Ethernet точка — много точек по оптике

Многоточечные соединения стандарт IEEE 802.3ah рекомендует строить на основе пассивных оптических сетей PON (Passive Optical Network), в которых применяется единый и совместно используемый оптический канал, распределяемый по абонентам с помощью пассивных оптических сплиттеров. Это позволяет сформировать пассивную оптическую инфраструктуру с дальностью до 20 км и скоростью 1 Гбит/с. Проще говоря, один оптический транк к оператору связи соединяется с абонентской сетью оптического распределения данных — Optical Distribution Network (ODN).

Для IEEE 802.3ah EPON определены протокол Multi-Point Control Protocol (MPCP), механизм Point-to-Point Emulation (P2PE), а также две длины волны 1490/1310-нм, соответственно для нисходящего и восходящего потоков. На рисунке приведена архитектура первой мили в EPON.

В сети EPON определены устройства двух типов: оптический линейный терминал OLT (optical line terminal) на стороне оператора связи и оптическое сетевое устройство ONU (optical network unit) на территории абонента. Все ONU подключаются к одному OLT по совместно используемой сети EPON, в которой по протоколу MPCP формируются логические каналы к каждому из абонентов. В процессе регистрации в сети EPON абонент получает долю общей полосы пропускания и идентификатор логической линии связи Logical Link ID, согласно которому проводится распределение кадров по абонентам.

Данные от OLT к абоненту передаются как широковещательные кадры и каждый ONU сбрасывает все кадры, кроме содержащих его собственный Logical Link ID в преамбуле.

Данные от абонента к OLT передаются с применением протокола TDMA, когда только одно ONU передает в заданный квант времени. ONU предоставляет пользователю интнрфейсы 10/100 Мбит/с Ethernet для данных и видео трафика поверх IP и аналоговые или цифровые ISDN BRI/PRI интерфейсы для подключения голосовых терминалов или учережденческих телефонных станций. В зависимости от коэффициента разделения (split ratio), EPON может поддерживать скорость к абоненту до 30 Мбит/с и при этом предлагает множество экономических преимуществ.

Так OLT поддерживает от 16 до 32 абонентов на порт, за счет применения пасивных оптических сплиттеров, минимизируя количество оптического волокна и количество трансиверов на центральном узле. Таким образом уменьшается стоимость кабельной инфраструктуры и устраняется необходимость обслуживания оборудования распределительной сети (т.к. оно пассивное). С учетом экономии затрат на оптический кабель EPON имеет меньшую стоимость, чем Ethernet поверх P2P, хотя проигрывает последней как в абсолютной скорости доступа, так и относительной, т.е. скорости доступа предосталяемая за денежную еденицу. Однако в долгосрочной перспективе более высокая стоимость обслуживания EPON, связанная со сложностью самой технологии, а следовательно сложностью диагностики и устранения неполадок может свести на нет экономию на этапе развертывания системы.