Файл: Технология pon технологии построения сетей доступа Архитектура сети ftth.pptx

Снижение стоимости кабельной инфраструктуры за счет экономии волокон (до 128 абонентов на одно оптическое волокно)
Экономия в стоимости оборудования (каждый волоконно-оптический сегмент подключается к одному приемо-передатчику в центральном узле)
Большая протяженность сети (до 40 км).
Высокая пропускная способность.
Надежность:

В промежуточных узлах дерева находятся только пассивные оптические разветвители, не требующие обслуживания.
Выход из строя одного или нескольких абонентов не влияет на работу сети

Масштабируемость. Древовидная структура сети доступа дает возможность подключать новых абонентов самым экономичным способом.
Возможность уплотнения позволяет при необходимости пускать дополнительные потоки информации по уже существующему кабелю – для этого используются световые волны другой длины. Так, уже существующую кабельную систему можно использовать для добавления услуг, включая системы безопасности, видеонаблюдения, охраны, противопожарной безопасности и т.п.
Возможность резервирования как всех, так и отдельных абонентов.
Гибкость. Технология позволяет предоставлять абонентам именно тот уровень сервиса, который им требуется.

Типовая схема PON (Passive Optical Network )

Максимальное затухание:

Класс В+ 28 дБ (до 20 км)

Класс С+ 32 дБ (до 40 км)

До 64 абонентов

Узел связи

data

video

Оптический сплиттер

Технологии изготовления сплиттеров

1. Технология FBT (Fused Biconical Taper) – Сварные сплиттеры

Характеристики сварных сплиттеров:

От 1 до 3 окон прозрачности (1310, 1490, 1550)
Максимальный коэффициент деления 1:32
Возможность получения различных процентных соотношений

мощностей на выходах

4. Каждый последующий каскад приводит к существенному снижению мощности

Применение сплавных сплиттеров

Пропорции деления (%)	Внутренние потери [dB]
50/50	3,6
45/55	4,2/3,2
40/60	4,7/2,7
35/65	5,4/2,3
30/70	6,0/1,9
25/75	6,95/1,7
20/80	7,9/1,4
15/85	9,6/1
10/90	11/0,7

10/90

11 дБ

0,7 дБ

20/80

30/70

40/60

50/50

7,9 дБ

6 дБ

4,7 дБ

1,4 дБ

1,9 дБ

2,7 дБ

3,6 дБ

3,6 дБ

2. Технология PLC (Planar Lightwave Circuit) – Планарные сплиттеры

Входящее

волокно

Модуль для одного

волокна

Кремниевая

подложка

Массив

волокон

Корпус

Исходящие

ленты

Характеристики планарных сплиттеров:

Широкий оптический спектр
Максимальный коэффициент деления 1:64
Равномерное деление мощностей

4. Стабильность деления, низкий уровень вносимых потерь

Сравнение сплиттеров

Параметр сравнения	FBT сплиттер	PLC сплиттеры
Длина волны	850 нм	от 1260 нм до 1650 нм
	1310 нм
	1550 нм
Количество входов	1 или 2	1 или 2
Деление сигнала	Настраиваемое	Равномерное для всех ответвлений
Надежное разделение сигнала	1:8 (может быть больше, но с большей вероятностью сбоев работы)	1:64
Максимальное количество ответвлений	1:32	1:64
Прочее	Высокая вероятность сбоев работы	Низкая вероятность сбоев работы
	Низкая цена	Чуть выше цена

Оптический линейный терминал (OLT)

управление информационным потоком через оптическую распределительную сеть (ОDN), идущую в двух направлениях
преобразование форматов кадров
возможность тарификации трафика, установки классов обслуживания групп пользователей
динамическое распределение полосы пропускания (DBA)
ограничение исходящей полосы пропускания и других функций.

GEM04 организуют до 4 каналов Gigabit Ethernet с внешней IP-сетью

SFP – модули оптических приемопередатчиков

Блоки EPM04 – для соединения концентратора с абонентами сети на скорости 1 Гбит/с, обеспечивает подключение до 4 линий GEPON через модули SFP.

CSM – центральный сервисный модуль.

Системный контроллер позволяет оператору подключиться к системе управления OLT: локально – через порт RS232 (RJ-45) или дистанционно – через внешнюю сеть IP и блок GEM04.

Оптический сетевой терминал (ONT)

Пассивный ONT – медиаконвертер, преобразующий оптический сигнал PON в электрический (Ethernet) по витой паре;

Активный ONT–полноценное triple-play устройство.

Функции активного ONT

конвертация PON сигнала в Ethernet и обратно
коаксиальный вывод для передачи телевизионного сигнала
порт/порты для подключения телефона (RJ11),
беспроводной адаптер Wi-Fi,
порты для локальной маршрутизации.

Технология WDM

1550 нм нисходящий поток для видео (downstream)
1310 нм восходящий поток (upstream)
1490 нм нисходящий поток

Нисходящий поток

от центрального узла к абонентам
длина волны 1550/1490нм

Восходящие потоки

от абонентов к центральному узлу
длина волны 1310 нм
протокол множественного доступа с временным разделением (TDMA)

«точка – многоточка»

«точка – точка»

Протокол MPCP (Multi-point Control Protocol IEEE 802.3ah )

GATE

(присвоение временного домена)

REPORT

(информирование о заполненности буфера ONT )

Режим автодетектирования (инициализация)

используется для детектирования вновь подключенных ONТ и определения RTT и MAC-адреса этого ONТ.

Инициализурующее GATE

(время начала и длительность инициализационного домена,

временная метка для синхронизации)

нормальный режим используется для присвоения временных доменов всем инициализируемым ONТ.

OLT

ONT

ONT

Синхронизируется с OLT

Начало домена

REPORT

(адрес ONТ и временная метка, характеризующая местное время ONТ)

Определяет MAC-адрес ONT и RTT

OLT

Выделение статической полосы

Выделение динамической полосы

Сравнение технологий PON

Характеристика	GEPON (IEEE 803.3ah)	GPON (ITU-T G.984)	10GEPON (IEEE R802.3av)
Скорость up/down	1,25/1,25	1,25/2,5	1,25/10,31
Коэффициент разветвления	1:16; 1:32; 1:64	1:32; 1:64; 1:128	1:16; 1:32
Скорость при разветвлении 1:32 up/down, Гбит/с	0,91/0,96	1,1/2,3
Кодирование, бит	128	128
Протокол	Ethernet	ATM или GEM
Длина линейного участка, км	10/20	20	10/20
Транспорт TDM	Circuit Emulation поверх Ethernet	ATM, GEM или Circuit Emulation поверх Ethernet

Техно-логия	Преимущества	Недостатки
GPON	Полностью стандартизированная технология (рекомендация ITU-T G.984) Полностью стандартизированный протокол управления OMCI (протокол TR-069) Использование линейного кода NRZ без избыточности Более эффективные механизмы для передачи TDM-трафика	Более высокая стоимость, чем GEPON Более сложное конфигурирование оборудования
GEPON	Более низкая цена OLT Сравнительно простая настройка оборудования	Технология без стандарта (в основе лежит стандарт IEEE 802.3ah) Использование избыточного линейного кода 8B/10B («чистая» полоса меньше на 20%)

Типовая функциональная схема PON

Региональный сегмент МССС

Модель предоставления услуг triple play

Схема предоставления услуг

BRAS – маршрутизатор широ-кополосного доступа

РЕ – граничный маршрутизатор

MGW (медиашлюз ) – межсете-вой шлюз, осуществляющий пре-образование медиатрафика меж-ду телекоммуникационными сетя-ми разных типов

MCS5200 - сервер операторско-го класса обеспечивает предоста-вление мультимедийных сервисов через различные среды доступа

ААА - система аутентификации авторизации и учета событий

CAS - центральная служба аутентификации