Ang pagpapalawak ng madla ng mga mamimili ng mga serbisyo sa Internet at, nang naaayon, ang mga gumagamit ng mga broadband network ay nangangailangan ng pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya. Ang mga pasilidad ng paghahatid ng data ay dapat na regular na tumaas ang bandwidth ng mga linya ng komunikasyon, na pumipilit sa mga kumpanya ng serbisyo na i-update ang mga channel ng impormasyon sa transportasyon. Ngunit, bilang karagdagan sa paglaki sa dami ng ipinadalang data, mayroon ding mga problema ng ibang uri, na ipinahayag sa pagtaas ng halaga ng pagpapanatili ng mas malalaking network at pagpapalawak ng hanay ng mga pangangailangan ng end user. Ang isa sa mga paraan ng pinagsama-samang pag-optimize ng mga katangian ng mga sistema ng telekomunikasyon ay ang teknolohiya ng PON, na nagbibigay-daan din sa iyong i-save ang potensyal ng mga network para sa karagdagang pagpapalawak ng kanilang kapangyarihan at functionality.
Fiber at PON technology
Pinapadali ng bagong pag-unlad ang teknikal na organisasyon at karagdagang operasyon ng mga network ng paghahatid ng data ng impormasyon, ngunit ito ay nakakamit higit sa lahat dahil sa mga bentahe ng maginoo na optical lines. Kahit ngayon, laban sa backdrop ng pagpapakilala ng mga high-tech na materyales, nagpapatuloy ang paggamit ng mga channel na binuo sa luma na mga pares ng telepono at mga pasilidad ng xDSL. Malinaw na ang access network batay sa mga naturang elemento ay makabuluhang nawawala sa kahusayan sa fiber-coaxiallinya, na hindi rin maituturing na isang bagay na produktibo ayon sa mga pamantayan ngayon.
Optical fiber ay matagal nang alternatibo sa mga tradisyonal na network at wireless na mga channel ng komunikasyon. Ngunit kung sa nakaraan ang paglalagay ng mga naturang cable ay isang napakalaki na gawain para sa maraming mga organisasyon, ngayon ang mga optical na bahagi ay naging mas abot-kaya. Sa totoo lang, ginamit noon ang fiber optics upang maghatid ng mga ordinaryong subscriber, kabilang ang paggamit ng teknolohiyang Ethernet. Ang susunod na yugto ng pag-unlad ay isang network ng telekomunikasyon na binuo sa arkitektura ng Micro-SDH, na nagbukas sa panimula ng mga bagong solusyon. Sa sistemang ito natagpuan ng konsepto ng mga network ng PON ang aplikasyon nito.
Network standardization
Ang mga unang pagtatangka na gawing pamantayan ang teknolohiya ay ginawa noong 1990s, nang ang isang pangkat ng mga kumpanya ng telekomunikasyon ay nagtakdang isabuhay ang ideya ng maraming pag-access sa isang solong passive optical fiber. Bilang resulta, ang organisasyon ay pinangalanang FSAN, na pinagsasama-sama ang parehong mga operator at mga tagagawa ng kagamitan sa network. Ang pangunahing layunin ng FSAN ay lumikha ng isang pakete na may mga pangkalahatang rekomendasyon at kinakailangan para sa pagbuo ng PON hardware upang ang mga tagagawa at tagapagbigay ng kagamitan ay maaaring magtulungan sa parehong segment. Sa ngayon, ang mga passive na linya ng komunikasyon batay sa teknolohiya ng PON ay isinaayos alinsunod sa mga pamantayan ng ITU-T, ATM at ETSI.
Prinsipyo ng network
Ang pangunahing tampok ng ideya ng PON ay gumagana ang imprastraktura batay sa isang module na responsable para sa mga function.pagtanggap at pagpapadala ng data. Ang bahaging ito ay matatagpuan sa gitnang node ng OLT system at nagbibigay-daan sa paghahatid ng maramihang mga subscriber na may mga daloy ng impormasyon. Ang panghuling receiver ay ang ONT device, na, sa turn, ay gumaganap din bilang isang transmitter. Ang bilang ng mga subscriber point na konektado sa central receiving at transmitting module ay nakasalalay lamang sa kapangyarihan at maximum na bilis ng PON equipment na ginamit. Ang teknolohiya, sa prinsipyo, ay hindi nililimitahan ang bilang ng mga kalahok sa network, gayunpaman, para sa pinakamainam na paggamit ng mga mapagkukunan, ang mga developer ng mga proyekto sa telekomunikasyon ay naglalagay pa rin ng ilang mga hadlang alinsunod sa pagsasaayos ng isang partikular na network. Ang paghahatid ng daloy ng impormasyon mula sa gitnang module ng pagtanggap-pagpapadala sa aparato ng subscriber ay isinasagawa sa isang wavelength na 1550 nm. Sa kabaligtaran, ang reverse data stream mula sa mga consumer device patungo sa OLT point ay ipinapadala sa isang wavelength na humigit-kumulang 1310 nm. Ang mga daloy na ito ay dapat isaalang-alang nang hiwalay.
Pasulong at pabalikin ang mga daloy
Ang pangunahing (iyon ay, direktang) stream mula sa central network module ay broadcast. Nangangahulugan ito na ang mga optical na linya ay nagse-segment sa kabuuang stream ng data sa pamamagitan ng pag-highlight sa mga field ng address. Kaya, ang bawat aparato ng subscriber ay "nagbabasa" lamang ng impormasyong partikular na nilayon para sa kanya. Ang prinsipyong ito ng pamamahagi ng data ay matatawag na demultiplexing.
Sa turn, ang reverse stream ay gumagamit ng isang linya para mag-broadcast ng data mula sa lahat ng subscriber na konektado sa network. Ito ay kung paano ginagamit ang multiple collateral schemeaccess na nakabahagi sa oras. Upang maalis ang posibilidad ng pagtawid ng mga signal mula sa ilang mga node ng receiver ng impormasyon, ang bawat aparato ng subscriber ay may sariling indibidwal na iskedyul para sa pagpapalitan ng data, na inaayos para sa pagkaantala. Ito ang pangkalahatang prinsipyo kung saan ipinapatupad ang teknolohiya ng PON sa mga tuntunin ng pakikipag-ugnayan ng module ng pagtanggap-pagpapadala sa mga end user. Gayunpaman, maaaring may iba't ibang topologies ang configuration ng layout ng network.
Point-to-point topology
Sa kasong ito, ginagamit ang isang P2P system, na maaaring isagawa kapwa para sa mga karaniwang pamantayan at para sa mga espesyal na proyektong kinasasangkutan, halimbawa, ang paggamit ng mga optical device. Sa mga tuntunin ng seguridad ng data ng subscriber point, ang ganitong uri ng koneksyon sa Internet ay nagbibigay ng pinakamataas na seguridad na posible para sa mga naturang network. Gayunpaman, ang pagtula ng isang optical line para sa bawat gumagamit ay isinasagawa nang hiwalay, kaya ang gastos ng pag-aayos ng mga naturang channel ay tumataas nang malaki. Sa ilang paraan, hindi ito pangkalahatan, ngunit isang indibidwal na network, kahit na ang sentro kung saan gumagana ang subscriber node ay maaari ding maghatid ng iba pang mga user. Sa pangkalahatan, angkop ang diskarteng ito para sa paggamit ng malalaking subscriber, kung kanino ang seguridad sa linya ay lalong mahalaga.
Ring topology
Ang scheme na ito ay batay sa configuration ng SDH at pinakamahusay na naka-deploy sa mga backbone network. Sa kabaligtaran, ang mga ring-type na optical lines ay hindi gaanong mahusay sa pagpapatakbo ng mga access network. Kaya, kapag nag-aayos ng isang highway ng lungsod, ang paglalagayAng mga node ay kinakalkula sa yugto ng pagbuo ng proyekto, gayunpaman, ang mga access network ay hindi nagbibigay ng pagkakataong matantya nang maaga ang bilang ng mga subscriber node.
Sa ilalim ng kondisyon ng random na pansamantala at teritoryal na koneksyon ng mga subscriber, maaaring maging mas kumplikado ang ring scheme. Sa pagsasagawa, ang ganitong mga pagsasaayos ay madalas na nagiging mga sirang circuit na may maraming sangay. Nangyayari ito kapag ang pagpapakilala ng mga bagong subscriber ay isinasagawa sa pamamagitan ng gap ng mga kasalukuyang segment. Halimbawa, ang mga loop ay maaaring mabuo sa linya ng komunikasyon, na pinagsama sa isang kawad. Bilang resulta, lumilitaw ang mga "sirang" cable, na nagpapababa sa pagiging maaasahan ng network sa panahon ng operasyon.
EPON architecture features
Ang mga unang pagtatangka na bumuo ng isang network ng PON na malapit sa saklaw ng consumer sa teknolohiyang Ethernet ay ginawa noong 2000. Ang arkitektura ng EPON ay naging plataporma para sa pagbuo ng mga prinsipyo ng networking, at ang detalye ng IEEE ay ipinakilala bilang pangunahing pamantayan, batay sa kung saan ang mga hiwalay na solusyon para sa pag-aayos ng mga network ng PON ay binuo. Ang teknolohiya ng EFMC, halimbawa, ay nagsilbi ng isang point-to-point na topology gamit ang twisted copper pair. Ngunit ngayon ang sistemang ito ay halos hindi ginagamit dahil sa paglipat sa fiber optics. Bilang alternatibo, ang mga teknolohiyang nakabatay sa ADSL ay mas promising pa rin ang mga lugar.
Sa modernong anyo nito, ang EPON standard ay ipinatupad ayon sa ilang mga scheme ng koneksyon, ngunit ang pangunahing kondisyon para sa pagpapatupad nito ay ang paggamit ng fiber. Bilang karagdagan sa paglalapat ng iba't ibang mga configuration, EPON standard PON connection technology dinnagbibigay para sa paggamit ng ilang variant ng optical transceiver.
Mga tampok ng arkitektura ng GPON
Ang arkitektura ng GPON ay nagbibigay-daan sa pagpapatupad ng mga access network batay sa pamantayan ng APON. Sa proseso ng pag-aayos ng imprastraktura, ginagawa itong dagdagan ang mga bandwidth ng network, gayundin ang paglikha ng mga kondisyon para sa mas mahusay na paghahatid ng mga aplikasyon. Ang GPON ay isang scalable frame structure na nagbibigay-daan sa paghahatid ng mga subscriber sa mga rate ng daloy ng impormasyon hanggang sa 2.5 Gbps. Sa kasong ito, ang reverse at forward na mga daloy ay maaaring gumana nang pareho at may magkakaibang mga mode ng bilis. Bilang karagdagan, ang isang access network sa isang configuration ng GPON ay maaaring magbigay ng anumang encapsulation sa isang synchronous transport protocol anuman ang serbisyo. Kung static band division lang ang posible sa SDH, ang bagong GFP protocol sa GPON structure, habang pinapanatili ang mga katangian ng SDH frame, ay ginagawang posible na dynamic na maglaan ng mga band.
Mga Pakinabang ng Teknolohiya
Sa mga pangunahing bentahe ng optical fibers sa PON scheme, walang mga intermediate na link sa pagitan ng central receiver-transmitter at mga subscriber, ekonomiya, kadalian ng koneksyon at kadalian ng pagpapanatili. Sa malaking lawak, ang mga kalamangan na ito ay dahil sa makatwirang organisasyon ng mga network. Halimbawa, direktang ibinibigay ang koneksyon sa Internet, kaya ang pagkabigo ng isa sa mga katabing device ng subscriber ay hindi makakaapekto sa pagganap nito sa anumang paraan. Bagama't ang hanay ng mga gumagamit ay, siyempre, pinagsama sa pamamagitan ng pagkonekta sa isang sentral na module, mula sana nakasalalay sa kalidad ng serbisyo para sa lahat ng kalahok sa imprastraktura. Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa tree-like topology ng P2MP, na nag-optimize ng mga optical channel hangga't maaari. Dahil sa matipid na pamamahagi ng mga linya para sa pagtanggap at pagpapadala ng impormasyon, tinitiyak ng pagsasaayos na ito ang kahusayan ng network, anuman ang lokasyon ng mga node ng subscriber. Kasabay nito, pinapayagang pumasok ang mga bagong user nang walang pangunahing pagbabago sa kasalukuyang istraktura.
Mga disadvantages ng PON network
Ang malawak na aplikasyon ng teknolohiyang ito ay nahahadlangan pa rin ng ilang mahahalagang salik. Ang una ay ang pagiging kumplikado ng system. Ang mga pakinabang sa pagpapatakbo ng ganitong uri ng network ay makakamit lamang kung ang isang mataas na kalidad na proyekto ay unang nakumpleto, na isinasaalang-alang ang maraming mga teknikal na nuances. Minsan ang paraan out ay ang PON access teknolohiya, na nagbibigay para sa organisasyon ng isang simpleng typological scheme. Ngunit sa kasong ito, dapat kang maghanda para sa isa pang disbentaha - ang kawalan ng posibilidad ng pagpapareserba.
Pagsusuri sa network
Kapag natapos na ang lahat ng yugto ng paunang pagbuo ng scheme ng network at nakumpleto na ang mga teknikal na hakbang, sisimulan ng mga espesyalista ang pagsubok sa imprastraktura. Ang isa sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng isang mahusay na naisakatuparan na network ay ang line attenuation index. Ginagamit ang mga optical tester upang pag-aralan ang channel para sa mga lugar na may problema. Ang lahat ng mga sukat ay ginawa sa aktibong linya gamit ang mga multiplexer at mga filter. Ang isang malaking network ng telekomunikasyon ay karaniwang sinusubok gamitmga optical reflectometer. Ngunit ang naturang kagamitan ay nangangailangan ng espesyal na pagsasanay mula sa mga gumagamit, hindi pa banggitin ang katotohanan na ang mga ekspertong grupo ay dapat harapin ang interpretasyon ng mga reflectogram.
Konklusyon
Para sa lahat ng hamon ng paglipat sa mga bagong teknolohiya, mabilis na gumagamit ng mga tunay na epektibong solusyon ang mga kumpanya ng telekomunikasyon. Ang mga fiber-optic system, na hindi simple sa teknikal na disenyo, ay unti-unting kumakalat, na kinabibilangan ng teknolohiya ng PON. Ang Rostelecom, halimbawa, ay nagsimulang magpakilala ng mga bagong format na serbisyo noong 2013. Ang mga residente ng Leningrad Region ang unang nakakuha ng access sa mga kakayahan ng PON optical network. Ang pinaka-kawili-wili, ang service provider ay nagbigay ng kahit na mga lokal na nayon ng fiber optic na imprastraktura. Sa pagsasagawa, pinayagan nito ang mga subscriber na gumamit hindi lamang ng mga komunikasyon sa telepono na may access sa Internet, ngunit kumonekta din sa digital television broadcasting.
