Cafe

Koneksyon pon. teknolohiya ng GPON. Anong kagamitan ang kailangan upang ikonekta ang GPON

Mula noong 2000 Teknolohiya ng impormasyon ay sumailalim sa ilang malalaking pagbabago, ang inaasahang resulta nito ay ang malawakang pagpapakilala ng mga teknolohiyang Ethernet at ang pagpapalawak ng channel ng access ng subscriber sa World Wide Web. Bilang resulta, nagsimula ang isang karera para sa bilis at kalidad ng serbisyo: una - mga network ng tanso na may mga aktibong repeater sa landas mula sa provider hanggang sa subscriber, pagkatapos - isang halos kumpletong paglipat sa mga linya ng fiber-optic at teknolohiya ng pamilya ng FTTX (FTTC). , FTTB, FTTH).

Ngayon, talagang walang sinuman ang magugulat sa "fiber optics sa bahay" at bilis ng pag-access sa Internet na humigit-kumulang 30-100 Mbit/s, at ang mababang halaga ng koneksyon at abot-kayang buwanang bayad sa subscription ay ginagawang popular ang mga wired na teknolohiya sa Internet sa lahat ng mga segment ng populasyon.

Sa kasaysayan, ang mga teknolohiya sa Internet ay unang lumabas sa mga lungsod, at ang "gilid" ng industriya ng IT ay puro pa rin doon: mga coaxial TV network na may Internet access (DOCSIS), mga copper-optical FTTB network na may IPTV at IP telephony noong Bilang bonus, CWDM at DWDM highway sa pagitan ng mga indibidwal na distrito ng lungsod at intercity, wireless mobile Internet na mga teknolohiya - ang isang potensyal na subscriber ng lungsod ay maraming mapagpipilian.

Napakaraming mga alok na gamitin ang mga serbisyo ng Internet Service Provider sa lungsod na ang isang bagong miyembro ng IP community ay hindi maaaring "magpilit" sa nabuo nang "conclave" ng mga network service provider. Kaugnay nito, ang mga ISP na mayroon na sa mga lungsod ay nagsasagawa ng isang seryosong pakikibaka para sa bawat "limang palapag na gusali" at para sa bawat subscriber dito (hindi bababa sa ilang mga bansa ng CIS, sigurado).

Siyempre, wala na ang mga araw kung saan ang mga walang prinsipyong kakumpitensya ay pinutol ang mga kilometro ng kable ng ibang tao, naputol ang pangunahing hibla at naipit ang mga karayom sa coaxial cable - ngayon ang laban ay isinagawa sa pamamagitan ng matapat na pamamaraan (pagtaas ng kalidad ng serbisyo at bilis, pagbabawas ng buwanang bayad , paglikha ng mga lokal na portal ng media, atbp.). Ngunit, tulad ng ipinapakita ng kasanayan, ang anumang lungsod ay matagal nang nahahati sa mga saklaw ng impluwensya ng mga ISP (na karaniwang mayroong hindi bababa sa dalawa sa bawat lungsod), at hindi talaga madaling makakuha ng mga bagong tagasuskribi sa mga itinatag na teritoryo, lalo na kung isasaalang-alang ang halos magkaparehong saklaw at kalidad ng mga serbisyong inaalok.

Mukhang - bakit baguhin ang anumang bagay? Umiiral ang mga ISP at regular na kumikita ng kanilang ikabubuhay sa pamamagitan ng regular na pagkolekta ng tribute mula sa kanilang mga subscriber at pana-panahong pagpapakilala ng "tulad nito", na pinapayagan ng kasalukuyang batas at kung aling mga kakumpitensya ay agad na umuulit.

Tulad ng ipinakita ng pagsasanay sa teritoryo ng Ukraine, maaari kang kumita ng pera hindi lamang mula sa tinapay, kundi pati na rin mula sa isang medyo makapal na layer ng mantikilya dito - kailangan mo lamang tumingin patungo sa tinubuang-bayan ng mismong mantikilya na ito, ibig sabihin, sa mga suburban settlement ( nayon, bayan, pamayanan sa lunsod, at maging pribadong sektor ng lunsod!).

Sa isang pagkakataon, ang mga Ukrainian ISP ay kawili-wiling nagulat sa presensya marami mga potensyal na subscriber sa mga rural na lugar at, dahil ang isang banal na lugar ay hindi kailanman walang laman, nagsimula kaming masiglang bumuo ng klasikong FTTX sa kawalan ng sibilisasyon. Ngunit, tulad ng karaniwang nangyayari, hindi isinasaalang-alang ng mga pioneer ang pagkakaroon sa mga rural na lugar ng isang sapat na bilang ng mga "rake", na nakatagpo sa halos bawat hakbang:

kakulangan ng alkantarilya (para sa maginhawang pagtula ng cable);
mahinang suplay ng kuryente (at lahat ng nagresultang problema sa aktibong kagamitan sa ICP);
kakulangan ng mga gusali ng telekomunikasyon at ang imposibilidad ng paglalagay ng mga aktibong kagamitan sa mga poste;
mga problema sa mga thunderstorm (walang mga lightning rod, walang power stabilizer, ang twisted pair cable ay nakabitin mula sa pinakamalapit na powered box sa open air)…

At ang pinakamahalaga, ang bilang ng mga potensyal na subscriber bawat kilometro kuwadrado ay napakaliit kumpara sa lungsod (bilang resulta - malaking gastos kapag naglalagay ng multi-fiber cable sa malalayong distansya o sakit ng ulo kapag nagkalkula upang mai-save ang mismong cable na ito).

At parang gusto namin ng mga bagong subscriber, at tila handa na ang mga subscriber na magbayad ng hindi pa nagagawang halaga sa lungsod para sa koneksyon, at handa pa silang bilhin at paandarin ang kagamitan sa sarili nilang gastos - ngunit ang serbisyo ng FTTX sa mga rural na lugar ay masakit. mahal.

Ito ay sa mahirap na panahon na ito, nang maraming mga ISP ang negatibong yumanig sa tapos na produkto at hindi man lang gustong makinig tungkol sa mga tagasuskribi sa mga emerhensiya at mga nayon, ang ganap na hindi kilalang teknolohiyang PON ay pumasok sa merkado, na ngayon ay namumukod-tangi sa kumpetisyon sa gayong malupit na mga kondisyon para sa mga sistema ng paghahatid ng data.

PON(Ingles: PassiveOpticalNetwork - passive optical network) ay ang pinakamabilis na paglaki, karamihan promising teknolohiya broadband multiservice multiple access sa optical fiber, gamit ang wave separation ng reception/transmission path at pinapayagan ang pagpapatupad ng single-fiber tree-like point-to-multipoint topology nang hindi gumagamit ng mga aktibong elemento ng network sa mga branching node.

Sa madaling salita, ang PON ay isang ganap na passive network, na binuo sa optical fiber at walang anuman kundi "salamin" kasama ang landas ng Internet mula sa provider hanggang sa subscriber. Ang lahat ng aktibong kagamitan ay matatagpuan sa relatibong kaligtasan ng mga gusali ng tirahan (at hindi masyadong tirahan), katulad ng:

sa panig ng provider ay mayroong head-end station na namamahala sa buong passive network, kabilang ang mga subscriber device, at "nagbubuhos" ng trapiko sa network;
sa panig ng subscriber mayroong mga transmit-receive converter, kung saan, sa katunayan, "dumaloy" ang trapiko sa mga mamimili.

1.2 Mga Uri ng PON.

Noong unang bahagi ng 90s, nang ang atensyon ng komunidad ng mundo ay nakatuon sa mga kaganapan sa teritoryo ng dating USSR, isang grupo ng ilang mga kumpanya ng telekomunikasyon sa Europa ang lumikha ng isang consortium upang ipatupad ang ideya ng maraming pag-access sa isang solong hibla, na tinatawag na FSAN(FullServiceAccessNetwork). Ang layunin ng FSAN ay bumuo pangkalahatang rekomendasyon at mga kinakailangan sa kagamitan ng PON upang ang mga tagagawa at operator ng kagamitan ay magkakasamang mabuhay sa mapagkumpitensyang merkado Mga sistema ng pag-access sa PON. Ang resulta ng trabaho ng FSAN ay isang bilang ng mga pamantayan ng PON:

ITU-TG.983
APON (ATM Passive Optical Network);
BPON (Broadband PON);
ITU-T G.984
GPON (Gigabit PON);
IEEE 802.3ah
EPON/GEPON (Ethernet PON);
IEEE 802.3av
10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON);

Ang APON at BPON ay hindi na ginagamit sa kapanganakan, ang GPON ay hindi masyadong binuo dahil sa mataas (kamag-anak sa GEPON) na gastos, pati na rin ang organic na pag-aatubili ng marami na magtrabaho sa 2.5G na bilis, ang 10GEPON ay nasa yugto pa rin ng pag-develop/debugging/pagsubok. .

Bilang resulta, tanging ang GEPON at GPON ang natitira, na ngayon ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng karamihan sa mga provider para sa pagkonekta ng mga malalayong subscriber: ang downstream at upstream na bilis ng transmission ay 1/1 Gbit/s o 2.5/1 Gbit/s (para sa GEPON at GPON, ayon sa pagkakabanggit. ), habang hanggang 64 na network terminal device (para sa GEPON) at hanggang 128 (para sa GPON) ay matatagpuan sa isang fiber. Gayunpaman, para sa isang hindi masyadong hinihingi na subscriber sa kanayunan, ang bilis na ibinigay ng GEPON kahit na sa mga panahon ng peak network load ay sapat na, at ang presyo ng kagamitan (at, bilang kinahinatnan, koneksyon) ay mas mababa, kung hindi ilang beses, pagkatapos ay medyo makabuluhang. Samakatuwid sa sa sandaling ito Ang teknolohiya ng GEPON ay ang pinaka-promising para sa pagpapalawak ng mga ISP sa direksyon ng maliit/medium mga pamayanan matatagpuan sa mga suburb at sa isang malaking distansya mula sa mga lungsod.

*Siyempre, ang GPON ay nagbibigay ng posibilidad ng isang reserbang bilis para sa bawat subscriber, ngunit sa oras na ang mga bilis na ito ay hinihiling, ang 10GPON ay magiging laganap na, kaya walang saysay na magbayad nang labis para sa isang kahina-hinalang reserbasyon sa ngayon*

1.3 Prinsipyo ng pagpapatakbo ng GEPON.

Gaya ng nabanggit kanina, ang GEPON ay isang tree network na binuo sa mga passive optical na bahagi mula sa provider hanggang sa subscriber.

Sa panig ng provider, may naka-install na OLT (Optical Linear Terminal) - isang L2 o L3 switch kasama ang lahat ng kasunod na functionality, na mayroong mga Uplink port (karaniwang Ethernet standard) at mga Downlink port (na tumatakbo sa loob ng IEEE 802.3ah standards).

Kamakailan, ang lahat ng mga tagagawa ng kagamitan sa GEPON ay may malawak na hanay ng ang lineup head-end stations (OLT), na pangunahing naiiba sa bilang ng mga Downlink port (direkta para sa pagkonekta ng mga passive tree), ang bilang at bilis ng mga Uplink port (halimbawa, 1 Gbit/s o 10 Gbit/s) at software at hardware functionality (L2 o L3).

*halimbawa, ang kumpanyang Tsino na BDCOM ay may 3 linya ng mga headend:

Mababang antas (P33XX) – Mga OLT para sa maliit na bilang ng mga subscriber (256) na may 4 na Uplink at 4 na Downlink port;
Mid-level (P36XX) – Ang mga OLT para sa isang average na bilang ng mga subscriber (512...1024), ay mayroong 8...16 Downlink port, ang parehong bilang ng Uplink at 2x10Gbit/s karagdagang Uplink;
Tol-level (P69XX, P85XX) – mga higanteng pabrika para sa produksyon ng trapiko ng GEPON na may higit sa 16 na GEPON port at iba pang amenities;*

Ang OLT ay pinamamahalaan kapwa sa pamamagitan ng terminal port at gamit ang mga paboritong protocol ng lahat tulad ng SNMP, SSH at TELNET.

Itakda sa gilid ng kliyente ONU(Ingles: Optical Network Unit), na kung minsan ay tinatawag din ONT(Ingles: Optical Network Terminal) ay isang espesyal na maliit na laki ng switch ng VLAN. Ang ONU mula sa parehong BDCOM ay karaniwang may isang optical gigabit port at 4 na copper port (100Mbps o 1Gbps). Mayroong mga modelo ng ONU na may pinagsamang optical port para sa telebisyon at data, na may mga port para sa telephony (SIP), na may ibang bilang ng mga copper port, na may Wi-Fi adapter, at mga kumbinasyon din ng lahat ng nasa itaas. Ang bawat ONU ay may built-in na MAC address filter; Kapag tumatanggap ng packet, sinusuri ng ONU ang pagmamay-ari ng packet at, kung hindi kabilang dito ang packet, itatapon ito. Ang ONU ay direktang pinamamahalaan ng OLT, kung saan tinatrato ng OLT ang ONU bilang sarili nitong "remote port".

Sa pagitan ng kliyente at provider ay mayroong passive optical network, na mayroong tree topology at mga derivatives nito. Ang mga pangunahing bahagi ng isang passive optical network ay optical fibers at optical mga splitter(English Splitter - separator), na tumatakbo sa mode na "splitter" sa direksyon ng provider-client at sa mode na "mixer" sa kabaligtaran na direksyon. Ang hindi mapag-aalinlanganang mga bentahe ng passive na kagamitan ay ang pagsasarili nito mula sa power supply at kadalian ng operasyon: sa sandaling naka-install, ang passive na kagamitan ay nangangailangan lamang ng pana-panahong pagpapanatili (kadalasan lamang sa anyo ng isang visual na inspeksyon).

Larawan 1 - Diagram ng eskematiko paganahin ang PON

Dahil ang mga passive optical network ay pisikal na isang multi-access (point-to-multipoint) na koneksyon, kailangan nilang paghiwalayin ang pasulong at baligtarin ang mga daloy ng data, pati na rin ang pag-coordinate ng mga komunikasyon sa pagitan ng maramihang mga aparato ng subscriber at ang head-end. Upang gawin ito, dalawang teknolohiya ang ginagamit upang magpadala ng data sa isang kapaligirang ibinabahagi sa pagitan ng maraming subscriber: pansamantala At frequency multiplexing.

Pag-uulit ng Oras TDM- TimeDivisionMultiplexing) ay gumagana sa bahagi ng OLT, na tumutukoy sa kung anong oras ang isang partikular na aparato ng subscriber ay pinapayagang mag-broadcast sa pangkalahatang daluyan ng paghahatid ng data. Sa bahagi ng ONU ito ay kumikilos TDMA(English TimeDivisionMultipleAccess - Time Division Multiple Access), ayon sa kung saan ang subscriber device ay nasa ilalim ng OLT.

Kasabay nito, ang buong passive optical network ay gumagamit ng WDM (Wavelength Division Multiplexing) na teknolohiya, na namamahagi ng direktang ( bumababa mula sa OLT hanggang ONU) at baligtarin ( pataas mula sa ONU hanggang OLT) na mga stream ng data sa iba't ibang wavelength (mga frequency). Sa kasong ito, ang pababang daloy ay ipinapadala sa isang wavelength na 1490 nm, at ang pataas na daloy sa isang wavelength na 1310 nm. Ginawa ito upang maiwasan ang mga banggaan ("mga banggaan" ng pasulong at pabalik na daloy sa parehong haba ng daluyong), at upang mag-iwan din ng puwang para sa CATV (analog na telebisyon), na maaari ding i-ruta sa pamamagitan ng puno ng PON patungo sa subscriber. Ang mga CATV transmitters ay nagbo-broadcast sa wavelength na 1550nm o 1310nm, ngunit kinuha ng mga GEPON equipment manufacturer ang 1310nm wavelength para sa UpStream upang mabawasan ang gastos ng client device hangga't maaari (ang mga laser na naglalabas sa wavelength na 1310nm ay mas mura kaysa sa mga laser na naglalabas sa isang wavelength ng 1550nm).

Ang halaga ng mga laser GEPON transceiver ay medyo mataas kumpara sa kanilang mga katapat na Ethernet, at sa magandang dahilan: napakalakas ng mga ito. Ang kanilang kapangyarihan ay sapat na upang "butas" ng higit sa 100 km ng karaniwang optical fiber sa isang tuwid na linya! Gayunpaman, ang mga puno ng PON ay karaniwang umaabot lamang ng 10-15 km ang lalim, na may limitasyon sa lalim na humigit-kumulang 20 km. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga passive optical divider ay nagpapakilala ng napakalaking signal attenuation sa linya, habang nagbibigay ng sumasanga at nagse-save ng optical fiber.

Kapansin-pansin na ang pamantayan ng GEPON ay medyo naiiba sa karaniwang istraktura ng Ethernet frame, kaya ang mga "non-GEPON" na aparato ay hindi gagana sa network ng PON. Bukod dito, ang pamantayan ng IEEE 802.3ah ay pinagtibay kamakailan lamang, at halos wala sa mga tagagawa ang sumusunod dito ng 100% (at marami ang hindi talagang gusto). Dahil dito, walang ganap na cross-platform compatibility ng kagamitan (halimbawa, ang OLT ng D-Link ay hindi gagana sa ONU ng ZTE, o ang HUAWEI's OLT ay hindi maghahayag ng buong potensyal nito kapag nagtatrabaho sa ONU ng BDCOM).

*Sa katunayan, ang pagiging tugma sa pagitan ng iba't ibang mga tagagawa ay posible, ngunit hindi 100%; trapiko sa pagitanOLTAtONU, marahil, ay "lalakad", gayunpaman, ganap na kontrolOLT'om "step-natives"ONUwalang gumagarantiya.*

Ang teknolohiya ng pagpapalitan ng data sa pagitan ng ONU at OLT ay dapat na hiwalay na isaalang-alang:

anumang ONU broadcast lamang sa oras na inilaan para dito ng OLT (TDMA);
para sa anumang ONU sa network, tinutukoy ng OLT ang yugto ng panahon kung kailan maaaring mag-broadcast ang ONU (TDM);
ang bagong konektadong ONU ay nakikipag-ugnayan sa OLT gamit ang protocol MPCP(eng. Multi-PointControlProtocol - Multipoint Exchange Control Protocol);
anumang ONU hindi pwede makipag-usap sa ibang mga ONU nang hindi nakikilahok sa komunikasyon ng OLT. Ang lahat ng mga packet para sa sinumang tatanggap ay sentral na pinoproseso ng isang device sa network - OLT.

Figure 2 – Pamamahagi ng mga agwat ng oras sa pagitan ng mga ONU

Upang suportahan ang pagtatalaga ng mga pansamantalang domain gamit ang OLT, ang grupong IEEE 802.3ah ay bumuo ng isang protocol MPCP. Ang protocol na ito ay batay sa dalawang Ethernet na mensahe: GATE At ULAT. Ang mensahe ng GATE ay ipinadala mula sa OLT patungo sa ONU at ginagamit upang magtalaga ng isang pansamantalang domain. Ang REPORT message ay ginagamit ng ONU para ipaalam sa OLT ang status nito (buffer full, atbp.) para matulungan itong gumawa ng tamang desisyon tungkol sa pansamantalang paglalaan ng domain. Ang parehong mga mensahe ng GATE at REPORT ay mga MAC control frame (uri 88-08).

Umiiral dalawang mode ng pagpapatakbo ng MPCP: auto-detection (pagsisimula) at normal na mode. Ginagamit ang auto-detection mode para makita ang mga bagong konektadong ONU at matukoy RTT(Ingles: Round Trip Time - oras mula sa sandaling ipinadala ang kahilingan hanggang sa matanggap ang tugon) at ang MAC address ng ONU na ito. Ginagamit ang normal na mode upang magtalaga ng mga pansamantalang domain sa lahat ng mga nasimulang ONU.

Ang mga karaniwang Ethernet frame sa PON ay bahagyang binago upang umangkop sa mga detalye ng operasyon sa isang nakabahaging TDM na kapaligiran, gayunpaman, binabago ng OLT ang mga papalabas na packet upang labasan ang isang karaniwang stream ng Ethernet ay nakuha mula sa PON. Sa kabilang direksyon ang sitwasyon ay magkatulad. Ang istraktura ng karaniwang Ethernet frame (IEEE 802.3), PON frame (IEEE P802.3ah) at IEEE P802.3ah control frame ay ipinapakita sa ibaba (Figure 3):

Figure 3 – Paghahambing ng IEEE 802.3 at IEEE P802.3ah frame field

Ang preamble ng isang karaniwang Ethernet frame (Larawan 3a) ay binago sa pamamagitan ng pagdaragdag ng ilang mga patlang ng serbisyo (Larawan 3b):

SOP(English Start Of Packet) – 1 byte, ay nagpapahiwatig ng simula ng frame;
Reserve field, 4 bytes;
LLID(Ingles na Logical Link Identifier) - 2 bytes, ay nagpapahiwatig ng indibidwal na identifier ng EPON node. Ang tanong ay nananatiling bukas: gaano karaming mga identifier ang maaaring magkaroon ng isang ONU subscriber node - isa o ilan? Ang LLID ay kinakailangan upang tularan ang point-to-point at point-to-multipoint na mga koneksyon sa isang EPON network. Ang unang bit ng field ay nagpapahiwatig ng frame transmission mode (unicast o multicast). Ang natitirang 15 bits ay naglalaman ng indibidwal na EPON node address;
CRC(Ingles: Circle Redundancy Check) – 1 byte, preamble checksum (P802.3ah standard).

Kapag ang isang frame ay umalis sa GEPON network, ang frame preamble ay na-convert sa isang karaniwang form - ang tag ay aalisin. Halimbawa, sa forward stream, binago ng OLT ang preamble ng bawat 802.3 frame na pumapasok sa PON, sa partikular, isang espesyal na LLID tag ang idinagdag sa preamble. Ang tag na ito ay kinukuha ng kaukulang sublayer sa ONU, kung saan nagaganap ang preamble reconstruction. Ang ONU ay nasa normal na operating mode, i.e. kapag nakarehistro na, ipoproseso lamang ang mga frame na ang preamble na LLID ay tumutugma sa sarili nitong LLID. Ang natitirang mga field ng EPON frame ay kapareho ng sa karaniwang Ethernet frame:

D.A.(English Destination Address) – 6 bytes, ay nagpapahiwatig ng MAC address ng destination station. Baka ito lang pisikal na address(unicast), address ng grupo (multicast) o address ng broadcast (broadcast);
S.A.(English Source Address) – 6 bytes, ay nagpapahiwatig ng MAC address ng istasyon ng nagpadala;
L/T(English Length/Uri) – 2 bytes, naglalaman ng impormasyon tungkol sa haba o uri ng frame;
Field ng data, variable na haba;
PAD(filler) – ginagamit ang field para punan ang frame sa pinakamababang laki;
FCS(English Frame Check Sequence) – 4 bytes, frame checksum na kinakalkula gamit ang cyclic redundancy code;
OpCode(English Optional Code) – 2 bytes, tumutukoy sa uri ng control frame. Mayroong dalawang kategorya ng mga control frame, na nakikilala sa halaga ng field na ito: ang GATE message na nabuo ng OLT at ang REPORT message na nabuo ng ONU;
T.S.(Time Stamp) – 4 byte, naglalaman ng timestamp ng nagpadala;
mensahe– 40 bytes, ang field na ito ay talagang naglalaman ng impormasyon ng serbisyo na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng protocol ng MPCP.

Higit pa Detalyadong impormasyon ang impormasyon tungkol sa lohikal na operasyon ng PON ay matatagpuan sa http://book.itep.ru.

Ang OLT at ONU ay nagbibigay ng data encapsulation sa binagong mga Ethernet frame ng pamantayang IEEE P802.3ah, gamit ang 8B/10B channel encoding (8 user bits ay na-convert sa 10 channel bits).

Ang huling algorithm ng operasyon ng network ng PON pagkatapos ng pagsasaayos ay mukhang sa sumusunod na paraan:

ONU "nakikinig sa linya";
Ang OLT ay tumatanggap ng IEEE 802.3 standard packet mula sa upstream device at binago ito sa IEEE P802.3ah standard;
Ang OLT ay nagpapadala ng packet sa isang tiyak na destinasyon (ONU);
Lahat ng ONU ay tumatanggap ng packet, ngunit ang tatanggap lamang ang nagpapanatili nito - ang iba ay itinatapon ang packet;
Binabago ng ONU ang karaniwang packet ng IEEE P802.3ah sa pamantayang IEEE 802.3 at ipinapadala ito sa PC ng kliyente;
Tumatanggap ang ONU ng mga packet mula sa PC ng kliyente, binabago ang mga ito mula sa pamantayang IEEE 802.3 patungo sa pamantayang IEEE P802.3ah at bina-buffer ang mga ito;
Ang OLT ay nagpapahintulot sa paghahatid ng data sa isang partikular na ONU;
Ang ONU ay nagbo-broadcast para sa isang tiyak na tagal ng oras, at pagkatapos ay tumahimik at "nakikinig" muli sa linya;
Ang OLT ay tumatanggap ng IEEE P802.3ah standard packet mula sa ONU, binabago ito sa IEEE 802.3 standard, at pagkatapos ay ipinapadala ito sa upstream device.

Ang algorithm para sa network ng PON upang i-convert ang mga packet mula sa isang pamantayan patungo sa isa pa ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod (Larawan 4):

Figure 4 – PON algorithm para sa packet conversion

1.4 Paghahambing ng PON sa klasikong FTTH subscriber connection scheme.

Ang klasikong FTTH ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga hibla na ginamit (isa para sa bawat optical consumer, maging ito ay isang end subscriber o isang mataas na gusali), na, naman, ay humahantong sa hindi epektibong paggamit cable ayon sa prinsipyo: mas capacitive ang cable, mas inefficient ito ginagamit.

Halimbawa, ang isang four-fiber cable na papunta sa isang grupo ng mga malapit na matatagpuan na matataas na gusali sa pamamagitan ng sewer shaft (isang fiber para sa bawat isa) ay dapat dalhin sa basement ng isa sa mga ito at putulin, na sumasanga ng isang fiber sa isang optical consumer. Ang natitirang tatlong hibla na nagdadala ng signal ng impormasyon ay dapat na dumaan sa imburnal patungo sa susunod na bahay. Sa kasong ito, ang cable na inilatag mula sa unang branch point hanggang sa pangalawa ay four-fiber pa rin, isang fiber na lang ang nananatiling hindi nagamit. At iba pa…

Siyempre, maaari mong unti-unting bawasan ang fiber content ng cable sa pamamagitan ng paglalagay ng mas kaunting capacitive cable sa mas makitid na mga seksyon, ngunit, tulad ng ipinapakita ng kasanayan, hindi ito masyadong maginhawa: ang pagpapanatili ng ilang kilometrong haba ng mga coil ng iba't ibang mga hibla ay mahal kahit na nagtatrabaho sa isang 8-fiber cable, hindi banggitin ang mas malawak.

Muli, ang kawalan ng FTTH, kahit na sa lungsod, ay ang malaking bilang ng mga aktibong access at aggregation device na nasa pagitan ng provider at mga subscriber - kumokonsumo sila ng kuryente, nangangailangan ng regular na pagpapanatili, sensitibo sa mga pagbabago sa boltahe, at lubos na nakadepende sa temperatura. kapaligiran, halumigmig... Kung ang lahat ng mga pagkukulang na ito ay makikita sa kanayunan, kung saan ang mga attic at basement, pati na rin ang sentralisadong alkantarilya at ang network ng supply ng kuryente ay hindi palaging magagamit, at isinasaalang-alang din ang mga karaniwang problema tulad ng "ang switch ay may sira at ginagawa hindi tumugon - kailangan mong i-reboot ito nang manu-mano" - nagiging Ito ay ganap na hindi kawili-wiling bumuo ng isang sitwasyong pang-emergency at magpatakbo ng isang cable sa nayon.

Upang malutas ang mga problema sa itaas, ang teknolohiya ng GEPON ay perpekto, na nakalulugod sa mga gumagamit ng Internet sa pinakamalayong mga pamayanan sa mapa ng Ukraine sa loob ng limang taon.

Kapag gumagamit ng GEPON, isang optical waveguide lang ang ginagamit para sa 64 na subscriber, at sapat na ang four-fiber cable para sa 256 na subscriber. Sa kasong ito, ang mga subscriber ay maaaring matatagpuan sa isang sapat na distansya mula sa bawat isa at mula sa pinakamalapit na trunk cable. Halos walang hindi nagamit na hibla sa cable kapag nagtatayo ng isang network gamit ang teknolohiya ng PON, at para sa epektibong pag-deploy ng isang passive optical network, isang pangunahing (backbone) cable na may 4 o 8 fibers at subscriber na "fiberdropcable", na protektado ng mga patchcord ng iba't ibang haba, ay sapat na.

Gayunpaman, ang pinaka-kanais-nais na bentahe ng isang passive optical network ay ang kawalan ng pangangailangan para sa power supply sa mga intermediate node sa pagitan ng subscriber at ng provider. Agad nitong inaalis ang ilang katanungan mula sa mga kumpanya ng supply ng enerhiya, mga bumbero at iba pang may problemang awtoridad. Ang parehong plus ay maaaring epektibong magamit sa mga rural na lugar: ang mga intermediate na node na hindi nakatali sa power supply ay maaaring ilagay kahit saan, habang ang isang makabuluhang bahagi ng mga pondo na ginugol sa pagpapanatili ng walang patid na supply ng kuryente ay mai-save, pati na rin ang mga pondo na inilaan para sa pag-iwas at pagkumpuni ng anumang aktibong kagamitan sa network.

Mahalaga rin na ang pagsasaayos ng lahat ng aktibong kagamitan sa GEPON na kasama sa isang tiyak na passive network ay isinasagawa mula sa isang device - ang head-end station (OLT). Lubos nitong pinapasimple ang gawain ng system administrator, na nagbibigay-daan sa pinakamabisang pag-troubleshoot, pati na rin ang regular na pagpapanatili ng network.

Bilang karagdagan, ito ay madali at simple upang ilunsad ang analog TV sa isang binuo na passive network (Larawan 5):

Larawan 5 – Paglalapat ng PON bilang midyum para sa paggamit ng CATV

Kaya, positibong panig PON laban sa FTTH:

Minimal na paggamit ng aktibong kagamitan;
Pagbawas ng imprastraktura ng cable;
Mababang gastos sa pagpapanatili;
Posibilidad ng pagsasama sa cable television;
Magandang scalability;
Mataas na density ng mga port ng subscriber.

Kasabay nito, kapag isinasaalang-alang ang teknolohiya ng GEPON, kailangan mong isaalang-alang ang mga tampok nito, lalo na sa paghahambing sa mga linya ng point-to-point:

bandwidth na ibinahagi sa pagitan ng mga subscriber ( pangkalahatang kapaligiran maaaring hindi angkop para sa kliyente mula sa isang punto ng seguridad);
Ang mga passive na elemento (mga divider) ay nagpapahirap sa pag-diagnose ng isang optical line;
posible na ang isang malfunction ng kagamitan ng isang subscriber ay maaaring makaimpluwensya sa pagpapatakbo ng iba (kung ang ONU ay nabigo, mayroong isang napakababang posibilidad na ang transmitter ng "baliw" na ONU ay patuloy na magliliwanag, na nakakasagabal sa iba);
mas kaunting benepisyo kung ibinebenta sa yugto ng konstruksiyon.

Kapag naglalakbay sa World Wide Web, ang mga katangian tulad ng bilis ng paglilipat ng data at ang kawalan ng "mga pahinga" ay kritikal para sa bawat gumagamit.

Ang isang koneksyon gamit ang teknolohiya ng xPON ay nagbibigay-daan sa mga kinakailangang ito na matugunan. Ang abbreviation ay nangangahulugang "Passive optical network", iyon ay, passive optical network. Ang bagong pamamaraan ay nagmula sa PON, na ginagarantiyahan ang broadband multi-service access sa pamamagitan ng fiber optic cables. Hindi tulad ng hinalinhan nito, ang koneksyon ay mas malakas, na naging posible upang pagsamahin ang lahat ng mga device na tumatanggap ng signal sa pamamagitan ng isang digital channel. Iyon ay, ang bawat mamimili (opisina, apartment, pampublikong institusyon) ay inilalaan ng sarili nitong hibla. Ang maximum na 64 na linya ay maaaring ihiwalay mula sa isang node, na ang bawat isa ay nagtatapos sa isang espesyal na socket. Nakakonekta dito ang isang modem, na nagbibigay ng komunikasyon sa lahat ng device: desktop computer, tablet, smartphone, TV, SIP phone, atbp.

Ano ang mga benepisyo ng linya ng xPON?

Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na pamamaraan, ang bagong pamamaraan ay may maraming mga pakinabang:

mataas na bilis ng paglilipat ng data – mula 100 Mb/s pataas;
kadalian ng paggamit - ang mga karagdagang serbisyo (proteksyon sa anti-virus, mga kontrol ng magulang, atbp.) ay na-configure ng provider;
pagpipilian - independiyenteng tinutukoy ng subscriber ang bilang ng mga konektadong device at iba pang mga parameter ng koneksyon;
matatag na kalidad - hindi ito nakasalalay sa distansya sa mga punto ng pamamahagi.

Ito ay nagkakahalaga ng noting na xPON o may ilang mga disadvantages. Kasama sa huli ang mga paghihirap sa panahon ng proseso ng pag-install. Kasama sa mga disadvantage ang katotohanan na sa kaganapan ng isang break, ang lahat ng mga aparato ay naka-off nang sabay-sabay.

Paano binuo ang mga fiber optic network gamit ang teknolohiyang ito?

Ang circuit ay binubuo ng ang mga sumusunod na elemento: subscriber node sa lahat kinakailangang kagamitan, distribution cabinet at socket para sa pagkonekta ng modem. Ang mga cable ay nakaunat sa mga bahay, kung saan sila ay konektado sa mga cabinet na naka-install sa mga basement ng mga gusali. Pagkatapos ang bawat subscriber ay binibigyan ng sarili nitong hibla, na naayos sa isang espesyal na socket. Ang scheme ng koneksyon na ito ay ginagamit ng maraming domestic at dayuhang Internet provider.

Ang bilis na kinakailangan upang matiyak ang tuluy-tuloy na operasyon ng mga application ay dapat na 1 Gbit/s o mas mataas. Inaasahan na ang mga provider ay malapit nang bumuo ng optical access infrastructure upang magbigay ng malawak na hanay ng mga serbisyo. Ang pinakabagong trend ngayon ay passive optical network technology, i.e. GPON.

Ang abbreviation na ito ay kumakatawan sa Gigabit Passive Optical Network o gigabit passive optical network. Ang GPON ay isang uri ng teknolohiya ng PON, kaya't ipaliwanag muna natin kung ano ang PON.

Ang pangunahing opisina ay may OLT (Optical line terminal) module, at ang mga subscriber ay may ONT (Optical network terminal). Ang mga node ay nilagyan ng mga splitter (Splitter), na hindi nangangailangan ng pagpapanatili. Lumalabas na ang pangunahing module ay may kakayahang magpadala ng data isang malaking bilang mga subscriber Bilang ng mga subscriber na nakakonekta module ng transceiver, ay nakasalalay lamang sa kapangyarihan at pinakamataas na bilis ng kagamitan.

Ang mga passive optical network ay may maraming modernized na bersyon na sumasaklaw sa iba't ibang mga application. Ang ilan ay epektibo para sa malawakang paggamit, ang iba ay para sa mga korporasyon.
Ngayon isang maliit na kasaysayan. Noong 1980, nagsimula ang British Telecom na bumuo ng teknolohiya ng PON. Ang mga pagsubok ay isinagawa kalaunan, at ang mga nangungunang eksperto sa komunikasyon sa mundo ay nagsimulang bumuo ng isang pamantayan para sa teknolohiya ng PON. Noong 1998, pinagtibay ang detalye ng ATM PON (APON) at nagsimula ang pagtatayo ng mga passive fiber network sa Amerika at Japan.

Ang teknolohiya ng PON ay umuunlad bawat taon. Pinayagan ng unang detalye ng APON ang bidirectional data transfer sa bilis na 155 Mb/s. Nang maglaon, lumitaw ang iba't ibang PON - BPON na may bilis na hanggang 622 Mb/s na may access sa pamamagitan ng Ethernet. Noong 2001, nagsimula ang pagbuo ng EPON (Ethernet PON) batay sa protocol ng MPCP (Multipoint Control Protocol).

Sa ngayon, ang mga teknolohiya ng APON, BPON, EPON ay luma na at hindi dapat isaalang-alang nang detalyado. Ngunit ang teknolohiya ng GPON (Gigabit PON) ay ang pinaka-promising ngayon. Ang pamantayan ay pinagtibay noong 2003. Nagbibigay ang GPON ng bidirectional, high-speed transmission hanggang 2.5 Gbps. Ang network na ito ay lubos na maaasahan dahil sa mga passive optical splitter sa mga intermediate node. Ang teknolohiya ay nagpapahintulot sa pag-save sa optical fiber, dahil hanggang sa 128 mga subscriber ay maaaring konektado sa isang cable at matatagpuan sa layo na sampu-sampung kilometro. Ang antas ng seguridad ng network ay mataas dahil sa mga teknolohiya ng pag-encrypt at ang paghihiwalay ng bawat serbisyo. Binibigyang-daan ka ng GPON na pumili sa kung anong bilis ang gusto mong maglipat ng data: pareho o iba. Kahit na isaalang-alang namin ang pinakamasamang pamamahagi ng trapiko, ang paggamit ng bandwidth ay 93%, na mas mataas kaysa sa mga nakaraang bersyon ng teknolohiya. Ang lahat ng nasa itaas na mga pakinabang ng teknolohiya ay maaaring matugunan ng isang kawalan lamang - ang pagtaas ng pagiging kumplikado nito.

Ano ang hawak ng hinaharap para sa mga passive optical network? Ang mga pangangailangan ng gumagamit ay lumalaki at sa lalong madaling panahon ang mga umiiral na network ay hindi matugunan ang mga ito, kaya ang mga tagagawa ay gumagawa ng susunod na henerasyon ng NG-PON passive optical network. Sinusubukan ng mga developer na dagdagan

Ang patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ay ginagawang posible upang ikonekta ang Internet sa mga apartment nang higit pa at higit pa mataas na bilis. Ang isa sa mga pamamaraan ng naturang koneksyon ay ang teknolohiya ng Gpon, na inaalok din ng Rostelecom.

Gpon – pangkalahatang paglalarawan ng trabaho

Ang mga passive optical na teknolohiya (Pon) ay lumitaw hindi pa matagal na ang nakalipas, ngunit may kumpiyansa na pinapalitan ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pag-aayos ng pag-access sa Internet na tumatakbo sa mga tansong cable. Ang optical cable ay may malaking pakinabang sa tansong cable:

Ipinapalagay ng prefix na "G" na ang koneksyon ay nasa gigabit na bilis. Ang teknolohiyang ito ay tinatawag na passive dahil walang aktibong network equipment sa pagitan ng node ng provider at ng end consumer, at ang mga optika ay direktang inilalagay sa apartment ng kliyente.

Walang kinakailangang kagamitan, dahil ang haba optical cable nang walang karagdagang pagpapalakas ng signal hanggang sa 20 km, at sa malapit na hinaharap na mga pag-unlad ay isinasagawa upang taasan ang highway sa 60 km.

Ang koneksyon ay maaaring isagawa sa kasabay at asynchronous na mga mode. Kadalasan, mas gusto ng mga provider ang asynchronous mode. Pinakamataas na bilis limitado sa 2.5 Gb/s para sa pagtanggap, at 1.25 Gb/s para sa paghahatid ng impormasyon.

Ang prinsipyo ng pagkonekta sa Rostelecom

Upang makakonekta, ang susunod na subscriber ay dapat makipag-ugnayan sa pinakamalapit na opisina ng Rostelecom at mag-iwan ng kahilingan. Maaari mong ikonekta ang isa o higit pang mga serbisyong mapagpipilian:

Internet;
Telepono ng lungsod (landline);
IP telebisyon.

Ang anumang koneksyon sa isang provider sa pamamagitan ng wire ay nangangailangan ng mga karagdagang gastos.

Yaong mga kliyente na dating konektado sa Rostelecom sa pamamagitan ng Mga teknolohiya ng ADSL, alam nila ito sa sariling karanasan, sasabihin sa mga bagong subscriber ang tungkol dito kapag nagsusumite ng aplikasyon.

Ang pangunahing kahirapan ay ang pag-install ng cable, na, dahil sa mga tiyak na katangian nito, ay hindi ipinapayong yumuko nang labis, kaya kadalasan ang lahat ng kagamitan ay naka-install sa pasilyo. Kasama sa kagamitan ang isang espesyal na router ng ONT na idinisenyo upang gumana sa mga fiber-optic na network, na maaaring rentahan nang direkta mula sa isang provider o bilhin nang nakapag-iisa. Maipapayo na mag-install ng electrical outlet sa pasilyo. Ang mga end device ay konektado sa pamamagitan ng regular na twisted pair na Ethernet o sa pamamagitan ng WiFi.

Scheme Mga network ng Gpon ibinigay ng provider na Rostelecom.

Matapos ang mga teknikal na isyu ay napagkasunduan sa kliyente, isang router ang binili, at isang kasunduan sa serbisyo ay natapos. Ang cable ay ini-install, inilatag, at ang router ay na-configure.

Pag-set up ng kagamitan sa pagkonekta

Kung ang router ay binili o inupahan mula sa Rostelecom, ang paunang pagsasaayos nito ay isinasagawa sa panahon ng pag-install nang direkta ng mga empleyado ng Rostelecom. Sa mga kaso kung saan ang subscriber ay bibili ng router mismo o mayroon na siyang kagamitan, ang mga opsyon sa pagsasaayos ay maaaring mag-iba depende sa modelo at tagagawa ng kagamitan sa network, gayundin sa mga kakayahan nito. Makakahanap ka ng sapat na impormasyon sa Internet na may mga sunud-sunod na tagubilin na maaari mong sundin upang i-set up ito nang mag-isa.

Nag-aalok ang Rostelecom sa mga customer nito ng ilang modelo ng mga ONT device, isa na rito ang G PON ONT RFT620. Ito ay isang medyo matagumpay at unibersal na modelo na nagbibigay-daan sa iyo upang kumonekta hanggang sa 4 na aparato sa LAN, at isang walang limitasyong numero sa pamamagitan ng wireless na teknolohiya, posible na manood ng streaming na telebisyon, at kumonekta hanggang sa 2 landline na telepono.

Ang lahat ng mga setting ay ginawa sa pamamagitan ng web configurator. Upang gawin ito, kailangan mong i-type ang address na "192.168.1.254" sa browser at ipasok ang user name at password: user/user. Hindi na kailangang magpasok ng anumang mga setting ng Internet; nagawa na ito ng provider. Kailangan mo lang i-configure ang iyong home network upang umangkop sa iyong mga pangangailangan:

paganahin ang WiFi wireless module;
baguhin ang mga setting ng seguridad;
magtakda ng mga static o dynamic na IP address, atbp.

Mga serbisyo at pakete

Nag-aalok ang Rostelecom sa mga customer nito ng maraming iba't ibang opsyon at service package, ang pinakasikat sa mga ito ay ang mga sumusunod:

home Internet sa pamamagitan ng fiber optic na linya na may napiling bilis ng koneksyon;
interactive na telebisyon na may higit sa 160 mga channel;
home landline na telepono, na may kakayahang pumili ng taripa ng tawag;
mobile telephony;
ONT router rental sa mababang presyo.

Ang lahat ng mga serbisyong ito ay maaaring piliin nang hiwalay o pinagsama sa mga pakete. Ang buwanang bayad sa subscription ay depende sa iyong pinili. Ang kumpanya ay nagsasagawa permanenteng promosyon at mga diskwento, impormasyon tungkol sa kung saan ay matatagpuan sa kanilang portal. Gayundin, para sa bawat rehiyon ang presyo para sa mga serbisyo ay iba.

Mga kalamangan at kahinaan ng pagkonekta gamit ang teknolohiya ng Gpon

Ang pagkonekta sa pamamagitan ng GPON, tulad ng anumang iba pang paraan, ay may positibo at negatibong panig. Ang mga positibo ay kinabibilangan ng mga sumusunod:

Direktang hinihila ang cable sa pagitan ng PBX ng provider at papunta sa apartment ng user, i.e. Walang mga intermediate node, na makabuluhang pinatataas ang bilis ng paglipat ng impormasyon at katatagan ng signal.
Mag-sign in fiber optic cable ipinadala hindi sa pamamagitan ng mga electrical impulses, ngunit sa pamamagitan ng light impulses. Nangangahulugan ito na walang panganib ng pinsala mula sa electric shock sa lahat.
Posibilidad na ikonekta ang ilang mga serbisyo nang sabay-sabay sa pamamagitan ng isang ONT device.

Mayroong, siyempre, mga disadvantages sa paraan ng koneksyon na ito:

Ang optical cable ay lubhang madaling kapitan sa matalim na liko, na nangangahulugan na ito ay magiging mahirap na iruta ito sa paligid ng apartment patungo sa malalayong silid. Hindi rin inirerekomenda na maglagay ng mga kasangkapan at iba pang mabibigat na bagay sa cable.
Bagama't walang mahalagang ibebenta sa cable, ang mga pangunahing linya at mga kable sa mga pasukan ay patuloy na nasa ilalim ng banta ng mga vandal.
Ang cable ay hindi nagpapadala ng kuryente, kaya naman ang mga hayop ay nadagdagan ang interes dito. Maipapayo na itago ito sa isang kahon.