Технология PON — это технология, связанная с организацией связи через пассивные оптические сети.
Введение
Технология PON является сокращением от Passive optical network, что означает технология пассивных оптических сетей. Одной из главных задач, которые стоят перед передовыми сетями, организующими телекоммуникационный доступ, является так называемая проблема «последних миль», то есть, выделение максимально возможной частотной полосы всей совокупности индивидуальных и корпоративных абонентов при наименьших финансовых вложениях.
Сущность технологии PON состоит в том, что между приемопередающим оборудованием центрального узла OLT (Optical line terminal) и удаленными абонентскими узлами ONT (Optical network terminal) формируется целиком пассивная оптическая сеть, обладающая топологией дерева. В промежуточных точках дерева помещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры), то есть, небольшие устройства, которые не требуют источников питания и не нуждаются в регулярном обслуживании. Один приемопередатчик OLT предоставляет возможность передачи информации большому количеству абонентских модулей ONT. Количество модулей ONT, которые подключены к одному OLT, может быть увеличено до объемов, определяемых допустимым бюджетом и максимальной скоростью приемопередающего оборудования.
Технология PON
Для того чтобы сформировать прямой и обратный канал применяется единое оптическое волокно, полоса пропускания которого в динамическом режиме распределена среди абонентов, или два волокна в случае, если необходимо резервирование. Нисходящий поток от центрального модуля к абонентам транслируется на длине волны 1490 нм и 1550 нм для видео. Восходящие потоки от абонентов транслируются на длине волны 1310 нм с применением протокола множественного доступа с использованием временного разделения (TDMA).
Для формирования PON применяется топология типа «точка – много точка», а сама сеть обладает древовидной структурой. Все волоконно-оптические сегменты подключаются к одному приемопередатчику в центральном модуле (в отличие от топологии «точка - точка»), что позволяет получить существенное снижение стоимости используемого оборудования. Один волоконно-оптический сегмент сети PON способен охватить до тридцати двух абонентских узлов в радиусе до двадцати километров для технологий EPON / BPON и до ста двадцати восьми узлов в радиусе до шестидесяти километров для технологии GPON.
Все абонентские узлы рассчитаны на установку в обычном жилом доме или в офисном здании и в свою очередь они способны охватить сотни абонентов. Каждый абонентский узел является терминальным, и отключение или поломка одного, или нескольких абонентских узлов, никак не должно повлиять на работу остальных узлов.
Центральный узел PON может быть оснащен сетевыми интерфейсами ATM, SDH (STM-1), Gigabit Ethernet, для того чтобы подключиться к магистральным сетям. Абонентский узел может иметь сервисные интерфейсы 10/100Base-TX, FXS, E1, цифровое видео, ATM (E3, DS3, STM-1c). При выполнении тестирования сети PON оператора обычно интересуют следующие главные вопросы:
- Фактический уровень затухания в оптической линии между центральным узлом и абонентским оборудованием, которое уже действует или готовится к подключению.
- Место расположения проблемного фрагмента линии, если фактическое затухание в линии оказывается выше, чем ожидалось, то есть, выше расчетного или опорного.
Для того чтобы ответить на первый вопрос, следует выполнить простые измерения при помощи оптического тестера. Второй вопрос является более сложным и предполагает использование оптического рефлектометра (OTDR), а также наличие некоторого опыта в расшифровке рефлектограмм.
Считается правильным, когда все требуемые измерения осуществляются на функционирующей сети PON без отсоединения абонентов (кроме, может быть, тестируемого). Подобное тестирование должно осуществляться на нерабочей длине волны с использованием дополнительных устройств (волновых мультиплексоров DWDM, фильтров), для того чтобы излучение измерительной аппаратуры не смогло вносить помехи в полезный сигнал. Как уже было указано выше, в сети PON для прямого канала, то есть, от центра к абонентам, применяется длина волны 1490 или 1550 нм (для видео), для обратного канала используется длина волны 1310 нм. А, для того чтобы оттестировать сети PON, почти всегда применяется длина волны 1625 нм.
Излучение измерительного оборудования (тестеров, рефлектометров) подается в волокно сразу за OLT с применением волнового мультиплексора (DWDM). Данное излучение может вызывать появление помех на оптическом приемнике абонентского оборудования, по этой причине перед всеми абонентскими устройствами ONT следует поставить фильтр. Для проведения тестирования без отключения сети, волновой мультиплексор и фильтры необходимо стационарно включить в оптический тракт.
К числу основных преимуществ технологии PON следует отнести следующие моменты:
- Наличие существенной экономии волокон. До ста двадцати восьми абонентов может быть подключено на одно волокно при протяженности сети до шестидесяти километров.
- Эффективное применение полосы пропускания оптического волокна.
- Обеспечение скорости работы до 2,488 Гбит/с по нисходящему потоку и 1,244 Гбит/с по восходящему.
- Гарантия надежности. В промежуточном узле дерева могут находиться лишь пассивные оптические разветвители, которые не требуют обслуживания.
- Наличие масштабируемости, то есть, древовидная организация сети доступа предоставляет возможность подключения новых абонентов наиболее экономичными методами.
- Наличие возможности зарезервировать как всех, так и отдельного абонента.
- Наличие гибкости. Применение технологии ATM для организации транспортировки способно предоставить абонентам как раз тот уровень сервиса, который им необходим.
- Информация по сети транслируется в форме ячеек ATM.
- Допускаются как симметричный, так и асимметричный режимы работы.
