3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое — технология GPON?!

Содержание

Технология PON — что это?

Мы уже публиковали обзорную статью о технологии PON и небольшой сборник частых вопросов по ней. Но в связи с расширением ассортимента оборудования для GEPON нам задают все больше вопросов о реализации, принципах работы этой сети и так далее.

Поэтому в ближайшее время мы опубликуем цикл статей о технологии PON, более подробно разбирающих эти нюансы. И начнем с основного: что это, чем хороши сети PON, и почему украинские поставщики, в основном, предлагают оборудование GEPON, а не GPON или EPON?

Что такое PON-технология?

Оптическое волокно предоставляет возможность передавать данные большого объема и с большой скоростью, в том числе такие требовательные к стабильности сигнала, как голос и видео. И это хорошо. Но оптический кабель стоит дорого, и выделять для каждого абонента отдельное волокно — непосильные траты для большинства провайдеров. И это плохо. Мало того, многие абоненты не используют весь потенциал выделенного оптоволокна, и большая его часть «простаивает».

Поэтому была разработана PON-технология — для максимально эффективного и экономного использования возможностей оптоволоконной сети. Основным преимуществом Passive optical network является организация подключения нескольких десятков абонентов к сети по ОДНОМУ оптоволокну. Реализовано это с помощью разделения передачи пакетов во времени (протоколы TDM и TDMA), а также разделения приема и передачи данных в разных волновых диапазонах.

Виды PON. Что выбрать: GEPON или GPON?

О прародителях современной PON — технологиях APON и BPON — уже нет смысла даже говорить. Низкая поддерживаемая скорость вкупе с довольно высокой ценой развертывания сети на их основе, — причина их ухода в прошлое. То же касается EPON, с ее 100 Мб/сек.

Украинскому провайдеру остается выбрать между GEPON и GPON. Несмотря на похожие названия и высокую скорость, это разные стандарты. Картинка ниже это иллюстрирует: если в GEPON пакеты данных передаются без особых изменений, то в GPON это происходит сложнее, с двойной «упаковкой» в кадры GEM и GTC. Кроме того, в GPON используются ATM-ячейки, которых нет в GEPON.

GPON поддерживает скорость в 2.5 Гбит, предлагает эффективную передачу TDMA-трафика и имеет несколько других преимуществ. Но все они перечеркиваются стоимостью оборудования (гораздо выше, чем в GEPON) и более сложной его настройкой. Лишь небольшой сегмент провайдеров, обслуживающий крупных серьезных клиентов или строящий огромные разветвленные сети, может позволить себе такую сеть.

Большинство украинских телекоммуникационных компаний выбирают GEPON:

  • пропускная способность такой сети отвечает стандартным современным требованиям (1 Гбит);
  • оборудование для GEPON дешевле, чем для GPON и легче настраивается;
  • по количеству подключаемых абонентов на 1 порт OLT (64) и максимальному радиусу сети (20 км) GEPON не уступает GPON.

Существует также технология 10GEPON, которая обещает скорость в 10 ГБит, но ее разработки все еще ведутся (с 2009 года).

Где можно протянуть PON (GEPON)?

Сети на основе PON-технологии универсальны. Они могут использоваться даже в тех условиях, когда невыгодно или нереализуемо организовать обычную оптоволоконную FTTH сеть или пробросить Wi-Fi линки.

Возьмем, к примеру, стандартную сеть на основе оптики, когда для каждого абонента выделяется отдельное волокно. Мы уже обсудили выше, что это невыгодно из-за стоимости самого кабеля. Добавьте к этому непременный атрибут такой сети — активное оборудование. Необходимо:

  • Купить свитчи и поставить в каждое место доступа, плюс предусмотреть более мощный коммутатор на агрегацию. Цена на свитчи (даже самые непритязательные) на несколько десятков абонентов начинается где-то от 400 долларов.
  • Оснастить SFP-модулями (они обычно не идут в комплекте к коммутаторам), медиаконвертерами и т. п.
  • Где-торазместить, и это «где-то» должно быть теплым сухим помещением.
  • Защитить от вандалов и воров (монтажный запирающийся шкаф или бокс).
  • Позаботиться об электропитании и о резервном питании (или UPS), на случай отключения электроэнергии.
  • Обеспечить настройку, мониторинг и сопровождение всего активного оборудования.

И если в условиях городской застройки это все хоть как-то реализуемо, то в частном секторе — маловероятно.

Для частного сектора отличное решение — Wi-Fi сети. Но здесь тоже могут быть камни преткновения: плотно «заселенный» эфир, отсутствие прямой видимости и тому подобное, когда выходом становится GEPON.

И кабельное телевидение в придачу

Подключение интернета по PON-технологии, помимо экономии на стоимости оптического волокна, имеет массу преимуществ:

Закупка активного оборудования сводится к минимуму. Фактически, вам нужно приобрести лишь одну головную станцию — OLT и абонентские терминалы-модемы (ONU). Причем цена последних может быть компенсирована абонентом в стоимости подключения.

Настройка и администрирование необходима будет только для OLT.

На всей протяженности GEPON используются только пассивные элементы — сплиттеры, которые не нуждаются в подаче питания и отапливаемом помещении.

В PON эффективно используется пропускная способность сети. Так как она является общей, то при бездействии одного или нескольких абонентов и снижении нагрузки на канал скорость возрастает у всех. Также пропорционально она и падает, однако ресурсов пропускной способности вполне достаточно даже при самой большой загрузке. Если мы поделим гигабит на 64 подключенных абонента (максимум), то каждому получается минимум 16 Мбит!

И дополнительный бонус — на основе GEPON можно предоставлять абонентам кабельное телевидение, используя ту же сетевую инфраструктуру. Передача данных ТВ ведется на другой длине волны.

Настройка оборудования

Блог о модемах, роутерах и gpon ont терминалах.

Технология GPON — оптическая сеть доступа

На сегодняшний день есть несколько разных способов подключения к сети Интернет. Условно их можно разделить на проводные и беспроводные. Технология GPON — это самая современная проводная технология доступа к сети интернет, которую активно продвигают крупнейшие провайдеры России — Ростелеком, Мегафон, МГТС. Давайте рассмотрим её подробнее.
Технология GPONGigabit Passive Optical Network — это пассивная оптическая сеть, благодаря которой провайдер может поставлять высокоскоростной доступ в Интернет со скоростью до 1 Гигибита в секунду. Канал при этом симметричен, то есть скорости входящего и исходящего канала равны. Топология сети ГПОН напоминает дерево, где на узлах ставятся пассивные разветвители — сплиттеры.

При этом к абоненту прямо в квартиру или частный дом заводится оптоволоконный кабель, ставится оптическая розетка и подключается GPON-терминал, который в народе обычно называют «оптический модем». Выглядит он практически так же, как обычный WiFi-роутер за тем лишь исключением, что в качестве внешнего WAN-порта на нём используется не Ethernet-разъём, а оптический порт (обычно стандарта SC).
Благодаря огромной для обычного клиента пропускной способности канала, у провайдера есть возможность предоставить абоненту сразу все доступные услуги:

К плюсам технологии GPON можно отнести абсолютную независимость оптоволокна от электромагнитных помех. Благодаря этому линию можно прокинуть на весьма большон расстояние без помех для качества предоставляемых услуг. По той же причине нет проблем в часы «пиковой нагрузки» со стороны линейно-кабельной сети Оптическая технология гарантирует связь без помех и снижения скорости в часы «пиковой» загрузки, без риска подключения к линии посторонних.

Какое оборудование нужно, чтобы подключить GPON?

Со стороны абонента ставится оптический модем ONT — это специальный маршрутизатор, который в качестве Uplink-порта имеет оптический разъём и предназначенный для передачи данных по оптическому волокну.

В остальном же это — обычный роутер с модулем WiFi, к которому Вы можете подключить домашний компьютер, ноутбук, телевизор, планшет или мобильный телефон. У устройства обычно имеется четыре Ethernet-порта, два FXS-порта для подключения телефонных аппаратов и разъём для подключения оптического кабеля.

На сегодняшний день, самими распространёнными модемами для технологии ГПОН являются устройства следующих производителей:

— Huawei (HG8245, HG8247)
— ZTE (ZXHN F660)
— Eltex (NTP-RG-1402GC-W, NTU-2V)
— SERCOM (RV6699, RV6688BCM)

По качеству работы лучше всех — это оборудование китайской компании Huawei. Всё остальное более низкого качества со всеми вытекающими последствиями.

Можно ли подключить GPON самостоятельно?

Нет, как правило, это сделать у Вас не получится
Во-первых , оптоволоконный кабель в Ваш дом или квартиру в любом случае будут заводить монтажники провайдера, которые установят розетку, из которой пигтейлом будет подключено устройство доступа.
Во-вторых , станционные OLT-терминалы работают только с определённым списком поддерживаемых ONT-роутеров. Соответственно, если Вы купите неподдерживаемое устройство, то оно на этой линии работать не будет.
В третьих , сейчас практически все операторы связи, предоставляющие доступ в Интернет по технологии подключения GPON, внедрили систему автоматической настройки абонентских модемов — ACS (Automatic Configuration Server), которая автоматически настроит девайс, но опять же при условии того, что он входит в список поддерживаемых.

Навигация по записям

Помогло? Посоветуйте друзьям!

Технология GPON — оптическая сеть доступа : 19 комментариев

Так же следует добавить, что если у вас на ONT оптический вход зеленого цвета (SC/APC), то и коннектор патчкорда, соединяющий Розетку и ONT тоже должен быть зеленым — разъем SC/APC. Зеленый коннектор в зеленый разъем, синий коннектор (SC/UPC) в синий разъем. СТРОГО так; если наоборот, то поцарапается полировка коннектора.

Читать еще:  Технология Intel My WiFi

и можно более подробно про настройку NTишек, я понимаю что конфигурацию он загрузит сам, но хотелось это сделать вручную так сказать поучиться и какие более распространены у вас в УР ставим только ELTEX. А про цвет разъема у зеленой сделан конус и синей этого нет.

Да особо подробно рассказывать то нечего. Настройка делается удалённо, вручную даже доступа нет — все параметрыподключений неактивны. Есть возможность только wifi настроить да порт прокинуть. Распространены больше всего Хуавеи и Элетексы. ЗТЕ как-то больше в МСК используются. У некоторых операторов даже Dasan встречаются, но я таких в живую не видел.

увы, в Самаре интернет застрял на 100 мегабитной витой паре максимум на очень долгое время. И даже это порой невозможно, например в моем многоквартирном доме ростелеком, транстелеком, билайн и теленет сообщают что у них нет свободных портов в моем подъезде уже 3 или четыре года.

Думаю, ближайшие год-два позиционная война провайдеров должна сдвинуть кого-то первым вложиться. Остальные за ним пойдут.

Спасибо за познавательную статью.

В часы пиковых нагрузок скорость не падает, но возрастает пинг!! Дело в том, что база опрашивает терминалы последовательно и при больших объёмах трафика время затраченное на опрос остальных терминалов ветки до возвращения к вашему устройству значительно увеличивается.

Странно. В своих сетях на оборудовании Huawei с таким не сталкивались.

Всем привет. Кто подскажет как подключить IPv6 на MAC/OS. Нигде не могу найти пошаговой инструкции.
Заранее признателен.

Помимо Huawei и ZTE еще есть Dasan Netwoks:dasannetworks.com/en/
Провайдер к которому я ныне подключен использует это оборудование. Ставят PON терминалы Dasan H640RW и H660RW.

на каком терминале можно создать домашнею сеть

Любой терминал, который умеет работать в режиме роутера. Например, Huawei 8245. А вообще, ничего не мешает поставить после терминала нормальный роутер и строить сеть с его помощью.

у меня так и было ericsson 063 стоял с роутером потом поставил ericsson 073 пишут что это роутер но сеть не сделать не видит оборудование друг друга

В казани, в доме, где сейчас приходится проживать, вчера приходил монтажник с таттелекома и поставил адсл модем. В этой девятиэтажке в центре города об оптике мечтать не приходится.

У нас в частные дома такое не ставят. Ставят розетку, затем конвертор и уже после него любой роутер и по логину и паролю подключается. У меня напрмер ростелеком.

Возможно ли при подключении к пон сети предоставить свой терминал,точно такой же как ставят у нас инстоляторы,только он б/у и им пользовались в сетях другова провайдера? Тоесть мак серийник или что там еще нужно уже были в базе. .

Это уже на умотрение провайдера — пойдёт он на это или нет.

ХаsаН спасибо за ответ,вытекает следущий вопрос. Допустим оборудование новое,все подходит,но оно свое не купленное у провайдера (РТ) и не взятое в аренду. Могут ли отказать в подключении к pon? Свое дешевле в 2 раза, вот думаю покупать или нет. В техподдержке точно не знают ответа, толи да, толи нет.

Конечно могут отказать. Ваше оборудование должно быть полностью совместимо с их станционным OLT терминалом. Только в этом случае могут пойти на встречу и то — просто из желания получить клиента. Если же оборудование не совместимо с OLT — даже разговаривать не будут.

Что такое пассивная оптическая сеть (PON)

PON (Passive Optical Network, пассивные оптические сети) – технологии широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну.

Суть технологии PON состоит в том, что ее распределительная сеть (преимущественно древовидной топологии) строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала по одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных разветвителей оптической мощности – сплиттеров, которые не требуют электропитания, настройки и управления, термошкафов, недороги и очень компактны.

Существуют 3 основные технологии построения пассивных оптических сетей:

1. APON ( ATM PON)/ BPON (Broadband PON).

Технология APON предусматривает передачу в сети PON ячеек ATM со скоростью 155 Мбит/с в каждом направлении. Во избежание наложения данных, поступающих от разных абонентов, OLT направляло на каждый ONT служебные сообщения с разрешением на отправку данных.

Дальнейшее совершенствование технологии привело к созданию и принятию нового стандарта – BPON. В спецификации BPON скорость передачи была увеличена до 622 Мбит/с. Была добавлена новая функциональная составляющая протокола, включающая передачу разнообразных приложений (голоса, видео, данные), что позволило расширить функциональные возможности технологии для взаимодействия с абонентом. Еще одним усовершенствованием было расширение полосы частот (длин волн), на которых идет передача данных.

В июле 2004 года специальная комиссия «Ethernet в первую милю» EFM (Ethernet in the first mile) комитета LMSC (LAN/MAN standards committee) IEEE создает стандарт 802.3ah, реализовав тем самым пожелания многих экспертов построить архитектуру сети PON, наиболее приближенную к широко распространенным в настоящее время сетям Ethernet.

Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1000 Мбит/с на основе IP-протокола для 16 (или 32) абонентов (скорость на абонента – более 30 Мбит/с при 32 ONT).

Исходя из скорости передачи, в статьях и литературных источниках часто фигурирует название GEPON (Gigabit Ethernet PON), которое также относится к стандарту IEEE 802.3ah. Дальность передачи в таких системах достигает 20км. Для прямого потока используется длина волны 1490 нм, 1550 нм резервируется для видео приложений. Обратный поток передается на 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока применяется специальный протокол управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol, MPCP)

Данная спецификация существенно расширяет возможности технологии по сравнению с предыдущими BPON и EPON.

GPON предполагает более эффективную обработку пакетов IP и кадров Ethernet. Скорость, предусматриваемая протоколом определяется значениями в 622 Мбит/c или 1,25 и 2,5 Гбит/с (для 32 ONT полоса на абонента – более 70 Мбит/с). Так же увеличивается максимальная нагружаемость единичного волокна точками приема и достигает значения 128 абонентов на волокно на расстоянии до 20км (с возможностью расширения до 60км). Появляется возможность варьирования скорости передачи прямого и обратного потока в дереве PON. GPON поддерживает трафик различного типа (TDM, SDH, Ethernet, ATM), а также развитые механизмы управления и защиты на уровне протоколов. Сеть работает в синхронном режиме с постоянной длительностью кадра.

Сравнительные характеристики технологий PON

Технические преимущества GPON перед EPON

Основные технические преимущества GPON перед EPON – более высокая скорость в нисходящем потоке и более эффективные механизмы для передачи трафика сетей с коммутацией каналов (TDM).

При равном коэффициенте разветвления на абонента сети GPON приходится вдвое большая скорость передачи в нисходящем потоке по сравнению с абонентом сети EPON.

При коэффициенте разветвления 1:32 абонент GPON получит полосу 73 Мбит/с, а абонент EPON – 30 Мбит/с; при распределении 1:64 соответственно – 36 Мбит/с и 15 Мбит/с.

В GPON поддерживается механизм регулировки уровней мощности, при котором центральный узел может заставить ONT изменить мощность передатчика на одно из трех значений. Информация о текущем уровне поступает от каждого ONT в восходящем потоке. В EPON на абонентском узле поддерживается только один уровень мощности.

Технология пассивных оптических сетей GPON позволяет увеличить пропускную способность сети, обеспечивает высокое качество передачи видеосигнала с предоставлением новых сервисов. Сеть строится с помощью пассивных делителей оптической мощности (сплиттеров), не требующих питания и обслуживания. Особенностью технологии является 100% оптический канал от АТС до клиента, что позволяет повысить качество передачи сигнала (голоса, данных, видео) и в десятки раз увеличить скорость передачи данных.

GPON предоставляет масштабируемую структуру кадров при скоростях передачи от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/c, и допускает системы как с одинаковой скоростью передачи прямого и обратного потока в дереве PON, так и с разной.

Общая структура пассивной сети передачи данных

Оптическая сеть ШПД по технологии GPON представлена на рисунке ниже состоит из трех основных частей:

1) Станционный участок;

2) Линейный участок ;

1) Станционный участок – это активное оборудование OLT, смонтированное на узле связи в помещении АТС.

2) Линейный участок – это волоконно-оптический кабель, шкафы, сплиттеры, коннекторы и соединители, располагающиеся на всем пространстве между станционным и абонентским участком.

а) Магистральный участок – это кабель, прокладываемый от кросса (ODF) на АТС в направлении территории с большой группой зданий (район, квартал) и завершающийся оптическим распределительным шкафом (ОРШ);

б) Распределительный участок – это кабель, выходящий из ОРШ и прокладываемый преимущественно внутри зданий вертикально по межэтажным стоякам.

3) Абонентский участок – это персональная абонентская разводка одноволоконным дроп-кабелем (реже двухволоконным) от элементов общих распределительных устройств до оптической розетки и активного оборудования ONT в квартире абонента (или до группового сетевого узла ONU, смонтированного в офисе корпоративного клиента).

Самым сложным и капиталоёмким является линейный участок, состоящий из множества разнообразного пассивного оборудования и большого количества строительно-монтажных работ, поэтому очень важно применение наиболее оптимальных методов его построения.

На сети может быть использована как одноуровневая (однокаскадная), так и многокаскадная схема с последовательным размещением сплиттеров.

Количество уровней каскадирования зависит от суммарного вносимого затухания сплиттеров, коэффициента ветвления PON интерфейсов OLT (у GPON это 1:32 или 1:64) и требований к полосе пропускания для каждого абонента.

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.

Читать еще:  Как изменить IP адрес в Интернете

Технология GPON

Технология GPON или Gigabit PON стала внедряться относительно недавно. Разберемся, что стало предпосылками появления технологии GPON, какие у неё перспективы, а также сравним её с конкурирующими технологиями – PON и GEPON.

В 2014 году будет отмечаться 45-летие первого компьютерного сеанса связи, проведенного в США на расстоянии около 640 км. Это событие считается началом зарождения Интернета. Правда, предшествующая Всемирной паутине сеть ARPANET в то время была доступна очень узкому кругу людей и организаций. Подключение же к ней «посторонним» счастливчикам, обладающим компьютерами, стало возможно только в 1991 году. И лишь появление в 1993 году веб-браузера NCSA Mosaic обеспечило предпосылку взрывного роста мировой интернет-аудитории. Так что история «массового Интернета» на текущий 2013 год насчитывает всего 20 лет.

В первое десятилетие развития глобальной сети среди пользователей, обращавших внимание на такой показатель как «пропускная способность канала связи (скорость передачи данных в битах)» или связанную с ним характеристику «полоса пропускания», были «считанные единицы» людей, знакомых с теоретическими основами радиотехники. А сегодня о «скоростях в Интернете» рассуждают все. И все хотят иметь в распоряжении «высокоскоростной Интернет».

Почему именно высокоскоростной? И где тот предел, с которого можно считать доступ в Интернет «высокоскоростным»?

У массового пользователя скорость Интернета ассоциируется, прежде всего, с интервалами времени загрузки «тяжелых» видео-, музыкальных и графических файлов, количество которых в Сети растет в геометрической прогрессии, да и сами они «укрупняются». Корпоративным потребителям онлайн-услуг (а с недавнего времени еще и «облачных») нужна высокая скорость реакции на запросы в используемых системах управления бизнесом.

Значит, высокоскоростной Интернет – это насущная необходимость, а не прихоть (как для «юзеров», так и для компаний). «Граница» же, с которой начинается высокоскоростной Интернет, на сегодняшний день, по мнению специалистов, проходит на уровне 10 Мб/c.

«Оптика» вытесняет «медь»

Всемирная компьютерная сеть начала развиваться на базе существующих телефонных линий с использованием технологий xDSL. Самая «продвинутая» разновидность этого «медного» семейства — модемная технология ADSL2+ обеспечивает скорость входящего потока 24 Мб/с (исходящего — 1,2 Мб/с). В настоящее время она является безусловным лидером по количеству подключений во всех странах мира. Однако «медные» линии связи, проложенные десятки лет назад, устаревают как физически, так и морально и постепенно заменяются оптическими сетями FTTx, использование которых позволяет на два порядка повысить скорость обмена информацией в Интернете. А в недалекой перспективе – еще больше.

В последнее пятилетие процесс замены медных кабельных трасс на оптические нарастает и, по расчетам аналитиков, еще через пять лет соотношение «оптика/медь» в телекоммуникациях кардинально изменится в пользу «оптики».

Архитектура FTTx (Fiber to the x) представляет собой отрезок оптоволоконной линии связи, подключенный с одной стороны к приемопередающей станции OLT (Optical Line Terminal — оптический линейный терминал), установленной у оператора, а с другой – к приемопередающим модулям абонентов – ONT (Optical Network Terminal) или ONU (Optical Network Unit).

ONT – терминал индивидуального пользования (его также называют оптическим модемом), устанавливаемое в квартире. ONU – предназначено для установки в распределительном шкафу многоквартирного дома и имеет несколько портов для подключения компьютеров, телевизоров, телефонов, находящихся в соседних квартирах.

ONT и ONU преобразуют оптические сигналы, поступившие от OLT, в электрические (направляемые, например, в компьютеры, телевизоры, телефоны), а также выполняют обратное преобразование электрических сигналов, поступивших от терминалов пользователей, в оптические, которые отправляются в OLT.

Если в отрезок оптической линии внедрить сплиттеры (пассивные разделители сигнала, поступающего от OLT) и к их выходам подключить ONT, то такой переход от одноволоконной структуры FTTx к древовидной приведет к образованию пассивной оптической сети – PON (Passive Optical Network).

Работа PON состоит в организации множественного доступа через одно оптоволокно посредством временного мультиплексирования (Time Division Multiplexing Access – TDMA) и частотного разделения трактов приема и передачи (Wavelength-Division Multiplexing – WDM). Мультиплексоры WDM, работающие в составе OLT и ONT, разделяют прямой (входящий) и обратные (исходящие) сигналы, транслируемые на разных длинах волн (прямой – 1,49 мкм, обратный – 1,31 мкм). К этим потокам может быть добавлен сигнал кабельного телевидения, передаваемый на длине волны 1,55 мкм.

Первые ростки технологий PON появились около 15 лет назад, и за прошедшее время Международным союзом электросвязи (МЭС) выпущено пять стандартов передачи данных по оптоволокну. Активное оборудование, выпущенное в соответствии с требованиями этих стандартов, обеспечивает скорости от 155 Мб/с до 2488 Мб/с. Об особенностях этих стандартов будет рассказано ниже, а пока что подчеркнем, что общими для всех разновидностей технологий PON достоинствами являются возможности простого наращивания абонентской базы, ее обслуживания и модернизации, а также низкие (по сравнению с «медными» технологиями) эксплуатационные затраты.

GPON: движущая сила стандарта

Первый стандарт семейства PON – APON (ATM PON) был утвержден МЭС в конце 1998 года и уже в следующем году американские и японские операторы связи приступили к строительству пассивных оптических линий. Передача данных по этому стандарту осуществляется на базе протокола ATM, описывающего способ коммутации и мультиплексирования, основанный на передаче данных в виде ячеек фиксированного размера (ячеек ATM). Скорость передачи данных – 155 Мб/с.

Внесение в APON новых технологий, в частности, динамического назначения полосы в зависимости от приложений, поддержки протоколов SDH, FE, GE, SDI PAL, El, E/FE и телефонии, обеспечило дополнительную функциональность в областях трансляции речи, разнообразного видеоконтента и телевещания (первое появление в PON третьей длины волны). Что и обусловило утверждение «дочернего» стандарта APON – BPON (Broadband PON). При этом скорость передачи данных повысилась до 622 Мб/с.

Следующим «звеном в цепочке» APON – BPON стал стандарт GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network), реализация которого обеспечивает работу сети как в симметричном, так и в асимметричном режимах. Чаще используется второй режим, при котором скорость передачи данных в прямом потоке достигает 2,488 Гб/с, а в обратном – 1,244 Гб/с (обычно эти числа округляют и говорят о 2,5 Гб/с и 1,25 Гб/с).

Обычно к оптическому модему (ONT) сети стандарта GPON домашний ПК подключается либо по витой паре, либо по беспроводной связи (Wi-Fi). В ONT также есть порты для подключения телевизора и VoIP-телефона.

Базовым протоколом в технологии GPON стал GFP (Generic Framing Protocol), хотя используются также рекомендации TDMA, SDH, Ethernet, ATM.

Параллельно с совершенствованием PON-технологий в мире происходило развитие оптических сетей Ethernet и достижения этой коммуникационной «ветви» в области высокоскоростной передачи данных были использованы в стандарте EPON (Ethernet PON), который был разработан на базе протокола MPCP (Multi-Point Control Protocol), осуществляющего управление множеством узлов. А его улучшенная версия – GEPON (Gigabit EPON) по своим характеристикам и возможностям сегодня уступает только безусловному лидеру PON-технологий – GPON.

Что «бросается в глаза» в приведенном мини-обзоре технологий, используемых в пассивных оптических сетях? – То, что различия в их функциональности обусловлены главным образом тем, какие протоколы передачи данных положены в основу стандартов.

GPON и GEPON: простая арифметика

Если известны числовые показатели (или даже описания), выражающие какие-либо характеристики объектов, которые нужно сравнить, то такое сравнение произвести довольно просто, размещая соответствующие числа в строку или в столбик. И сразу же будет видно, «кто кого лучше». Проведем такое сравнение GPON и GEPON.

Итак, скорость передачи в прямом потоке у GPON – 2,5 Гб/с, а у GEPON – 1,25 Гб/с.

Максимальное число абонентских узлов на одно волокно у GPON – 64, а у GEPON – 16, что обуславливает более низкую стоимость порта на одного абонента в оптическом терминале оператора, произведенном по стандарту GPON, и значительно меньшее потребление электроэнергии станционным оборудованием, чем при использовании операторского оборудования стандарта GEPON.

Загруженность полосы пропускания по технологии GPON – не менее 93%, а по GEPON – не более 60%. Это различие обусловлено тем, что в активном оборудовании GPON, используется технология фрагментации кадров GEM (GTC Encapsulation Method), повышающая эффективность использования полосы пропускания. В технологии же GEPON такого инструмента нет.

Вот и вся «простая арифметика», объясняющая популярность GPON.

GPON: кабели внутридомовой разводки

Сеть GPON состоит из магистральных и распределительных линий связи. Протяженность магистральных трасс GPON в настоящее время достигает 20 км (в ближайшие годы разработчики технологии GPON обещают увеличить максимальную длину магистрального оптоволокна до 60 км). Магистральные участки прокладываются (подробнее о прокладке оптоволоконного кабеля) с использованием традиционных методов воздушной или подземной прокладки оптических кабелей с защитной оболочкой, которая обеспечивает долговечность эксплуатации кабельной линии в условиях повышенной влажности и перепада температур.

Для распределительной инфраструктуры GPON, создаваемой, например, в пределах многоквартирного дома, применяются дроп- и райзер-кабели. Особенностью «этажных» дроп-кабелей, предназначенных для ответвления оптической линии от подвесного распределительного кабеля, является предоставляемая их конструкцией возможность «гибкой» трассировки с малыми радиусами изгиба.

Райзер-кабели, применяемые для вертикальной межэтажной разводки, содержат 6-12 оптических волокон, которые легко укладываются в кассетах, а для их сварки требуется существенно меньшее время, чем при сварке оптических волокон других видов кабелей.

GPON: скорость эволюции нарастает

Преимущества стандарта GPON по сравнению с другими разновидностями технологий PON были неоспоримы уже с момента его утверждения в 2003 году. Однако к 2010 году в России пользователей ШПД на основе GPON «набралось», по данным компании J’son & Partners Consulting, всего 80 тысяч. Основным барьером к большему росту, как это почти всегда случается с продуктом, появившимся на рынке, была высокая цена активного оптического оборудования. В последние несколько лет цены на станционные приемопередатчики и абонентские оптические модемы заметно снизились, благодаря чему к началу 2017 года (по прогнозам аналитиков той же компании) количество российских пользователей GPON приблизится к 6 млн, то есть за семилетку увеличится почти в 75 раз!

Такой темп эволюции будет обусловлен в первую очередь строительством сетей GPON, которое уже два года назад начали крупнейшие операторы связи «Ростелеком» и МГТС. Вторым фактором, стимулирующим распространение GPON, является повышение привлекательности этой технологии ШПД для абонентов, которая обуславливается ожидаемыми пользователями (и обещаемыми разработчиками) введением в GPON дополнительных сервисов и интерфейсов.

Читать еще:  WiFi: подключение ограничено или сеть ограничена. Решение

Оптоволоконная сеть по технологии GPON – достойная замена медного кабеля

Обеспечение высокоскоростного доступа к Сети с возможностью передавать большие объёмы данных – главная характеристика, которая позволяет провайдеру успешно конкурировать на рынке интернет-услуг. Подробнее узнаем о технологии GPON, её преимуществах и недостатках, возможностях самостоятельного подключения.

GPON: описание технологии

Сегодня популярны несколько типов подключения, которые условно делят на проводные и беспроводные. GPON — это современнейшая проводная технология доступа к Сети интернет. Провайдер благодаря использованию пассивной оптической сети может предоставлять доступ в интернет со скоростью до 1 Гбит/сек., о чём говорит расшифровка аббревиатуры – Gigabit Passive Optical Network. Канал симметричен, а конфигурация графа по описанию схожа с деревом, где на вершинах стоят сплиттеры – пассивные разветвители.

Технология предусматривает получение по одному кабелю двух-трёх услуг связи. За счёт высокой скорости оптоволокна GPON можно одновременно смотреть ТВ-каналы с высоким разрешением, загружая фильмы из Сети, заниматься интернет-сёрфингом на планшете. Принцип работы технологии предусматривает, что количество подключенных устройств на скорость не оказывает влияния.

К квартире от общего кабеля прокладывают отдельный оптический. Его подключают к специальному терминалу, устанавливаемому в жилище абонента. Через устройство и происходит подключение всех услуг — интернета, телевидения и телефона. Поскольку встроен Wi-Fi-модуль в терминале GPON, не нужен роутер, чтобы подключить к Сети любое устройство без проводов.

Монтаж терминала проводят максимально близко к отверстию, через которое проложен кабель. Из-за хрупкости последнего провод легко повредить, а восстанавливать дорого. При выборе места для монтажа учитывают доступность розетки для терминала. После установки проводят настройку заказанных услуг.

Пропускная способность сети

Общая метрическая характеристика равна 1 Гбит/сек. Но она не означает, что абонент получит доступ с такой скоростью. Важный фактор, который влияет на показатель, – мощность роутера. Как правило, скорость обмена данными, получаемая абонентом, – 500 Мбит/сек. Для примера: при таком значении фильм в высоком разрешении, который весит около 7-8 Гб, удастся скачать за 5 минут.

Цифровое ТВ

Технология GPON предоставляет услуги телевидения в формате высокого разрешения. Количество каналов зависит от выбранного пакета. Все цифровые. Качество картинки стабильно даже при использовании интернета сразу тремя-четырьмя людьми. При наличии двух-трёх телевизоров цифровое ТВ будет доступно на всех.

Телефонная связь

Оптоволокно обеспечивает чистый звук, без посторонних шумов, прерываний. Функционал зависит от аппарата: возможна отправка сообщений, если устройство поддерживает опцию. Абоненту доступны настройка переадресации, ожидания и удержания звонка, конференц-связь.

Оборудование для подключения

У абонента сотрудники провайдера устанавливают оптический терминал ONT – специальный модем. У маршрутизатора, предназначенного для передачи данных по оптоволокну, в качестве Uplink-порта выступает оптический разъём. Это основное отличие от обычного роутера. В остальном они выполняют одинаковые функции: через него абонент подучает доступ к Сети с персонального компьютера, ноутбука, планшета, с помощью встроенного Wi-Fi модуля подключает телевизор.

Помимо разъёма для подсоединения оптического кабеля, у терминала четыре Ethernet- и два FXS-порта для подсоединения телефонных аппаратов и. Распространены терминалы для оптоволоконной технологии следующих производителей:

  • Huawei (HG8245, HG8247);
  • ZTE (ZXHN F660);
  • Eltex (NTP-RG-1402GC-W, NTU-2V);
  • SERCOM (RV6699, RV6688BCM).

Самостоятельное подключение: возможно или нет

Абонент не сможет подключиться сам. Отмечают такие причины:

  1. Оптоволоконный кабель в дом или квартиру прокладывают монтажники провайдера. Они установят розетку, из которой коммутационным шнуром подключат терминал.
  2. Станционные OLT-терминалы работают только с определённым списком поддерживаемых ONT-роутеров. При самостоятельной покупке высока вероятность, что абонент приобретёт неподдерживаемое устройство – оно на линии работать не будет.
  3. Большинство операторов связи, предоставляющих доступ в Сеть по оптоволоконной технологии, внедрили систему автоматической настройки абонентских модемов — ACS. Но если устройство не входит в список поддерживаемых, то отрегулировать автоматически его не получится.

Достоинства и недостатки

Оптические кабели обеспечивают мощный канал передачи данных, в сравнении с медными. Он даёт возможность на высокой скорости загружать файлы из Сети, подключить цифровое ТВ, охранные сигнализации, видеонаблюдение, телеметрию.

GPON, XPON, OLT, EPON: полный разбор простыми словами от Хомяка

Всем привет! И сегодня мы поговорим про PON. Passive Optical Network – технология пассивных оптических сетей, основанная на древовидной волоконно-кабельной архитектуре без использования активных разветвителей сигнала. Вместо узлов связи, требующих доступ к электричеству, оптический сигнал разделяется с помощью сплиттеров, работающих без электропитания и дополнительных настроек. А теперь подробнее.

Ключевое назначение

PON – эффективно и экономично распределять возможности оптоволоконной сети. Провайдерам больше не придется проводить к каждому абоненту дорогостоящее волокно. Намного проще и дешевле соорудить распределительную сеть со сплиттерами и по одному оптоволокну с помощью распределительной оптики довести сигнал до каждой квартиры.

Различают разные способы построения PON:

  • ATM PON (APON) с пропускной способностью до 155 Мбит/с.
  • EPON (GEPON) c 1,25 Гбит/c.
  • GPON – наиболее прогрессивную ветвь развития «Passive Optical Network» со скоростью до 2,5 Гбит/c.

Кроме возросшей пропускной способности GPON эффективнее справляется с обработкой пакетов данных IP и Ethernet, разрешает распределять канал вплоть до 128 абонентов на расстоянии до 20 и даже 60 км. Плюс предполагает наличие развитых механизмов защиты передаваемой информации. Встречается у отечественных провайдеров и технология xPON предлагающая те же преимущества и аналогичный способ применения.

Дополнительные преимущества технологии GPON для провайдеров

  • Экономичность. Точные расценки на качественный медный неэкранированный кабель (UPT) варьируются и начинаются с 20 рублей (а то и дороже). Распределительная оптика обходится дешевле в 5 раз. Вторая сторона медали тоже за GPON: если для оптоволокна приходилось искать место для узлов связи (преимущественно на крышах многоэтажек), платить за электроэнергию и думать о безопасности (если не закрывать чердак, то любопытные подростки могут еще и нарушить работоспособность линии), то со сплиттерами даже экспериментировать не придется.
  • Доступность. Витая пара, способная организовать гигабитное подключение, едва ли способна превысить 100 метров. Дальше уже начинаются проблемы с приемом и передачей сигнала. С GPON расстояния в 20 километров – не придел. Как результат – единожды организованная головная станция поможет обслужить целый квартал, и скорость GPON не изменится.
  • Эффективность. Раз уж электричество для сплиттеров не нужно и обслуживание происходит в пассивном режиме, то и перепады электропитания в парадной не страшны.
  • Пассивность. Стандартный кабель диаметром в 3 миллиметра с легкостью протиснется даже в занятых проводами межэтажных шахтах еще советских многоэтажных домов. А вот с классической витой парой подобное едва ли произойдет – монтажникам придется экспериментировать и выводить оптоволокно через улицу. С технологией PON все работает иначе – волокно разделяется с помощью сплиттеров на каждом этаже, не занимает много места и не требует доступа к электричеству.

Остальные преимущества тянут на художественный вымысел – и о «развивающейся технологии» с гарантированным высоким качеством, и о круглосуточной стабильности сигнала днем и ночью, и о стандартах, принятых в Европе и, наконец, добравшихся до РФ. Перечисленные детали напоминают лишь маркетинговый ход и никак не связаны с GPON.

Более подробно советую почитать про витую пару и оптоволокно.

Структура сети

Представить широкополосный доступ к интернету через GPON поможет схема, разделенная на части. Станционный участок отображает активное оборудование OLT (приемопередающий модуль) – принимающее разные сигналы, подготовленные на узле связи. Линейный «путь» показывает положение оптоволоконного кабеля, шкафов с разветвителями и коннекторами, встречающимися на пути от узлов до оборудования принимающей стороны.

Абонентский участок – персональная и устанавливаемая в квартире каждого отдельного абонента разводка от ONT или ONU (оборудования, принимающего и распределяющего сигнала).

В цифрах структура сети выглядит так – от головной станции (узлов связи) выходит от 4 до 8 и более сегментов, которые в дальнейшем разделяются еще и сплиттерами, способными выдержать до 128 абонентов за раз. В результате станция на 8 сегментов стабильно обслуживает до 1024 пользователей.

Распределяют нагрузку специальные стандартны частотного и временного мультиплексирования (FDM и TDM). Частотное предполагает использование волн разной длины в одном канале, а временное – разбирает пакеты данных IP и передает тем пользователям, которые ожидают ответа.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии GPON сосредоточены непосредственно вокруг деятельности провайдеров, желающих тратить меньше денежных средств на реализацию, обслуживание и подготовку новых подключений к широкополосному интернету.

Благодаря возможности объединить в распределительной сети доступ к интернету, телефонии и телевидению, и отказаться от оптоволоконных кабелей для каждого абонента (а заодно и от распределительных узлов, потребляющих кучу электричества) экономия становится особенно заметной. А ведь еще и жизнь монтажников становится проще – никакого поиска ключей от чердака и попытки просунуть в шахту по три «провода» за раз – для телефона, интернета и телевидения.

К недостаткам технологии GPON привычно относят проблемы с выбором сетевого оборудования. Те же роутеры и модемы редко продаются в розницу, как и оптический GPON-терминалы. Но, даже если оборудование приобрести, то шансы вручную настроить разветвление сигнала и доступ к сети приближаются к нулю. И дело даже не в знаниях, а в проприетарности – абонентский терминал одного производителя зачастую несовместим с головной станцией другого.

Остальные недостатки связаны с возможностью физического повреждения кабеля – с нарушением схемы построения и отключением от домашнего интернета. А потому линия GPON в квартирах монтируется непосредственно рядом с отверстием, откуда протянуто волокно. Не помешает и розетка рядом для подключения оборудования.

Но главное – оптику нельзя применять в том же ключе, как и витую пару. Если раньше Ethernet разрешал подключить все напрямую к компьютеру или ноутбуку, телевизору или даже совместимому процессору, то с GPON сначала потребуется тот самый преобразователь из оптики в электричество, который устанавливается провайдером у каждого абонента. И лишь после преобразования появится знакомый Ethernet-порт.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector