PON-tehnologija - pasivne optičke mreže

Proširenje publike potrošača Internet usluga i, sukladno tome, korisnici širokopojasnih mreža zahtijevaju uvođenje novih tehnologija. Alati za komunikaciju podataka trebali bi se redovito povećavati propusnost linije komunikacije, što prisiljava servisne tvrtke na ažuriranje kanala za prijenos podataka. No, osim porasta količine prenesenih podataka, postoje i drugi problemi koji se izražavaju povećanjem troškova servisiranja masivnih mreža i širenjem raspona potreba krajnjih korisnika. Jedan od načina skupljanja optimizacije izvedbe telekomunikacijski sustavi je PON tehnologija, koja također omogućuje spasiti potencijal mreža za daljnje širenje njihovog kapaciteta i funkcionalnosti.

Optička vlakna i PON tehnologija

Novi razvoj olakšava tehničku organizaciju i daljnji rad informacijskih mreža prijenosa podataka, no to se postiže uglavnom zbog prednosti uobičajenih optičkih vodova. Čak i danas, na pozadini uvođenja high-tech materijala nastavio korištenje kanala izgrađen na starenje telefonskih parova i sredstva za xDSL. Očigledno je da pristupna mreža na takvim elementima znatno gubi učinkovitost od vlakno-koaksijalnih linija, što se također ne može smatrati nečim produktivnim prema standardima današnjice.

Alternativa tradicionalnim mrežama i bežičnom komunikacijski kanali dugo stoji optičko vlakno. Ali ako je prije postavljanja takvih kablova nemoguć zadatak za mnoge organizacije, danas su optičke komponente postale mnogo pristupačnije. Zapravo, prije, optička se vlakna koristila za služenje običnim pretplatnicima, uključujući Ethernet tehnologija. Sljedeća faza razvoja bila je telekomunikacijska mreža, izgrađena na arhitekturi Micro-SDH, koja je otvorila temeljito nova rješenja. Upravo u ovom sustavu koncept PON mreža je pronašao njegovu primjenu.

Mrežna standardizacija

Prvi pokušaji standardizacije tehnologije bili su napravljeni u 1990-ima, kada je skupina telekomunikacijskih tvrtki počela provoditi ideju višestrukog pristupa jednom pasivnom vlaknima. Kao rezultat toga, organizacija je imenovana FSAN, okupljaći operatore i proizvođače mrežne opreme. Glavni cilj FSAN-a bio je stvaranje paketa s općim preporukama i zahtjevima za razvoj PON hardvera, tako da proizvođači i davatelji opreme mogu raditi zajedno u istom segmentu. Do danas, pasivne komunikacijske linije na temelju PON tehnologije organizirane su u skladu s ITU-T, ATM i ETSI standardima.

Načelo rada mreže

Glavna značajka PON ideje je da infrastruktura djeluje na temelju jednog modula, koji je odgovoran za funkcije primanja i prijenosa podataka. Ova komponenta nalazi se u središnjem čvoru OLT sustava i omogućuje posluživanje mnogih pretplatnika s informacijskim tokovima. Krajnji prijamnik je ONT uređaj, koji zauzvrat također djeluje kao odašiljač. Broj pretplatničkih točaka priključenih na centralni prijemni modul ovisi samo o snazi ​​i maksimalnoj brzini korištene PON opreme. Tehnologija, u načelu, ne ograničava broj sudionika u mreži, ali za optimalno korištenje resursa, telekomunikacijski projekti još uvijek postavljaju određene barijere sukladno konfiguraciji određene mreže. Tijek informacija od centralnog prijamnog-odašiljačkog modula do pretplatničke jedinice prenosi se na valnoj duljini od 1550 nm. Obrnuto, obrnuti prijenos podataka s potrošačkih uređaja na OLT točku prenosi se s valnom duljinom od oko 1310 nm. Te se tijekove treba razmotriti odvojeno.

Naprijed i natrag

Glavni (odnosno, izravni) tok s centralnog modula mreže odnosi se na emitiranje. To znači da optičke linije segmentiraju ukupni protok podataka, alocirajući polja adrese. Dakle, svaki pretplatnički uređaj "čita" samo informacije namijenjene posebno za nju. Ovo načelo distribucije podataka može se nazvati demultiplekserom.

Zauzvrat, obrnuto strujanje koristi jednu liniju za emitiranje podataka svih pretplatnika povezanih s mrežom. Tako se koristi shema višestrukog pristupa s dijeljenjem vremena. Kako bi se isključila mogućnost prijelaza signala iz nekoliko čvorova za primanje informacija, svaki uređaj pretplatnika ima vlastiti raspored za razmjenu podataka s ispravkom kašnjenja. Ovo je opći princip kojim se PON-tehnologija ostvaruje u smislu interakcije modula za primanje i odašiljanje s krajnjim korisnicima. Međutim, konfiguracija izgleda mreže može imati različite topologije.

Topologija točka do točke

U tom se slučaju koristi P2P sustav, koji se može izvesti za zajedničke standarde i za konkretne projekte koji uključuju, na primjer, upotrebu optičkih uređaja. U smislu sigurnosti podataka pretplatničkih točaka, internetska veza ovog tipa pruža maksimalnu moguću sigurnost za takve mreže. Međutim, polaganje optičke linije za svakog korisnika provodi se odvojeno, tako da se trošak organiziranja takvih kanala značajno povećava. Na neki način to nije opća, već pojedinačna mreža, iako je centar s kojim operira čvor pretplatnika, može poslužiti i drugim korisnicima. Općenito, ovaj pristup prikladan je za korištenje velikih pretplatnika, koji su posebno važni za sigurnost linije.

Topologija "prsten"

Ova se shema temelji na konfiguraciji SDH i najbolje se otkriva u mrežama okosnica. Obrnuto, optičke linije prstena manje su učinkovite u radu pristupnih mreža. Dakle, prilikom organiziranja gradske autoceste, čvorovi se nalaze u fazi razvoja projekta, ali pristupne mreže ne pružaju mogućnost procjene broja čvorova pretplatnika unaprijed.

S obzirom na slučajnu privremenu i teritorijalnu vezu pretplatnika, shema prstenova može biti znatno komplicirana. U praksi, takve konfiguracije često se pretvaraju u kružne krugove s mnogo grana. To se događa kada se uvođenje novih pretplatnika provede prekidanjem postojećih segmenata. Na primjer, u komunikacijskoj liniji mogu se formirati petlje koje su spojene u jednoj žici. Kao rezultat toga, postoje "slomljeni" kabeli koji u procesu rada smanjuju pouzdanost mreže.

Značajke EPON arhitekture

Prvi pokušaji za izgradnju Pon mrežu za približno pokrivenost potrošače na Ethernet tehnologiji, su u 2000. godini, platforma za razvoj načela formiranja mreža postala je arhitektura EPON, a kao glavni standard uveden IEEE specifikacija, na temelju koje su razvijene pojedinačne odluke za organizaciju pON mreža. EFMC tehnika, na primjer, na popravak topologija „točka do točka”, upotrebom bakar upletena para. Ali danas, ovaj sustav se gotovo nikada ne koristi u vezi s prijelazom na vlakno. Kao alternativa, više obećavajuća područja su još uvijek tehnologija se temelji na ADSL.

U modernom standardni oblik EPON se provodi s nekoliko shema povezivanja, ali glavni uvjet njegove primjene je uporaba vlakana. Osim upotrebe različitih konfiguracija, tehnologija PON povezivanja prema EPON standardu također omogućuje korištenje određenih optičkih primopredajnih mogućnosti.

Značajke GPON arhitekture

GPON arhitektura omogućuje implementaciju pristupnih mreža na temelju APON standarda. U procesu organiziranja infrastrukture, povećanje propusnost mreži, kao i stvaranje uvjeta za učinkovitiji prijenos aplikacija. GPON je skalabilna struktura okvira koja korisnicima omogućuje da služe pretplatnicima brzinom brzine informacija do 2.5 Gbit / s. U tom slučaju, obrnuti i izravni tokovi mogu raditi na jednom ili s različitim načinima velike brzine. Dodatno, pristupna mreža u GPON konfiguraciji može osigurati bilo koju inkapsulaciju u transportnom sinkronom protokolu bez obzira na uslugu. Ako je u SDH moguće provesti samo statičku podjelu bendova, tada novi GFP protokol u GPON strukturi uz očuvanje karakteristika SDH okvira omogućuje dinamičku raspodjelu bendova.

Prednosti tehnologije

Među glavnim prednostima optičkih vlakana u PON shemi su nedostatak međupovezanosti između središnjeg odašiljača i pretplatnika, ekonomičnosti, jednostavnosti povezivanja i jednostavnosti održavanja. U velikoj mjeri, ove prednosti su zbog racionalne organizacije mreža. Na primjer, izravno je omogućena internetska veza, tako da neuspjeh jednog od susjednih pretplatničkih uređaja ni na koji način ne utječe na njegovu izvedbu. Iako je niz korisnika, naravno, ujedinjen povezivanjem s jednim centralnim modulom, na kojem ovisi kvaliteta usluge svih sudionika infrastrukture. Također treba uzeti u obzir stabla topologiju P2MP, koja optimizira optičke kanale do maksimuma. Zahvaljujući ekonomičnoj distribuciji prijenosnih i prijenosnih podataka, ova konfiguracija osigurava učinkovitost mreže, bez obzira na mjesto pretplatničkih jedinica. Istodobno se mogu unijeti novi korisnici bez radikalnih promjena postojeće strukture.

Nedostaci PON mreže

Široka upotreba ove tehnologije i dalje je otežana nekoliko značajnih čimbenika. Prije svega, ovo je složenost sustava. Operativne prednosti mreže ove vrste mogu se osigurati samo ako je početno izvršenje kvalitetnog projekta uzimajući u obzir različite tehničke nijanse. Ponekad izlaz iz situacije je pristupna tehnologija PON, koja osigurava organizaciju jednostavne tipološke sheme. No, u ovom slučaju potrebno je pripremiti još jedan nedostatak - nedostatak mogućnosti rezerviranja.

Ispitivanje mreže

Kada su završene sve faze početnog razvoja mrežne sheme i provode se tehničke aktivnosti, stručnjaci počinju testirati infrastrukturu. Jedan od glavnih pokazatelja visoke kvalitete mreže je prigušenje na liniji. Za analizu kanala za prisutnost problemskih zona koristi se optički ispitivači. Sva mjerenja su izrađena na aktivnoj liniji pomoću multipleksera i filtara. Velika telekomunikacijska mreža obično se ispituje pomoću optičkih reflektora. No, takva oprema zahtijeva posebnu obuku korisnika, a da ne spominjem činjenicu da dešifriranje tragovi trebali angažirati stručne skupine.

zaključak

Uz sve složenosti u prijelazu na nove tehnologije, tvrtke koje pružaju telekomunikacijske usluge brzo svladavaju uistinu učinkovita rješenja. Postupno se širi i neugodno u tehničkoj izvedbi svjetlovodnih sustava, što uključuje tehnologiju PON. Rostelecom, na primjer, počeo je uvoditi usluge novog formata već 2013. godine. Pristup mogućnostima PON optičkih mreža prvo su primili stanovnici regije Leningrad. Ono što je najzanimljivije, davatelj usluga je osigurao optičku infrastrukturu, čak i lokalna sela. U praksi, to dopušteno pretplatnicima ne koristi samo telefonsku komunikaciju s pristupom Internetu, već i povezivanje s digitalnim televizijskim emitiranjem.