Διεύρυνση του κοινού των καταναλωτών υπηρεσιών Διαδικτύουκαι, κατά συνέπεια, οι χρήστες ευρυζωνικών δικτύων απαιτούν την εισαγωγή νέων τεχνολογιών. Οι τρόποι διαβίβασης δεδομένων θα πρέπει να αυξάνουν τακτικά την ικανότητα των γραμμών επικοινωνίας, η οποία αναγκάζει τις εταιρείες παροχής υπηρεσιών να ενημερώσουν τα κανάλια πληροφοριών μεταφοράς. Όμως, εκτός από την αύξηση του όγκου των διαβιβαζόμενων δεδομένων, υπάρχουν και άλλα προβλήματα, τα οποία εκφράζονται με την αύξηση του κόστους εξυπηρέτησης πιο μαζικών δικτύων και την επέκταση του εύρους των αναγκών των τελικών χρηστών. Ένας από τους τρόπους συγκέντρωσης της βελτιστοποίησης των χαρακτηριστικών των τηλεπικοινωνιακών συστημάτων είναι η τεχνολογία PON, η οποία επιτρέπει επίσης τη διατήρηση των δυνατοτήτων των δικτύων για περαιτέρω επέκταση της ικανότητας και της λειτουργικότητάς τους.
Τεχνολογία οπτικών ινών και PON
Μια νέα εξέλιξη διευκολύνει την τεχνικήτην οργάνωση και την περαιτέρω λειτουργία των δικτύων πληροφόρησης της μετάδοσης δεδομένων, αλλά αυτό επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό λόγω των πλεονεκτημάτων των συμβατικών οπτικών γραμμών. Ακόμα και σήμερα, με την εισαγωγή υλικών υψηλής τεχνολογίας, συνεχίζεται η χρήση καναλιών με βάση τα ηλικιωμένα τηλεφωνικά ζεύγη και τις εγκαταστάσεις xDSL. Είναι προφανές ότι το δίκτυο πρόσβασης σε τέτοια στοιχεία ουσιαστικά χάνει την αποτελεσματικότητά του στις ομοαξονικές γραμμές των ινών, οι οποίες επίσης δεν μπορούν να θεωρηθούν ως παραγωγικές από τα σημερινά πρότυπα.
Εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά δίκτυα και ασύρματατα κανάλια επικοινωνίας έχουν από καιρό μια οπτική ίνα. Αλλά αν πριν από την τοποθέτηση των καλωδίων ήταν ένα δύσκολο έργο για πολλούς οργανισμούς, σήμερα οπτικά στοιχεία έχουν γίνει πολύ πιο προσιτή. Στην πραγματικότητα, πριν η ίνα χρησιμοποιήθηκε για τη συντήρηση των απλών πελατών, συμπεριλαμβανομένων των Ethernet. Το επόμενο βήμα ήταν η ανάπτυξη του τηλεπικοινωνιακού δικτύου με βάση την αρχιτεκτονική Micro-SDH, άνοιξε εντελώς νέες λύσεις. Ακριβώς σε αυτό το σύστημα, η έννοια των δικτύων PON έχει βρει την εφαρμογή της.
Τυποποίηση δικτύου
Οι πρώτες προσπάθειες τυποποίησης της τεχνολογίας ήτανληφθεί ήδη από τη δεκαετία του 1990, όταν μια ομάδα εταιρειών τηλεπικοινωνιών αναρωτήθηκε ιδέα για την υλοποίηση στην πράξη την ιδέα μιας ενιαίας πολλαπλής πρόσβασης παθητικών οπτικών ινών. Ως αποτέλεσμα, ο οργανισμός ονομάστηκε FSAN, συγκεντρώνοντας τόσο τους φορείς εκμετάλλευσης όσο και τους κατασκευαστές εξοπλισμού δικτύου. Ο κύριος σκοπός ήταν να δημιουργηθεί και το πακέτο FSAN με τις γενικές κατευθυντήριες γραμμές και τις απαιτήσεις για την ανάπτυξη υλικού PON για τους κατασκευαστές εξοπλισμού και τους παρόχους υπηρεσιών μπορούν να συνεργαστούν στο ίδιο τμήμα. Μέχρι σήμερα, η παθητική σύνδεση, που βασίζεται στην τεχνολογία PON, οργανώνονται σύμφωνα με τα πρότυπα της ITU-T, ΑΤΜ και ETSI.
Αρχή της λειτουργίας του δικτύου
Το κύριο χαρακτηριστικό της ιδέας PON είναι ότι,ότι η υποδομή λειτουργεί με βάση μία ενότητα, η οποία είναι υπεύθυνη για τις λειτουργίες λήψης και διαβίβασης δεδομένων. Αυτό το στοιχείο βρίσκεται στον κεντρικό κόμβο του συστήματος OLT και επιτρέπει την εξυπηρέτηση πολλών συνδρομητών με ροές πληροφοριών. Ο τελικός δέκτης είναι η συσκευή ONT, η οποία με τη σειρά της λειτουργεί και ως πομπός. Ο αριθμός των σημείων συνδρομητών που συνδέονται με την κεντρική μονάδα δέκτη εξαρτάται μόνο από την ισχύ και τη μέγιστη ταχύτητα του εξοπλισμού PON που χρησιμοποιείται. Η τεχνολογία είναι, κατ 'αρχήν, δεν περιορίζει τον αριθμό των συμμετεχόντων στο δίκτυο, αλλά και για τη βέλτιστη αξιοποίηση των τηλεπικοινωνιακών έργων, οι προγραμματιστές εξακολουθούν να θέσει ορισμένα εμπόδια, σύμφωνα με τη διαμόρφωση ενός συγκεκριμένου δικτύου. Η ροή πληροφοριών από την κεντρική μονάδα λήψης-μετάδοσης στη μονάδα συνδρομητή μεταδίδεται σε μήκος κύματος 1550 nm. Σε αντίθεση, η αντίστροφη ροή δεδομένων από τις συσκευές καταναλωτή στο OLT μεταδίδονται σε μήκος κύματος 1310 nm. Αυτές οι ροές πρέπει να εξετάζονται χωριστά.
Ροές προς τα εμπρός και προς τα πίσω
Η κύρια (δηλαδή άμεση) ροή από το κεντρικόη ενότητα δικτύου αναφέρεται σε εκπομπή. Αυτό σημαίνει ότι οι οπτικές γραμμές τμηματοποιούν τη συνολική ροή δεδομένων, κατανέμοντας τα πεδία διευθύνσεων. Έτσι, κάθε συσκευή συνδρομητή "διαβάζει" μόνο τις πληροφορίες που προορίζονται ειδικά γι 'αυτήν. Αυτή η αρχή της κατανομής των δεδομένων μπορεί να ονομαστεί demultiplexer.
Με τη σειρά του, η αντίστροφη ροή χρησιμοποιεί έναΜια γραμμή για τη μετάδοση δεδομένων από όλους τους συνδρομητές που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Έτσι χρησιμοποιείται το σύστημα πολλαπλής πρόσβασης με κοινή χρήση χρόνου. Για να αποκλείσει τη δυνατότητα διέλευσης σημάτων από διάφορους κόμβους λήψης πληροφοριών, κάθε συσκευή συνδρομητή έχει το δικό της πρόγραμμα για την ανταλλαγή δεδομένων με διόρθωση καθυστέρησης. Αυτή είναι μια γενική αρχή με την οποία η τεχνολογία PON πραγματοποιείται από την άποψη της αλληλεπίδρασης της μονάδας λήψης-μετάδοσης με τους τελικούς χρήστες. Ωστόσο, η διαμόρφωση της διάταξης δικτύου μπορεί να έχει διαφορετικές τοπολογίες.
Τοπολογία από σημείο σε σημείο
Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται ένα σύστημα P2P, το οποίομπορεί να πραγματοποιηθεί για κοινά πρότυπα και για συγκεκριμένα έργα που περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη χρήση οπτικών συσκευών. Όσον αφορά την ασφάλεια δεδομένων των σημείων συνδρομητών, μια σύνδεση Διαδικτύου αυτού του τύπου παρέχει τη μέγιστη δυνατή ασφάλεια για τέτοια δίκτυα. Ωστόσο, η τοποθέτηση της οπτικής γραμμής για κάθε χρήστη γίνεται ξεχωριστά, έτσι το κόστος της οργάνωσης των καναλιών αυτών αυξάνεται σημαντικά. Σε μερικούς τρόπους, αυτό δεν είναι ένα γενικό, αλλά ένα μεμονωμένο δίκτυο, αν και το κέντρο με το οποίο λειτουργεί ο κόμβος του συνδρομητή, μπορεί επίσης να εξυπηρετήσει άλλους χρήστες. Γενικά, αυτή η προσέγγιση είναι κατάλληλη για χρήση από μεγάλους συνδρομητές, οι οποίοι είναι ιδιαίτερα σημαντικοί στην ασφάλεια γραμμών.
Τοπολογία "δακτύλιο"
Αυτό το σχήμα βασίζεται στη διαμόρφωση της SDH και τηςκαλύτερα αποκαλύπτεται στα δίκτυα κορμού. Αντιστρόφως, οπτικών τύπου δακτυλίου είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη λειτουργία των δικτύων πρόσβασης. Έτσι, στην οργάνωση της πόλης εθνική οδό τοποθέτηση των κόμβων υπολογίζεται ακόμη στο στάδιο του σχεδιασμού, αλλά το δίκτυο πρόσβασης καθιστούν αδύνατο να εκτιμηθεί εκ των προτέρων τον αριθμό των μονάδων συνδρομητών.
Υπό την προϋπόθεση ότι η προσωρινή καιεδαφική σύνδεση των συνδρομητών το σύστημα δακτυλίων μπορεί να είναι πολύ περίπλοκο. Στην πράξη, τέτοιες διαμορφώσεις συχνά μετατρέπονται σε σπασμένα κυκλώματα που έχουν πολλούς κλάδους. Αυτό συμβαίνει όταν η εισαγωγή νέων συνδρομητών πραγματοποιείται μέσω της θραύσης των υπαρχόντων τμημάτων. Για παράδειγμα, σε μια γραμμή επικοινωνίας, μπορούν να σχηματιστούν βρόχοι που συνδυάζονται σε ένα σύρμα. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν "σπασμένα" καλώδια, τα οποία κατά τη λειτουργία μειώνουν την αξιοπιστία του δικτύου.
Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής EPON
Οι πρώτες προσπάθειες για την κατασκευή ενός δικτύου PON, κατά προσέγγισηαπό το πεδίο εφαρμογής των καταναλωτών με την τεχνολογία Ethernet, που έγινε το 2000, μια πλατφόρμα για την ανάπτυξη των αρχών του σχηματισμού των δικτύων έχει γίνει η αρχιτεκτονική της ΕΠΟΝ, και όπως έχει εισαχθεί το βασικό πρότυπο IEEE προδιαγραφών, με βάση τις οποίες έχουν αναπτυχθεί ατομικές λύσεις για δίκτυα PON. Για παράδειγμα, η τεχνολογία EFMC εξυπηρετούσε μια τοπολογία από σημείο σε σημείο χρησιμοποιώντας ζευγαρωμένο ζεύγος χαλκού. Αλλά σήμερα αυτό το σύστημα δεν χρησιμοποιείται ουσιαστικά σε σχέση με τη μετάβαση σε οπτικές ίνες. Ως εναλλακτική λύση, οι πιο ελπιδοφόρες περιοχές εξακολουθούν να είναι οι τεχνολογίες που βασίζονται στο ADSL.
Στη σύγχρονη μορφή, το πρότυπο EPON είναιπολλά συστήματα σύνδεσης, αλλά η κύρια προϋπόθεση για την εφαρμογή της είναι η χρήση ινών. Εκτός από τη χρήση διαφορετικών διαμορφώσεων, η τεχνολογία σύνδεσης PON σύμφωνα με το πρότυπο EPON επιτρέπει επίσης τη χρήση ορισμένων επιλογών οπτικών πομποδεκτών.
Χαρακτηριστικά της Αρχιτεκτονικής GPON
Η αρχιτεκτονική GPON σας επιτρέπει να υλοποιήσετε δίκτυαΠρόσβαση βάσει του προτύπου APON. Στη διαδικασία οργάνωσης της υποδομής, εφαρμόζεται η αύξηση των εύρους ζώνης του δικτύου, καθώς και η δημιουργία των προϋποθέσεων για πιο αποτελεσματική μεταφορά των αιτήσεων. Το GPON είναι μια κλιμακούμενη δομή πλαισίου που επιτρέπει στους χρήστες να εξυπηρετούν συνδρομητές με ταχύτητα ροής πληροφοριών μέχρι 2,5 Gbit / s. Σε αυτή την περίπτωση, οι αντιστρόφως και οι άμεσες ροές μπορούν να λειτουργούν σε μία ή σε διαφορετικές λειτουργίες υψηλής ταχύτητας. Επιπλέον, το δίκτυο πρόσβασης στη διαμόρφωση GPON μπορεί να παρέχει οποιαδήποτε ενσωμάτωση στο πρωτόκολλο μεταφοράς ταυτόχρονα ανεξάρτητα από την υπηρεσία. Εάν στην SDH είναι δυνατή η υλοποίηση μόνο της στατικής διαίρεσης των ζωνών, τότε το νέο πρωτόκολλο GFP στη δομή του GPON διατηρώντας παράλληλα τα χαρακτηριστικά του πλαισίου SDH επιτρέπει τη δυναμική κατανομή των ζωνών.
Τεχνολογικά πλεονεκτήματα
Μεταξύ των κυριότερων πλεονεκτημάτων των οπτικών ινών στοΣχήμα ΡΟΝ δεν εκπέμπουν ενδιάμεσους κρίκους μεταξύ του κεντρικού πομπού και του δέκτη-συνδρομητή, οικονομία, ευκολία σύνδεσης και λειτουργικότητας. Σε μεγάλο βαθμό, τα πλεονεκτήματα αυτά οφείλονται στην ορθολογική οργάνωση των δικτύων. Για παράδειγμα, σύνδεση στο Internet παρέχεται απ 'ευθείας, έτσι ώστε η βλάβη του ενός των γειτονικών μονάδων συνδρομητών δεν επηρεάζει την απόδοση του. Παρά το γεγονός ότι μια σειρά από τους χρήστες, φυσικά, σε συνδυασμό σύνδεση με μία κεντρική μονάδα, η οποία καθορίζει την ποιότητα των υπηρεσιών όλων των συμμετεχόντων υποδομής. Θα πρέπει επίσης να εξετάσουμε την τοπολογία των δέντρων P2MP, η οποία βελτιστοποιεί τα οπτικά κανάλια στο μέγιστο. Αυτή η διαμόρφωση παρέχει την απόδοση του δικτύου, ανεξάρτητα από τη θέση των κόμβων συνδρομητή Λόγω οικονομικών γραμμές διανομής λήψη και μετάδοση πληροφοριών. Ταυτόχρονα, οι νέοι χρήστες μπορούν να εισέλθουν χωρίς ριζικές αλλαγές στην υπάρχουσα δομή.
Μειονεκτήματα του δικτύου PON
Η ευρεία χρήση αυτής της τεχνολογίας παραμένειεμποδίζει διάφορους σημαντικούς παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η πολυπλοκότητα του συστήματος. Τα επιχειρησιακά πλεονεκτήματα ενός δικτύου αυτού του τύπου μπορούν να εξασφαλιστούν μόνο εάν η αρχική απόδοση ενός ποιοτικού έργου λαμβάνει υπόψη μια ποικιλία τεχνικών αποχρώσεων. Μερικές φορές η έξοδος από την κατάσταση είναι η τεχνολογία πρόσβασης PON, η οποία προβλέπει την οργάνωση ενός απλού τυπολογικού σχεδίου. Αλλά σε αυτή την περίπτωση είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί για ένα άλλο κενό - την έλλειψη της δυνατότητας κράτησης.
Δοκιμές δικτύου
Όταν όλα τα στάδια της αρχικής ανάπτυξης του δικτύουτα προγράμματα ολοκληρώνονται και εκτελούνται τεχνικές δραστηριότητες, οι εμπειρογνώμονες αρχίζουν να δοκιμάζουν την υποδομή. Ένας από τους κύριους δείκτες ενός δικτύου υψηλής ποιότητας είναι η εξασθένηση της γραμμής. Για την ανάλυση του καναλιού για την παρουσία προβληματικών ζωνών χρησιμοποιούνται οπτικοί μετρητές. Όλες οι μετρήσεις γίνονται στην ενεργή γραμμή χρησιμοποιώντας πολυπλέκτες και φίλτρα. Ένα δίκτυο τηλεπικοινωνιών μεγάλης κλίμακας συνήθως δοκιμάζεται χρησιμοποιώντας οπτικούς ανακλαστήρες. Όμως, ο εξοπλισμός αυτός απαιτεί ειδική εκπαίδευση από τους χρήστες, για να μην αναφέρουμε ότι η ανάλυση των ανακλαστικών θα πρέπει να πραγματοποιείται από ομάδες εμπειρογνωμόνων.
Συμπέρασμα
Με όλες τις περιπλοκές στη μετάβαση σε νέεςτεχνολογίες της εταιρείας που παρέχει τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες, ελέγχει γρήγορα πραγματικά αποτελεσματικές αποφάσεις. Σταδιακά εξάπλωση και δυσκολία στην τεχνική απόδοση των συστημάτων οπτικών ινών, η οποία περιλαμβάνει την τεχνολογία PON. Η Rostelecom, για παράδειγμα, άρχισε να παρουσιάζει υπηρεσίες νέας μορφής ήδη από το 2013. Η πρόσβαση στις δυνατότητες των οπτικών δικτύων PON έγινε για πρώτη φορά από τους κατοίκους της περιοχής του Λένινγκραντ. Αυτό που είναι το πιο ενδιαφέρον, ο πάροχος υπηρεσιών παρέχει υποδομή οπτικών ινών, ακόμα και τοπικά χωριά. Στην πράξη, αυτό επέτρεψε στους συνδρομητές να χρησιμοποιούν όχι μόνο την τηλεφωνική επικοινωνία με πρόσβαση στο Διαδίκτυο, αλλά και να συνδεθούν με την ψηφιακή τηλεοπτική εκπομπή.
