Відмінності між версіями «PON — технологія пасивних оптичних мереж.»

Версія за 23:56, 3 січня 2013

Комп'ютерні мережі

PON (абр. від англ. Passive optical network, пасивна оптична мережа) - технологія пасивних оптичних мереж.

Розподільна мережа доступу PON заснована на деревовидній волоконно-кабельній архітектурі з пасивними оптичними розгалужувачами на вузлах, представляє економічний спосіб забезпечити широкосмугову передачу інформації. При цьому архітектура PON має необхідну ефективність нарощування вузлів мережі і пропускної спроможності, залежно від справжніх і майбутніх потреб абонентів.
Схематично PON можна уявити у вигляді дерева. Оптоволоконна лінія розгалужується від центральної станції з використанням пасивних оптичних дільників сигналу (спліттерів). Активне обладнання встановлюється тільки на межах мережі, а всередині таке обладнання не потрібне. Термінал оптичної лінії (OLT), розташований на стороні центральної станції, зв'язується з безліччю оптичних мережевих терміналів (ONT), які розташовані в приміщеннях абонентів. Залежно від PON-технології, кількість споживчих терміналів, які обслуговуються одним інтерфейсом OLT, досягає 16, 32, 64 і більше.

Історія

Перші кроки в технології PON були зроблені в 1995 році, коли впливова група з 7 компаній (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefoniсa і Telecom Italia) створила консорціум для втілення в життя ідеї множинного доступу по одному волокну. Ця організація, підтримувана ITU - T, дістала назву FSAN (англ. full service access network). Багато нових членів, як операторів, так і виробників устаткування, увійшло до неї у кінці 1990-х років. Метою FSAN була розробка загальних рекомендацій і вимог до устаткування PON для того, щоб виробники устаткування і оператори могли співіснувати разом на конкурентному ринку систем доступу PON. На сьогодні FSAN налічує 40 операторів і виробників і працює в тісній співпраці з такими організаціями по стандартизації як ITU - T, ETSI і ATM форум.

Стандарти

• ITU-T G.983

         o APON (ATM Passive Optical Network).
         o BPON (Broadband PON)

• ITU-T G.984

         o GPON (Gigabit PON)[1]

• IEEE 802.3ah

         o EPON или GEPON (Ethernet PON)

• IEEE 802.3av

         o 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON)

На сьогоднішній день існує кілька найпопулярніших стандартів PON-технології:

- Gigabit PON (GPON) - еволюція попереднього стандарту BPON. Швидкість доступу 2,48 або 1,24 Гбіт/с - до абонента; 622 Мбіт/с, 1,24 або 2,48 Гбіт/с - від абонента до мережі. Є можливість підтримки до 128 абонентів на волокно.

- Ethernet PON (EPON) використовує Ethernet-кадри для доставки даних з симетричною швидкістю 1 Гбіт/с. Швидкість на абонента - трохи більше 30 Мбіт/с.

Принцип дії PON

Основна ідея архітектури PON - використання усього одного приймально-передавального модуля в OLT (англ. optical line terminal) для передачі інформації безлічі абонентських облаштувань ONT (optical network terminal в термінології ITU - T), також званих ONU (optical network unit в термінології IEEE) і прийому інформації від них.

Число абонентських вузлів, підключених до одного приймально-передавального модуля OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість приймально-передавальної апаратури. Для передачі потоку інформації від OLT до ONT - прямого потоку, як правило, використовується довжина хвилі 1490 нм. Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів в центральний вузол, що спільно утворюють зворотний потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. Для передачі сигналу телебачення використовується довжина хвилі 1550 нм. У OLT і ONT вбудовані мультиплексори WDM, що розділяють вихідні і вхідні потоки.

Прямий потік

Прямий потік на рівні оптичних сигналів, є широкомовним. Кожен абонентський вузл ONT, читаючи адресні поля, виділяє з цього загального потоку призначену тільки йому частину інформації. Фактично, ми маємо справу з розподіленим демультиплексором.

Зворотній потік

Усі абонентські вузли ONT ведуть передачу в зворотньому потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим розділенням TDMA (time division multiple access). Щоб унеможливити перетин сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється свій індивідуальний розклад по передачі даних з урахуванням поправки на затримку, пов'язану з видаленням цього ONT від OLT. Цю задачу вирішує протокол TDMA MAC.

Топології мереж доступу

Існують чотири основні топології побудови оптичних мереж доступу :

• "кільце"
• "точка-точка"
• "дерево з активними вузлами"
• "дерево з пасивними вузлами"

Переваги і недоліки

Технологія PON має такі переваги:

- економія волокон - для обслуговування 32 і більше абонентських вузлів використовується всього один оптоволоконний кабель;

- гарантія високої швидкості - оптичне волокно має величезну здатність пропускання;

- простота обслуговування і надійність - в проміжних вузлах знаходиться тільки пасивне обладнання, яке не потребує обслуговування;

- легкість підключення нових абонентів;

- висока якість і безперебійність зв'язку;

- максимально віддалена точка може бути на відстані до 20 км.

Деревовидна топологія P2MP дозволяє оптимізувати розміщення оптичних розгалужувачів виходячи з реального розташування абонентів, витрат на прокладення ОК і експлуатацію кабельної мережі.

До недоліку можна віднести збільшену складність технології PON і відсутність резервування в простій топології дерева.До недоліків та стримуючих чинників поширення мереж PON можна віднести витрати на модернізацію шляхом заміни мідножильної кабельної інфраструктури на оптичну. Однак такий шлях неминучий. Так, коаксильні кабелі ще не повністю вичерпали себе, але багато українських підприємств вже встигли перейти на оптоволоконний кабель і відчули всі привілеї його використання.

Виробники

• 3M
• ADVA AG Optical Networking
• Alcatel-Lucent
• Cisco
• Corecess
• Corning Cable Systems
• D-Link
• ECI Telecom
• Ericsson
• FiberHome
• Fujikura
• Huawei
• NEC
• Planet
• QTECH
• Raisecom
• Teknovus
• Alphion
• Zhone Technologies
• ZTE Corporation
• ZyXEL
• Элтекс
• Teledata-Networks
• IMAQLIQ

Посилання

• Официальный сайт FSAN
• Пассивные оптические сети (PON/EPON/GEPON)