
она применима к технологии G-PON.
Рисунок 1.1 – Общая архитектура оптических сетей
Представленная схема применима к технологии GPON, главными функциональными элементами в такой схеме являются центральный передающий узел OLT и абонентский узел ONT, между ними включается распределительный участок ODN.
Центральный узел OLT представляет из себя устройство, устанавливаемое в главном офисе. Устройство получает данные со стороны магистральных сетей через сервисные интерфейсы Service node interfaces (SNI) и формирует нисходящий поток к абонентским узлам по дереву PON.
На рисунке 1.2 показана функциональная блок-схема OLT
Рисунок 1.2 – Функциональная блок-схема OLT
Абонентский узел ONT/ONU с одной стороны имеет абонентские интерфейсы, а с другой стороны – интерфейс для подключения к PON. Передача происходит на длине волны 1310 нм, а приём на 1550 нм. ONT принимает данные от OLT конвертирует их и передаёт абонентам через абонентские интерфейсы User network interfaces (UNI). На рисунке 1.3 показана функциональная блок-схема ONU.
Рисунок 1.3 – Функциональная схема ONU
Распределительный участок сети включает в себя пассивные оптические элементы, распределяющие поток оптического излучения в одном направлении и объединяющий в другом направлении. В большинстве случаев используют разветвители 1хN, для резервирования по волокну используют разветвители 2хN.
Схема передачи трафика в GPON
В сети GPON используется метод формирования кадра GEM, который встраивается в секцию PON и не зависит от типа интерфейсов SNI на OLT и типов абонентских интерфейсов UNI на ONU. Нисходящий поток передаётся каждому абоненту от OLT. Абонентское устройство определяется параметром идентификатора ONU-ID в который включаются контейнеры передачи T-CONT с несколькими портами, определяемые параметрами Port-ID. Каждый нисходящий поток, приходящий на ONU фильтруется в соответствии со своими GEM Port-ID. Принцип передачи трафика в GPON и механизм мультиплексирования восходящего потока на основе метода GEM показывается на рисунках 1.4 – 1.5.
Рисунок 1.4 – Принцип передачи трафика в GPON
Рисунок 1.5 – Мультиплексирокание в режиме GEM