Принцип действия PON
Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (англ. optical line terminal) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (optical network terminal), также называемых ONU (optical network unit) и приёма информации от них. Это очень эффективная схема, по сравнению с топологией "точка-точка", ведь последняя предполагает для каждого ONT наличие своего порта OLT, а соответственно – своего оптоволокна в каждом соединении.
Вместо прокладки отдельного волокна каждому абоненту используется одно волокно от OLT и пассивные оптические сплиттеры для отводов от главного волокна к каждому абоненту. Совместное использование OLT порта и большей части оптического линейного тракта заметно уменьшает затраты на оптические кроссы, оптоэлектронику и строительные работы.
Основа экономичности PON – относительно недорогое оборудование центрального узла OLT, абонентского устройства ONU и не требующая обслуживания инфраструктура доступа.
Один OLT обслуживает до 32 (64) абонентов, удалённых на расстояние до 20 км.
В варианте FTTH на основе PON к объекту (дому) подводится оптический кабель. Абонентский терминал имеет пользовательские интерфейсы (голос, данные, видео). Поскольку все компоненты, расположенные между OLT и ONT, представляют собой оптику, то они не накладывают никаких ограничений на объём передаваемой информации. В сетях PON применяют недорогие лазеры, которые позволяют значительно снизить стоимость всей системы
Для передачи потока информации от OLT к ONT — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи сигнала телевидения используется длина волны 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Блок ONT рассчитан на одного абонента, а ONU содержит интерфейсы для подключения группы абонентов (для учреждения, офиса). Структурная схема сети GPON приведена на рисунке 10.1
Рисунок 10.1 – Пример конструкции системы PON
Главным управляющим устройством мультисервисной GPON сети является Softswisch. Он является носителем интеллектуальных возможностей IP-сети, он координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей. Сеть GPON подключается к транспортной сети передачи данных. Она включает в себя АТС оператора, соединенные по топологии кольцо и подключенные к Softswitch. Технология, по которой соединены межу собой в кольцо АТС - 10 Gigabit Ethernet.
OLT размещается на АТС или подстанции оператора связи. OLT имеет встроенный коммутатор. Включение в транспортную сеть оператора реализуется посредством сетевого интерфейса и 10GE. OLT имеет выход как к обычной сети с коммутацией каналов (PSTN), так и к пакетной сети Internet. OLT имеет доступ к Video ресурсу провайдера. Скорость передачи данных от OLT в сторону абонентов 2,5 Гбит/с, обратно 1,25 Гбит/с. На выходе OLT с помощью сплиттера могут вводиться сигналы кабельного телевидения (RF Video) на длине волны 1,55 мкм. Другие данные от OLT передаются на длине волны 1,49 мкм. Информация от абонентов поступает в выше упомянутый узел сети на длине волны 1,31 мкм.
Для увеличения живучести сети связи желательно услуги подавать от двух географически разнесённых узлов агрегации (как на рисунке 10.1) по разнесённым трассам.
Непосредственно в жилище абонента устанавливается оборудование ONT, задачей которого является реализовать все мультисервисные услуги, ради которых строится данная сеть. Из рисунка видно, что абонент может пользоваться беспроводной сетью WiFi, Также абонент подключен к обычной телефонной сети с коммутацией каналов PSTN. Пользователь имеет возможность просматривать IPTV на своем телевизоре через аналоговые гнезда благодаря наличию приставки IP set top box, задачей которой является декодирование цифрового MPEG 4-сигнала в аналоговый. Кроме того, абонент сети GPON может воспользоваться услугой просмотра программ КТВ.
На рисунке 10.2 поясняется принципиальная разница передачи нисходящего и восходящего трафика в технологии GPON. Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля кадра, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации Все абонентские узлы ONT (ONU) ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче данных.
Потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие нисходящие и восходящие потоки.
Рисунок 10.2 – Передачи нисходящего и восходящего трафика в технологии GPON.
Технология GPON (волокно в квартиру) на первых порах применялась для доставки услуг связи высоко обеспеченным абонентам, живущим в коттеджных посёлках. Сегодня оптические компоненты сети зачастую стоят дешевле медной инфраструктуры. Поэтому сегодня технологию GPON применяют в городах (взамен Metro Ethernet).
Сеть PON состоит из трех основных участков:
- станционный участок - это оборудование OLT, WDM мультиплексор и ODF (оптический кросс высокой плотности), смонтированные на узле электросвязи в помещении АТС;
- линейный участок - это совокупность ВОК (волоконно-оптического кабеля), ОРШ (оптического распределительного шкафа), ОРК (оптической распределительной коробки), сплиттеров, коннекторов и соединителей, располагающихся между станционным и абонентским участками (участок между ODF и ОРК.
Cхема организации сети GPON в многоквартирном доме представлена на рисунке 10.3.
Рисунок 10.3 – Структурная схема сети GPONв многоквартирном доме
Абонентский участок - это персональная абонентская разводка одноволоконным ВОК (реже двухволоконным или четырехволоконным) от элементов общих распределительных устройств (ОРК) до ОРА (оптической абонентской розетки) и активного оборудования ONT (оптического сетевого окончания) в квартире абонента.
Станционный участок. OLT располагается в помещении АТС, район обслуживания которой определяет зону охвата PON (пассивной оптической сети). Линейные порты оборудования OLT подключаются к ODF с помощью оптических шнуров (патч-кордов).
ODF предназначен для распределения ВОК по направлениям, перекроссировки (коммутации) и соединения линейного ВОК со станционным ВОК.
Линейный участок состоит из: магистрального участка - это ВОК, подвешиваемый на опорах освещения, или прокладываемый в каналах кабельной канализации, или в грунте от ODF на АТС в направлении сконцентрированной группы абонентов (многоэтажная застройка, частный сектор) и заканчивающийся ОРШ, и распределительного участка - это ВОК, прокладываемый от ОРШ до ОРК преимущественно внутри зданий по вертикальным стоякам.
Примечание - ВОК, состоящий из восьми модулей, позволяет подключить к одной магистрали восемь рядом стоящих зданий с помощью последовательности муфт с ответвлением по одному модулю на здание без разрезания транзитных модулей. Такой способ прокладки позволяет значительно оптимизировать как оптический бюджет линии, так и общую стоимость сварочных работ. Общий принцип определения количества требуемых ОВ на одно здание - одно ОВ на каждые 32 (64) квартиры. Наличие в жилом доме офисного помещения с отдельным входом должно приниматься за одну квартиру.
При отсутствии места для установки ОРШ на первом этаже допускается установка ОРШ на внутренней стене здания в цокольном этаже, чердаке или в средней части здания.
ВОК распределительного участка выходит из ОРШ и прокладывается внутри зданий по подвальным этажам и техническим подпольям, по вертикальным стоякам или в металлорукаве (поливинилхпоридной трубе) по лестничным клеткам через все этажи.
При строительстве вертикального распределительного участка в здании возможно использовать как сварное соединение ОВ, так и механические соединители ОВ. При проектировании вертикального распределительного участка в многоэтажном здании рекомендуется использование ОРК на каждом этаже. ОРК при возможности устанавливаются в слаботочных нишах. Как правило, вертикальный распределительный ВОК проходит транзитом через ОРК с отделением соответствующего модуля, который затем соединяется через неразъемные соединения либо разъемные коннекторы с абонентским ВОК.
Рекомендуется предусматривать эксплуатационный запас ВОК для вертикальной прокладки длиной 15-20 метров. Запас сматывается в бухту диаметром 0,25 м, которая укладывается в ОРК или слаботочную нишу и подвязывается к металлическим конструкциям.
Абонентский участок или абонентская разводка - это участок сети от этажной ОРК до помещения абонента, включая ОРА. В абонентский участок также входит активное оборудование на стороне абонента (ONT, ONU), которое находится под управлением оператора электросвязи.
Для подключения ОРА к ОРК рекомендуется использовать патч-корд, пигтейл или вытянутое ОВ из модуля многомодульного ВОК распределительного участка.
Монтаж компонентов сети в квартире абонента должен предусматривать: монтаж ОРА на минимальном расстоянии от входа в квартиру (в коридоре); монтаж индивидуального устройства ONT в удобном для абонента месте; возможность прокладки медных кабелей по помещениям до оконечных устройств - компьютеров, телефонов и телевизоров (по согласованию с абонентом).
Для подключения к ONT/ONU телефонов может использоваться витая пара категории 3, для подключения компьютеров - витая пара категории 5, для подключения приставки IP-телевидения - витая пара категории 5, для подключения телевизоров - коаксиальный кабель.
Дата добавления: 2016-04-06; просмотров: 4767;