PON-technologie - pasivní optické sítě

Rozšíření publika spotřebitelů internetových služeb a uživatelé širokopásmových sítí vyžaduje zavedení nových technologií. Nástroje pro datovou komunikaci by se měly pravidelně zvyšovat propustnost komunikačních linií, které nutí servisní společnosti aktualizovat dopravní informační kanály. Ale kromě růstu objemu přenášených dat existují i ​​další problémy, které se projevují zvýšením nákladů na servis masivnějších sítí a rozšířením rozsahu potřeb koncových uživatelů. Jeden způsob, jak agregovat optimalizaci výkonu telekomunikační systémy je technologie PON, která také umožňuje ušetřit potenciál sítí pro další rozšíření jejich kapacity a funkčnosti.

Technologie optických vláken a PON

Nový vývoj usnadňuje technickou organizaci a nepřetržitý provoz přenosových sítí informačních dat, ale toto je dosaženo zejména díky obvyklých výhod optických spojů. I dnes, se zavedením high-tech materiálů, pokračuje používání kanálů založených na starších telefonních párech a zařízeních xDSL. Je zřejmé, že přístup k síti na těchto prvcích v podstatě ztrácí na účinnosti vláken koaxiální vedení, které rovněž nelze považovat za něco produktivního podle standardů dnes.

Alternativa k tradičním sítím a bezdrátovým sítím komunikačních kanálů dlouhou dobu optické vlákno. Ale jestliže předtím, kdyby takové kabely byly pro mnohé organizace nemožným úkolem, dnes jsou optické součásti mnohem dostupnější. Opravdu dříve, optické vlákno bylo používáno k obsluze obyčejných účastníků, včetně Ethernetová technologie. Další etapou vývoje byla telekomunikační síť založená na architektuře společnosti Micro-SDH, která otevřela zásadně nová řešení. Právě v tomto systému našel koncept sítí PON svou aplikaci.

Síťová normalizace

První pokusy o standardizaci této technologie byly provedeny v 90. letech, kdy se skupina telekomunikačních společností pustila do praxe myšlenky vícenásobného přístupu k jedinému pasivnímu vláknu. V důsledku toho byla organizace pojmenována FSAN, která sdružuje jak operátory, tak výrobce síťových zařízení. Hlavním cílem FSAN bylo vytvořit balíček s obecnými doporučeními a požadavky na vývoj hardwaru PON, aby výrobci a poskytovatelé zařízení mohli společně pracovat ve stejném segmentu. K dnešnímu dni jsou pasivní komunikační linky založené na technologii PON organizovány v souladu s normami ITU-T, ATM a ETSI.

Princip fungování sítě

Hlavním rysem myšlenky PON je, že infrastruktura funguje na základě jednoho modulu, který je zodpovědný za funkce přijímání a přenosu dat. Tato součást je umístěna v centrálním uzlu systému OLT a umožňuje sloužit mnoha účastníkům informační toky. Konečným přijímačem je zařízení ONT, které zase funguje také jako vysílač. Počet účastnických bodů připojených k centrálnímu modulu přijímače závisí pouze na výkonu a maximální rychlosti použitého zařízení PON. Technologie v zásadě neomezuje počet účastníků v síti, ale pro optimální využití zdrojů vývojáři telekomunikačních projektů stále vytvářejí určité bariéry v souladu s konfigurací určité sítě. Informační tok z centrálního přijímacího a vysílacího modulu do účastnické jednotky se přenáší při vlnové délce 1550 nm. Naopak zpětné toky dat ze spotřebních zařízení do bodu OLT se přenášejí s vlnovou délkou přibližně 1310 nm. Tyto toky by měly být zvažovány samostatně.

Dopředný a zpětný tok

Hlavní (tj. Přímý) proud z centrálního modulu sítě se týká vysílání. To znamená, že optické linky segmentují celkový tok dat a přidělují pole adres. Každé účastnické zařízení tedy "čte" pouze informace určené speciálně pro ně. Tento princip distribuce dat lze nazvat demultiplexer.

Na druhou stranu zpětný tok používá jeden řádek k vysílání dat od všech účastníků připojených k síti. Takto se používá schéma vícenásobného přístupu s sdílením času. Chcete-li vyloučit možnost překračování signálů z několika uzlů přijímání informací, každé zařízení účastníka má svůj vlastní plán výměny dat se zpožděnou korekcí. Jedná se o obecný princip, kterým je realizována technologie PON z hlediska interakce modulu přijímacího a vysílání s koncovými uživateli. Konfigurace uspořádání sítě však může mít různé topologie.

Topologie bod-bod

V tomto případě se používá systém P2P, který lze provést za běžné standardy a pro konkrétní projekty zahrnující například použití optických zařízení. Z hlediska zabezpečení dat předplatitelských bodů poskytuje toto připojení k internetu maximální zabezpečení pro takové sítě. Avšak pokládání optické linky pro každého uživatele se provádí odděleně, takže náklady na organizaci těchto kanálů jsou výrazně zvýšeny. V některých ohledech to není obecná, ale individuální síť, ačkoli centrum, s nímž funguje uzel účastníka, může také sloužit jiným uživatelům. Obecně platí, že tento přístup je vhodný pro použití velkými účastníky, kteří jsou obzvláště důležití při zabezpečení linek.

Topologie "ring"

Tato schéma je založena na konfiguraci SDH a ​​je nejlépe odhalena v páteřních sítích. Naopak, optické linky s kroužkem jsou méně účinné při provozu přístupových sítí. Takže při organizaci městské dálnice se uzly nacházejí ve fázi vývoje projektu, ale přístupové sítě neposkytují předem možnost odhadnout počet účastnických uzlů.

S výhradou náhodného dočasného a územního propojení účastníků může být kruhový schéma značně komplikované. V praxi se takové konfigurace často stávají zlomenými obvody, které mají mnoho větví. K tomu dochází, když se zavádění nových odběratelů provádí prostřednictvím přerušení stávajících segmentů. Například v komunikační linii mohou být vytvořeny smyčky, které jsou spojeny v jednom vodiči. V důsledku toho existují "rozbité" kabely, které v průběhu provozu snižují spolehlivost sítě.

Vlastnosti architektury EPON

První pokusy o vybudování PON síť přibližných pokrytí spotřebitele na technologii Ethernet, byly vyrobeny v roce 2000, platforma pro vývoj principů tvorby sítí se stala architektura EPON a jako hlavní standard byl představen IEEE specifikace, na základě které byly vyvinuty individuální rozhodnutí pro organizaci sítě PON. Technologie EFMC, například obsluhované topologie „point to point“ využívající měděný páry. Dnes se však tento systém prakticky nepoužívá v souvislosti s přechodem na optické vlákno. Jako alternativu jsou stále slibnějšími oblastmi technologie založené na ADSL.

V moderní form standard Systém EPON je implementován několika schématami připojení, ale hlavní podmínkou pro jeho implementaci je použití vlákna. Kromě použití různých konfigurací umožňuje technologie připojení PON podle standardu EPON také použití určitých optických možností vysílače.

Funkce architektury GPON

Architektura GPON umožňuje implementaci přístupových sítí založených na standardu APON. V procesu organizace infrastruktury, zvýšení šířky pásma a vytváření podmínek pro efektivnější přenos aplikací. GPON je škálovatelná struktura rámců, která uživatelům umožňuje obsluhovat účastníky rychlostí toku informací až 2,5 Gbit / s. V tomto případě mohou reverzní a přímé proudy fungovat buď v jednom, nebo v různých vysokorychlostních režimech. Navíc přístupová síť v konfiguraci GPON může poskytnout jakékoli zapouzdření v dopravním synchronním protokolu bez ohledu na službu. Pokud je v SDH možné implementovat pouze statické rozdělení pásem, pak nový GFP protokol ve struktuře GPON při zachování charakteristik rámce SDH umožňuje dynamické rozdělení pásem.

Výhody technologie

Mezi hlavní výhody optických vláken ve schématu PON neprodukují mezilehlé spojení mezi centrálním vysílačem a přijímačem-účastníka, ekonomiky, snadné připojení a použitelnosti. Tyto výhody jsou do značné míry způsobeny racionální organizací sítí. Například připojení k internetu je poskytována přímo, takže porucha jedné z přilehlých účastnických jednotek nemá vliv na jeho výkon. Přestože řadu uživatelů, samozřejmě v kombinaci napojení na jednu centrální jednotku, která určuje kvalitu služeb všech zúčastněných infrastruktury. Měli bychom také zvážit topologii stromu P2MP, která maximálně optimalizuje optické kanály. Tato konfigurace poskytuje výkon sítě bez ohledu na umístění účastnických uzlů Due ekonomické rozvodů přijímání a předávání informací. Současně je možné zadat nové uživatele bez radikálních změn stávající struktury.

Nevýhody sítě PON

Široké využití této technologie je stále brzděno několika významnými faktory. Především je to složitost systému. Provozní výhody sítě tohoto druhu lze zajistit pouze v případě počátečního výkonu kvalitního projektu s přihlédnutím k různým technickým odstínům. Někdy je cesta z situace přístupová technologie PON, která zajišťuje organizaci jednoduchého typologického schématu. Ale v tomto případě je třeba se připravit na další nedostatek - nedostatek možnosti rezervace.

Testování sítě

Po dokončení všech fází počátečního rozvoje síťové schémy a zavádění technických aktivit začínají odborníci testovat infrastrukturu. Jedním z hlavních ukazatelů vysoce kvalitní sítě je útlum na trati. Pro analýzu kanálu pro přítomnost problémových zón se používají optické testery. Všechna měření jsou prováděna na aktivní linii pomocí multiplexerů a filtrů. Většina telekomunikačních sítí se obvykle testuje pomocí optických odrážečů. Takové vybavení však vyžaduje zvláštní školení od uživatelů, nemluvě o tom, že analýza reflexů by měla provádět skupina odborníků.

Závěr

Se všemi složitostmi v přechodu na nové technologie poskytují společnosti, které poskytují telekomunikační služby, velmi rychle skutečná řešení. Postupně se rozšiřuje a znepokojuje technická výkonnost optických systémů, která zahrnuje technologii PON. Například společnost Rostelecom začala zavádět služby nového formátu již v roce 2013. Přístup k možnostem optických sítí PON byl poprvé obdržen obyvateli Leningradského kraje. Co je nejzajímavější, poskytovatel služeb poskytl infrastrukturu optických vláken, dokonce i místní vesnice. V praxi to umožnilo účastníkům používat nejen telefonní komunikaci s přístupem k internetu, ale také připojení k digitálnímu televiznímu vysílání.