PON решения – кому и когда они подходят

24 Дек
2011

image
Доброго времени суток всем блогажителям. Не так давно я написал статью по docsis в которой рассказал про основные аспекты настройки cmts на примере Casa C3200. Один из комментариев к ней натолкнул меня на написание статьи про старшего брата Docsis — PON, а именно — для кого все-таки нужны PON решения. Всех заинтересовавшихся прошу под кат

PON решения – кому и когда они подходят.


Структура сети

Технология PON (Passie Optical Network) – это технология пассивных оптических сетей. Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах. Она 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.
Смысл данной сети в том, что между центральным узлом и абонентскими узлами создается пассивная оптическая сеть древовидной топологии. В промежуточных узлах располагаются сплиттеры, не требующие питания и обслуживания.
Структура PON достаточно неоднородна и может подходить как для массового применения, так и для покрытия частного сектора.
Главными преимуществами PON, по мнению специалистов, являются существенная экономия оптического волокна при эффективном использовании его ресурсов, повышение надежности вследствие применения пассивных промежуточных узлов и терминальности узлов пользователей (выход из строя такого узла не влияет на работу остальных), возможность предоставления различных услуг и простота наращивания числа абонентов.
Для того чтобы разобраться в структуре данной технологии можно посмотреть на схему:

image

Как мы видим, основной задумкой архитектуры является использование только одного модуля в OLT, который нужен для приема/передачи информации к абонентским ONT. Количество подключенных к OLT узлов зависит от мощности аппаратуры и максимальной скорости внутри сети. Для прямого канала обычно используются волны длинной в 15хх нм. Обратный же канал передается на длине волны 1310нм. Для разделения прямых и обратных потоков в OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM.
На сегодняшний день операторам нужно предоставлять широкополосные услуги передачи данных для бизнес-центров или клиентов из частного сектора, соответственно скорость передачи данных должна быть не меньше 10/100 Мбит/с. Помимо того им интересно решение по миграции с TDM на «все – через — IP». Оптика прекрасно подходит для выполнения всех условий оператора, а PON, в свою очередь, предоставляет максимально экономичное решение. PON легко модернизируется просто подключая к новым магистралям существующие сети доступа, что позволяет оператору переходить к современным мультигигабитным технологиям – таким как Gigabit Ethernet, ATM, DWDM.
Значительная задержка развития пассивных оптических сетей в свое время была из-за высокой стоимости и недостаточного спроса на широкополосные мультисервисные пушения. В силу древовидной структуры PON (к одному волокну подключено множество пользователей) важной задачей становится обеспечение резервирования связи. Однако, после увеличения спроса на инфраструктуры абонентских волоконно-оптических линий возникла потребность оптимизации оптических подключений, и для этого технология PON хорошо подходит. Возможность передачи любого вида пользовательского трафика и наличие традиционных интерфейсов для подключения к магистральным сетям позволят операторам быстро интегрировать сети доступа PON в их существующие сети. Если до недавнего времени оборудование PON предлагалось в основном узкоспециализированными небольшими компаниями-производителями, то сегодня, когда перспективы этой технологии стали очевидны, большинство крупных производителей, ориентированных на работу с операторами связи, стали предлагать свои решения на базе современных технологий GPON и GEPON.
Количество абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю OLT, зависит от выбора технологии и, например, при использовании GPON может доходить до 128.

image

Преимущества PON

Основными преимуществами PON являются:
• Отсутствие промежуточных активных устройств, что приводит к уменьшению расходов на обслуживание, единому централизованному управлению сетью и сокращенному времени восстановления связи после возможной аварии. Также сплиттерам не требуется питание, что дает возможность сэкономить на электроэнергии;
• Большая пропускная способность. Оптическое волокно обладает огромной полосой пропускания. C помощью технологии PON можно добиться скоростей более 100Мбит/с на 1 клиента;
• Минимальное количество портов с одного узла. Минимизация серверных площадей дает о себе знать. Для PON достаточно всего 2-3 стойки, что дает нам, опять-таки, экономию электроэнергии и возможность быстрого переключения пользователей;
• Масштабируемость. Древовидная структура сети доступа дает возможность подключать новых абонентов самым экономичным способом. Затраты на новых клиентов минимальны, а возможности почти безграничны. С помощью PON можно интегрировать контроли доступа, пожарные сигнализации, видеонаблюдение и прочее;
• Гибкость. Использование ATM в качестве транспорта позволяет предоставлять абонентам именно тот уровень сервиса, который им требуется;
• Экономическая выгода:
1. Нет нужды строить отдельную сеть для пожаро-охранной сигнализации или системы видеонаблюдения
2. Оптимизация площади под размещение оборудования
3. Уменьшение затрат на организацию кабельной структуры
4. Сокращение затрат на обслуживание сети
Технология GEPON является из самых современных вариантов строительства сетей связи, обеспечивающим высокую скорость передачи информации (до 1,2 Гбит/с). Основное преимущество технологии GEPON заключается в том, что она позволяет оптимально использовать волоконно-оптический ресурс кабеля. Например, для подключения 64 абонентов в радиусе 20 км достаточно задействовать всего один волоконно-оптический сегмент.
Сегодня технология GEPON является самой успешной PON технологией, с использованием которой в мире подключено более 20 млн. абонентов. Несмотря на удешевление GPON технологии, объемы поставок оборудования GEPON по-прежнему значительно превышают продажи GPON. С одной стороны это обусловлено простотой внедрения, легкой масштабируемостью GEPON сетей, низкой стоимостью их эксплуатации и простой интеграцией с Metro Ethernet сетями. С другой стороны — преимуществами алгоритма DBA.

Преимущества GEPON среди других PON технологий:

• Обеспечение QoS с помощью механизмов 802.1p/TOS. Возможно использование жестких механизмов приоритезации трафика с помощью восьми выделенных очередей для каждого типа трафика. Данные механизмы позволяют предоставлять такие услуги как VoIP или VoD с гарантией качества;
• Повышение скорости передачи до 1 Гбит/c в обе стороны и предоставление более широкополосных услуг;
• Использование стандартных механизмов 802.3ah, что позволит в перспективе значительно снизить стоимость оборудования;
• Возможность подключения 64 абонентских устройств на ветку PON и эффективное использование оптического волокна;
• Полная поддержка DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) — механизма динамического перераспределения полосы пропускания в соответствии с запросами абонентов и наличием свободной полосы в дереве PON. Так абоненты, которым предоставлена гарантированная полоса пропускания для передачи данных, например, 1Мб/с могут получить реальную скорость до 1Гб/с, если полоса дерева PON остается частично неиспользованной (аналогично UBR трафику в ATM);
• Поддержка передачи потокового видео (IGMP Snooping);

Сравним Metro Ethernet и PON?


Давайте посмотрим, что является более выгодным для операторов. За последнее время ADSL набрала обороты и стала, пожалуй, основной технологией широкополосного доступа по объемам абонентских баз. Но сейчас мы ясно видим ее недостатки: скорость, зависимость от «меди», огромные затраты на поддержку существующих пользователей. Все это усложняет внедрение таких новых услуг, как IP-ТВ, игровые сервисы и пр. наблюдается повышенный интерес к FTTx со стороны операторов, уже развернувших ADSL на своих сетях. Среди причин можно назвать: расширение спектра услуг, широкое распространение технологий Metro Ethernet и PON, падение цен на оптоволоконную продукцию, успехи отдельных операторов в построении FTTx-сетей. Все чаще можно слышать, что «дома этого микрорайона будут подключены с использованием новейших технологий», и подразумевается как раз FTTx.

Что же лучше? Давайте попробуем сравнить.

image

В итоге оператору нужно принимать решение, какая технология будет ему интересней по тем или иным параметрам. Тем не менее, технология PON выглядит более подходящей оператору с разветвленной абонентской сетью и набором разнообразных сервисов.

И все же кому подходят PON решения?

Массовое внедрение пассивных оптических сетей начнется вместе с развитием сетей в общественном секторе. Широкая полоса пропускания нужна для предоставления множества услуг с передачей высококачественных потоков мультимедийных данных. На данный момент можно предоставлять услуги телефонии, ТВ и Интернет довольно многим пользователям. К таким можно отнести многоквартирные дома, офисы на первых этажах многоэтажных домов, коттеджные поселки, бизнес-центры и т.д. С увеличением необходимых услуг для клиента увеличивается и необходимость использования пассивных оптоволоконных сетей. В частности, в жилом секторе можно установить оборудование ONT с преобразованием цифрового сигнала в аналоговый телесигнал и раздавать его абонентам по коаксиальному кабелю или транслировать широковещательное видео через сеть PON на другой длине волны, добавляя видеосигнал от студии кабельного телевидения или видеосервера через мультиплексор WDM с выделением видеосигнала у абонента с помощью демультиплексора/домового усилителя.
По материалам Хабрахабр.



загрузка...

Комментарии:

Наверх