Gpon и xpon разница

Как нам кажется, многие операторы не достаточно глубоко изучили тему xPON, не смотря на наличие большого количества информации рекламного и обучающего характера, наличествующей в Интернете.

Сравнение GPON и Ethernet Нужен ли нам xPON и как он работает? Как нам кажется, многие операторы не достаточ

Сравнение GPON и Ethernet

Нужен ли нам xPON и как он работает?

Как нам кажется, многие операторы не достаточно глубоко изучили тему xPON, не смотря на наличие большого количества информации рекламного и обучающего характера, наличествующей в Интернете. Впрочем, это не касается тех, кто своей сферой выбрал многоэтажки. В этом случае склонность к Ethernet вполне обосновала и xPON просто не требуется.
Однако для операторов, вынужденных углубляться в неизведанные просторы России, усыпанные коттеджными поселками и деревеньками, в которых не имеется покрытия сетей 3G/4G, вопрос «строить или не строить» – не стоит. Тем более что пользователи в большинстве своем в любой ситуации хотят видеть нечто вроде:

Ну и как бы им обеспечить что-то подобное?

Развитие материально-технической базы и снижение стоимости материалов (оптоволокна, конечно же) для монтажа Ethernet сняло большую часть проблем этой системы. А наличие огромного пласта информации в свободном доступе позволяет не останавливаться на особенностях сборки. Сложно представить оператора, ни разу не использовавшего что-то подобное, а вот с xPON сталкивались немногие.

В легендарном, но не очень далеком, прошлом xPON был придуман для операторов Америки. Его идея проста, как похожие на дерево оптические линии, на которые производится наложение передаваемых данных. Ничего более сложного по более – менее приемлемой стоимости тогда делать не имели и использовали TDM.

Длина волны, на которой идет излучение сигнала OLT – 1490 нм, а ONT работают на 1310 нм. В связи с особенностями конструкции (у нас здесь TDM) все ONU включают изучение только в определенные моменты времени. Как результат – они сложнее и дороже, чем постоянно излучающие медиаконвертеры Ethernet. Трансиверы для OLT – WDM 1490/1310 нм, а для ONT – наоборот, с Tx/Rx 1310/1490 нм. Длина волны 1550 нм выделена специально для KTB, наложить которое на оптическую сеть можно с помощью делителей 2xN или WDM – фильтров с соответствующими характеристиками.

Один OLT может легко поддерживать целый поселок клиентов. Типичный юнит, в который можно уложить огромный куст возможностей, выглядит примерно так:

Абоненту достается устройство с названием ONU/ONT. Данный коммутатор в типичном случае имеет Ethernet и оптический PON – порт. Дополняют комплект Wi-Fi, RF overlay и кое-что еще.

GPON и GEPON. Есть ли разница?

Для начала картинка:

Далее можно пояснить словами. У GEPON более простая структура кадра, наиболее приближенная по виду к Ethernet, а у GPON – сложная, похожая на SDH.

Наиболее наглядно будет, скорее всего, сравнение по пунктам.

Протоколы управления OMCI (TR-069) и все технологии стандартизированы.

Линейный код NRZ, применяемый здесь, дает чистое 2,5G.

Для передачи траффика TDM применяются более продуктивные механизмы.

TurboGEPON

К отрицательным свойствам причисляется отсутствие стандарта и отнесенный к избыточным линейный код, у которого «чистая» полоса меньше на двадцать процентов (8B/10B).

Что выгоднее и доступнее?

Главное достоинство GPON – совместимость, и при возможной равной цене он, конечно, предпочтительней. Однако дело еще и в производителе. Кое-кто из них (Huawei, ZTE) производят оборудование под оба решения. Но продукция Huawei GEPON в Россию просто не поступает. Ericsson делает только GPON, и то недавно продала решение группе Calix. Есть также компания Alcatel-Lucent и другие. GEPON объективно проще, и выпускается сейчас множеством китайских компаний, включая малоизвестные мелкие фирмочки, традиционно не отвечающие за качество произведенной продукции. В России понятие TurboGEPON связано с именем Элтекс, но поставки ведутся только крупным операторам типа Ростелекома.

Теперь, закончив ознакомительную часть, можно переходить к практике.

Мифы, легенды и сложности реализации

В DWDM (от 6 до 10 dBm в плюс для OSNR) это явление встречается часто, а в GPON – пока не попадалось, а в официальной документации ничего о FEC не пишут.

  1. Для ONT аттенюатор установил предел чувствительности, за которым замечаются интерфейсные ошибки.
  2. Продолжение затухания, затем появление ошибок.
  3. Начало работы FEC.
  4. Второй съем данных об ошибках.
  5. Подведение итогов.
Читайте также:  Самые популярные локации instagram

Генератор трафика для ONT и OLT (куда установлен SFP-W43-GPON-C+) – компьютеры в количестве 2 шт., с jperf.

Измеритель мощности – PMT-08C и DDMI.

Переменный аттенюатор – OVA-01.

Представленные ниже таблицы позволят отследить параметрические данные опыта:

  • максимальный предел мощности сигнала ONT при появлении ошибок: около -29 dBm.
  • Tx Power SFP OLT: +5.62 dBm.
  • аттенюатор дает затухание 34,80 dB.
  • мощность на ONT: -29,91 dBm.


Оптимальный оптический бюджет и сплиттеры

Выбор оборудования и расчет оптического бюджета – особенно важный вопрос, в котором подбор оптимального решения затруднен наличием большого количества показателей, зависящих от места расположения абонента, условий прокладки кабелей, типа OLT и т.д.

Недорогие приемопередатчики B+ класса подходят для абонентских устройств. Согласно их характеристикам (Tx Power: от 0 до +5dBm; Rx Sensitivity: -27dBm) подбирается такой же SFP в OLT. В итоге в обе стороны достигается показатель оптического бюджета в 27dB.

В случае использования делителей с коннекторами или многократного деления используют более дорогие SFP C+. Их повышенные ТТХ (Tx Power: от +3 до +7dBm и Rx Sensitivity: -32dBm) обусловлены более чувствительным приемником и мощными лазерами.

В этом случае оптический бюджет будет иметь разные величины в зависимости от направления прохождения сигнала: DS = 30dB
US = 32dB. В среднем выигрыш возрастет в два раза.

При прокладке сети в качестве основного значения используется меньшее (30 dB) c учетом оптических потерь – 28 dB. Сварка кабеля на стыках должна производится с высочайшей тщательностью, чтобы избежать дальнейших потерь. Поиск слабых мест будет затруднен в связи с дальнейшей установкой делителей.

Обзор технологии PON

PON (Passive Optical Network) наиболее перспективная технология для организации широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну, позволяющая реализовывать одно- или двух-волоконную древовидную структуру типа точка-многоточка (point-to-multipoint) без активных элементов в узлах разветвления сети. Разработка стандартов началась еще в 1995 году. В трактах приема и передачи применяется волновое разделение сигналов. Согласно стандартам ITU-T в пассивных оптических сетях применяются следующие длины волн:

  • 1270 нм – Upstream (восходящий поток от абонента) для сетей XGPON и 10GEPON
  • 1310 нм Upstream для сетей APON, BPON, GPON, GEPON
  • 1490 нм Downstream (поток от оператора к абонентам) для сетей GPON и GEPON
  • 1550 нм Video (сигналы кабельного телевидения)
  • 1577 нм – Downstream для сетей XGPON и 10GEPON
  • 1625 нм OTDR (сигналы мониторинга состояния оптической сети)

Иными словами PON – полностью пассивная сеть, активное оборудование располагается только на узлах связи оператора и только у абонентов. Весь тракт передачи является полностью пассивным то есть в нем отсутствуют элементы, потребляющие электрическую энергию. Передача сигналов ведется по одномодовым оптическим волокнам, которые разветвляются с использованием ответвителей и делителей. Соединения могут выполняться разъемным методом, методом сварки оптических волокон, а так же с помощью установки гелевых соединителей. Распределительные узлы выполняются традиционно в виде оптических боксов или муфт, которые бывают как для внутреннего применения, так и для установки на улице. Максимальная длина ветви, такого пассивного оптического дерева, может достигать 20 км (стандартная величина) или 40 км (увеличенное расстояние). Для суммирования и ввода оптических сигналов со стороны узла связи оператора, а так же для разделения сигналов со стороны абонента применяются WDM фильтры. Бывают встроенные в оборудование, бывают выполнены, как отдельные устройства. Для осуществления мониторинга таких сетей применяются FWDM отражатели, которые отражают обратно к источнику определенную длину волны, остальные же длины волн свободно проходят через такое устройство.

Рис. 1. Типичная схема построения PON сети

Как применять подобные схемы решать оператору, но на текущий момент существует несколько разновидностей PON:

  • APON (ATM PON) регламентируется стандартом G.983, скорость передачи 155 Мб/с в обоих направлениях.
  • BPON (Broadband PON) регламентируется стандартом G.983, скорость передачи 622 Мб/с в направлении абонента и 155 Мб/с в направлении от абонента.
  • GPON (Gigabit PON) регламентируется стандартом G.984, скорость передачи 2488 Мб/с в направлении абонента и 1244 Мб/с в направлении от абонента.
  • GEPON (Gigabit Ethernet PON) регламентируется стандартом IEEE 802.3ah, скорость передачи 1,25 Гб/с в обоих направлениях.
  • XGPON (10 Gigabit PON) регламентируется стандартом G.987, скорость передачи при симметричном режиме работы 10 Гб/с в обоих направлениях, при асимметричном режиме работы 10 Гб/с в направлении к абоненту и 2,5 Гб/с в направлении от абонента.
  • 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON) регламентируется стандартом IEEE 802.3av, скорость передачи при симметричном режиме работы 10 Гб/с в обоих направлениях, при асимметричном режиме работы 10 Гб/с в направлении к абоненту и 1,25 Гб/с в направлении от абонента.
Читайте также:  Значок перпендикулярности в ворде

Со стороны узла связи оператора устанавливается линейный терминал (OLT), со стороны абонентов используются сетевые терминалы (ONT/ONU). ONT применяются для подключения единственного абонента, ONU для большего количества. Максимальное количество сетевых терминалов, которые можно подключить к оптическому «дереву», ограничено различными причинами, но главная из них затухание сигнала, которое вносят ответвители и делители. Традиционно, количество абонентских терминалов, которые можно подключить к одному порту линейного терминала, ограничено 64 для GEPON сетей и 128 для GPON сетей. В PON сетях применяются, как сплавные ответвители и делители (для возможности более удобного конфигурирования оптической сети), так и PLC для возможности построения 10 Гб сетей и внедрения систем оптического мониторинга. Максимальное расстояние, между OLT и ONT 20 км это стандартные величины, возможно увеличение данного показателя до 40 км при использовании трансиверов класса C+ на стороне OLT, а так же возможно применение PON повторителей или транспорта OTN в таких случаях расстояние возможно увеличить и до 80 км.

Управление OLT осуществляется с помощью стандартных протоколов управления (SNMP, HTTP и т.д.), управление ONT осуществляется дистанционно как логическим устройством OLT.

Рис. 2. Обобщенная структурная схема PON

Информация и связь – продукты, которые стали для нас привычными и незаменимыми. В XXI веке для улучшения и расширения качества привычных телекоммуникаций появились новые технологии. На данный момент самой перспективной и активно развивающейся является xPON и ее модификации.

Для неспециалистов этот термин остается просто аббревиатурой. Попробуем разобраться, что это такое, и в чем преимущества и недостатки этого информационного канала.

Что такое оптические сети

Чтобы узнать, как обеспечивается связь и интернет-сигнал для потребителей по технологии xPON, для начала узнаем, что представляют собой оптическая сетка в целом. PON (аббревиатура от английского Passive optical network) – это пассивные оптические сети, которые обеспечивают передачу сигналов для разных устройств с помощью оптоволокна. Именно они обеспечивают широкополосной мультисервисный доступ. Что это означает на практике? На смену нескольких систем телекоммуникаций приходит одна. При замене медных кабелей на новую технологическую оптическую сетку происходит объединение всех приборов, которые будут получать сигналы по одному общему каналу в «цифре».

В результате установки в квартире, офисе, общественном или производственном здании распределителя каждому абоненту выделяется в пользование собственное волокно (от одного узла может идти максимум 64 отдельных волокон-линий). Каждая заканчивается специальной розеткой, к ней подключается один единственный модем, который способен обеспечить одновременную передачу сигналов связи:

  • к компьютеру, одному или нескольким – выход в интернет;
  • к беспроводному интернету Wi-Fi;
  • к кабельному телевидению, причем, одновременно можно подключить все телевизоры в квартире – интерактивное телевидение;
  • к телефонной связи – стационарные телефоны также принимают «цифру», причем качество связи намного улучшается и появляется доступ к дополнительным сервисам (например, определение номеров мобильных телефонов);
  • к другим приборам.

То есть, вся система существующих телекоммуникаций, которые обеспечивают работу техники, заменяется одним оптоволоконным.

Понятие оптоволоконных сетей

Если говорить о технологии xPON, то можно дать этому понятию следующее определение: это семейство технологий на основе PON, которые обеспечивают широкополосной мультисервисный доступ через оптоволоконные кабели.

Под термином xPON объединены несколько разновидностей (GPON, GEPON, BPON, EPON и другие). Принцип их работы един, а вот мощность, скорость передачи и оборудование отличаются. Построение любой сети имеет отличительные особенности от известных и привычных медных кабелей.

Принципы построения сети PON

Что такого особенного в построении этого типа сеток? Они создаются по определенной схеме. В упрощенном виде она выглядит следующим образом:

  • абонентский узел (ONT, ONU), который оборудован всем необходимым для приема и передачи по оптоволокну;
  • оптический распределительный шкаф (ОРШ), который устанавливают непосредственно в обслуживаемом здании;
  • розетка, к которой подключается специальный ONT-модем, общий для работы со всей техникой.

То есть, в абонентском узле (например, в Ростелекоме), устанавливается необходимое оборудование, обеспечивающее прием-передачу звука, видео, интернет-сигнала по оптоволоконным кабелям. От него прокладываются сети, которые могут быть разной конфигурации:

  • точка-доступ;
  • кольцо;
  • дерево (с пассивными или активными узлами).

Оптоволоконные кабели протягиваются к зданиям (домам, офисам) и фиксируются в ОРШ. Шкафы обычно устанавливаются в подвалах, а от них каждому абоненту проводится собственное волокно. Оно выводится непосредственно в квартиру (офис или другое помещение) абонента и фиксируется в розетке.

Читайте также:  Инженерное меню dexp ursus

К розетке подключается единственный прибор – модем ONT, а уже к нему – вся техника, которая будет работать за счет сигналов, передаваемых от абонентского узла по личной линии непосредственно к абоненту.

Вот что такое технология xPON, если рассматривать ее упрощенно. При построении мультиполостных сетей применяются различные технологии. Например, используется система vdsl fttx. Это также общее название для группы FTTx в построении оптических сетей xPON. Fiber To The фактически обозначает оптоволокно, а х – конкретную точку доступа.

Что это значит? Всего лишь конкретизация маршрута передачи:

  • FTTH (последняя буква — Home) – оптоволоконный кабель заводится прямо в дом или квартиру;
  • FTTB (В — Building) – до здания, а далее распределяется по квартирам другими техническими способами;
  • FTTN (N- Node) – сигнал распределяется на сетевом узле.
  • FTTD/S (D – Desktop, S – Subscriber, подписчик) – сигнал непосредственно в комнату пользователя.

Теоретическую схему применения технологии xPON мы рассмотрели, а вот что дает использование оптической линии на практике? Как и все способы передачи, мультисервисный доступ через оптоволокно имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества

Сразу стоит отметить, что преимуществ у нового способа намного больше, чем недостатков:

  • скорость передачи: от 100 МегаБитт в секунду и выше;
  • обеспечение работы всех приборов с помощью одной линии (следовательно, упрощаются расчеты, абонентская плата провайдеру идет сразу за все сервисы);
  • качественные параметры: стабильность (не зависит от расстояний до распределительных узлов), качество (доступен даже «тяжелый» контент, например, видео в HD);
  • не зависит от «перегрузок»: специфика конечного подключения – от каждого узла можно отвести максимум 64 индивидуальных волокон, на которые и рассчитан оптический кабель;
  • общие настройки: на одном модеме устанавливаются все необходимые настройки для каждого прибора, ПО настраивается непосредственно при подключении и в дальнейшем не нуждается в коррекции (только, если требуется «добавить» новую технику);
  • возможность выбора: абонент сам решает, какой пакет услуг ему нужен и сколько приборов будет работать на его личной линии;
  • дополнительные сервисы: антивирус, родительский контроль и другие услуги – все это настраивает провайдер;
  • улучшенное качество телефонии (сигнал в цифре).

Вот такие преимущества обеспечивает подключение интернета и других коммуникаций по технологии xPON. Понятие «пассивный» в этой аббревиатуре (Passive) означает, что построенном маршруте связи отсутствуют энергопотребляющие компоненты, следовательно, качество сигнала не привязано к перегрузкам в электросетях.

Замена всех медных кабелей одним не ухудшает, а наоборот, улучшает качественные характеристики телекоммуникационных услуг.

Недостатки

У системы имеются специфические особенности внедрения, прокладки и подключения. Считается, что это основные недостатки:

  • Оптическое волокно, которое проводится непосредственно в квартиру абонента, довольно хрупкое. Даже при сильном загибе качество сигнала ухудшается, а сломать его можно при неосторожной укладке. Поэтому розетку рекомендуют устанавливать прямо в прихожей, чтобы избежать пропуска под плинтус или протяжки по дому.
  • При монтаже распределительных узлов в многоквартирных домах используется общественное помещение, например, подвал. От него идут «жилы», которые прокладываются внутри стен. Следовательно, при прокладке коммуникаций не избежать пробивки стен и перекрытий. Это самый неприятный для жильцов момент – шум ремонта, пыль и прочие рабочие моменты. Как только вы увидите, что появились распределительные щитки, считайте, что все неприятности монтажа закончились.
  • От распределительных щитков, которые устанавливаются вне квартир, проводят оптоволоконные единичные «жилы» до квартир будущих абонентов. Так что стене в коридоре также грозит небольшое разрушение – оно необходимо для установки розетки.

Еще один момент, который можно отнести к минусам: если что-то случается непосредственно с кабелем, то вы будете отрезаны сразу от всех технических устройств, одновременно перестанут работать все подключенные приборы. Но, с другой стороны, если случаются перебои с электричеством, то вы сможете использовать те, которые не зависят от электропитания. Например, заряженный ноутбук будет не просто работать, интернет никуда не исчезнет, ведь оптоволокно не «привязано» к электросети.

Итак, теперь вы знаете, какие перспективы и преимущества открывает повсеместное внедрение технологии xPON. Остается только дождаться, когда ваш район будет включен в систему. Ведущие провайдеры внедряют ее при прокладке новых или замене старых коммуникаций, так что можно с уверенностью сказать, что в скором времени они заменят привычные кабельные повсеместно. И тогда вы сможете оценить все преимущества инновационных оптоволоконных телекоммуникаций на личном опыте.

Оцените статью
ПК Знаток
Добавить комментарий

Adblock
detector