Реферат: Пасивні оптичні мережі
1000 Base-PX20-D з боку OLT,
1000 Base-PX20-U з боку ONU
Технологія EPON визначає одноволоконну мережу, що використовує хвилі діапазону 1490 нм для прямого потоку й діапазону 1310 нм – для зворотного. Вікно 1550 нм резервується для надання додаткових послуг. Оптичні інтерфейси EРON аналогічні тим, які використовуються в традиційних оптичних мережах.
Як і стандартний Gіgabіt Ethernet, EPON має номінальну бітову швидкість у лінії 1250 Мбіт/с і схему кодування 8В/10В.
Технологія GPON (Gіgabіt PON), використовуючи у своїй назві терміна Gіgabіt, підштовхує до помилкового висновку, що вона є спадкоємицею стандарту EPON. Насправді вона є продовженням APON, тільки замість протоколу ATM у її основу закладений протокол SDH. Головні переваги GPON – підтримка різноманітних мультисервісних додатків і забезпечення швидкості передачі даних до 2,5 Гбіт/с. GPON описується стандартом G.984.3 (таблиця 3).
На сьогоднішній день технологія GPON – найменш розповсюджена технологія сімейства PON. Головна перешкода в її поширенні – висока вартість устаткування.
Основні відмінні елементи технологій APON/BPON, EPON і GPON представлені в таблиці 3.
Таблиця 3
Порівняльний аналіз технологій APON/BPON, ЕРОN, GPON
| Характеристики | APON (BPON) | EPON | GPON |
| Інститути стандартизації/ альянси | ІTU-TSG15/FSAN | ІEEE/EFMA | ІTU-T SG15/FSAN |
| Дата прийняття стандарту | жовтень 1998 | липень 2004 | жовтень 2003 |
| Стандарт | ІTU-T G.981.x | ІEEE 802.3ah | ІTU-T G.984.x |
| Швидкість передачі, прямий/зворотнiй потiк, Мбiт/c |
155/155 622/155 622/622 | 1000/1000 | 1244/155, 622,1244; 2488/622,1244, 2488 |
| Базовий протокол | АТМ | Ethernet | SDH |
| Лінійний код | NRZ | 8В/10В | NRZ |
| Максимальний радіус мережі, км | 20 | 20 (>30) | 20 |
| Максимальне число абонентських вузлів на одне волокно | 32 | 16 (32) | 64(128) |
| Додатки | будь-які | ІP, дані | будь-які |
| Довжини хвиль прямого/зворотнього потоків, нм | 1550/1310 (1480/1310) | 1550/1310 (1310/1310) | 1550/1310 (1480/1310) |
| Динамiчний розподіл смуги | є | є | є |
| Захист даних | шифрування вiдкритими ключами | шифрування на рівні обслуговуючого ПО | шифрування вiдкритими ключами |
| Резервування | є | є | є |
2. Практичне застосування
Вже сьогодні у великих клієнтів виникає потреба в якісному підключенні до операторів на швидкості 100 Мбіт/с і вище. Надалі ці потреби будуть активно розвиватися. При цьому варто враховувати, що в найближчому часі розвиток HDTV, відео по запиту, інтерактивних ігор, VoІР і інших технологій призведе до виникнення потреби у високошвидкісних з'єднаннях також і в SOHO - сегменті.
У той же час варто констатувати, що:
– xDSL забезпечує реальну швидкість до 2 Мбіт/с, а її збільшення до кілька десятків Мбіт/с обмежується великою протяжністю (декілька км) вже існуючих систем і низькою якістю прокладених мідних ліній зв'язку;
– гібридні волоконно-коаксиальні мережі дозволяють забезпечити потрібну споживачам швидкість, але їхні конструктивні обмеження по смузі пропускання ведуть до скорочення кількості самих замовників;
– бездротові мережі доступу найближчим часом будуть забезпечувати до 50 Мбіт/с, але при їхньому застосуванні існують ті ж проблеми зі смугою пропущення, безпекою й ліцензуванням мереж.
Виходячи з цього, єдиний шлях, який дозволяє використати переваги сьогоднішніх ІТ-технологій, – це прокладка оптичного кабелю від оператора до бізнес-центру, конкретному корпоративному замовникові, до будинку й, можливо, до кожної квартири.
Але тут виникає питання про ціну побудови такої системи – вартість прокладки кабелю, активного устаткування, обслуговування й т. ін. Крім того, у багатьох ситуаціях прокладка нового волокна є просто неможлива з причині елементарної відсутності місця в каналах кабельної каналізації.
Ось тут і виникає PON, адже з його допомогою можливо значне здешевлення високошвидкісних телекомунікаційних послуг. Завдяки його деревоподібній структурі до центрального вузла підводить тільки одне волокно на 32, 64 або більше (відповідно до конкретної технології) абонентів, інший же кінець лінії перебуває в центрі абонентської групи, що збирається обслуговувати оператор.
Від розгалужувача в цьому випадку теж розподіляється обмежена кількість волокон. Кількість волокон, що відповідає кількості абонентів, прокладається тільки на останній ділянці мережі.
З підрахунками Cornіng Cable Systems, для топології мережі "точка-точка" вартість оптичного волокна становить 41% від загальної вартості одноволоконної системи й 52% у випадку двоволоконної лінії. У мережі PON відносна вартість кабельної системи становить тільки 13-18%.
Крім вартості самого волокна на здешевлення PON впливає відповідна економія каналів для її розміщення, скорочення обсягу робіт по прокладці кабелю. Крім того, економія виникає завдяки використанню пасивних розгалужувачів, а не активних комутаторів, за рахунок використання одного лазеру з боку центрального вузла й т. інш.
За даними компанії Optіcal Solutіons, витрати на інсталяцію мережі PON в 2005 році знизилися більш ніж на 50%, наблизившись до витрат на інсталяцію мідної інфраструктури для доставки мультисервісного трафіку.
Крім фактору здешевлення вартості прокладки до плюсів PON потрібно віднести значне скорочення часу підключення абонента до мережі. Адже тягти волокно потрібно не від центрального вузла, а від найближчого до клієнта розгалужувача.
За підрахунками російських колег, час прокладки традиційної волоконно-оптичної лінії в Москві становить від 4 до 10 тижнів, а прокладка лінії від розгалужувача до клієнта – максимум два тижні, а в більшості випадків 2-3 дня.
При побудові пасивної оптичної мережі великим плюсом є можливість гнучкого додавання нових розгалужувачів і клієнтів, що дозволяє мінімізувати початкові інвестиції при обслуговування нового району, бо виключає потребу закуповувати дорогі комутатори й створювати для них обслуговуючу інфраструктуру.
Напевно, найбільш складним моментом при обслуговуванні PON є діагностика несправностей, тому що в розгалужених деревоподібних системах дуже складно використати рефлектометри.
Однак сьогодні, більшість виробників PON разом з апаратною частиною поставляють ПЗ для збору статистики по кожному порту, по пакетах і т. інш., а це значно спрощує діагностику. Крім того, для діагностики можливих обривів створюють повну рефлектограму мережі, що дозволяє швидко виявляти навіть незначні зміни потужності світлового потоку.