Знайомство з технологією PON. Faq PON

PON - що це таке?

PON – це, по суті, технологія абонентського множинного доступу за допомогою одного волокна із застосуванням тимчасового мультиплексування (TDM) та розділення частотного тракту прийому/передачі (WDM). PON – від аббр. Passive Optical Network, що перекладається як пасивна оптична мережа.

Який принцип роботи мережі PON?

Всі абоненти мережі PON приєднані до провайдерського обладнання по одному волокну. Передача разом із прийомом відбуваються по різним довжинам хвиль. Для того, щоб абонентські сигнали не змішувалися у волокні, кожному окремому абонентському пристрою завжди виділяється певний квант часу, в період якого може передавати сигнал.

Які переваги у PON перед FTTx?

Технологія PON має такі переваги:

• Активне обладнання використовується мінімально;
• Кабельна інфраструктура мінімізована;
• Вартість обслуговування вважається низькою;
• Є можливість інтеграції з кабельним ТБ;
• Відмінна масштабованість;
• Абонентські порти мають високу щільність.

Який показник швидкість передачі підтримується PON технологією?

Запропонована GEPON технологія фактично працює зі швидкістю 1.25 Г, але разом з тим, 0.25 Г - це надлишкові дані, що використовуються для кодування каналу. Виходить, що реальна швидкість буде – 1Г.

Що за обладнання потрібно для створення мережі PON?

OLT (від аббр. Оптичний Лінійний Термінал) – Світч L2, оснащений Uplink портами (щоб підключатися до комутатора L3), потім - Downlink порти (для створення мережі PON). Наприклад, OLT BDCOM P3310 має 2 оптичні, 2 мідні та 2 «комбо» 1Г Uplink портами і нарешті, 4-ма оптичними 1Г Downlink портами.

ONU (від аббр. Оптична мережева одиниця) – відмінний комутатор VLAN компактного розміру. Стандартно ONU оснащений 1-м оптичним 1Г портом (Uplink) і одним 1Г, або 4-ма 0.1Г мідними портами (Downlink). Є моделі ONU з 8-ма, 16-ма та 24-ма портами і модель з приймачем CATV.

Спліттер (розгалужувач) – це пристрій, який працює у розгалужувальному режимі у напрямку "провайдер - клієнт" та в змішувальному режимі у зворотному напрямку.

Модуль SFP OLT – є спеціальним трансівером для мереж PON. Важлива відмінність від стандартних модулів SFP – велика потужність та кодування каналу.

Як створюється мережа PON?

Мережа PON, як правило, представляє собою деревоподібну топологію, або топологію «шина». Кінцеві пристрої абонентів ONU з'єднуються до портів OLT-а за допомогою спліттерів (до 1-го порту OLT-а можливо підключати не більше 64 ONU). Звідси випливає, що для створення базової мережі PON на 64 абоненти потрібно 1 OLT, потім 1 модуль SFP OLT, 64 ONU і нарешті, кілька спліттерів (кількість останніх залежно від типу топології).

Яку дистанцію підтримує мережа PON? 

SFP OLT модули підтримують роботу на дистанцію - 120 км (тип мережі "точка-точка"), але оскільки, традиційно мережа PON має деревоподібну структуру (точка багато-точок), то максимальна дистанція роботи PON через розгалуження на спліттерах волокна складатиме близько 20 км. 

Яку кількість абонентів можна підключити до мережі PON? 

При будівництві мережі  PON - відмінним варіантом буде використання однієї ONU - одним абонентом. У такому разі кількість абонентів буде - 256 на один OLT. За бажанням до  ONU можливо підключати Комутатор. Тоді кількість абонентів обмежується тільки розміром самої таблиці MAК адрес OLT, плюс - ONU. Далі представлені розміри MAК таблиць для  OLT та окремих ONU: OLT P3310- 8192, ONU P1004B- 1024, ONU P1501B - 64, ONU P1504B- 2048.

В чому різниця OLT-ів AC, 2-AC, DCи 2-DC?

Літери DC означають, що для роботи OLT-а необхідне джерело енергоживлення 36-72В постійного енергонапруги. Подібні OLT є необхідними, коли виникає проблема в організації електричного енергоживлення в 220 В. Як альтернатива використовується віддалене енергоживлення через слаботочні лінії зв'язку.

Літери AC означають, що OLT живиться від традиційної електричної мережі 220 В. Позначка у вигляді цифри "2" говорить про кількість джерел живлення: у цього OLT-а є резервне джерело енергоживлення, яке включається миттєво після аварійного збою першого.

Які типи спліттерів бувають?

Самі сплітери умовно можна розділяти за кількістю висновків і за технологією виробництва. Що стосується кількості вихідних потоків, тут спліттери бувають: x2, x3, x4, x6, x8, x12, x16, x24, x32, x64, x128. Щодо виготовлювальної технології, то спліттери поділяються на зварні та планарні. Ще сплиттери діляться за конекторним типом: звичайні (SC/UPC) і для CATV спеціальні (SC/APC).

У чому ж різниця між сплітерами зварними та планарними?

Спліттери, які ми назвали зварними - бувають не рівноплечими, а саме: ділять сигнал між виходами не рівномірно (наприклад 5/95, 10/90 … 45/55, 50/50). Сплітери планарні - завжди будуть рівноплечими і володіють більш передбачуваними згасаннями на кожному виході, тому що мають ефективну технологію виробництва. До того ж, планарні сплітери - широкосмугові, а зварні - мають всього три вікна прозорості (1310, 1490 и 1550 нм.).

За яких ситуацій використовуються зварні спліттери?

При ситуації, коли, наприклад, необхідно розділити сигнал за двома напрямками, де до одного кінцевого пункту, припустимо, дистанція - 2 км, а до іншого - 8 км. У такому випадку цілком можна застосовувати зварний спліттер 20/80. Сплітери зварні ще використовують для створення топології «шина».

Що буде найкращим: зварювати спліттери або може - використовувати конектори SC?

У такій ситуації отримаємо палицю з двома кінцями. Одна сторона - зварювання дає згасання в 10 разів менше (0.05 дБ), ніж з'єднання SC (0.5 дБ). Інша сторона - конектори SC нададуть можливість оперативно шукати поломки в мережі, включаючи вимірювальні прилади. Можна знайти такий компроміс: Uplink зварювати на спліттерах, а Downlink з'єднувати конекторами SC. Тут уже кожен хай вирішує сам.

Оптичний бюджет – що це таке?

Ця фраза розуміється, як різниця між лазерною потужністю на OLT та приймальною чутливістю на ONU.

Чи можливо розгалужити мережу PON на 128 ONU? (коли оптичний бюджет це дозволяє).

Ні. Навіть нехай сигнальна потужність дозволить розгалужити мережу повторно, OLT все одно має обмеження у кількості підключених ONU на фізичному рівні. Підключати більше 64-х ONU можна, але OLT все одно зареєструє лише 64 з них.

Як передати через мережу PON -- CATV?

На стороні OLT-а потрібно встановити трансмітер CATV і потім підсилювач CATV, які працюють на довжині хвилі 1550нм. На стороні OLT-а необхідно використовувати CWDM колбу на 1550нм. для введення сигналу CATV у волокно. Всі інші сплітери обов'язково повинні бути з SC/APC конекторами. На абонентській стороні може бути встановлена ​​ONU з приймачем CATV або окремий приймач CATV.

Можна використовувати SFP CWDM 1490нм. модуль замість SFP PON?

Неможливо. Навіть незважаючи на те, що самим CWDM 1490нм., модулем використовується та ж довжина хвилі, що і SFP PON, у цих модулів різні алгоритми кодування каналу.

За технологією PON, яку швидкість Інтернету можна надати абонентам?

Якщо абонентами PON дерева (64-ма абонентами) одночасно скачуватиметься з Інтернету великий обсяг інформації, то на кожного абонента прийде канал у 16 ​​Мбіт/с. А якщо ще врахувати, що не всі абоненти Інтернетом користуються одночасно, а ті, що користуються, не споживають ресурс каналу по максимуму, то на абонента може навіть припадати до 50-ти Мбіт/с, іноді навіть вище.

Чому не допустимо, щоб на сигнал ONU був менше -26 дБм?

Уся справа в тому, якщо на одній/декільках ONU - сигнальний рівень буде дуже слабким (< -26 дБм), то з'являється велика ймовірність виникнення помилок у пакетній передачі з таких ONU. У наведеному випадку OLT витрачає кванти часу на те, щоб дати ONU можливість надіслати ще раз пакет. Ці повторні запити знижують ефективність пропускної спроможності мережі.

Що потрібно враховувати під час розрахунку PON дерева?

Щоб правильно побудувати PON дерево, потрібно врахувати оптичну втрату від пасивного обладнання. Теоретично, PON покриє територію з радіусом 20 км. Майже все залежить від бюджету втрат на певній галузі дерева. Для правильного розрахунку краще керуватися найбільш збитковими показниками згасань, потужності та чутливості випромінювання передавачів.

Мідні порти в ONU вигорають?

PON дерево створене на оптичному волокні і, відповідно, не зазнає впливу грози, наведень. Проблема виникає лише у випадку, коли до однієї ONU - міддю підключено кілька користувачів, а сама ONU розміщена на стовпі. Подібні проблеми вирішуються шляхом включення буферного світчу, як у випадках наведення. Гроза приймає удар на себе.

Як можна визначити оптичні показники лінії?

Щоб визначити загасання в лінії, можна використовувати спеціальні рефлектометри для PON (вони істотно дорожчі за звичайні), або оптичні тестери. Коли мережа вже збудована, то найпростішим рішенням для перевірки рівнів сигналів буде використання спеціальних команд командного інтерфейсу OLT-а.

2 ONU можуть безпосередньо спілкуватися один з одним?

Не можуть. Кожна операція з обміну інформацією між ONU відбувається через OLT.

ONU інших торгових марок чи працюватимуть з OLT BDCOM P3310?

Ні. ОNU з OLT - це щось єдине ціле і є системою комутації. У роботі рекомендується застосовувати обладнання від одного виробника (у деяких випадках кросбрендова сумісність звичайно можлива).

OLT BDCOM P3310B підтримує - DHCP snooping (Option 82)?

Звісно. Але для ефективної роботи Option 82 ONU звичайно повинні підтримувати цю функцію. На даний момент Option 82 підтримує тільки ONU P1504B модель.

Чи захищена мережа PON від флуду?

Технології TDM і TDMA, що використовуються, є гарантією мережевого захисту від флуду та широкомовного розсилання.

Як можна вивести мережу PON із робочого стану?

Не рахуючи очевидних методів (обрізання кабелю), дерево PON може припинити функціонування, коли в ньому з'явиться постійне випромінювання на 1310нм. Таке, вкрай рідко, відбувається через поломку ONU або з вини зловмисників, які приєднують до спліттера медіаконвертер на 1310нм.

Кожному з ONU портів окремо можна призначити VLAN ?

Звісно.

Чи варто використовувати спліттери для систем CWDM, DWDM?

Звичайно. Подібні схеми побудови можливі. Тут потрібно використовувати планарні спліттери, тому що вони широкосмугові.

-DIN-