インターネットサービスの消費者の視聴者を拡大するまた、それに応じて、ブロードバンドユーザーは新しい技術の導入を必要とします。データ伝送の手段は、通信回線のスループットを定期的に増加させる必要があり、サービス会社はトランスポート情報チャネルを更新する必要があります。ただし、送信データ量の増加に加えて、他のタイプの問題が発生します。これは、より大規模なネットワークのサービスコストの増加とエンドユーザーのニーズの範囲の拡大で表されます。通信システムの特性を共同で最適化する方法の1つはPONテクノロジーです。これにより、ネットワークの能力を維持し、ネットワークの容量と機能をさらに拡張することもできます。
光ファイバーとPONテクノロジー
新しい開発は技術を促進します情報データ伝送ネットワークの編成とさらなる運用が、これは主に従来の光回線の利点により達成されます。今日でも、ハイテク素材の導入により、老朽化した電話ペアとxDSL設備に基づいたチャネルの使用が継続しています。明らかに、このような要素のアクセスネットワークは、ファイバ同軸線の効率を大幅に低下させますが、これも今日の標準では生産的なものとは見なされません。
従来のネットワークとワイヤレスの代替光ファイバは長い間通信チャネルでした。しかし、多くの組織にとってこのようなケーブルを早期に敷設することが不可能な場合、今日の光学部品ははるかに手頃な価格になっています。実際、以前は、イーサネットテクノロジーを含む通常の加入者にサービスを提供するためにファイバーが使用されていました。開発の次の段階は、Micro-SDHアーキテクチャ上に構築された通信ネットワークであり、まったく新しいソリューションを切り開きました。 PONネットワークの概念がその用途を見出したのは、まさにこのシステムです。
ネットワーク標準化
技術を標準化する最初の試みは電気通信会社のグループが、単一のパッシブ光ファイバーを介したマルチアクセスのアイデアを実践するために着手した1990年代に着手しました。その結果、組織はFSANと呼ばれ、ネットワーク機器のオペレーターとメーカーの両方を組み合わせました。 FSANの主な目標は、PONハードウェアの開発に関する一般的な推奨事項と要件を備えたパッケージを作成し、機器メーカーとプロバイダーが1つのセグメントで連携できるようにすることでした。今日まで、PONテクノロジーに基づく受動通信回線は、ITU-T、ATM、およびETSI規格に従って編成されています。
ネットワーク原理
PONアイデアの主な特徴はインフラストラクチャは1つのモジュールに基づいて機能し、モジュールはデータの送受信機能を担当します。このコンポーネントは、OLTシステムの中央ノードにあり、複数のサブスクライバーに情報フローを提供できます。最後の受信機はONTデバイスであり、ONTデバイスは送信機としても機能します。中央の送受信モジュールに接続される加入者ポイントの数は、使用されるPON機器の電力と最大速度のみに依存します。このテクノロジーは、原則としてネットワーク参加者の数を制限しませんが、リソースを最適に使用するために、通信プロジェクトの開発者は特定のネットワークの構成に従って特定の障壁を設けています。情報ストリームは、中央の受信および送信モジュールから1550 nmの波長で加入者ユニットに送信されます。逆に、民生機器からOLTポイントへの逆方向のデータストリームは、約1310 nmの波長で送信されます。これらのストリームは個別に検討する必要があります。
順方向および逆方向のフロー
Основной (то есть прямой) поток от центрального ネットワークモジュールはブロードキャストを指します。これは、光回線がデータストリーム全体をセグメント化し、アドレスフィールドを強調表示することを意味します。したがって、各加入者デバイスは、自分専用に設計された情報のみを「読み取り」ます。このデータ配信の原理は、デマルチプレクサと呼ばれます。
順番に、逆流は1つを使用しますネットワークに接続されているすべてのサブスクライバーからデータを送信するための回線。これは、時分割多重アクセス方式を使用します。情報の複数のノード-受信機から信号が交差する可能性を排除するために、各加入者のデバイスには、遅延に合わせて調整されたデータ交換のための独自の個別のスケジュールがあります。これは、送受信モジュールとエンドユーザーとの相互作用の観点から、PONテクノロジが実装される一般的な原則です。ただし、ネットワークケーブル配線スキームの構成には、異なるトポロジがある場合があります。
ポイントツーポイントトポロジ
この場合、P2Pシステムが使用されます。共通の標準、および、例えば光学装置の使用を含む特別なプロジェクトのために実行できます。加入者ポイントのデータセキュリティの観点から、このタイプのインターネット接続は、このようなネットワークで可能な最大のセキュリティを提供します。ただし、各ユーザーの光回線の敷設は個別に実行されるため、このようなチャネルを編成するコストは大幅に増加します。ある意味では、これは一般的ではなく、個々のネットワークですが、加入者ユニットが動作するセンターは他のユーザーにもサービスを提供できます。一般に、このアプローチは、回線の安全性が特に重要な大規模な加入者による使用に適しています。
リングトポロジ
このスキームはSDH構成に基づいており、バックボーンネットワークで最もよく開示されています。逆に、リング型光回線は、アクセスネットワークの運用において効率が低下します。そのため、都市高速道路を編成する場合、ノードの位置はプロジェクト開発の段階でも計算されますが、アクセスネットワークは事前に加入者ノードの数を推定する機会を提供しません。
При условии случайного временного и 加入者の領土接続、リング方式は非常に複雑になる可能性があります。実際には、このような構成は多くの場合、多くの分岐を含む破損した回路になります。これは、既存のセグメントを壊して新しいサブスクライバーが導入されたときに発生します。たとえば、通信回線にループを形成し、それらを1本のワイヤにまとめることができます。その結果、「破損した」ケーブルが表示され、動作中にネットワークの信頼性が低下します。
EPONアーキテクチャの機能
おおよそのPONネットワークを構築する最初の試みネットワーキングの原理を開発するためのプラットフォームはEPONアーキテクチャであり、IEEE仕様が主要な標準として導入され、それに基づいてPONネットワークを編成するための個別のソリューションが開発されました。たとえば、EFMCテクノロジーは、ツイストペア銅線を使用したポイントツーポイントトポロジを提供しました。しかし現在、このシステムはファイバーへの移行に関連して実際には使用されていません。別の方法として、ADSLベースの技術は、より有望な分野であり続けています。
現在の形式では、EPON標準は次のように実装されています。いくつかの接続スキームがありますが、その実装の主な条件はファイバーの使用です。さまざまな構成の使用に加えて、EPON規格に準拠したPON接続技術は、光トランシーバのいくつかのバリエーションを使用する可能性も提供します。
GPONアーキテクチャの機能
Архитектура GPON позволяет реализовывать сети APON標準に基づいたアクセス。インフラストラクチャを編成するプロセスでは、ネットワーク帯域幅の増加と、より効率的なアプリケーション転送のための条件の作成が実施されます。 GPONは、最大2.5 Gb / sの情報フローの速度で加入者にサービスを提供できるスケーラブルな人事構造です。同時に、リバースフローとフォワードフローは、1つの速度モードと異なる速度モードの両方で機能します。さらに、GPON構成のアクセスネットワークは、サービスに関係なく、トランスポート同期プロトコルでカプセル化を提供できます。 SDHで実装できるのは静的な帯域分割だけですが、GPH構造の新しいGFPプロトコルは、SDHフレームの特性を維持しながら、動的な帯域割り当てを可能にします。
テクノロジーの利点
光ファイバーの主な利点の中でPONスキームは、中央の送受信機と加入者の間に中間リンクが存在しないこと、経済性、接続の容易さ、保守の容易さによって区別されます。大部分は、これらの利点はネットワークの合理的な組織によるものです。たとえば、インターネット接続が直接提供されるため、隣接する加入者デバイスのいずれかの障害がパフォーマンスに影響することはありません。もちろん、ユーザーの配列は、インフラストラクチャのすべての参加者のサービス品質が依存する1つの中央モジュールに接続することにより結合されます。また、光チャネルを可能な限り最適化するP2MPツリートポロジも考慮する必要があります。情報の送受信ラインが経済的に分散されているため、この構成は加入者ノードの場所に関係なくネットワーク効率を提供します。同時に、既存の構造に根本的な変更を加えることなく、新しいユーザーを紹介できます。
PONネットワークの欠点
この技術の普及は今も続いていますいくつかの重要な要因が妨げています。まず第一に、それはシステムの複雑さです。このタイプのネットワークの運用上の利点は、多くの技術的な微妙な違いを考慮して、高品質のプロジェクトを最初に実装する場合にのみ確保できます。単純な類型体系の組織化を提供するPONアクセステクノロジーが道を開くこともあります。しかし、この場合、別の欠点-冗長性の欠如-に備える必要があります。
ネットワークテスト
ネットワークの初期開発のすべての段階スキームが完成し、技術的対策が完了し、専門家がインフラストラクチャのテストを開始しています。適切に実行されたネットワークの主なインジケータの1つは、回線上の減衰インジケータです。問題領域の存在についてチャネルを分析するには、光学テスターが使用されます。すべての測定は、マルチプレクサーとフィルターを使用してアクティブ回線で行われます。大規模な通信ネットワークは、通常、光反射率計を使用してテストされます。しかし、そのような機器は、専門家グループがリフレクトグラムのデコードを処理する必要があることは言うまでもなく、ユーザーからの特別なトレーニングが必要です。
結論
新しいものへの移行におけるすべての困難を伴う通信技術企業は、真に効果的なソリューションを迅速に習得しています。技術的実行が困難な光ファイバーシステムは、PONテクノロジーを含め、徐々に普及しています。たとえば、ロステレコムは2013年に新しい形式のサービスの導入を開始しました。レニングラード地域の住民は、PON光ネットワークの機能に最初にアクセスできました。最も興味深いのは、サービスプロバイダーが地元の村にも光ファイバーインフラストラクチャを提供していることです。実際には、これにより、加入者はインターネットアクセスでの電話通信だけでなく、デジタルテレビ放送への接続も使用できるようになりました。
