PON (аббр. от англ. Passive optical network , пассивная оптическая сеть) — технология пассивных оптических сетей.

Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями (т.н. сплиттерами) на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания узлов сети и пропускной способности в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.

Содержание

История [ править | править код ]

Первые шаги в технологии PON были предприняты в 1995 году, когда группа из 7 компаний (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefonica и Telecom Italia) создала консорциум для реализации идеи множественного доступа по одному волокну. Эта организация, поддерживаемая ITU-T, получила название FSAN (англ. full service access network ). Много новых членов, как операторов, так и производителей оборудования, вошло в неё в конце 1990-х годов. Целью FSAN была разработка общих рекомендаций и требований к оборудованию PON для того, чтобы производители оборудования и операторы могли сосуществовать вместе на конкурентном рынке систем доступа PON. На ноябрь 2011 года в FSAN состояло 26 операторов и 50 производителей [1] . FSAN работает в тесном сотрудничестве с такими организациями по стандартизации, как ITU-T, ETSI и ATM Forum.

Стандарты [ править | править код ]

  • ITU-TG.983
  • APON (ATM Passive Optical Network).
  • BPON (Broadband PON)
  • ITU-TG.984
    • GPON (Gigabit PON) [2]
    • IEEE802.3ah
      • EPON или GEPON (Ethernet PON)
      • IEEE802.3av
        • 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON)

          • Развитие стандартов PON [ править | править код ]

          Стандарты NGPON 2 представляют собой спецификации дальнейшего развития технологий GPON и EPON. Сегодня на роль стандарта NGPON 2 претендуют как минимум три технологии: [3]

          • «Чистая» (pure) WDM PON
          • Гибридная (TDM/WDM) TWDM PON
          • UDWDM (Ultra Dense WDM) PON

          Принцип действия PON [ править | править код ]

          Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (англ. optical line terminal ) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (optical network terminal в терминологии ITU-T), также называемых ONU (optical network unit) в терминологии IEEE и приёма информации от них.

          Число абонентских узлов, подключенных к одному приёмопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приёмопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется инфракрасное излучение с длиной волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи сигнала телевидения используется длина волны 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.

          Прямой поток [ править | править код ]

          Прямой поток на уровне оптических сигналов является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически мы имеем дело с распределённым демультиплексором.

          Обратный поток [ править | править код ]

          Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается своё индивидуальное расписание по передаче данных с учётом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA.

          Топологии сетей доступа [ править | править код ]

          Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа:

          • «кольцо»;
          • «точка-точка»;
          • «дерево с активными узлами»;
          • «дерево с пассивными узлами» — самая распространенная топология построения.

          Производители сетевого оборудования PON [ править | править код ]

          В настоящее время активное оборудование GPONпроизводится несколькими крупными компаниями:

          • Huawei — Китай;
          • ZTE — Китай;
          • C-Data — Китай и другие.

          Преимущества и недостатки [ править | править код ]

          Преимущества технологии PON [ править | править код ]

          • отсутствие промежуточных активных узлов;
          • экономия оптических приёмопередатчиков в центральном узле;
          • экономия волокон;

          Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей, исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.

          Недостатки сетевой технологии PON [ править | править код ]

          К недостаткам можно отнести:

          • возросшую сложность технологии PON;
          • отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева;
          • частые обрывы связи.

          За последние годы скорость доступа в интернет значительно увеличилась, что было обусловлено требованиями новых услуг и ресурсоемких приложений, способных корректно работать только с подключением PON от Ростелекома. По этой причине и были введены оптоволоконные технологии, которые могут поддерживать текущую потребность в пропускной способности.

          PON технология от Ростелекома

          Благодаря высокой скорости передачи данных, отзывчивость сетей с технологией PON от Ростелекома имеет наибольшее значение в сравнении с другими типами подключений и станет отличным решением для подсоединения к интернету крупных компаний.

          На данный момент рыночные требования скорости быстро приблизились к отметке в 100 Мбит/с, а по прогнозам достигнут и 1 Гбит/с для массового потребителя. Только оптические кабели обладают способностью поддерживать эти высокие показатели на больших расстояниях, которые обязательно присутствуют между провайдером и пользователем.

          Уже сейчас для поставщиков услуг предоставляется полоса пропускания FTTH (Fiber to the Home), подводимая к дому. Новая архитектура будет служить основой сетей доступа, которые будут справляться с задачами потребителей в течение многих последующих лет.

          Развертывание сетей доступа FTTH — занятие не из дешевых и для него в большинстве случаев необходимо выполнение трудоемких строительных работ по прокладыванию кабелей к домам потребителей. Даже несмотря на то что стоимость оптоволокна в последние годы снизилась, затраты на само подключение по-прежнему не стали значительно меньше.

          Интересно! В поисках оптимального экономичного решения FTTH сети развивались в течение многих лет. На ранних этапах использовалось парное оптическое волокно – передача/прием. Оно было дорогостоящим и требовало сложной установки.

          Развитие технологии разделения сигналов по длине волны (WDM), использующей одно волокно для входящего и исходящего трафика, значительно улучшило ситуацию.

          В конце концов, первые из сетей FTTH перешли к новому стандарту, где одиночное волокно соединяется с пассивным оптическим разделителем, распространяющим сигнал к нескольким абонентам.

          Узнайте, как подключить или отключить дополнительные опции интерактивного телевидения от Ростелекома в личном кабинете пользователя.

          О настройке параметров на роутере Mikrotik RB2011 можно прочитать здесь.

          Этот стандарт и стал PON технологией, используемой сейчас Ростелекомом. Он может поддерживать расщепление сигнала в соотношении 1:64 из одного волокна. Помимо этого, PON технологии телекоммуникационного оператора Ростелеком также включают дополнительные сигналы, которые обеспечивают аналоговые и цифровые телевизионные услуги для пользователей без необходимости их использования именно через IP-приставки.

          Плюсы интернета по технологии PON от Ростелекома

          Очевидным преимуществом PON интернета от Ростелекома в целом является то, что одно общее оптическое волокно может поддерживать множество пользователей посредством недорогих пассивных оптических разделителей, которые позволят не потерять отзывчивость сети при количестве пользователей до 64.

          Это делает новую технологию привлекательной не только для потребителей, но и для поставщиков услуг, желающих заменить медные сети в густонаселенных городских районах.

          Преимущества и особенности PON сетей включают в себя:

          • отсутствие необходимости в активном оборудовании в сети доступа, что предотвращает электромагнитные помехи;
          • уменьшение оборудования и волокна в центральном офисе.

          PON оборудование от Ростелекома предоставляет большую пропускную способность и поддерживает двойной коэффициент распределения. Это означает что с 64-полосным распределением каждый абонент получает внушительную пропускную способность соединения около 35 Мбит/с. Если поставщик услуг принимает решение реализовать более низкие коэффициенты распределения, например, 16 или 32, абоненты смогут получить еще большую пропускную способность.

          Узнайте о распространенных проблемах роутеров от Ростелекома и их решении.

          О том, как восстановить работу пульта от IPTV приставки можно прочитать тут.

          Большая скорость передачи данный становится доступна для пользователей за счет повышения эффективности использования пропускной способности стандарта PON. Более того, эта технология предназначена для предоставления мультисервисных услуг (данные, видео и голос), а не только высокоскоростного доступа в интернет.

          Интересно! При повышении скорости в PON в линии увеличиваются и коэффициенты разделения, что позволяет получить максимальную гибкость и ценовые преимущества для развертывания услуг провайдером.

          Модемы для подключения PON от Ростелекома

          GPON была разработана МСЭ-Т как общеотраслевой взаимозаменяемый стандарт. Это означает, что устройства, такие как ONT, могут корректно работать с модемами PON любого производителя, поддерживающего услуги Ростелекома или других операторов.

          Этот фактор очень важен для уменьшения стоимости оборудования и позволяет поставщикам услуг предоставлять выгодные условия для своих абонентов. Кроме того, обновленная технология на основе стандартов XGPON повышает производительность сетей до 10 Гбит, сохраняя при этом обратную совместимость с уже развернутыми сетями.

          Настройка оборудования

          PON оборудование от Ростелекома не требует сложной настройки, так как все основные параметры в большинстве случае уже установлены провайдером. Подключив маршрутизатор, понадобится лишь персонализировать программное обеспечение. Тем не менее в некоторых моделях Wi-Fi роутеров, поддерживающих технологию PON от Ростелекома, понадобится установить настройки беспроводной сети, а также внести параметры подключения. Последние при использовании оптоволокна представляют собой логин и пароль пользователя PPPoE типа. Эту информацию провайдер предоставляет в заключаемом контракте.

          Если все настройки в программном обеспечении маршрутизатора от Ростелекома внесены верно, но на оборудовании индикатор PON горит красным, проблема, скорее всего, заключается в проводке провайдера. Для ее решения необходимо обращаться к оператору.

          Внимание! Перед тем как совершать звонок в Ростелеком и оставлять заявку на вызов мастера для устранения проблемы рекомендуется проверить все основные параметры подключения на роутере, а также целостность участка кабеля, находящего в вашем помещении.

          Текущие и будущие требования к пропускной способности доступа в интернет привели к широкому развертыванию FTTH технологий. Подключения типа PON обеспечивает гибкость и ценовые преимущества. Эти факторы позволяют провайдеру предоставлять качественные услуги по выгодным тарифам для своих абонентов.

          Мы уже публиковали обзорную статью о технологии PON и небольшой сборник частых вопросов по ней. Но в связи с расширением ассортимента оборудования для GEPON нам задают все больше вопросов о реализации, принципах работы этой сети и так далее.

          Поэтому в ближайшее время мы опубликуем цикл статей о технологии PON, более подробно разбирающих эти нюансы. И начнем с основного: что это, чем хороши сети PON, и почему украинские поставщики, в основном, предлагают оборудование GEPON, а не GPON или EPON?

          Что такое PON-технология?

          Оптическое волокно предоставляет возможность передавать данные большого объема и с большой скоростью, в том числе такие требовательные к стабильности сигнала, как голос и видео. И это хорошо. Но оптический кабель стоит дорого, и выделять для каждого абонента отдельное волокно — непосильные траты для большинства провайдеров. И это плохо. Мало того, многие абоненты не используют весь потенциал выделенного оптоволокна, и большая его часть "простаивает".

          Поэтому была разработана PON-технология — для максимально эффективного и экономного использования возможностей оптоволоконной сети. Основным преимуществом Passive optical network является организация подключения нескольких десятков абонентов к сети по ОДНОМУ оптоволокну. Реализовано это с помощью разделения передачи пакетов во времени (протоколы TDM и TDMA), а также разделения приема и передачи данных в разных волновых диапазонах.

          Виды PON. Что выбрать: GEPON или GPON?

          О прародителях современной PON — технологиях APON и BPON — уже нет смысла даже говорить. Низкая поддерживаемая скорость вкупе с довольно высокой ценой развертывания сети на их основе, — причина их ухода в прошлое. То же касается EPON, с ее 100 Мб/сек.

          Украинскому провайдеру остается выбрать между GEPON и GPON. Несмотря на похожие названия и высокую скорость, это разные стандарты. Картинка ниже это иллюстрирует: если в GEPON пакеты данных передаются без особых изменений, то в GPON это происходит сложнее, с двойной "упаковкой" в кадры GEM и GTC. Кроме того, в GPON используются ATM-ячейки, которых нет в GEPON.

          GPON поддерживает скорость в 2.5 Гбит, предлагает эффективную передачу TDMA-трафика и имеет несколько других преимуществ. Но все они перечеркиваются стоимостью оборудования (гораздо выше, чем в GEPON) и более сложной его настройкой. Лишь небольшой сегмент провайдеров, обслуживающий крупных серьезных клиентов или строящий огромные разветвленные сети, может позволить себе такую сеть.

          Большинство украинских телекоммуникационных компаний выбирают GEPON:

          • пропускная способность такой сети отвечает стандартным современным требованиям (1 Гбит);
          • оборудование для GEPON дешевле, чем для GPON и легче настраивается;
          • по количеству подключаемых абонентов на 1 порт OLT (64) и максимальному радиусу сети (20 км) GEPON не уступает GPON.

          Существует также технология 10GEPON, которая обещает скорость в 10 ГБит, но ее разработки все еще ведутся (с 2009 года).

          GEPON или GPON? Что использовать?
          Что выгоднее ставить? Мы поможем с дилеммой, новинка ONU от LANTORG.

          Где можно протянуть PON (GEPON)?

          Сети на основе PON-технологии универсальны. Они могут использоваться даже в тех условиях, когда невыгодно или нереализуемо организовать обычную оптоволоконную FTTH сеть или пробросить Wi-Fi линки.

          Возьмем, к примеру, стандартную сеть на основе оптики, когда для каждого абонента выделяется отдельное волокно. Мы уже обсудили выше, что это невыгодно из-за стоимости самого кабеля. Добавьте к этому непременный атрибут такой сети — активное оборудование. Необходимо:

          • Купить свитчи и поставить в каждое место доступа, плюс предусмотреть более мощный коммутатор на агрегацию. Цена на свитчи (даже самые непритязательные) на несколько десятков абонентов начинается где-то от 400 долларов.
          • Оснастить SFP-модулями (они обычно не идут в комплекте к коммутаторам), медиаконвертерами и т. п.
          • Где-торазместить, и это "где-то" должно быть теплым сухим помещением.
          • Защитить от вандалов и воров (монтажный запирающийся шкаф или бокс).
          • Позаботиться об электропитании и о резервном питании (или UPS), на случай отключения электроэнергии.
          • Обеспечить настройку, мониторинг и сопровождение всего активного оборудования.

          И если в условиях городской застройки это все хоть как-то реализуемо, то в частном секторе — маловероятно.

          Для частного сектора отличное решение — Wi-Fi сети. Но здесь тоже могут быть камни преткновения: плотно "заселенный" эфир, отсутствие прямой видимости и тому подобное, когда выходом становится GEPON.

          И кабельное телевидение в придачу

          Подключение интернета по PON-технологии, помимо экономии на стоимости оптического волокна, имеет массу преимуществ:

          Закупка активного оборудования сводится к минимуму. Фактически, вам нужно приобрести лишь одну головную станцию — OLT и абонентские терминалы-модемы (ONU). Причем цена последних может быть компенсирована абонентом в стоимости подключения.

          Настройка и администрирование необходима будет только для OLT.

          На всей протяженности GEPON используются только пассивные элементы — сплиттеры, которые не нуждаются в подаче питания и отапливаемом помещении.

          В PON эффективно используется пропускная способность сети. Так как она является общей, то при бездействии одного или нескольких абонентов и снижении нагрузки на канал скорость возрастает у всех. Также пропорционально она и падает, однако ресурсов пропускной способности вполне достаточно даже при самой большой загрузке. Если мы поделим гигабит на 64 подключенных абонента (максимум), то каждому получается минимум 16 Мбит!

          И дополнительный бонус — на основе GEPON можно предоставлять абонентам кабельное телевидение, используя ту же сетевую инфраструктуру. Передача данных ТВ ведется на другой длине волны.