Технологія пасивних оптичних мереж PON. Методика побудови xPON мереж Інтернет за технологією pon

Технологія PON має на увазі передачу даних у вигляді світлових імпульсів через волоконно-оптичний кабель. Ноутбуки, комп'ютери та бездротові пристрої, що підключаються до мережі WiFi, не мають вбудованого модуля для декодування оптичного сигналу. Тому для роботи з провайдерами системи FTTH (оптичне волокно до будинку/квартири) потрібне спеціальне обладнання.

Оптичний сигнал можна перетворювати на електричний за допомогою медіаконвертера. На його вході розташований роз'єм SC/LC або спарений SFP з портами TX і RX. Перетворений сигнал відправляється на порт RJ-45, через який можна за допомогою кабелю Ethernet підключити роутер або інший мережний пристрій. Менш поширений спосіб підключення домашніх девайсів через PON вимагає наявності абонентського терміналу ONU/ONT. У цій статті представлений рейтинг кращих моделей таких девайсів, що поєднують функції роутера і медіаконвертера.

5 місце у рейтингу: Eltex NTU-2W

Роутер NTU-2W - це хороший бюджетний варіант абонентського терміналу з підтримкою WiFi та вбудованими функціями IPTV. Найкраще ця модель підходить для невеликої квартири. Вона має лише два порти LAN і не обладнана зовнішніми WiFi антенами з великим коефіцієнтом посилення. Проте, висока надійність, низька ціна Eltex NTU-2W, наявність порту USB та гігабітного роз'єму Ethernet змушують звернути увагу на цей девайс.

Помітний недолік NTU-2W – робота WiFi тільки в діапазоні 2.4 ГГц. Звичайно, не всі переносні пристрої підтримують обмін даними на швидкості більше 300 Мбіт/с (граничне значення стандарту 802.11 b/g/n). Але наявність мережі на частоті 5 ГГц могло б не тільки підвищити граничну пропускну здатність WiFi, але й сприяло б покращенню рівня сигналу. Це пов'язано з тим, що більшість безпровідного обладнання, що оточує, в сусідніх квартирах працює на частоті 2.4 ГГц, а тому може створювати перешкоди при перетині каналів.

На жаль, роз'єм Gigabit Ethernet на цьому роутері лише один. Другий порт LAN відноситься до стандарту Fast Ethernet, його максимальна пропускна здатність становить 100 Мбіт/с. При використанні високошвидкісного підключення до Інтернету (якщо реальна швидкість від провайдера перевищує 100 Мбіт/с) доцільно використовувати роз'єм 100 Мбіт/с для підключення IPTV, а комп'ютер підключити через швидший порт.

4 місце у рейтингу: ZTE F660

Маршрутизатор з 4 портами LAN формату RJ-45 та двома телефонними роз'ємами RJ-11. Швидкість прийому інформації через оптичний інтерфейс – до 2.488 Гбіт/с, швидкість відправлення – до 1.244 Гбіт/с. Підтримує створення до 4 мереж WiFi з різними SSID, що працюють на частоті 2.4 ГГц. Незважаючи на теоретичну можливість підключення до 128 клієнтів до кожної з них, практично параметри пристрою недостатні для обслуговування великої офісної мережі. ZTE F660 підійде для встановлення у квартирі або невеликому офісі.

Цей роутер також має порт USB, який можна використовувати для підключення принтера, флешки або зовнішнього жорсткого диска. Доступ до підключеного накопичувача здійснюється через файловий сервер або мережеву бібліотеку мультимедіа. Ця модель маршрутизатора має вбудовані функції автоматичної діагностики з'єднання PON, завдяки яким підтримується стабільний зв'язок оптичного каналу. Бездротова мережа ZTE F660 також працює без збоїв.

Зверніть увагу! Більшість пристроїв цієї моделі на російському ринку мають обмежену прошивку МГТС. Для використання в мережі іншого провайдера або доступу до всіх заводських функцій рекомендується придбати глобальну версію маршрутизатора або змінити прошивку.

3 місце у рейтингу: Huawei EchoLife HG8247H

На відміну від двох попередніх моделей у цьому рейтингу, оптичний термінал Huawei HG8247H обладнаний двома всеспрямованими антенами та роз'ємом CATV для підключення кабельного телебачення. Один із офіційних постачальників роутера – провайдер Ростелеком. Пристрій має незвичайне розташування оптичного гнізда SC. Кабель заводиться через отвір та спеціальний канал на нижній частині роутера, після чого підключається до гнізда на нижній панелі. Така схема захищає оптоволоконний кабель від заломлення та приховує довгий конектор.

Маршрутизатор займає високі позиції у рейтингу завдяки безвідмовній роботі та великій кількості функцій. На всіх сторонах корпусу знаходяться вентиляційні отвори, що знижують нагрівання плати. Усі роз'єми розташовані із заднього боку. HG8247H надає доступ в Інтернет через Ethernet та WiFi, можливість використовувати цифрове телебачення IPTV та інтернет-телефонію VoIP. Вбудований міжмережевий екран захищає локальну мережу від несанкціонованого доступу та атак, спрямованих на уповільнення роботи.

Важливо! У програмному забезпеченні моделі EchoLife HG8247H передбачено динамічне регулювання потужності. Енергоспоживання роутера змінюється від 7,5 до 18 Вт, залежно від поточного навантаження.

2 місце у рейтингу: Sercomm RV6688BCM

На території Росії найчастіше зустрічається брендована модель маршрутизатора від провайдера МГТС. Поряд із ZTE та Huawei, роутер Sercomm поставляється провайдером у безкоштовне користування з правом викупу. При цьому частина просунутих налаштувань у веб-інтерфейсі RV6688BCM прихована у прошивці від провайдера. Для отримання адміністративного доступу необхідно звернутися до технічної підтримки МГТС. Основні характеристики модуля PON:

• Швидкість прийому (Rx): 2.488 Гбіт/с;
• Швидкість віддачі (Tx): 1244 Гбіт/с;
• Конектор: SC/APC;
• Максимальна відстань від обладнання постачальника: 20 км.
• Стандарт, що використовується: ITU-T G.984.2 CLASS B+.

Зручна особливість моделі – наявність роз'єму Battery для резервного живлення телефонної лінії. Якщо стаціонарний телефон підключається через маршрутизатор, зв'язок збережеться навіть після вимкнення електрики у квартирі. На задній панелі знаходяться два порти USB 2.0, що уможливлюють одночасне підключення зовнішнього накопичувача та принтера. До недоліків пристрою можна віднести великі габарити та відсутність зовнішніх антен.

1 місце у рейтингу: TP-Link TX-VG1530

Універсальний маршрутизатор із двома входами RJ-11 для IP-телефонії, USB-портом та 4 портами LAN з пропускною здатністю до 1000 Мбіт/с. На TX-VG1530 встановлені дві антени із посиленням по 5 дБі. Програмне забезпечення цієї моделі роутера TP-Link підтримує інтерфейс віддаленого управління OMCI, мережеві екрани NAT та SPI. Девайс має широкий набір функцій VoIP:

• Визначник номера;
• Очікування та утримання дзвінка;
• Автоматичне визначення голосової активності;
• Переадресація дзвінків;
• Конференції із кількома учасниками;
• Автовідповідач.

Порада! Флеш-накопичувач або зовнішній HDD, підключений до моделі маршрутизатора, може використовуватися як сховища для сервера голосової пошти.

Підбиваємо підсумки

Редакція журналу WiNetwork рекомендує роутер TP-Link TX-VG1530 для використання у квартирах, підключених до Інтернету за технологією PON. Ціна маршрутизатора повністю відповідає його якості та функціоналу. Гігабітні порти дозволяють організувати обмін даними в домашній мережі та вихід в Інтернет на високій швидкості. Потужні антени забезпечують стабільний бездротовий зв'язок та широку область покриття WiFi.

GPON – Gigabit-capable Passive Optical Networks – гігабітна пасивна оптична мережа.

Вперше про технологію PONзаговорили в 1990-х роках минулого століття, коли кілька провідних європейських операторів, включаючи British Telecom та France Telecom, об'єдналися у консорціум для розробки технології множинного доступу по одному волокну. Так з'явилася технологія, відмінною особливістю якої є використання для об'єднання трафіку пасивних оптичних розгалужувачів (сплітерів), що не потребують живлення та обслуговування.

На сьогоднішній день GPON(PON)дозволяє провести оптоволоконний кабель у квартиру та надати смугу пропускання до 1 Гбіт/с, що у 100 разів перевищує можливості ADSL-доступу. Реалізація технології GPON(PON)забезпечує надання по одному волокну послуги Triple-Play: Internet, VoIP, IPTV; а висока швидкість передачі забезпечує можливість перегляду кількох каналів HDTVодночасно. Нова мережа дозволяє здійснювати місцеві телефонні дзвінки за технологією IP-телефонії.

Як підключити GPON МГТС у Москві та Московській області?

Для цього Вам достатньо залишити онлайн заявку на підключення, заповніть форму та оберіть послугу GPON та надішліть заявку, найближчим часом Вам передзвонить оператор МГТС.

Що надає технологія GPON?

Високошвидкісний Інтернет на швидкості до 1 Гб/сек. Найновіше інтерактивне IP-телебачення, яке дасть можливість не тільки дивитися більше 60 супутникових та ефірних каналів цифрового телебачення, у тому числі 10 каналів з високою роздільною здатністю формату HDTV, але користуватися інтерактивними сервісами: замовити запис фільму та переглянути його після ефірного показу, переглянути телепередачу трансляція якої вже відбулася, замовляти фільм із відеотеки Якісний зв'язок з можливістю підключення як звичайного, так і IP-телефону з розширеним набором функцій, необмежену кількість номерів по одній лінії та збереження номера під час переїзду. Використовуючи послуги IP-телефонії, можна значно економити на дзвінках в інші міста.

На відміну від інших операторів, що надають оптичний канал до будівлі, технологія GPON(PON) передбачає оптоволоконний канал безпосередньо в квартиру абонента. Це дозволяє не тільки суттєво підвищити якість передачі сигналу (даних, відео, голоси), але й у десятки разів збільшити швидкість передачі даних, вільно передавати через мережу кілька ТВ каналів високої чіткості одночасно.

Переваги GPON (PON)

Надійність- захищена від несанкціонованого доступу, оптоволоконний кабель стійкий до електромагнітних впливів;
Швидкість- оптичне волокно має величезну смугу пропускання, тому швидкість і якість передачі вигідно відрізняється від інших технологій (як провідних, так і бездротових);
Додаткові сервіси-можливістьу майбутньому на базі використовуваної технології підключати такі сервіси-дистанційне відеоспостереження за будь-яким об'єктом (будинок, офіс); можливість безперебійної роботи охоронних систем;
Комплексність- технологія PON дозволяє підключити на 1 волокно 3 послуги - Інтернет, цифрове телебачення, телефон;
Гнучкість- технологія GPON(PON) дозволяє здійснювати налаштування обладнання відповідно до індивідуальних особливостей абонента та надати саме той рівень сервісу, який потрібний абоненту;
Імпровізаційність- дозволяє користуватися найсучаснішими технологіями передачі даних;
Екологічність- не має е/магнітних випромінювань;
Перспектива використання- при постійному зростанні вимог контенту, що передається по мережі, до швидкості передачі інформації, технологія вирішує цю проблему на кілька років вперед.

Відмінні якості GPON для абонентів:

• новий стандарт швидкостей доступу до Інтернету - від 10 Мбіт/сек. до 1 Гб/сек.;
• висока якість з'єднання без обривів та перешкод!

Технологія GPON передбачає прокладання оптоволоконного кабелю безпосередньо в квартиру, тим самим гарантуючи постійну швидкість доступу до Інтернету.

Абоненту надається весь ресурс оптичного кабелю, який заводиться безпосередньо в його квартиру, на відміну від операторів будинкових мереж, де канал виділяється додому та, відповідно, ділиться однаково між підключеними користувачами.

Такий спосіб підключення гарантує якісні послуги, стабільні високі швидкості.

Для підключення до технології GPON абоненту безкоштовно встановлюється модем - ONT (Optical Network Terminal), завдяки якому підключення всіх послуг відбувається віддалено і в одному пристрої, а також має вбудований Wi-Fi, по мережі якого можна працювати без проводів з будь-якого пристрою в Інтернеті .

Нова технологія – це і нові можливості

Всім клієнтам в момент підключення доступний мультисервісний пакет - оптимальний набір послуг для дому, що складається з:

• Інтернету;
• цифровий домашньої телефонії;
• телебачення високої чіткості (з підтримкою HD).

Час йде вперед і незабаром великі швидкості, «наповнені» різноманітними сервісами, стануть просто незамінні у повсякденному житті москвичів.

Технологія передбачає постійне поповнення низки додаткових послуг:

• телеметрія;
• охоронно-пожежна сигналізація.

Тарифи GPON для абонентів МГТС

Розшифровка абревіатур

PON(англ. Passive optical network – пасивна оптична мережа) APON(англ. ATM Passive Optical Network - Пасивні оптичні мережі ATM; історично перший стандарт PON G.983 (1998Г)) BPON(англ. Broadband Passive Optical Network – широкосмугові мережі PON; розвиток стандарту APON) EPON(Англ. Ethernet PON - стандарт PON використовує транспортний протокол – Ethernet) GEPON(англ. Gigabit Ethernet PON - Гігабітний PON через Ethernet ; те, що EPON. Не слід плутати GEPON і GPON (див. нижче) - незважаючи на схожі назви, це абсолютно різні стандарти.) GPON(англ. Gigabit PON - Гігабітний PON; перспективний стандарт PON ITU G.984 (2005р.).) ATM(англ. Asynchronous Transfer Mode – асинхронний спосіб передачі даних) – мережна високопродуктивна технологія комутації та мультиплексування, заснована на передачі даних у вигляді осередків (cell) фіксованого розміру) ADSL(англ. Asymmetric Digital Subscriber Line – асиметрична цифрова абонентська лінія) ADSL2+- стандарт, розширює можливість базової технології ADSL, подвоюючи число бітів вхідного сигналу до наведених нижче швидкостей передачі даних АТС(кирилиця) - автоматична телефонна станція ВОЛЗ(кирилиця) - волоконно-оптична лінія зв'язку FTTx(англ. fiber to the x – оптичне волокно до точки X) – це загальний термін для будь-якої комп'ютерної мережі, в якій від вузла зв'язку до певного місця (точка X) доходить волоконно-оптичний кабель (FTTN (Fiber to the Node) – волокно до мережевого вузла, FTTC (Fiber to the Curb) - волокно до мікрорайону, кварталу або групи будинків;FTTB (Fiber to the Building) - волокно до будівлі; ONT(англ. optical network terminal) - Оптичний приймач ("модем"); пристрій клієнта OLT(англ. optical line terminal) - Оптичний передавач; пристрій провайдера послуг WI-FIабо IEEE 802.11- набір стандартів зв'язку для комунікації в бездротовій локальній мережній зоні частотних діапазонів 2,4; 3,6 та 5 ГГц

GEPON (Gigabit Ethernet PON)- технологія передачі даних, що набирає популярності, по оптоволоконній мережі. Її суть - у деревоподібній топології точка-багатоточка, коли для побудови мережі використовується тільки один оптоволоконний канал для десятків і сотень абонентів.

Дерево мережі будується таким чином, щоб гілка для абонента відокремлювалася від основної магістралі якомога ближче до його розташування. Для поділу використовується пасивний розподільник - спліттер. Це докорінно відрізняється від звичайної топології оптоволоконної мережі, яка переважно має архітектуру точка-точка, і кожне розгалуження лінії потребує встановлення активного мережевого обладнання.

Структура GEPON

Для побудови оптичної пасивної мережі, крім оптоволокна, використовуються:

• OLT(Optical Line Terminal) -оптичні лінійні термінали, що забезпечують комунікацію мережі PON та зовнішніх мереж;
• Модулі SFP OLTдля підключення PON, зі збільшеною потужністю та кодуванням сигналу;
• ONU(Optical Network Unit) – кінцевий мережевий блок (модем) у абонента.
• Спліттери- пасивні розгалужувачі у вузлах мережі.

Деревоподібна структура GEPON передбачає різні варіанти побудови, від найпростіших - 1 OLT, 1 модуль SFP OLT, 64 ONU і необхідну кількість спліттерів для розгалуження до "многоствольних", коли можуть бути задіяні всі порти OLT, а також кілька OLT або багатопортові моделі.

Схема архітектури мережі GEPON:

На зображенні також наочно показаний спосіб передачі. Від центрального вузла йдуть усі пакети, в кінцевому пункті кожен ONU "забирає" лише свій, позначений ідентифікатором.

На зворотному шляху пакети від абонентів збираються до одного каналу. У мережах PON застосовується протокол TDMAколи пакети від різних точок передаються в різний момент часу.

Крім того, розділяється вхідний та вихідний трафік, а також трафік ТБ.

Схема складної структури GEPON:

При проектуванні складних схем пасивної оптоволоконної мережі важливо пам'ятати, що один канал не можна ділити більш ніж на 64 абонентські пристрої, і слід враховувати оптичний бюджет системи.

Оптичний бюджетсистеми - різниця між потужністю передачі OLT та чутливістю прийому ONU.

Максимальна відстань, на яку можна протягнути пасивну оптичну мережу, з урахуванням втрат на каналі 20 км.

Максимальна кількість абонентських пристроїв, що підключаються до одного "дерева" PON - 64 . Однак кінцеве число абонентів може бути більшим, якщо після ONU підключати комутатор. Тут обмеження накладаються лише таблицею MAC-адрес OLT і ONU, і, природно, пропускною здатністю каналу.

Мінімальна швидкість на 1 абонента- 16 Мб/с (1024 Мб/с на 64 ONU).

Устаткування для мережі GEPON

Оптичні лінійні термінали - OLT

Ці пристрої являють собою світильники другого рівня, оснащені портами Uplink – для з'єднання із зовнішніми джерелами даних (інтернет, ТВ, телефонія) та Downlink – для мережі PON.

OLT-термінали випускаються із позначками:

• AC – для живлення комутатора використовується стандартна електромережа на 220 В;
• DC - терміналу потрібне джерело постійного струму 36-72В;
• 2-AC 2-DC - наявність 2-х джерел живлення, основного та миттєвого резервного.

Абонентські термінали (модеми) – ONU

Пристрої на стороні абонента, оптичні термінали, оснащені одним портом PON, і одним або декількома, залежно від моделі, портами для підключення клієнтського обладнання. Існують моделі із виходом кабельного ТБ.

Спліттери

Недорогі компактні прості пристрої, що не вимагають електроживлення, термошаф, управління та налаштування. Їхнє головне завдання - поділ трафіку на шляху від провайдера до абонента, і змішання трафіку - на зворотному. Бувають зварні (з можливістю нерівномірного розподілу трафіку) та планарні (рівноплечі). Розгалуження – від 1*2 до 1*128.

Недоліки технології

• Згасання сигналу на кожному вузлі розгалуження. У результаті мережі на 64 ONU загальне згасання може перевищити 20 ДБ.
• Необхідність максимальної пропускної спроможності всіх пристроїв. Хоча кожен конкретний абонент отримує від 16 Мбіт/сек, кожна точка мережі (ONU) змушена підтримувати максимальну пропускну здатність GEPON – 1 Гбіт/сек.
• Недостатньо високий рівень безпеки даних. Технологія безумовно не підійде для фінансових та подібних організацій.
• Складність модернізації. Щоб збільшити пропускну здатність мережі, може знадобитися замінити весь кабель на магістралі.
• Перешкоди в роботі всієї PON при одному несправному пристрої ONU, що передає безперервний світловий сигнал у зворотний бік. Можна передбачити WathDog для контролю випадкових поломок, але набагато складніше запобігти діям зловмисників.
• Складність виявлення несправностей. Спліттери, зважаючи на свою надзвичайну простоту, нездатні допомогти у визначенні збійної ділянки мережі.

Переваги GEPON

• Економна витрата оптичного кабелю. Фактично технологія GEPON дозволяє скоротити протяжність кабельної інфраструктури майже втричі.
• Відсутність активного обладнанняна вузлах мережі, що суттєво знижує витрати на її проведення та обслуговування.
• Висока підтримувана швидкість- До 1 Гбіт/сек.
• Ефективний розподіл навантаження у каналі. Теоретично швидкість кожного абонента становитиме пропускну спроможність каналу/ кількість абонентів. Фактично ж, якщо якісь абоненти зараз використовують не всю свою смугу трафіку або не підключені зовсім - швидкість у решти збільшується.

Як бачимо, GEPON має свої плюси, і свої мінуси. Однак зростаюча популярність показує, що багато хто знаходить все-таки більше плюсів.

В одному з наступних наших випусків – відповіді на часті питання щодо пасивної оптоволоконної мережі.

	Про технологію GPON GPON у Москві – це широкосмугові мережі мультисервісного доступу, де по одному кабелю надаються послуги Інтернету, телефонії та телебачення з гарантованою якістю обслуговування. GPON- Це ваш персональний оптоволоконний канал з можливістю пропускної здатності до 1 Гб/сек. Технологія GPON передбачає прокладання оптоволоконного кабелю безпосередньо в квартиру абонента, а не до всієї будівлі, що гарантує постійну швидкість доступу до Інтернету та виключає збої в роботі через навантаження мережі. Для підключення до технології GPON абоненту безкоштовно встановлюється модем – ONT (Optical Network Terminal), завдяки якому підключення всіх послуг надалі відбувається віддалено та в одному пристрої. Модем має вбудований Wi-Fi, через мережу якого можна працювати без проводів з будь-якого пристрою.
GPON – справжня революція у сфері телекомунікацій! Технологія активно розвивається у всьому світі, а число абонентів, у тому числі й у Росії, зростає стрімкими темпами. Оптоволоконний кабель прокладається в квартиру, що гарантує високу якість послуг та стабільність швидкостей.
	Компанія МТС об'єдналася з компанією МГТС, щоб жителі Москви змогли налаштувати роутер GPON і оцінити найпередовіші технології в галузі зв'язку. МТС – єдина телекомунікаційна компанія, яка пропонує своїм абонентам послуги домашнього Інтернету та Цифрового ТБ із підключенням на мережах GPON від МГТС.
Обладнання Модем ONT, необхідний підключення, встановлюється у квартирі користувача, що дозволяє підключати додаткові послуги віддалено. Модем має вбудований Wi-Fi. Підключення ONT та саме обладнання абсолютно безкоштовно для користувачів.

Як працює GPON

Забезпечення доступу в Інтернет за технологією GPON передбачає заміну застарілих мідних кабелів на більш прогресивні оптоволоконні, що мають значно більшу пропускну здатність. Сигнал таким кабелем проходить за допомогою світлового, а не електричного імпульсу. Світловий імпульс проходить по скляному волокну, забезпечуючи надійніший сигнал та високу швидкість при низьких енерговитратах.

Налаштування роутера GPON передбачає прокладання оптоволоконного кабелю безпосередньо в квартиру абонента, а не до всієї будівлі, що гарантує постійну швидкість доступу до Інтернету та унеможливлює збої в роботі через перевантаження мережі. Для підключення до технології GPON абоненту безкоштовно встановлюється модем – ONT (Optical Network Terminal), завдяки якому підключення всіх послуг надалі відбувається віддалено та в одному пристрої. Вбудований у Wi-Fi-роутер дозволяє працювати без дротів із будь-якого пристрою.

Перспективи розвитку

Сьогодні з упевненістю можна сказати, що технологія GPON не тільки йде в ногу з часом, а й багато в чому випереджає його, розширюючи межі можливого. Новий стандарт швидкостей дозволить постійно поповнювати пакет послуг. Однією з головних причин, чому варто купити GPON, є отримання цілодобового доступу до відеоспостереження, телеметрії, охоронної сигналізації та інших послуг. Ресурси технології дозволяють говорити про перспективи розробки та впровадження багатьох інших послуг для кращої якості життя.

GPON у Росії та у світі

GPON стрімко розвивається у США, Японії, Кореї, ОАЕ та ряді європейських країн як найперспективніша технологія доступу.

Росія поки що відстає за відсотковими показниками охоплення, проте динаміка розвитку відповідає світовим тенденціям. У великих російських містах, таких як Челябінськ, Міас та інші, кількість абонентів обчислюється десятками тисяч, а в Санкт-Петербурзі – сотнями тисяч людей.

Підключити