Att utöka publiken av konsumenter av internettjänster och följaktligen användare av bredbandsnätverk kräver introduktion av ny teknik. Dataöverföringsanläggningar måste regelbundet öka bandbredden på kommunikationslinjer, vilket tvingar tjänsteföretag att uppdatera transportinformationskanaler. Men utöver ökningen av volymen överförda data finns det också problem av ett annat slag, som tar sig uttryck i en ökning av kostnaderna för att underhålla mer massiva nätverk och utöka utbudet av slutanvändares behov. Ett av sätten för kumulativ optimering av egenskaperna hos telekommunikationssystem är PON-teknik, som också låter dig spara nätverkens potential för ytterligare expansion av deras kraft och funktionalitet.
Fiber- och PON-teknik
Den nya utvecklingen underlättar den tekniska organisationen och vidare driften av informationsdataöverföringsnätverk, men detta uppnås till stor del på grund av fördelarna med konventionella optiska linjer. Än idag, mot bakgrund av introduktionen av högteknologiska material, fortsätter användningen av kanaler byggda på åldrande telefonpar och xDSL-faciliteter. Det är uppenbart att accessnätet baserat på sådana element avsevärt förlorar i effektivitet till fiberkoaxiallinjer, som inte heller kan betraktas som något produktivt med dagens standarder.
Optisk fiber har länge varit ett alternativ till traditionella nätverk och trådlösa kommunikationskanaler. Men om det tidigare var en överväldigande uppgift för många organisationer att lägga sådana kablar, har optiska komponenter idag blivit mycket billigare. Egentligen användes fiberoptik tidigare för att betjäna vanliga abonnenter, inklusive Ethernet-teknik. Nästa steg i utvecklingen var ett telekommunikationsnätverk byggt på Micro-SDH-arkitekturen, vilket öppnade för fundament alt nya lösningar. Det var i detta system som konceptet med PON-nätverk hittade sin tillämpning.
Nätverksstandardisering
De första försöken att standardisera tekniken gjordes redan på 1990-talet, när en grupp telekommunikationsföretag satte sig för att omsätta idén om multipelaccess över en enda passiv optisk fiber. Som ett resultat fick organisationen namnet FSAN, som samlar både operatörer och tillverkare av nätverksutrustning. Huvudmålet med FSAN var att skapa ett paket med allmänna rekommendationer och krav för utveckling av PON-hårdvara så att utrustningstillverkare och leverantörer kan arbeta tillsammans i samma segment. Hittills är passiva kommunikationslinjer baserade på PON-teknik organiserade i enlighet med ITU-T-, ATM- och ETSI-standarder.
Nätverksprincip
Huvuddraget med PON-idén är att infrastrukturen fungerar utifrån en enda modul som ansvarar för funktionernata emot och sända data. Denna komponent är placerad i OLT-systemets centrala nod och tillåter att betjäna flera abonnenter med informationsflöden. Den slutliga mottagaren är ONT-enheten, som i sin tur också fungerar som en sändare. Antalet abonnentpunkter som är anslutna till den centrala mottagnings- och sändningsmodulen beror endast på effekten och maxhastigheten för den använda PON-utrustningen. Tekniken begränsar i princip inte antalet nätverksdeltagare, men för optimal användning av resurser sätter utvecklarna av telekommunikationsprojekt fortfarande vissa hinder i enlighet med konfigurationen av ett visst nätverk. Överföringen av informationsflödet från den centrala mottagnings-sändningsmodulen till abonnentanordningen utförs vid en våglängd av 1550 nm. Omvänt sänds de omvända dataströmmarna från konsumentenheter till OLT-punkten vid en våglängd av cirka 1310 nm. Dessa flöden bör övervägas separat.
Flöde framåt och bakåt
Huvudströmmen (det vill säga direkt) från den centrala nätverksmodulen sänds. Detta innebär att optiska linjer segmenterar den övergripande dataströmmen genom att markera adressfält. Således "läser" varje abonnentenhet endast information avsedd specifikt för honom. Denna princip för datadistribution kan kallas demultiplexing.
I sin tur använder den omvända strömmen en linje för att sända data från alla abonnenter som är anslutna till nätet. Så här används systemet med flera säkerhetertidsdelad åtkomst. För att eliminera möjligheten att korsa signaler från flera informationsmottagarenoder har varje abonnents enhet sitt eget individuella schema för datautbyte, justerat för fördröjning. Detta är den allmänna principen med vilken PON-tekniken implementeras när det gäller interaktionen mellan mottagnings- och sändningsmodulen med slutanvändare. Nätverkslayoutkonfigurationen kan dock ha olika topologier.
Punkt-till-punkt-topologi
I det här fallet används ett P2P-system som kan utföras både för vanliga standarder och för speciella projekt som involverar till exempel användning av optiska enheter. När det gäller säkerheten för abonnentpunktdata ger denna typ av Internetanslutning maximal säkerhet som är möjlig för sådana nätverk. Men läggningen av en optisk linje för varje användare utförs separat, så kostnaden för att organisera sådana kanaler ökar avsevärt. På något sätt är detta inte ett allmänt, utan ett individuellt nätverk, även om centret som abonnentnoden arbetar med också kan tjäna andra användare. I allmänhet är detta tillvägagångssätt lämpligt för användning av stora abonnenter, för vilka linjesäkerhet är särskilt viktigt.
Ringtopologi
Det här schemat är baserat på SDH-konfigurationen och är bäst att använda i stamnät. Omvänt är optiska linjer av ringtyp mindre effektiva vid driften av accessnätverk. Så, när du organiserar en stadsmotorväg, placeringennoder beräknas i projektutvecklingsstadiet, men accessnät ger inte möjlighet att uppskatta antalet abonnentnoder i förväg.
Under villkoret av slumpmässig tillfällig och territoriell anslutning av abonnenter kan ringsystemet vara mycket mer komplicerat. I praktiken förvandlas sådana konfigurationer ofta till trasiga kretsar med många grenar. Detta händer när introduktionen av nya abonnenter genomförs genom gapet mellan befintliga segment. Till exempel kan slingor bildas i kommunikationslinjen, som är kombinerade i en tråd. Som ett resultat uppstår "trasiga" kablar, vilket minskar tillförlitligheten hos nätverket under drift.
EPON-arkitekturfunktioner
De första försöken att bygga ett PON-nätverk nära Ethernet-teknik för konsumenter gjordes 2000. EPON-arkitekturen blev plattformen för att utveckla nätverksprinciper, och IEEE-specifikationen introducerades som huvudstandard, på basis av varav separata lösningar för att organisera PON-nätverk har utvecklats. EFMC-teknologi, till exempel, tjänade en punkt-till-punkt-topologi med tvinnat kopparpar. Men idag används detta system praktiskt taget inte på grund av övergången till fiberoptik. Som ett alternativ är ADSL-baserad teknik fortfarande mer lovande områden.
I sin moderna form är EPON-standarden implementerad enligt flera anslutningsscheman, men huvudvillkoret för dess implementering är användningen av fiber. Förutom att tillämpa olika konfigurationer, EPON standard PON anslutningsteknik ocksåtillhandahåller användning av vissa varianter av optiska sändtagare.
GPON-arkitekturfunktioner
GPON-arkitekturen tillåter implementering av accessnätverk baserade på APON-standarden. I processen att organisera infrastrukturen övas det på att öka nätverkets bandbredder, samt skapa förutsättningar för effektivare överföring av applikationer. GPON är en skalbar ramstruktur som tillåter att betjäna abonnenter med informationsflödeshastigheter på upp till 2,5 Gbps. I det här fallet kan flödet bakåt och framåt arbeta både med samma och med olika hastighetslägen. Dessutom kan ett accessnät i en GPON-konfiguration tillhandahålla valfri inkapsling i ett synkront transportprotokoll oavsett tjänst. Om endast statisk banddelning är möjlig i SDH, gör det nya GFP-protokollet i GPON-strukturen, samtidigt som egenskaperna hos SDH-ramen bibehålls, det möjligt att dynamiskt allokera band.
teknikens fördelar
Bland de främsta fördelarna med optiska fibrer i PON-systemet, det finns inga mellanliggande länkar mellan den centrala mottagaren-sändaren och abonnenterna, ekonomi, enkel anslutning och lätt underhåll. Till stor del beror dessa fördelar på den rationella organisationen av nätverk. Till exempel tillhandahålls internetanslutningen direkt, så att en av de intilliggande abonnentenheterna inte fungerar påverkar inte dess prestanda på något sätt. Även om utbudet av användare, naturligtvis, kombineras genom att ansluta till en central modul, frånvilket beror på kvaliteten på tjänsten för alla infrastrukturdeltagare. Separat är det värt att överväga den trädliknande topologin hos P2MP, som optimerar optiska kanaler så mycket som möjligt. På grund av den ekonomiska fördelningen av linjer för att ta emot och sända information säkerställer denna konfiguration nätverkets effektivitet, oavsett var abonnentnoderna befinner sig. Samtidigt tillåts nya användare komma in utan grundläggande ändringar av den befintliga strukturen.
Nackdelar med PON-nätverket
Brett tillämpning av denna teknik hindras fortfarande av flera viktiga faktorer. Den första är komplexiteten i systemet. De operativa fördelarna med denna typ av nätverk kan endast uppnås om ett högkvalitativt projekt initi alt slutförs, med hänsyn till många tekniska nyanser. Ibland är vägen ut PON-åtkomstteknologin, som tillhandahåller ett enkelt typologiskt schema. Men i det här fallet bör du förbereda dig på en annan nackdel - avsaknaden av möjlighet till reservation.
Nätverkstestning
När alla stadier av den inledande utvecklingen av nätverksschemat har slutförts och tekniska åtgärder har slutförts, börjar specialister testa infrastrukturen. En av huvudindikatorerna för ett väl genomfört nätverk är linjedämpningsindex. Optiska testare används för att analysera kanalen för problemområden. Alla mätningar görs på den aktiva linjen med hjälp av multiplexorer och filter. Ett stort telenät testas vanligtvis med hjälp avoptiska reflektometrar. Men sådan utrustning kräver särskild utbildning av användarna, för att inte tala om att expertgrupper bör ta itu med tolkningen av reflektogram.
Slutsats
För alla utmaningar med migration till ny teknik antar telekommunikationsföretag snabbt verkligt effektiva lösningar. Fiberoptiska system, som inte är enkla i teknisk utformning, sprids också gradvis, vilket inkluderar PON-teknik. Rostelecom, till exempel, började introducera nya formattjänster redan 2013. Invånarna i Leningradregionen var de första som fick tillgång till funktionerna hos PON optiska nätverk. Vad som är mest intressant, tjänsteleverantören försåg även lokala byar med fiberoptisk infrastruktur. I praktiken gjorde detta det möjligt för abonnenter att inte bara använda telefonkommunikation med internetåtkomst, utan även ansluta till digitala tv-sändningar.
