Построение PON сетей

Достаточно молодой, удобной и интересной является технология PON сетей. Вся суть GEPON заключается в том, чтобы отказаться от линий связи из меди, которые отличаются своими неудобствами и дороговизной, и перейти на более экономный вариант, нежели FTTX.

GEPON является новой технологией построения оптических древовидных сетей. Главным плюсом таких сетей можно считать полное отсутствие активных сетевых составляющих (источников питания, свитчей и т.д.) между абонентом и головной станцией ISP. Также благодаря древовидности технологии GEPON и использованию сразу двух мультиплексированных технологий (по длине оптической волны и по времени), будет задействовано меньшее число оптических волокон.

При классическом FTTH, для подключения, к примеру, 250 абонентов из частного сектора, необходимо использовать 250 оптических волокон. А 250 волокон – это очень много толстых и дорогих кабелей, при прокладке и коммутации которых будет неизбежным сталкивание с целым мешком проблем. Используя для этой же задачи GEPON, необходимо будет всего 4 волокна. При использовании FTTH волокно используется неэкономично: отрезав один раз и разварив волокно на одного абонента, больше это волокно использовать невозможно.

В отличие от FTTX, главным преимуществом PON можно считать удобство при установке и использовании пассивных компонентов сети. Ведь при FTTX необходимо заботиться о размещении в подвале, на столбе или на крыше абонента активного дорогостоящего оборудования, решать проблемы с обеспечением его электрическим питанием и защитой от любителей электроники.

В PON основным компонентом пассивной сети является делитель (Coupler, Splitter), представляющий собой небольшую металлическую трубку с размером обычной зажигалки, или пластиковую коробку с размером современного смартфона. Splitter является «делителем оптических сигналов», которые идут от провайдера к абоненту, а также «смесителем оптических сигналов», которые идут в обратном направлении. Все делители изготавливают по разным технологиям (сварные или планарные) и оснащают их одним или двумя входами для UpLink и до 64-х выходами для DownLink. В отличие от планарных делителей (PLC), делители сварные (FBT) имеют важную особенность – они способны неравномерно делить мощность входящего сигнала (к примеру, 35% мощности – «направо», а 65% - «налево»).

Такие делители не требуют питания, не представляют интерес с точки зрения радиодеталей и металлолома, не боятся гроз, что позволяет их с легкостью устанавливать в герметичных боксах на тех же столбах.

В PON всего два активных компонента: OLT – «корень» дерева PON, и ONU – «лист» этого дерева.

Непосредственно OLT имеет вид коммутатора второго уровня, устанавливаемый на стороне ISP вместе с вентиляторами, блоками питания, осушителями и остальным набором средств, которые обеспечивают стабильную и бесперебойную работу. Для входящего трафика OLT оснащено несколькими гигабитными SFP/T Ethernet портами, а для исходящего (DownLink) – от 4-х гигабитными GEPON портами. К каждому GEPON DownLink порту можно подключить 64 ONU. Отличительной особенностью PON сетей является тотальный контроль над всем клиентским траффиком. Клиентские устройства имеют возможность передавать траффик только тогда, когда они получат разрешение от OLT, обеспечивающий все ONU нужным квантом времени. Такая схема управления позволяет передавать за одну единицу времени только одну ONU.

ONU является VLAN свитчем со встроенным приемо-передатчиком WDM для работы в дереве PON, и портами для подключения конечного оборудования. Управление ONU осуществляется через OLT не только со стороны протокола приема-передачи. Также через OLT можно настраивать и прошивать ONU, проводить мониторинг состояния траффика, оптического линка и многого другого.
Помимо точки зрения топологии, технология GEPON также удобна и со стороны программного обеспечения. OLT с группой ONU, под управлением профессиональным системным администратором, способен решать большой спектр задач: от подачи IPTV (Unicast, Multicast) до обеспечения безопасности трафика пользователей.