Ethernet FTTH на базе активной оптической сети (AON)

 

ETTH – один из способов постоянного подключения к Интернету по протоколу FastEthernet. Скорость подключения составляет 100 Мбит/с или 1 Гбит/c. До каждого подключаемого дома производится прокладка оптического кабеля. В качестве соединительных абонентских линий используется витая пара пятой категории либо оптические соединительные линии.

Таблица 1.1.4 – Преимущества и недостатки ETTH

Преимущества ETTH

Недостатки ETTH

· Умеренная стоимость порта; · Высокая симметричная скорость доступа; · Возможность построения кольцевых сетей доступа; · Использование коаксиального кабеля для внутридомовой разводки; · Экономичное использование магистральных оптических волокон; · Применение стандартизированных составляющих при организации подключений; · Доступный инструментарий технического обслуживания на канальном уровне

· Ограниченные возможности диагностики неисправностей на клиентской стороне, сбора статистики и управления качеством обслуживания; · Проприетарность систем, адаптирован­ных для применения в сетях доступа; · Ограничение пропускной способности кольца на всех абонентов, подключенных к нему и ограничение количества портов на каждый узел числом портов используемого шасси; · Необходимость установки активного оборудования в непосредственной близости к абонентам; · Приспособлена в основном для многоквартирных домов.

Технология Ethernet является более дешевой альтернативой полностью оптических сетей доступа (PON, P2P) для организации доступа к сети Интернет и для предоставления услуг Tripple Play для обычных нетребовательных пользователей. Наиболее эффективна для предоставления услуг при высокой плотности абонентов.

 

 

Сравнительная характеристика технологий FTTx.

Архитектура пассивных оптических сетей (PON) обеспечивает предоставление абонентам услуг Интернета, телефонии и телевидения по одному оптическому волокну независимо от способа реализации системы доступа – будь то каноническая FTTH, компромиссная FTTB или осторожная FTTC.

Когда количество переходит в качество, это именуют первым законом диалектики. Преимущества пассивных оптических сетей (PON) начинают проявляться при реализации больших проектов, начиная от нескольких тысяч подключенных абонентов. Но лишь после преодоления рубежа в пару десятков тысяч портов достоинства PON становятся бесспорными, и последние скептики превращаются в сторонников этой технологии. К тому же PON оказалась очень гибкой, что позволяет использовать ее для решения самых различных операторских задач.

Многоликий PON

Решение FTTH (оптика в дом) изначально предназначалось для подвода одномодового оптического волокна к частным владениям (загородным домам), в которых как раз и проживает большая часть зажиточного населения Западной Европы и США. Это именно тот случай, когда разветвленная планировка коттеджных участков совпадает с древовидной PON-архитектурой.

Однако гибкость PON-технологии оказалась настолько высокой, что на практике пассивные сети начинают успешно предлагаться для решения задач FTTB. Это вполне приемлемо на начальном этапе внедрения PON-сети, а также для подключения офисов и бизнес-центров. Применение PON в этом случае снижает риски первичных капиталовложений в сеть. Потому что построить сразу сеть на 10 или 500 тысяч пользователей очень трудно, и далеко не все операторы могут себе позволить такие затраты.

Рисунок 1.2.1 – Основные этапы развития PON

 

 

Технология APON

За расширенным стандартом APON закрепляется название BPON (broadband PON).

APON сегодня допускает динамическое распределение полосы DBA (dynamicbandwidthallocation) между различными приложениями и различными ONT и рассчитан на предоставление как широкополосных, так и узкополосных услуг.

Оборудование APON разных производителей поддерживает магистральные интерфейсы: SDH (STM-1), ATM (STM-1/4), FastEthernet, GigabitEthernet, видео (SDI PAL), и абонентские интерфейсы E1 (G.703), Ethernet 10/100Base-TX, телефонию (FXS).

Из-за широковещательной природы прямого потока в дереве PON и потенциально существующей возможности несанкционированного доступа к данным со стороны ONT, которому эти данные не адресованы в APON предусмотрена возможность данных в прямом потоке с использованием техники шифрования с открытыми ключами. Необходимости в шифровании обратного потока нет, поскольку OLT находится на территории оператора.

 

Технология GPON

Рисунок 1.2.2. Технология GPON.

Архитектуру сети доступа GPON (Gigabit PON) можно рассматривать как органичное продолжение технологии APON. При этом реализуется увеличение как полосы пропускания сети PON, так и эффективности передачи разнообразных мультисервисных приложений. Стандарт GPON ITU-T Rec. G.984.3 GPON был принят в октябре 2003 года.

GPON предоставляет масштабируемую структуру кадров при скоростях передачи от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/c, и допускает системы как с одинаковой скоростью передачи прямого и обратного потока в дереве PON, так и с разной. GPON базируется на стандарте ITU-T G.704.1 GFP (genericframingprotocol, общий протокол кадров), обеспечивая инкапсуляцию в синхронный транспортный протокол любого типа сервиса, в том числе TDM. Исследования показывают, что даже в самом худшем случае распределения трафика и колебаний потоков утилизация полосы составляет 93% по сравнению с 71% в APON, не говоря уже о EPON.

Если в SDH деление полосы происходит статично, то GFP (genericframingprotocol), сохраняет структуру кадра SDH, позволяет динамически распределять полосу.

GPON или GEPON?

В настоящее время для построения PON-систем оператор может использовать оборудование, базирующееся на двух группах стандартов. Системы GPON опираются на Рекомендации ITU-T серии G.984. Вторая группа решений (GEPON) строится на стандартах IEEE 802.3ah. Оборудование GPON или GEPON имеет важные технические отличия, особенно с точки зрения оператора. Но потребитель найдет больше сходных черт. Например, отличить терминальное оборудование GPON или GEPON не представляется возможным. Они обладают одними и теми же наборами интерфейсов и функций, обеспечивая возможность подключения пользователя к одним и тем же портам терминального оборудования с помощью таких же разъемов.

По мнению экспертов, технология GPON, базирующаяся на стандартах ITU-T, обеспечивает лучшее использование пропускной способности оптического канала связи и гарантирует качество предоставляемых услуг (QoS), что очень важно для передачи видеоинформации. Поскольку транспортный протокол GEPON основан на Ethernet, то непредсказуемая длина пакетов может оказаться существенным фактором, снижающим качество предоставления услуг, критичных к задержкам.

В то же время некоторые производители выпускают двухстандартное оборудование, поддерживающее обе технологии. Причин для этого несколько. Во-первых, сделать это достаточно просто, поскольку менять приходится в основном лишь ПО. Во-вторых, рынок сбыта GPON- и GEPON-решений приходится на различные регионы мира. GPON популярен главным образом в Европе и Америке, GEPON — в странах Азии. Хотя это утверждение весьма условно: хорошо известны достаточно большие внедрения GPON в Китае и Индии. Тем не менее, чтобы не терять рынки сбыта, производители стараются работать на всех направлениях. Известны случаи, когда в одном станционном конструктиве производитель одновременно допускает применение плат обоих типов — как GPON, так и GEPON.

Аналогичное утверждение относится и к терминальному оборудованию. Путем «заливки» различного программного обеспечения терминалы выпускаются как для сетей GPON, так и GEPON.

В настоящее время скорости, обеспечиваемые этими технологиями, достигли 10 Гбит/с. Анонсированы решения 10G-EPON на скорость 10 Гбит/с. По другую сторону баррикад — тот факт, что в ноябре 2009 года ITU-T принял анонсированную ранее серию Рекомендаций G.987, описывающих технологию XG-PON со скоростью 10 Гбит/с в нисходящем потоке и 2,5 Гбит/с — в восходящем. Определен также и симметричный по скорости передачи вариант системы XG-PON — 10 Гбит/с в обоих направлениях.