پایه اتصال. تکنولوژی GPON چه تجهیزاتی برای اتصال GPON لازم است

از سال 2000 فناوری اطلاعاتدستخوش تغییرات عمده ای شده اند که پیامد مورد انتظار آن معرفی گسترده فناوری های اترنت و گسترش کانال دسترسی مشترکین به شبکه جهانی وب بود. در نتیجه، مسابقه ای برای سرعت و کیفیت خدمات آغاز شد: اول - شبکه های مسی با تکرار کننده های فعال در امتداد مسیر از ارائه دهنده به مشترک، سپس - انتقال تقریباً کامل به خطوط و فناوری های فیبر نوری خانواده FTTX (FTTC) ، FTTB، FTTH).

امروزه، هیچ کس از «فیبر نوری به خانه» و سرعت دسترسی به اینترنت در حدود 30 تا 100 مگابیت بر ثانیه غافلگیر نخواهد شد، و هزینه کم اتصال و هزینه اشتراک ماهانه مقرون به صرفه، فناوری های اینترنت سیمی را در بین تمام بخش های جهان محبوب کرده است. جمعیت

از لحاظ تاریخی، فناوری‌های اینترنت ابتدا از شهرها بیرون آمدند و «لبه» صنعت فناوری اطلاعات هنوز در آنجا متمرکز است: شبکه‌های تلویزیون کواکسیال با دسترسی به اینترنت (DOCSIS)، شبکه‌های FTTB نوری مسی با IPTV و تلفن IP در به عنوان جایزه، CWDM و بزرگراه‌های DWDM بین مناطق جداگانه شهر و بین شهری، فناوری‌های اینترنت تلفن همراه بی‌سیم - یک مشترک شهری بالقوه گزینه‌های زیادی برای انتخاب دارد.

پیشنهادات زیادی برای استفاده از خدمات ارائه دهندگان خدمات اینترنتی در شهر وجود دارد که یک عضو جدید جامعه IP به سادگی نمی تواند در "کنکلاو" از قبل تشکیل شده ارائه دهندگان خدمات شبکه "فشرده" کند. به نوبه خود، ISP هایی که قبلاً در شهرها وجود دارند، برای هر "ساختمان پنج طبقه" و برای هر مشترک در آن (حداقل در قلمرو برخی از کشورهای مستقل مشترک المنافع، مطمئنا) مبارزه جدی می کنند.

البته، آن روزها گذشته است که رقبای بی‌وجدان کیلومترها کابل دیگران را قطع کردند، فیبر اصلی را قطع کردند و سوزن‌ها را در کابل کواکسیال گیر کردند - اکنون مبارزه با روش‌های صادقانه (افزایش کیفیت خدمات و سرعت، کاهش هزینه‌های ماهانه) انجام می‌شود. ، ایجاد پورتال های رسانه های محلی و غیره). اما، همانطور که تمرین نشان می دهد، هر شهر مدت هاست که به حوزه های نفوذ ISP ها تقسیم شده است (که معمولاً حداقل دو مورد در هر شهر وجود دارد) و به دست آوردن مشترکین جدید در مناطق مستقر به هیچ وجه آسان نیست، به ویژه با توجه به محدوده و کیفیت خدمات ارائه شده تقریباً یکسان است.

به نظر می رسد - چرا چیزی را تغییر دهید؟ ISP ها وجود دارند و به طور منظم با جمع آوری ادای احترام از مشترکین خود و معرفی دوره ای "چیزی شبیه به آن" که قانون فعلی اجازه می دهد و رقبا بلافاصله تکرار می کنند، زندگی خود را به دست می آورند.

همانطور که تمرین در قلمرو اوکراین نشان داده است، می توانید نه تنها از نان، بلکه از یک لایه نسبتاً ضخیم کره روی آن نیز درآمد کسب کنید - فقط باید به وطن همین کره، یعنی شهرک های حومه شهر نگاه کنید ( روستاها، شهرها، سکونتگاه های شهری و حتی بخش خصوصی شهری!).

در یک زمان، ISP های اوکراینی از حضور شگفت زده شدند مقدار زیادیمشترکین بالقوه در مناطق روستاییو از آنجایی که مکان مقدس هرگز خالی نیست، در غیاب تمدن به شدت شروع به ساختن FTTX کلاسیک کردیم. اما، همانطور که معمولاً اتفاق می‌افتد، پیشگامان حضور تعداد کافی "راک" در مناطق روستایی را که تقریباً در هر مرحله با آن مواجه می‌شد، در نظر نگرفتند:

• عدم وجود فاضلاب (برای کابل کشی راحت)؛
• منبع تغذیه ضعیف (و تمام مشکلات ناشی از تجهیزات ICP فعال)؛
• فقدان ساختمان های مخابراتی و عدم امکان قرار دادن تجهیزات فعال روی تیرها.
• مشکلات ناشی از رعد و برق (هیچ میله برقی وجود ندارد، هیچ تثبیت کننده برق وجود ندارد، کابل جفت پیچ خورده از نزدیکترین جعبه برقی در هوای آزاد آویزان است)…

و از همه مهمتر، تعداد مشترکین بالقوه در هر کیلومتر مربع در مقایسه با شهر بسیار کم است (در نتیجه - هزینه های هنگفت هنگام گذاشتن کابل چند فیبر در مسافت های طولانی یا سردرد هنگام محاسبه به منظور صرفه جویی در این کابل).

و به نظر می رسد که ما مشترکین جدید می خواهیم و به نظر می رسد که مشترکین آماده هستند مبالغ بی سابقه ای را در شهر برای اتصال بپردازند و حتی حاضرند تجهیزات را با هزینه شخصی خود خریداری و تغذیه کنند - اما خدمات FTTX در مناطق روستایی بسیار دردناک است. گران.

در این دوره دشوار بود که بسیاری از ISP ها محصول نهایی را به طور منفی تکان دادند و حتی نمی خواستند به مشترکان در مواقع اضطراری و روستاها گوش دهند، فناوری PON کاملاً ناشناخته در آن زمان وارد بازار شد که اکنون در چنین شرایط سختی از رقابت خارج شده است. سیستم های انتقال داده

PON(به انگلیسی: PassiveOpticalNetwork - شبکه نوری غیرفعال) سریعترین رشد را دارد، تکنولوژی امیدوار کنندهدسترسی چند سرویس باند پهن بر روی فیبر نوری، با استفاده از جداسازی موج مسیرهای دریافت/انتقال و امکان اجرای توپولوژی نقطه به چند نقطه درخت مانند تک فیبر بدون استفاده از عناصر شبکه فعال در گره های انشعاب.

به عبارت دیگر، PON یک شبکه کاملاً غیرفعال است که بر روی فیبر نوری ساخته شده است و چیزی جز "شیشه" در طول مسیر اینترنت از ارائه دهنده به مشترک ندارد. تمام تجهیزات فعال در ایمنی نسبی ساختمان های مسکونی (و نه چندان مسکونی) قرار دارند، یعنی:

• در سمت ارائه‌دهنده یک ایستگاه سرپایی وجود دارد که کل شبکه غیرفعال، از جمله دستگاه‌های مشترک را مدیریت می‌کند و ترافیک را به شبکه می‌ریزد.
• در سمت مشترک مبدل های گیرنده-فرستنده وجود دارد که در واقع ترافیک از آنها به سمت مصرف کنندگان جریان می یابد.

1.2 انواع PON.

در اوایل دهه 90، زمانی که توجه جامعه جهانی به وقایع در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق معطوف شد، گروهی از چندین شرکت مخابراتی اروپایی کنسرسیومی را برای اجرای ایده دسترسی چندگانه از طریق یک فیبر واحد ایجاد کردند. FSAN(FullServiceAccessNetwork). هدف FSAN توسعه بود توصیه های کلیو الزامات تجهیزات PON به طوری که سازندگان تجهیزات و اپراتورها بتوانند در کنار هم زندگی کنند بازار رقابتیسیستم های دسترسی PON نتیجه کار FSAN تعدادی استاندارد PON بود:

• ITU-TG.983
  APON (شبکه نوری غیر فعال ATM)؛
  BPON (پن پهن باند)؛
• ITU-T G.984
  GPON (Gigabit PON)؛
• IEEE 802.3ah
  EPON/GEPON (Ethernet PON)؛
• IEEE 802.3av
  10GEPON (PON اترنت 10 گیگابیتی)؛

APON و BPON در بدو تولد منسوخ شده بودند، GPON به دلیل هزینه بالای آن (نسبت به GEPON) و همچنین عدم تمایل ارگانیک بسیاری به کار با سرعت 2.5G، توسعه چندانی ندارد، 10GEPON هنوز در مرحله توسعه/اشکال‌زدایی/تست است. .

در نتیجه، تنها GEPON و GPON باقی مانده اند که امروزه نیازهای اکثر ارائه دهندگان برای اتصال مشترکین راه دور را برآورده می کنند: سرعت انتقال پایین دست و بالادست 1/1 گیگابیت بر ثانیه یا 2.5/1 گیگابیت بر ثانیه (به ترتیب برای GEPON و GPON است. ، در حالی که حداکثر 64 دستگاه پایانه شبکه (برای GEPON) و حداکثر 128 (برای GPON) می توانند روی یک فیبر قرار گیرند. با این حال، برای یک مشترک روستایی نه چندان خواستار، سرعت ارائه شده توسط GEPON حتی در دوره‌های اوج بار شبکه کاملاً کافی است و قیمت تجهیزات (و در نتیجه اتصال) پایین‌تر است، اگر نه چندین بار، پس کاملاً به طور قابل ملاحظه. بنابراین در این لحظهفناوری GEPON امیدوارکننده ترین برای گسترش ISP ها در جهت کوچک/متوسط ​​است شهرک هاواقع در حومه شهر و در فاصله قابل توجهی از شهرها.

*البته GPON امکان سرعت رزرو را برای هر مشترک فراهم می کند، اما تا زمانی که این سرعت ها مورد تقاضا باشد، 10GPON در حال حاضر بسیار گسترده خواهد شد، بنابراین در حال حاضر پرداخت بیش از حد برای رزرو مشکوک منطقی نیست*

1.3 اصل عملیات GEPON.

همانطور که قبلا ذکر شد، GEPON یک شبکه درختی است که بر روی اجزای نوری غیرفعال از ارائه دهنده تا مشترک ساخته شده است.

در سمت ارائه دهنده، یک OLT (ترمینال خطی نوری) نصب شده است - یک سوئیچ L2 یا L3 با تمام عملکردهای بعدی، دارای پورت های Uplink (معمولا استاندارد اترنت) و پورت های Downlink (که در استانداردهای IEEE 802.3ah عمل می کنند).

اخیراً تمام تولید کنندگان تجهیزات GEPON دارای طیف گسترده ای از ترکیبایستگاه‌های سرپایی (OLT)، که عمدتاً در تعداد پورت‌های Downlink (مستقیماً برای اتصال درختان غیرفعال)، تعداد و سرعت پورت‌های Uplink (مثلاً 1 گیگابیت بر ثانیه یا 10 گیگابیت بر ثانیه) و نرم‌افزار و سخت‌افزار متفاوت هستند. عملکرد (L2 یا L3).

*به عنوان مثال، شرکت چینی BDCOM دارای 3 خط هدند است:

• سطح پایین (P33XX) - OLT برای تعداد کمی مشترک (256) با 4 پورت Uplink و 4 پورت Downlink.
• سطح متوسط ​​(P36XX) – OLT برای تعداد متوسط ​​مشترک (512…1024)، دارای 8…16 پورت Downlink، همان تعداد Uplink و 2x10Gbit/s Uplink اضافی.
• سطح Tol (P69XX, P85XX) - کارخانه های غول پیکر برای تولید ترافیک GEPON با بیش از 16 پورت GEPON و سایر امکانات؛*

OLT هم از طریق پورت ترمینال و هم با استفاده از پروتکل های مورد علاقه همه مانند SNMP، SSH و TELNET مدیریت می شود.

در سمت مشتری تنظیم کنید ONU(به انگلیسی: Optical Network Unit) که گاهی به آن نیز می گویند ONT(به انگلیسی: Optical Network Terminal) یک سوئیچ تخصصی VLAN با اندازه کوچک است. ONU از همان BDCOM به طور استاندارد دارای یک پورت گیگابیت نوری و 4 پورت مسی (100 مگابیت بر ثانیه یا 1 گیگابیت در ثانیه) است. مدل‌های ONU با یک پورت اپتیکال ترکیبی برای تلویزیون و داده، با پورت‌های تلفن (SIP)، با تعداد پورت‌های مسی متفاوت، با آداپتور Wi-Fi و همچنین ترکیبی از همه موارد فوق وجود دارد. هر ONU دارای یک فیلتر آدرس MAC داخلی است. هنگام دریافت بسته، ONU مالکیت بسته را بررسی می کند و اگر بسته متعلق به آن نباشد، آن را دور می اندازد. ONU مستقیماً توسط OLT مدیریت می شود و OLT با ONU به عنوان "پورت راه دور" خود رفتار می کند.

بین مشتری و ارائه دهنده یک شبکه نوری غیرفعال وجود دارد که دارای توپولوژی درختی و مشتقات آن است. اجزای اصلی یک شبکه نوری غیرفعال فیبرهای نوری و نوری هستند شکافنده ها(Splitter انگلیسی - جداکننده)، که در حالت "Splitter" در جهت ارائه دهنده-کلینت و در حالت "mixer" در جهت مخالف عمل می کند. مزایای بدون شک تجهیزات غیرفعال استقلال آن از منبع تغذیه و سهولت کار است: پس از نصب، تجهیزات غیرفعال فقط نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند (اغلب فقط به صورت بازرسی بصری).

تصویر 1 - نمودار شماتیک PON را فعال کنید

از آنجایی که شبکه های نوری غیرفعال از نظر فیزیکی یک اتصال چند دسترسی (نقطه به چند نقطه) هستند، باید جریان های داده رو به جلو و معکوس را جدا کنند و همچنین ارتباطات بین چندین دستگاه مشترک و هد اند را هماهنگ کنند. برای انجام این کار، از دو فناوری برای انتقال داده ها در یک محیط مشترک بین بسیاری از مشترکین استفاده می شود: موقتو مالتی پلکس فرکانسی.

Multiplexing زمان TDM- TimeDivisionMultiplexing) در بخشی از OLT عمل می کند، که تعیین می کند در چه زمان هایی یک دستگاه مشترک خاص مجاز به پخش در رسانه عمومی انتقال داده است. از طرف ONU عمل می کند TDMA(انگلیسی TimeDivisionMultipleAccess - Time Division Multiple Access) که طبق آن دستگاه مشترک تابع OLT است.

در همان زمان، کل شبکه نوری غیرفعال از فناوری WDM (Multiplexing تقسیم طول موج) استفاده می کند که مستقیم ( نزولیاز OLT به ONU) و معکوس ( صعودیاز ONU به OLT) جریان داده در طول موج های مختلف (فرکانس). در این حالت جریان رو به پایین در طول موج 1490 نانومتر و جریان رو به بالا در طول موج 1310 نانومتر منتقل می شود. این به منظور جلوگیری از برخورد ("برخورد" جریان های رو به جلو و معکوس در طول موج یکسان) و همچنین برای ایجاد فضایی برای CATV (تلویزیون آنالوگ) انجام شد که همچنین می تواند از طریق درخت PON به مشترک هدایت شود. فرستنده های CATV در طول موج 1550 نانومتر یا 1310 نانومتر پخش می شوند، اما سازندگان تجهیزات GEPON طول موج 1310 نانومتری را برای UpStream در نظر گرفتند تا هزینه دستگاه مشتری را تا حد ممکن کاهش دهند (لیزرهایی که در طول موج 1310 نانومتر ساطع می شوند بسیار ارزان تر از اطلس ها هستند. طول موج 1550 نانومتر).

هزینه فرستنده‌های لیزری GEPON در مقایسه با همتایان اترنت خود بسیار بالا است و دلیل خوبی دارد: آنها بسیار قدرتمند هستند. قدرت آنها برای " سوراخ کردن " بیش از 100 کیلومتر فیبر نوری استاندارد در یک خط مستقیم کافی است! با این حال، درختان PON معمولاً تنها به عمق 10-15 کیلومتر می رسند و دارای حددر عمق حدود 20 کیلومتری. این به دلیل این واقعیت است که تقسیم‌کننده‌های نوری غیرفعال تضعیف سیگنال عظیمی را به خط وارد می‌کنند و در عین حال باعث ایجاد انشعاب و صرفه‌جویی در فیبر نوری می‌شوند.

شایان ذکر است که استاندارد GEPON تا حدودی با ساختار معمول قاب اترنت متفاوت است، بنابراین دستگاه های "غیر GEPON" در شبکه PON کار نمی کنند. علاوه بر این، استاندارد IEEE 802.3ah نسبتاً اخیراً پذیرفته شده است و تقریباً هیچ یک از تولید کنندگان 100٪ با آن مطابقت ندارند (و بسیاری واقعاً نمی خواهند). به همین دلیل، هیچ سازگاری کامل بین پلتفرمی تجهیزات وجود ندارد (به عنوان مثال، OLT D-Link با ONU ZTE کار نمی کند، یا OLT HUAWEI پتانسیل کامل خود را هنگام کار با ONU BDCOM نشان نمی دهد).

*در واقع، سازگاری بین تولیدکنندگان مختلف امکان پذیر است، اما نه 100٪. ترافیک بینOLTوONU، شاید "راه برود" ، با این حال کنترل کامل داردOLTمن "بومیان ناتنی"ONUهیچ کس تضمین نمی کند.*

فناوری تبادل داده بین ONU ​​و OLT باید به طور جداگانه در نظر گرفته شود:

• هر ONU فقط در زمان اختصاص داده شده توسط OLT (TDMA) پخش می شود.
• برای هر ONU در شبکه، OLT مدت زمانی را که ONU می تواند پخش کند (TDM) را تعیین می کند.
• ONU تازه متصل شده با استفاده از پروتکل با OLT تعامل دارد MPCP(eng. Multi-PointControlProtocol - Multipoint Exchange Control Protocol);
• هر ONU نمی تواندبدون شرکت در ارتباط OLT با سایر ONU ها ارتباط برقرار کنید. همه بسته ها برای هر گیرنده به طور مرکزی توسط یک دستگاه در شبکه - OLT پردازش می شوند.

شکل 2 - توزیع فواصل زمانی بین ONU

برای پشتیبانی از تخصیص دامنه های موقت با استفاده از OLT، گروه IEEE 802.3ah یک پروتکل توسعه داد. MPCP. این پروتکل بر اساس دو پیام اترنت است: دروازهو گزارش. پیام GATE از OLT به ONU ارسال می شود و برای اختصاص یک دامنه موقت استفاده می شود. پیام REPORT توسط ONU برای اطلاع OLT از وضعیت آن (پر بافر و غیره) استفاده می شود تا به تصمیم گیری صحیح در مورد تخصیص دامنه موقت کمک کند. هر دو پیام GATE و REPORT فریم های کنترل MAC هستند (نوع 88-08).

وجود دارد دو حالت عملکرد MPCP: تشخیص خودکار (آغازسازی) و حالت عادی. حالت تشخیص خودکار برای شناسایی ONU های تازه متصل شده و تعیین استفاده می شود RTT(به انگلیسی: Round Trip Time - زمان از لحظه ارسال درخواست تا دریافت پاسخ) و آدرس MAC این ONU. حالت عادی برای اختصاص دامنه های موقت به تمام ONU های اولیه استفاده می شود.

فریم های اترنت استاندارد در PON اندکی اصلاح شده اند تا با ویژگی های عملکرد در یک محیط TDM مشترک مطابقت داشته باشند، با این حال، OLT بسته های خروجی را تغییر می دهد تا خروجیک جریان استاندارد اترنت از PON به دست می آید. در جهت مخالف نیز وضعیت مشابه است. ساختار قاب استاندارد اترنت (IEEE 802.3)، قاب PON (IEEE P802.3ah) و فریم کنترل IEEE P802.3ah در زیر نشان داده شده است (شکل 3):

شکل 3 - مقایسه فیلدهای فریم IEEE 802.3 و IEEE P802.3ah

مقدمه یک فریم استاندارد اترنت (شکل 3a) با افزودن چندین فیلد سرویس اصلاح می شود (شکل 3b):

• SOP(English Start Of Packet) - 1 بایت، شروع فریم را نشان می دهد.
• فیلد رزرو، 4 بایت.
• LLID(شناسه پیوند منطقی انگلیسی) - 2 بایت، نشان دهنده شناسه فردی گره EPON است. این سؤال همچنان باز است: یک گره مشترک ONU چند شناسه می تواند داشته باشد - یک یا چند؟ LLID برای شبیه سازی اتصالات نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه در شبکه EPON مورد نیاز است. بیت اول فیلد حالت انتقال فریم (یکپارچه یا چندپخشی) را نشان می دهد. 15 بیت باقیمانده شامل آدرس گره EPON فردی است.
• CRC(به انگلیسی: Circle Redundancy Check) – 1 بایت، مجموع چک مقدمه (استاندارد P802.3ah).

هنگامی که یک فریم از شبکه GEPON خارج می شود، مقدمه فریم به یک فرم استاندارد تبدیل می شود - برچسب حذف می شود. به عنوان مثال، در جریان رو به جلو، OLT مقدمه هر فریم 802.3 را که وارد PON می شود تغییر می دهد، به ویژه، یک تگ LLID ویژه به مقدمه اضافه می شود. این تگ توسط زیرلایه مربوطه در ONU، جایی که بازسازی مقدمه اتفاق می افتد، بازیابی می شود. ONU در حالت کارکرد معمولی است، یعنی. وقتی قبلا ثبت شده باشد، فقط فریم هایی را پردازش می کند که مقدمه LLID با LLID خودش مطابقت دارد. فیلدهای باقیمانده فریم EPON مانند یک فریم استاندارد اترنت است:

• D.A.(آدرس مقصد انگلیسی) – 6 بایت، نشان دهنده آدرس MAC ایستگاه مقصد است. شاید این تنها مورد باشد آدرس فیزیکی(unicast)، آدرس گروه (چندپست) یا آدرس پخش (پخش)؛
• S.A.(آدرس منبع انگلیسی) - 6 بایت، نشان دهنده آدرس MAC ایستگاه فرستنده است.
• آن(طول/نوع انگلیسی) - 2 بایت، حاوی اطلاعاتی در مورد طول یا نوع فریم است.
• فیلد داده، طول متغیر؛
• PAD(پرکننده) - فیلد برای پر کردن قاب به حداقل اندازه استفاده می شود.
• FCS(به انگلیسی Frame Check Sequence) – 4 بایت، جمع چک فریم با استفاده از کد افزونگی چرخه ای محاسبه می شود.
• OpCode(کد اختیاری انگلیسی) – 2 بایت، نوع فریم کنترل را مشخص می کند. دو دسته از فریم های کنترلی وجود دارد که با مقدار این فیلد متمایز می شوند: پیام GATE تولید شده توسط OLT و پیام REPORT تولید شده توسط ONU.
• T.S.(مهر زمان) - 4 بایت، حاوی مهر زمانی فرستنده است.
• پیام– 40 بایت، این فیلد در واقع حاوی اطلاعات سرویس لازم برای عملکرد پروتکل MPCP است.

بیشتر اطلاعات دقیقاطلاعات مربوط به عملکرد منطقی PON را می توان در http://book.itep.ru یافت.

OLT و ONU کپسوله‌سازی داده‌ها را در فریم‌های اترنت اصلاح‌شده استاندارد IEEE P802.3ah با استفاده از رمزگذاری کانال 8B/10B ارائه می‌کنند (8 بیت کاربر به بیت‌های 10 کانالی تبدیل می‌شوند).

الگوریتم عملیات نهایی شبکه PON پس از پیکربندی به نظر می رسد به روش زیر:

• ONU "به خط گوش می دهد"؛
• OLT بسته استاندارد IEEE 802.3 را از دستگاه بالادست دریافت می کند و آن را به استاندارد IEEE P802.3ah تغییر می دهد.
• OLT بسته را به یک مقصد خاص (ONU) می فرستد.
• همه ONU ها بسته را دریافت می کنند، اما فقط گیرنده آن را نگه می دارد - بقیه بسته را دور می اندازند.
• ONU بسته استاندارد IEEE P802.3ah را به استاندارد IEEE 802.3 تغییر می دهد و آن را به کامپیوتر مشتری ارسال می کند.
• ONU بسته ها را از کامپیوتر مشتری دریافت می کند، آنها را از استاندارد IEEE 802.3 به استاندارد IEEE P802.3ah تغییر می دهد و آنها را بافر می کند.
• OLT امکان انتقال داده به یک ONU خاص را می دهد.
• ONU برای مدت زمان مشخصی پخش می شود و سپس ساکت می شود و دوباره به خط گوش می دهد.
• OLT یک بسته استاندارد IEEE P802.3ah را از ONU دریافت می کند، آن را به استاندارد IEEE 802.3 تغییر می دهد و سپس آن را به دستگاه بالادستی ارسال می کند.

الگوریتم شبکه PON برای تبدیل بسته ها از یک استاندارد به استاندارد دیگر را می توان به صورت زیر نشان داد (شکل 4):

شکل 4 – الگوریتم PON برای تبدیل بسته

1.4 مقایسه PON با طرح اتصال مشترک FTTH کلاسیک.

FTTH کلاسیک با تعداد زیادی فیبر استفاده شده مشخص می شود (یک عدد برای هر مصرف کننده نوری، خواه مشترک نهایی باشد یا یک ساختمان بلند)، که به نوبه خود منجر به استفاده بی اثرکابل طبق اصل: هرچه کابل خازنی تر باشد، ناکارآمدتر از آن استفاده می شود.

به عنوان مثال، یک کابل چهار فیبر که از طریق یک شفت فاضلاب (یک فیبر برای هر کدام) به گروهی از ساختمان‌های بلند مرتبه نزدیک می‌رود، باید به زیرزمین یکی از آنها آورده شود و بریده شود و یک فیبر به مصرف‌کننده نوری منشعب شود. سه فیبر باقیمانده حامل سیگنال اطلاعات باید از طریق فاضلاب به خانه بعدی منتقل شوند. در این حالت، کابلی که از اولین نقطه انشعاب به نقطه دوم کشیده شده است، همچنان چهار فیبر است، فقط یک فیبر بلا استفاده باقی می ماند. و غیره…

البته، می‌توانید با قرار دادن کابل‌های خازنی کمتر در بخش‌های باریک‌تر، محتوای فیبر کابل را به تدریج کاهش دهید، اما، همانطور که تمرین نشان می‌دهد، این کار خیلی راحت نیست: نگهداری سیم پیچ‌های چند کیلومتری از الیاف مختلف حتی در هنگام کار با یک الیاف گران است. کابل 8 فیبر، ناگفته نماند جادارتر است.

باز هم، نقطه ضعف FTTH، حتی در شهر، تعداد زیاد دستگاه‌های دسترسی فعال و تجمع میانی بین ارائه‌دهنده و مشترکین است - آنها برق مصرف می‌کنند، نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند، به تغییرات ولتاژ حساس هستند و به شدت به دما وابسته هستند. محیط، رطوبت ... اگر همه این کاستی ها در حومه شهر پیش بینی شود ، جایی که اتاق زیر شیروانی و زیرزمین و همچنین فاضلاب متمرکز و شبکه برق رسانی همیشه در دسترس نیست و همچنین مشکلات استاندارد مانند "سوئیچ معیوب است و انجام می دهد" را در نظر بگیرید. پاسخ نمی دهد - باید آن را به صورت دستی راه اندازی مجدد کنید" - تبدیل می شود ایجاد یک وضعیت اضطراری و اجرای کابل به روستا کاملاً جالب نیست.

برای حل مشکلات فوق، فناوری GEPON ایده آل است، که برای پنج سال خوب کاربران اینترنت را در دورافتاده ترین سکونتگاه ها روی نقشه اوکراین خشنود کرده است.

هنگام استفاده از GEPON، تنها یک موجبر نوری برای 64 مشترک استفاده می شود و یک کابل چهار فیبر برای 256 مشترک کافی است. در این حالت، مشترکین می توانند در فاصله کافی از یکدیگر و از نزدیکترین کابل تنه قرار گیرند. در هنگام ساخت شبکه با استفاده از فناوری PON عملاً هیچ فیبر بلااستفاده ای در کابل وجود ندارد و برای استقرار مؤثر یک شبکه نوری غیرفعال، یک کابل اصلی (بنگاه) با 4 یا 8 فیبر و "fiberdropcables" مشترک، که پچ کوردهای محافظت شده هستند. طول های مختلف، کاملا کافی است.

با این حال، مطلوب ترین مزیت یک شبکه نوری غیرفعال، عدم نیاز به منبع تغذیه گره های میانی بین مشترک و ارائه دهنده است. این بلافاصله تعدادی از سؤالات شرکت های تأمین انرژی، آتش نشانان و سایر مقامات مشکل ساز را برطرف می کند. همین مثبت را می توان به طور مؤثر در مناطق روستایی استفاده کرد: گره های میانی که به منبع تغذیه متصل نیستند را می توان در هر مکانی قرار داد، در حالی که بخش قابل توجهی از بودجه صرف شده برای حفظ منبع تغذیه بدون وقفه صرفه جویی می شود و همچنین بودجه تخصیص یافته برای پیشگیری و تعمیر هرگونه تجهیزات فعال در شبکه.

همچنین مهم است که پیکربندی تمام تجهیزات GEPON فعال موجود در یک شبکه غیرفعال خاص از یک دستگاه - ایستگاه سرپایی (OLT) انجام شود. این امر کار مدیر سیستم را تا حد زیادی ساده می کند و کارآمدترین عیب یابی و همچنین تعمیر و نگهداری منظم شبکه را امکان پذیر می کند.

علاوه بر این، راه اندازی تلویزیون آنالوگ در یک شبکه غیرفعال از قبل ساخته شده آسان و ساده است (شکل 5):

شکل 5 - کاربرد PON به عنوان یک رسانه برای استفاده از CATV

بنابراین، جنبه های مثبت PON در مقابل FTTH:

• حداقل استفاده از تجهیزات فعال؛
• به حداقل رساندن زیرساخت های کابلی؛
• هزینه کم نگهداری؛
• امکان ادغام با تلویزیون کابلی;
• مقیاس پذیری خوب؛
• تراکم بالای پورت های مشترک

در عین حال ، هنگام در نظر گرفتن فناوری GEPON ، باید ویژگی های آن را به خصوص در مقایسه با خطوط نقطه به نقطه در نظر بگیرید:

• پهنای باند مشترک بین مشترکین ( محیط عمومیممکن است از نظر امنیتی برای مشتری مناسب نباشد).
• عناصر غیرفعال (تقسیم کننده ها) تشخیص خط نوری را دشوار می کند.
• ممکن است نقص تجهیزات یک مشترک بر عملکرد سایرین تأثیر بگذارد (اگر ONU از کار بیفتد ، احتمال بسیار کم وجود دارد که فرستنده ONU "دیوانه" دائماً تابش کند و با سایرین تداخل کند).
• در صورت فروش در مرحله ساخت، سود کمتری دارد.

هنگام سفر در شبکه جهانی وب، ویژگی هایی مانند سرعت انتقال داده و عدم وجود "وقفه" برای هر کاربر بسیار مهم است.

اتصال با استفاده از فناوری xPON امکان برآورده شدن این الزامات را فراهم می کند. مخفف عبارت Passive optical network، یعنی شبکه های نوری غیرفعال است. این تکنیک جدید از PON سرچشمه گرفت که دسترسی چند سرویس باند پهن را از طریق کابل های فیبر نوری تضمین می کرد. برخلاف نسل قبلی خود، این اتصال قدرتمندتر است، که امکان ترکیب تمام دستگاه هایی را که سیگنال را از طریق یک کانال دیجیتال دریافت می کنند، فراهم می کند. یعنی به هر مصرف کننده (دفتر، آپارتمان، مؤسسه عمومی) فیبر مخصوص به خود اختصاص داده می شود. حداکثر 64 خط را می توان از یک گره جدا کرد که هر یک به یک سوکت مخصوص ختم می شود. یک مودم به آن متصل است که ارتباط همه دستگاه ها را فراهم می کند: رایانه رومیزی، تبلت، تلفن های هوشمند، تلویزیون، تلفن SIP و غیره.

مزایای خط xPON چیست؟

در مقایسه با روش های سنتی، روش جدید مزایای زیادی دارد:

• سرعت انتقال داده بالا - از 100 مگابیت بر ثانیه و بالاتر.
• سهولت استفاده - خدمات اضافی (محافظت ضد ویروس، کنترل های والدین و غیره) توسط ارائه دهنده پیکربندی می شود.
• انتخاب - مشترک به طور مستقل تعداد دستگاه های متصل و سایر پارامترهای اتصال را تعیین می کند.
• کیفیت پایدار - به فاصله تا نقاط توزیع بستگی ندارد.

شایان ذکر است که xPON یا دارای معایب خاصی است. مورد دوم شامل مشکلاتی در طول فرآیند نصب است. معایب شامل این واقعیت است که در صورت خرابی، همه دستگاه ها به یکباره خاموش می شوند.

شبکه های فیبر نوری چگونه با استفاده از این فناوری ساخته می شوند؟

مدار شامل عناصر زیر: گره مشترک با همه چیز تجهیزات لازم، کابینت توزیع و سوکت برای اتصال مودم. کابل ها به خانه ها کشیده می شوند و در آنجا به کابینت های نصب شده در زیرزمین ساختمان ها متصل می شوند. سپس به هر مشترک فیبر مخصوص به خود ارائه می شود که در یک سوکت مخصوص ثابت می شود. این طرح اتصال توسط بسیاری از ارائه دهندگان اینترنت داخلی و خارجی استفاده می شود.

سرعت مورد نیاز برای اطمینان از عملکرد بدون وقفه برنامه ها باید 1 گیگابیت بر ثانیه یا بالاتر باشد. انتظار می رود که ارائه دهندگان به زودی زیرساخت های دسترسی نوری را برای ارائه طیف گسترده ای از خدمات توسعه دهند. آخرین روند در حال حاضر، فناوری شبکه نوری غیرفعال، یعنی GPON است.

این مخفف مخفف Gigabit Passive Optical Network یا Gigabit Passive Optical Network می باشد. GPON نوعی فناوری PON است، بنابراین اجازه دهید ابتدا توضیح دهیم که PON چیست.

دفتر اصلی دارای یک ماژول OLT (ترمینال خط نوری) است و مشترکین دارای یک ONT (ترمینال شبکه نوری) هستند. گره ها مجهز به اسپلیتر (Splitter) هستند که نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند. به نظر می رسد که ماژول اصلی توانایی ارسال داده را دارد تعداد زیادیمشترکین تعداد مشترکینی که به ماژول فرستنده گیرنده، فقط به قدرت و حداکثر سرعت تجهیزات بستگی دارد.

شبکه های نوری غیرفعال دارای نسخه های مدرن بسیاری هستند که کاربردهای مختلفی را پوشش می دهند. برخی برای استفاده انبوه موثر هستند، برخی دیگر برای شرکت ها.
حالا کمی تاریخ. در سال 1980، British Telecom توسعه فناوری PON را آغاز کرد. آزمایش‌هایی بعداً انجام شد و کارشناسان برجسته ارتباطات جهان شروع به توسعه استانداردی برای فناوری PON کردند. در سال 1998، مشخصات ATM PON (APON) به تصویب رسید و ساخت شبکه های فیبر غیرفعال در آمریکا و ژاپن آغاز شد.

فناوری PON هر سال در حال توسعه است. اولین مشخصات APON امکان انتقال داده دو طرفه با سرعت 155 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کرد. بعداً انواع PON - BPON با سرعت 622 مگابیت بر ثانیه با دسترسی از طریق اترنت ظاهر شد. در سال 2001، توسعه EPON (Ethernet PON) بر اساس پروتکل MPCP (پروتکل کنترل چند نقطه) آغاز شد.

در حال حاضر، فناوری های APON، BPON، EPON منسوخ شده اند و نباید با جزئیات در نظر گرفته شوند. اما فناوری GPON (Gigabit PON) امروز امیدوارکننده‌ترین است. این استاندارد در سال 2003 به تصویب رسید. GPON انتقال دوطرفه و پرسرعت تا 2.5 گیگابیت بر ثانیه را فراهم می کند. این شبکه به دلیل تقسیم کننده های نوری غیرفعال در گره های میانی بسیار قابل اعتماد است. این فناوری امکان صرفه جویی در فیبر نوری را فراهم می کند، زیرا حداکثر 128 مشترک را می توان در یک کابل وصل کرد و در فاصله ده ها کیلومتری قرار گرفت. سطح امنیت شبکه به دلیل فناوری های رمزگذاری و ایزوله بودن هر سرویس بالا است. GPON به شما امکان می دهد با چه سرعتی می خواهید داده ها را انتقال دهید: یکسان یا متفاوت. حتی اگر بدترین توزیع ترافیک را در نظر بگیریم، استفاده از پهنای باند 93 درصد است که بسیار بیشتر از نسخه های قبلی این فناوری است. تمام مزایای فوق فن آوری را می توان تنها با یک عیب مقابله کرد - افزایش پیچیدگی آن.

آینده شبکه های نوری غیرفعال چه خواهد بود؟ نیازهای کاربران در حال افزایش است و به زودی شبکه های موجود قادر به پاسخگویی به آنها نخواهند بود، بنابراین سازندگان در حال توسعه نسل بعدی شبکه های نوری غیرفعال NG-PON هستند. توسعه دهندگان در تلاش برای افزایش هستند

توسعه مداوم فناوری این امکان را فراهم می کند تا اینترنت را به آپارتمان ها بیش از پیش متصل کنید سرعت های بالا. یکی از روش های چنین اتصالی فناوری Gpon است که توسط Rostelecom نیز ارائه می شود.

Gpon - شرح شغل کلی

فناوری‌های نوری غیرفعال (Pon) نه چندان دور ظاهر شدند، اما با اطمینان جایگزین روش‌های سنتی سازماندهی دسترسی به اینترنت که از طریق کابل‌های مسی کار می‌کنند، می‌شوند. کابل نوری مزایای زیادی نسبت به کابل مسی دارد:

پیشوند "G" فرض می کند که اتصال با سرعت گیگابیت است. این فناوری غیرفعال نامیده می شود زیرا تجهیزات شبکه فعالی بین گره ارائه دهنده و مصرف کننده نهایی وجود ندارد و اپتیک ها مستقیماً در آپارتمان مشتری قرار می گیرند.

هیچ تجهیزات مورد نیاز نیست، زیرا طول کابل نوریبدون تقویت سیگنال اضافی تا 20 کیلومتر و در آینده نزدیک پیشرفت هایی برای افزایش بزرگراه به 60 کیلومتر در حال انجام است.

اتصال را می توان در حالت های همزمان و ناهمزمان انجام داد. به طور معمول، ارائه دهندگان حالت ناهمزمان را ترجیح می دهند. حداکثر سرعت، بیشینه سرعتمحدود به 2.5 گیگابیت بر ثانیه برای دریافت و 1.25 گیگابیت بر ثانیه برای انتقال اطلاعات.

اصل اتصال به Rostelecom

برای اتصال، یک مشترک آینده باید با نزدیکترین دفتر Rostelecom تماس گرفته و درخواستی را ارسال کند. می‌توانید یک یا چند سرویس را برای انتخاب وصل کنید:

• اینترنت؛
• تلفن شهری (ثابت);
• تلویزیون IP

هر گونه اتصال به یک ارائه دهنده از طریق سیم مستلزم هزینه های اضافی است.

آن دسته از مشتریانی که قبلاً از طریق Rostelecom وصل شده بودند فناوری های ADSL، آنها آن را می دانند تجربه خود، در هنگام ارسال درخواست به مشترکین جدید در این مورد گفته می شود.

مشکل اصلی نصب کابل است که به دلیل ویژگی های خاص آن، خم شدن بیش از حد توصیه نمی شود، بنابراین معمولاً تمام تجهیزات در راهرو نصب می شوند. این تجهیزات شامل یک روتر ویژه ONT است که برای کار در شبکه های فیبر نوری طراحی شده است که می تواند مستقیماً از یک ارائه دهنده اجاره شود یا به طور مستقل خریداری شود. توصیه می شود یک پریز برق در راهرو نصب شود. دستگاه های پایانی از طریق اترنت جفت پیچ خورده معمولی یا از طریق WiFi متصل می شوند.

طرح شبکه های Gponارائه شده توسط ارائه دهنده Rostelecom.

پس از توافق بر سر مسائل فنی با مشتری، روتر خریداری شد و قرارداد خدمات منعقد شد. کابل در حال نصب، گذاشتن و پیکربندی روتر است.

راه اندازی تجهیزات اتصال

اگر روتر از Rostelecom خریداری یا اجاره شده باشد، پیکربندی اولیه آن در هنگام نصب مستقیماً توسط کارکنان Rostelecom انجام می شود. در مواردی که مشترک خودش یک روتر خریداری می کند یا از قبل تجهیزاتی دارد، گزینه های پیکربندی ممکن است بسته به مدل و سازنده تجهیزات شبکه و همچنین قابلیت های آن متفاوت باشد. شما می توانید اطلاعات کافی را در اینترنت با دستورالعمل های گام به گام پیدا کنید که می توانید برای تنظیم آن دنبال کنید.

Rostelecom چندین مدل از دستگاه های ONT را به مشتریان خود ارائه می دهد که یکی از آنها G PON ONT RFT620 است. این یک مدل نسبتاً موفق و جهانی است که به شما امکان می دهد تا حداکثر 4 دستگاه را به شبکه LAN متصل کنید و تعداد نامحدودی از طریق فناوری بی سیم امکان تماشای پخش جریانی تلویزیون و اتصال حداکثر 2 تلفن ثابت وجود دارد.

تمام تنظیمات از طریق پیکربندی وب انجام می شود. برای انجام این کار، باید آدرس "192.168.1.254" را در مرورگر تایپ کنید و نام کاربری و رمز عبور را وارد کنید: user/user. نیازی به وارد کردن تنظیمات اینترنت نیست. شما فقط باید شبکه خانگی خود را مطابق با نیازهای خود پیکربندی کنید:

• ماژول بی سیم WiFi را فعال کنید.
• تغییر تنظیمات امنیتی؛
• آدرس های IP استاتیک یا پویا و غیره را تنظیم کنید.

خدمات و بسته ها

Rostelecom گزینه ها و بسته های خدمات مختلفی را به مشتریان خود ارائه می دهد که محبوب ترین آنها موارد زیر است:

• اینترنت خانگی از طریق خط فیبر نوری با سرعت اتصال قابل انتخاب.
• تلویزیون تعاملیبا بیش از 160 کانال؛
• تلفن ثابت منزل با قابلیت انتخاب تعرفه مکالمه;
• تلفن همراه؛
• اجاره روتر ONT با قیمت پایین.

همه این خدمات را می توان به طور جداگانه انتخاب کرد یا در بسته ها ترکیب کرد. هزینه اشتراک ماهانه به انتخاب شما بستگی دارد. شرکت انجام می دهد تبلیغات دائمیو تخفیف هایی که اطلاعات مربوط به آنها را می توان در پورتال آنها یافت. همچنین برای هر منطقه قیمت خدمات متفاوت است.

مزایا و معایب اتصال با استفاده از فناوری Gpon

اتصال از طریق GPON مانند هر روش دیگری مثبت و مثبت خود را دارد جنبه های منفی. موارد مثبت شامل موارد زیر است:

• کابل مستقیماً بین سانترال ارائه دهنده و به آپارتمان کاربر کشیده می شود، یعنی. هیچ گره میانی وجود ندارد، که به طور قابل توجهی سرعت انتقال اطلاعات و ثبات سیگنال را افزایش می دهد.
• سیگنال وارد کنید کابل فیبر نورینه توسط تکانه های الکتریکی، بلکه توسط تکانه های نور منتقل می شود. این بدان معناست که به هیچ وجه خطر آسیب ناشی از برق گرفتگی وجود ندارد.
• امکان اتصال چندین سرویس به صورت همزمان از طریق یک دستگاه ONT.

البته این روش اتصال دارای معایبی است:

• کابل نوری بسیار مستعد خمیدگی های تیز است، به این معنی که مسیریابی آن در اطراف آپارتمان به اتاق های دور دشوار خواهد بود. همچنین قرار دادن مبلمان و سایر اجسام سنگین روی کابل توصیه نمی شود.
• اگرچه هیچ چیز ارزشمندی برای فروش در کابل وجود ندارد، خطوط اصلی و سیم‌کشی ورودی‌ها دائماً در معرض تهدید خرابکاران هستند.
• کابل برق را منتقل نمی کند، به همین دلیل است که حیوانات علاقه بیشتری به آن دارند. توصیه می شود آن را در یک جعبه پنهان کنید.