Влак във всяка къща: как работи. GPON Technology Rostelecom: описание, оборудване

достъп Tree на PON архитектура, въз основа на изграждането на фибри - оптични кабелни системи с пасивни оптични сплитери, за да е възможно най-ефективно и да може да се осигури разнообразие на широколентовите приложения. В този случай GPON архитектурата има необходимата ефективност за изграждане на мрежови възли и производителност, в зависимост от настоящите и бъдещите нужди на абонатите.

Комуникационните оператори, комуналните компании и строителните компании все повече говорят за интегрирането на комуникационните услуги, използвайки термина "триплекс". В това най-важно предимство на технологията, всички услуги могат да бъдат получени от един изходен пункт! Пасивната оптична мрежа се поставя директно в апартамента на абоната, без да се изисква инсталиране на активно оборудване в къщата, което повишава надеждността и качеството на мрежата. Разклонението на телефонни, телевизионни и интернет кабели вече е в апартамента, от оптичния модем. Високата честотна лента на оптичните решения за достъп до оптични мрежи ги прави много привлекателни за осъществяването на този вид далекосъобщителни услуги.

Дори преди 5 години оптичният кабел се смяташе за изключително скъп. Понастоящем обаче, поради значителното намаляване на цените на оптичните компоненти, този подход стана релевантен. Днес поставянето на ОК за организиране на мрежата за достъп стана рентабилно дори при обновяването на старите и при изграждането на нови мрежи за достъп (последните мили).

Архитектурните решения на PON използват логическата топология P2MP (точка до много точки), която е в основата на технологията PON. Към едно пристанище на централния възел можете да свържете цял оптичен сегмент от дървовидна архитектура, обхващащ десетки абонати. В същото време в междинните възли на дървото са инсталирани компактни, напълно пасивни оптични сплитери (сплитери), които не изискват захранване и поддръжка.

централната OLT на възела (оптична линия терминален) - устройство, инсталирано в централния офис, получава данни от опорни мрежи чрез SNI интерфейси (услуга възел интерфейси) и образува надолу поток към абонатни единици (на живо) на PON дърво.

Устройството за абонат ONT (оптична мрежа терминал) има, от една страна, потребителски интерфейси, а другият - интерфейс за свързване на дървото PON - прехвърлянето се извършва при дължина на вълната 1310 пМ, и приемане - при дължина на вълната 1550 пМ. ONT получава данни от OLT, преобразува ги и ги предава на абонати чрез абонатните интерфейси UNI (потребителски мрежови интерфейси).

Оптичният сплитер е пасивна оптична многополюсна мрежа, която разпределя поток от оптична радиация в една посока и комбинира няколко потока в обратна посока. Като цяло, сплитер може да има M вход и N изходни портове. В PON мрежите най-често се използват 1xN сплитери с един входен порт. Разделителите 2xN могат да се използват в система с излишък от влакна.

Основната идея на PON архитектурата е да използва само един приемо-предавателен модул в централния възел на OLT, за да предава информация и да получава информация от абонатните единици на ONT. Прилагането на този принцип е показано на фигура 1 и в допълнение Б.

Фигура 1-GPON архитектура

Броят на ONT абонатните модули, свързани към един OLT трансивър модул, може да бъде толкова голям, колкото бюджета за мощност и максималната скорост на приемното устройство. За да се прехвърли потокът от информация от OLT към потока ONT - директен (downstream), дължината на вълната обикновено е 1490 и 1550 nm (за видео). Обратно, потоци данни от различни абонатни възли до централния възел, които заедно образуват обратния (нагоре) поток, се предават при дължина на вълната 1310 nm. В OLT и ONT мултиплексорите WDM (мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната) са разделени на изходящи и входящи потоци.

Директният поток на нивото на оптичния сигнал се излъчва. Всеки абонатен възел, ONT, който чете полетата за адрес, възприема дестинациите в съответствие с MAC адреса на абонатния терминал и разпределя от общия поток само информацията, предназначена за него.

Всички ONT абонатни възли предават в обратен поток на една и съща дължина на вълната, използвайки концепцията за множествен достъп с разделяне по време (TDMA). За да се изключи възможността за пресичане на сигнали от различни ONT, всеки от тях има свой собствен индивидуален график за предаване на данни, като се има предвид коригирането на закъснението, свързано с премахването на този ONT от централния възел на OLT.

  (Gigabit пасивна оптична мрежа, ITU-T G.984) се появява в началото на 2000-те. и е специално предназначен за свързване на абонати, използващи технология FTTH.
През тези години GPON оборудване  в Русия и ОНД не е широко разпространена поради високата цена на абоната (Оптичен мрежов терминал) и, както изглежда, е малка област на приложение.
Преди няколко години малките и средни телекомуникационни оператори започнаха да проникват по-активно извън границите на града и все по-често да изграждат своите мрежи, използвайки технологията GPON, докато CAPEX / OPEX и скоростите на разпространение интернет GPON  мрежите са по-ниски в сравнение с класическите. С подробен преглед на GPON технология, модерно GPON оборудване, сравнение на GPON с Ethernet и др нашата статия.
Сред основните телекомуникационни оператори, предоставящи интернет GPON, могат да бъдат отбелязани MGTS GPON  и GPON Rostelecom, MGTS и Rostelecom предоставят интернет GPON  не само в райони с ниска плътност на абонати (частния сектор, вилни селища и т.н.), но и в жилищни сгради. В този случай, както в случая на частния сектор, връзката с Мрежата на GPON  Тя се извършва с помощта на оптични влакна, които се поставят поотделно за всеки апартамент. Абонатът е идентифициран, което е по същество GPON маршрутизатор: GPON ONT Това GPON маршрутизатор  приема и преобразува оптичен сигнал от терминала (Optical Line Terminal) в Ethernet през усукана двойка и / или WiFi, за да свързва абонатните устройства (персонални компютри, лаптопи, смартфони и т.н.). това е станция терминал, който се поставя на страната на превозвача:

GPON OLT и действа като превключвател. Основната характеристика е, че един GPON порт (обикновено SFP) може да бъде свързан до 1:64, а на някои дори до 1: 128 абонат GPON маршрутизатори  (), използвайки оптични:

GPON мрежов дизайн Така, използвайки 1RU GPON OLT с 4 порта може да свърже до 256 (512)! И това означава, че един такъв GPON OLT може да замени до 10 (20) Ethernet превключвателя за достъп! В този случай между операторското оборудване (GPON OLT) и абоната (GPON ONT) ще има изцяло пасивна оптична мрежа ( PON) с разделители, което прави Мрежата на GPON  по-надеждни и енергонезависими.
В този раздел има огромен избор от популярниGPON оборудване, както и различни аксесоари и аксесоари за изграждане на модерни GPON мрежи. Също в нашия   Можете да намерите технически статии и примери

Пасивна оптична мрежова технология PON Използвани от 2004 г. насам. Основната цел на технологията е да се изгради напълно пасивна оптична мрежа между терминала на централната станция OLT (оптичен линеен терминал) и ONT абонатни терминали. Топологията на дърветата, използвана в PON, се реализира чрез инсталиране на компактни оптични сплитери в клонове, които не изискват никаква мощност или поддръжка. Той ви позволява да изграждате мрежи от различни размери за всяка задача.
  В резултат на еволюционното развитие на технологиите се появиха няколко разновидности APON (ATM PON), BPON (Широколентов PON),EPON (Ethernet PON), GEPON(EthernetEthernet PON) и най-добра за момента GPON (Gigabit PON) Това е най-практичната и надеждна технология за изграждане на последната миля. Обръщам внимание на това GEPON и GPON  Има два различни вида.

Имайте предвид, че основният принцип на изграждане на мрежа е: точка - много точки , Съчетано с използваната технология за уплътняване на вълните WDM, това позволява значително да се спестят оптичните влакна и приемопредавателите в централните станции. На възловите точки, чрез монтиране на разделителни модули от едно влакно, могат да се свържат до 128 абонатни точки на разстояние до 60 км.

Тъй като работната дължина на вълната се използва: директният поток е 1490 nm, връщащият поток е 1310 nm. В същото време 1550 нанометра е запазена за видео приложения.
  Крайните устройства могат да бъдат:
— GPON MDU — аналогов FTTB, т.е. в сградата с високи стени се полага активно оборудване (домашен превключвател) и се отглеждат клиенти на мед.
— GPON ONU  - почти същото като MDU в по-малък мащаб, т.е. за да свържете малък брой потребители.
— GPON ONT — оптичен терминал, устройство за достъп до абоната, понякога ONT  също наречен " оптичен модем «.
  Основните, най-често срещаните модели на оптични терминали ONT:

ONT D-Link GPON ONT DPN-5402

Gigabit GPON ONT DPN-5402  с 4 порта GigabitEthernet, 1 порт GPON  и 2 порта FXS, Устройството поддържа трафик за маркиране 802.1Q VLAN  (до 32 VLAN, VID1 - 4094). Пълна поддръжка на услугите Трипъл Play, IP адрес в мрежата 192.168.0.1   влизане за достъп администратор  и парола администратор.

ONT D-Link DPN-R5402, DPN-R5402C

Същото ONT DPN-5402  с Wi-Fi модул  стандарт 802.11n, IP адрес в мрежата 192.168.0.1   влизане за достъп администратор  и парола администратор.

ONT D-Link DPN-R5402C

Пълно копие ONT D-Link DPN-R5402, Разликата в наличността на едно пристанище RF (CATV), IP адрес в мрежата 192.168.0.1   влизане за достъп администратор  и парола администратор.

ONT Huawei HG8240

Оптичен терминал на абоната ONT Huawei Echolife HG8240  с 4 порта GigabitEthernet, 1 порт GPON  и 2 порта FXS  - според функционалните - аналогов D-Link DPN-5402 , Устройството поддържа маркирането на трафик VLAN 802.1Q (до 32 VLAN, VID 1 - 4094). Пълна поддръжка за услугите Tripple Play. IP адрес в мрежата 192.168.100.1   влизане за достъп telecomadmin   и парола admintelecom, Ако не работи, опитайте да влезете корен  и парола администратор.

ONT Huawei HG8245

Huawei Echolife HG8245  Е по-напреднала версия ONT HG8240, в HG8245  там е Wi-Fi модул  с подкрепата 802.11n  и един USB порт.

ONT ECI B-FOCuS 0-4G2PW

GPON ONT B-FOCuS 0-4G2PW  външен оптичен терминал на абоната. Устройството има 1 порт GPON, 4 порта Ethernet, 2 порта FXS  и Wi-Fi модул  с подкрепата 802.11n  и две неподвижни антени. Устройството поддържа маркирането на трафик VLAN 802.1Q (до 32 VLAN, VID 1 - 4094). Пълна поддръжка за услугите Tripple Play. IP адрес на оптичния терминал в мрежата 192.168.1.251 , влезте корен  и парола администратор.

ONT Promsvyaz MT-PON-AT-2 също е Huawei Echolife HG8245.

Всъщност, пълно хардуерно копие на ONT Huawei Echolife HG8245. IP адрес в мрежата 192.168.100.1   влизане за достъп telecomadmin   и парола admintelecom.

ONT Promsvyaz MT-PON-AT-4 - един и същ ZTE ZXA10 F660

Гигабитов оптичен терминал MT, на PON-AT-4  и неговия китайски брат ZTE ZXA10 F660:  4 Gigabit Ethernet портове, 2 порта FXS POTS, Wi-Fi, един USB 2.0 порт. Поддръжка за маркиране на 802.1Q VLAN трафик (до 32 VLAN, VID 1 - 4094). Пълна поддръжка за услугите Tripple Play.

IP адрес на устройството в мрежата 192.168.1.1 , влезте администратор  и парола администратор.

ONT Eltex NTP-2

Eltex NTP-2  Това е най-простият оптичен терминал за свързване на един компютър. За GEPON мрежите има пълен аналог - NTE-2. Има 1 GEPON (SC) порт, 1 FastEthernet 10/100 Base-T порт, 1 Gigabit Ethernet 10/100/1000 Base-T порт.
  регулиране Eltex NTP-2, управлението и наблюдението се осъществяват от OLT, т.е. ONT  не изисква допълнителна конфигурация.
  Необходимо е само създайте високоскоростна връзка в операционната система, По подразбиране Порт 0 - за свързване на компютъра чрез Ethernet кабел, Порт 1 - за свързване на префикса STB.

ONT Eltex NTP-RG-1402G-W

Оптичен терминал Eltex NTP-RG-1402G-W - висококачествен оптичен Tripple play маршрутизатор. устройство 1 порт GPON В, 4-портов GigabitEthernet 10/100/1000 Base-T, 2-портов FXS, един USB порт, Wi-Fi модул с поддръжка за 802.11n и скорост на трансфер до 450 Mbit / сек.
  IP адрес на оптичния терминал в мрежата 192.168.1.1 , влезте потребител  и парола потребител.

ONT Alcatel-Lucent I-240G и I-240G-P

Оптичен терминал на абоната Alcatel-Lucent I-240G  - 2 порта FXS POTS, 4 порта Gigabit Ethernet, оптичен порт GPON, Опция с поддръжка на функцията домашен шлюз - ONT I-240G-Р, Опция с Wi-Fi - ONT I-240W-Р.

Или Gigabit PON започна да се въвежда сравнително наскоро. Да видим как се превърнаха в предпоставки за появата на технологията GPON, какви са нейните перспективи, а също така да я сравним с конкурентните технологии - PON и GEPON.

През 2014 г. ще се чества 45-годишнината от първото заседание за компютърна комуникация, проведено в САЩ на разстояние около 640 километра. Това събитие се счита за началото на интернет. Вярно е, че мрежата на ARPANET, която предшестваше World Wide Web, по това време беше на разположение на много тесен кръг от хора и организации. Връзката с нейните "непознати" късметлии, които притежават компютри, стана възможно едва през 1991 г. И само появата през 1993 г. на уеб браузъра NCSA Mosaic предостави предпоставка за експлозивния растеж на глобалната интернет аудитория. Така че историята на "масовия интернет" за тази 2013 година е само 20 години.

През първото десетилетие на глобалната мрежа между потребителите, обърнете внимание на тази цифра като "капацитета на комуникационен канал (скорост на предаване на данни)", и характеристиките, свързани с "честотна лента", са били "много малко" хора запознати с теоретичните основи на радио , И днес всеки говори за "скоростта в интернет". И всеки иска да разполага с "високоскоростен интернет" на свое разположение.

Защо висока скорост? И къде е границата, от която можете да разгледате достъпа до интернет като "висока скорост"?

В масовите потребители на интернет се свързва преди всичко с времето интервали изтеглят "тежки" видео, музика и изображения, броят на които в интернет нараства експоненциално, а те самите са "разширения". Корпоративните потребители на онлайн услуги (и наскоро също така и "облак") се нуждаят от висока скорост на отговор на заявките в използваните системи за управление на бизнеса.

Следователно високоскоростният интернет е абсолютна необходимост, а не прищявка (както за "потребители", така и за компании). "Границата", с която започва високоскоростен интернет, е, според експертите, на ниво от 10 Mb / s.

"Оптиката" измества "медта"

Глобалната компютърна мрежа започна да се развива въз основа на съществуващи телефонни линии, използващи xDSL технологии. Най-модерната версия на тази "медна" фамилия - ADSL2 + модемната технология осигурява скорост на входящия поток от 24 MB / s (изходяща - 1.2 MB / s). В момента той е безспорен лидер в броя на връзките във всички страни по света. Въпреки това, преди "медни", положи съобщителни линии десетилетия, остарели, както физически и психически и постепенно се заменя с оптични мрежи от FTTx, използването на която позволява двете поръчки за увеличаване на обмена на информация за скоростта на Интернет. И в близко бъдеще - дори повече.

През последните пет години, процесът на подмяна на медни кабелни линии до оптични и расте, според прогнозите на анализаторите, през последните пет години, съотношението на "фибри / мед" в телекомуникациите ще се промени драстично в полза на "Оптика".

FTTx Архитектура (Fiber до X) е връзка сегмент оптичен, който е свързан от една страна с приемо OLT станция (Optical Line Terminal - оптична линия терминал) монтирани на оператора, а другият - за абонати на приемо-предавателни модули - ONT (Optical Network Терминал) или ONU (Оптично мрежово устройство).

ONT е индивидуален терминал за употреба (наричан още оптичен модем), инсталиран в апартамента. ONU - е предназначен за монтаж в разпределителния шкаф на жилищна сграда и има няколко порта за свързване на компютри, телевизори, телефони в съседни апартаменти.

ONT и ONU преобразуване на оптични сигнали, получени от OLT, електрически (отнася, например, в компютри, телевизори, телефони), и извършване на обратна трансформация на електрически сигнали, получени от потребителските терминали, оптични, които се изпращат на OLT.

Ако оптичната разделителите за прилагане на отсечката (пасивни сигнал разделители доставени от OLT) и техните изходи, свързани ONT, след преход от монофиламенти FTTx дървовидна структура да доведе до образуването на пасивна оптична мрежа - PON   (Пасивна оптична мрежа).

Работата на PON е да организира множествен достъп чрез едно влакно чрез мултиплексиране с разделяне по време (TDMA) и честотно разделяне на пътищата на предаване и приемане ( По дължината на вълната Мултиплексиране -WDM). Мултиплексори WDM, работещи в част OLT и ONT, споделена линия (входящ) и връщане (изходящи) сигнали, излъчвани при различни дължини на вълните (преки - 1.49 микрона, обратна - 1.31m). Към тези потоци може да бъде добавен кабелен телевизионен сигнал, предаван при дължина на вълната от 1,55 μm.

Първите кълнове от технологиите PON се появиха преди около 15 години, а през последното време Международният съюз по телекомуникации (МАЕ) издаде пет стандарта за предаване на данни чрез оптични влакна. Активното оборудване, произведено в съответствие с изискванията на тези стандарти, осигурява скорости от 155 Mb / s до 2,488 Mb / s. За характеристиките на тези стандарти ще бъдат обсъдени по-долу, и в същото време, ние подчертаваме, че общи за всички сортове от PON технология предимства са възможността лесно да се увеличи абонатите, неговата поддръжка и подобрения, както и най-ниската (в сравнение с технологията "мед") оперативни разходи.

GPON: движещата сила зад стандарта

Първият стандарт PON семейството - APON (УВД PON) е одобрен от МОН в края на 1998 г. и през следващата година американските и японските далекосъобщителни оператори са започнали строителство на пасивни оптични линии. за този стандарт за предаване на данни се основава на протокол ATM описва метод за превключване и мултиплексиране, на базата на предаване на данни под формата на фиксиран размер клетки (ATM клетки). Скоростта на предаване на данни е 155 Mb / s.

Като прибавим към новите технологии APON, като динамично присвояване трафик, в зависимост от приложението, в подкрепа SDH протоколи, Fe, GE, SDI PAL, El, E / FE и телефония, ще осигури допълнителна функционалност в областта на речта излъчване, различни видео и телевизия (първият вид в PON на третата дължина на вълната). Това доведе до одобрението на стандарта "дъщеря" APON-BPON (широколентов PON). Същевременно скоростта на предаване на данни се е увеличила до 622 MB / s.

Следващата "брънка във веригата» APON - BPON GPON се превърна в стандартен (Gigabit- способен пасивна оптична мрежа), прилагането на която осигурява ефективност на мрежата, както в симетричен и асиметричен в готовност. В повечето използва втория режим, в който скоростта на данните в напред поток достига 2.488 GB / S, и обратното - 1,244 GB / S (тези числа обикновено са заоблени и говорят около 2.5 GB / S и 1.25 Gb / сек).

Обикновено домашният компютър се свързва с оптичния модем (ONT) на мрежата на GPON или чрез усукана двойка или безжично (Wi-Fi). ONT също има портове за свързване на телевизор и VoIP телефон.

Основният протокол в GPON технологията е GFP (Generic Framing Protocol), въпреки че се използват и препоръките на TDMA, SDH, Ethernet, ATM.

Успоредно с усъвършенстването на света PON технология е развитието на Ethernet оптични мрежи и за постигането на тази комуникация "клон" в областта на високоскоростен пренос на данни са били използвани в EPON (Ethernet PON) стандарт, който е разработен на базата на протокола MPCP (Multi-Point Protocol Control), контролиране на множество възли. И нейната подобрена версия - GEPON   (Gigabit EPON) с неговите характеристики и възможности днес е на второ място само до абсолютния лидер на PON-технологиите - GPON.

Какво "хваща окото ви" в този мини-преглед на технологиите, използвани в пасивните оптични мрежи? - Фактът, че разликите в тяхната функционалност се дължат главно на това кои протоколи за данни са в основата на стандартите.

GPON и GEPON: проста аритметика

Ако знаете, че цифровите индекси (или описанието), изразяващи всички характеристики на обекти, за да бъдат сравнени, подобно сравнение е съвсем проста, за да чрез поставяне на съответните номера в ред или в колона. И веднага ще видите "кой е най-добрият". Нека направим сравнение на GPON и GEPON.

Така скоростта на предаване в директния поток за GPON е 2,5 Gb / s, а за GEPON - 1,25 Gb / s.

Максималният брой абонатни единици на единично влакно в GPON - 64 и у GEPON - 16, което води до по-ниска порт на цената на абонат в оператора на оптичен терминал, произведен от стандартната GPON, и значително по-ниска консумация на енергия на растенията от използване на оборудване камера стандартен GEPON.

Използването на честотната лента по технологията GPON е не по-малко от 93%, а за GEPON - не повече от 60%. Тази разлика се дължи на факта, че в активното GPON оборудване се използва технологията GEM (GTC Encapsulation Method), която увеличава ефективността на използването на широчина на честотната лента. В технологията GEPON няма такъв инструмент.

Това е всичко "просто аритметично", което обяснява популярността на GPON.

GPON: окабеляване за домофон

Мрежата GPON се състои от гръбнак и разпределителни линии. Дължината на основните линии GPON понастоящем достига 20 километра (през следващите години разработчиците на технологията GPON обещават да увеличат максималната дължина на основното влакно на 60 километра). Положени са секции на багажника (повече за оптично кабелно полагане ), като се използват традиционните методи на въздушно или подземно полагане на оптични кабели със защитна обвивка, което осигурява трайност на работата на кабелната линия при условия на висока влажност и спад на температурата.

За инфраструктурата за разпространение GPON, създадена например в рамките на сграда с няколко апартамента, се използват кабели за капковете и каналите. Характеристика на каналните канали, предназначени за разклоняване на оптичната линия от разпределителния кабел, е възможността за "гъвкаво" проследяване с малки радиуси на огъване, осигурени от техния дизайн.

Кабелите за закрепване, използвани за вертикално окабеляване, съдържат 6-12 оптични влакна, които лесно могат да се подреждат в касети и изискват значително по-малко време за заваряване, отколкото за заваряване на оптични влакна   други видове кабели.

GPON: скоростта на еволюцията се увеличава

Предимствата на стандарта GPON в сравнение с други разновидности на технологиите PON са неоспорими от одобрението му през 2003 г. Въпреки това, до 2010 г. в Русия, потребителите на широколентов достъп на базата на GPON "got", според компанията J'son & Partners Consulting, само 80 хиляди. Основната пречка за по-голям растеж, тъй като почти винаги се случва с продукта, който се появява на пазара, е високата цена на активното оптично оборудване. През последните няколко години, цените на гара приемо-предаватели и абонатни оптични модеми намаляха значително, така че в началото на 2017 (според анализаторите на същата фирма), броят на руските потребители GPON в близост до 6 милиона, което е седем години са се увеличили с почти 75 пъти!

Такава скорост на развитие ще бъде обусловена преди всичко от изграждането на мрежите на GPON, които преди две години започнаха най-големите телекомуникационни оператори Rostelecom и MGTS. Вторият фактор, стимулиращ GPON разпространение, е да се повиши привлекателността на тази технология за широколентов достъп за абонати, които са причинили очакваните потребителите (и обещават разработчиците) въвеждане GPON от допълнителни услуги и интерфейси.