Interneta pakalpojumu patērētāju auditorijas paplašināšanaun attiecīgi platjoslas lietotājiem nepieciešama jaunu tehnoloģiju ieviešana. Datu pārraides līdzekļiem regulāri jāpalielina sakaru līniju caurlaidspēja, kas liek pakalpojumu uzņēmumiem atjaunināt transporta informācijas kanālus. Bet papildus pārsūtīto datu apjoma pieaugumam rodas arī cita veida problēmas, kas izpaužas kā masīvāku tīklu apkalpošanas izmaksu palielināšana un gala lietotāju vajadzību loka paplašināšana. Viens no veidiem, kā kopīgi optimizēt telekomunikāciju sistēmu raksturlielumus, ir PON tehnoloģija, kas arī ļauj saglabāt tīklu potenciālu, lai vēl vairāk paplašinātu to kapacitāti un funkcionalitāti.
Optisko šķiedru un PON tehnoloģija
Jauna attīstība atvieglo tehniskoinformācijas datu pārraides tīklu organizēšana un tālāka darbība, taču tas tiek panākts lielā mērā parasto optisko līniju priekšrocību dēļ. Pat šodien, ieviešot augsto tehnoloģiju materiālus, turpina izmantot kanālus, kuru pamatā ir novecojoši tālruņu pāri un xDSL iespējas. Acīmredzot piekļuves tīkls šādiem elementiem ievērojami zaudē šķiedru-koaksiālo līniju efektivitāti, ko arī mūsdienu standarti nevar uzskatīt par kaut ko produktīvu.
Alternatīva tradicionālajiem tīkliem un bezvaduOptiskā šķiedra jau sen ir komunikāciju kanāls. Bet, ja agrāk šādu kabeļu ieguldīšana bija neiespējams uzdevums daudzām organizācijām, šodien optiskie komponenti ir kļuvuši daudz pieejamāki. Faktiski pirms tam šķiedra tika izmantota, lai apkalpotu parastos abonentus, ieskaitot Ethernet tehnoloģiju. Nākamais attīstības posms bija telekomunikāciju tīkls, kas izveidots, izmantojot Micro-SDH arhitektūru, kas pavēra pilnīgi jaunus risinājumus. Tieši šajā sistēmā PON tīklu jēdziens ir atradis savu pielietojumu.
Tīkla standartizācija
Pirmie mēģinājumi standartizēt tehnoloģiju bijaTas tika uzsākts pagājušā gadsimta 90. gados, kad telekomunikāciju kompāniju grupa sāka īstenot ideju par daudzkārtēju piekļuvi vienai pasīvai optiskajai šķiedrai. Tā rezultātā organizāciju sauca par FSAN, apvienojot gan operatorus, gan tīkla iekārtu ražotājus. FSAN galvenais mērķis bija izveidot paketi ar vispārīgiem ieteikumiem un prasībām PON aparatūras izstrādei, lai iekārtu ražotāji un piegādātāji varētu strādāt kopā vienā segmentā. Līdz šim pasīvās komunikāciju līnijas, kuru pamatā ir PON tehnoloģija, tiek organizētas saskaņā ar ITU-T, ATM un ETSI standartiem.
Tīkla princips
PON idejas galvenā iezīme irka infrastruktūra darbojas uz viena moduļa pamata, kas ir atbildīgs par datu saņemšanas un pārsūtīšanas funkcijām. Šis komponents atrodas OLT sistēmas centrālajā mezglā un ļauj apkalpot vairākus abonentus ar informācijas plūsmām. Pēdējais uztvērējs ir ONT ierīce, kas, savukārt, darbojas arī kā raidītājs. Ar centrālo uztveršanas un pārraides moduli pieslēgto abonentu punktu skaits ir atkarīgs tikai no izmantotā PON aprīkojuma jaudas un maksimālā ātruma. Šī tehnoloģija principā neierobežo tīkla dalībnieku skaitu, tomēr, lai optimāli izmantotu resursus, telekomunikāciju projektu izstrādātāji tomēr izvirza noteiktus šķēršļus atbilstoši konkrēta tīkla konfigurācijai. Informācijas plūsma tiek pārraidīta no centrālā uztveršanas un pārraidīšanas moduļa uz abonenta vienību ar viļņa garumu 1550 nm. Un otrādi, reversās datu plūsmas no patērētāju ierīcēm uz OLT punktu tiek pārraidītas ar viļņa garumu aptuveni 1310 nm. Šīs plūsmas jāapsver atsevišķi.
Plūsma uz priekšu un atpakaļ
Galvenā (t.i., tiešā) plūsma no centrālāstīkla modulis attiecas uz apraidi. Tas nozīmē, ka optiskās līnijas segmentē kopējo datu plūsmu, izceļot adreses laukus. Tādējādi katra abonenta ierīce "nolasa" tikai viņam īpaši izstrādātu informāciju. Šo datu izplatīšanas principu var saukt par demultipleksoru.
Savukārt apgrieztā plūsmā tiek izmantota vienalīnija datu pārraidei no visiem abonentiem, kas pieslēgti tīklam. Tas izmanto laika dalīšanas daudzkārtējas piekļuves shēmu. Lai novērstu signālu šķērsošanas iespēju no vairākiem informācijas mezgliem-uztvērējiem, katra abonenta ierīcei ir savs individuāls grafiks datu apmaiņai, kas pielāgota kavējumam. Šis ir vispārējs princips, saskaņā ar kuru PON tehnoloģija tiek ieviesta attiecībā uz raidīšanas un saņemšanas moduļa mijiedarbību ar gala lietotājiem. Tomēr tīkla kabeļu shēmas konfigurācijai var būt atšķirīga topoloģija.
Punkta-punkta topoloģija
Šajā gadījumā tiek izmantota P2P sistēma, kasto var veikt kopīgiem standartiem un īpašiem projektiem, kas saistīti, piemēram, ar optisko ierīču izmantošanu. Runājot par abonentu punktu datu drošību, šāda veida interneta savienojums nodrošina maksimālu drošību šādiem tīkliem. Tomēr optiskās līnijas ieklāšana katram lietotājam tiek veikta atsevišķi, tāpēc šādu kanālu organizēšanas izmaksas ievērojami palielinās. Savā ziņā tas nav izplatīts, bet gan individuāls tīkls, lai gan centrs, ar kuru darbojas abonenta vienība, var apkalpot arī citus lietotājus. Kopumā šī pieeja ir piemērota lieliem abonentiem, kuriem līnijas drošība ir īpaši svarīga.
Gredzena topoloģija
Šīs shēmas pamatā ir SDH konfigurācija unvislabāk tiek atklāts mugurkaula tīklos. Un otrādi, gredzenveida optiskās līnijas ir mazāk efektīvas piekļuves tīklu darbībā. Tātad, organizējot pilsētas šoseju, mezglu atrašanās vietas tiek aprēķinātas pat projekta attīstības stadijā, tomēr piekļuves tīkli nedod iespēju iepriekš novērtēt abonentu mezglu skaitu.
Saskaņā ar izlases veida pagaidu unabonentu teritoriālais savienojums, zvana shēma var būt ievērojami sarežģīta. Praksē šādas konfigurācijas bieži pārvēršas par salauztām shēmām ar daudzām atzarām. Tas notiek, kad tiek ieviesti jauni abonenti, sadalot esošos segmentus. Piemēram, sakaru līnijā var izveidot cilpas, kuras ir apvienotas vienā vadā. Tā rezultātā parādās “salauzti” kabeļi, kas darbības laikā samazina tīkla uzticamību.
EPON arhitektūras iespējas
Pirmie mēģinājumi izveidot aptuvenu PON tīkluattiecībā uz Ethernet tehnoloģijas patērētāju pārklājumu, tika uzsākta 2000. gadā. Tīkla izveides principu izstrādes platforma bija EPON arhitektūra, un kā galvenais standarts tika ieviesta IEEE specifikācija, uz kuras pamata tika izstrādāti individuāli risinājumi PON tīklu organizēšanai. Piemēram, EFMC tehnoloģija kalpoja top-point-topoloģijai, izmantojot savītu vara pāri. Bet šodien šī sistēma praktiski netiek izmantota saistībā ar pāreju uz šķiedru. Kā alternatīva, uz ADSL balstītas tehnoloģijas joprojām ir daudzsološākas jomas.
Pašreizējā formā EPON standarts ir ieviests saskaņā arvairākas savienojuma shēmas, bet galvenais nosacījums tās ieviešanai ir šķiedras izmantošana. Papildus dažādu konfigurāciju izmantošanai PON savienojuma tehnoloģija atbilstoši EPON standartam nodrošina arī iespēju izmantot dažus optisko raiduztvērēju variantus.
GPON arhitektūras iespējas
GPON arhitektūra nodrošina tīkla izveidošanupiekļuvi, pamatojoties uz APON standartu. Infrastruktūras organizēšanas procesā tiek praktizēta tīkla joslas platuma palielināšana, kā arī apstākļu radīšana efektīvākai lietojumprogrammu pārsūtīšanai. GPON ir pielāgojama personāla struktūra, kas ļauj apkalpot abonentus ar informācijas plūsmas ātrumu līdz 2,5 Gb / s. Tajā pašā laikā atpakaļgaitas un priekšu plūsmas var darboties gan vienā, gan dažādos ātruma režīmos. Turklāt piekļuves tīkls GPON konfigurācijā var nodrošināt jebkādu iekapsulēšanu transporta sinhronā protokolā neatkarīgi no pakalpojuma. Kaut arī SDH var ieviest tikai statisku joslu sadalījumu, jaunais GFP protokols GPON struktūrā, saglabājot SDH kadra īpašības, ļauj dinamiski sadalīt joslas.
Tehnoloģiju ieguvumi
Starp galvenajām optisko šķiedru priekšrocībāmPON shēma izceļas ar to, ka nav starpsavienojumu starp centrālo uztvērēju-raidītāju un abonentiem, ekonomiju, savienojuma vieglumu un vieglu apkopi. Lielā mērā šīs priekšrocības ir saistītas ar racionālu tīklu organizāciju. Piemēram, interneta savienojums tiek nodrošināts tieši, tāpēc vienas no blakus esošajām abonenta ierīcēm kļūme neietekmē tā darbību. Lai gan lietotāju klāstu, protams, apvieno, pieslēdzoties vienam centrālajam modulim, no kura ir atkarīga pakalpojumu kvalitāte visiem infrastruktūras dalībniekiem. Mums jāņem vērā arī P2MP koku topoloģija, kas pēc iespējas optimizē optiskos kanālus. Informācijas pārraides un uztveršanas līniju ekonomiskās sadales dēļ šī konfigurācija nodrošina tīkla efektivitāti neatkarīgi no abonenta mezglu atrašanās vietas. Tajā pašā laikā ir atļauts ieviest jaunus lietotājus, neradot radikālas izmaiņas esošajā struktūrā.
PON tīkla trūkumi
Joprojām tiek plaši izmantota šī tehnoloģijakavē vairāki nozīmīgi faktori. Pirmkārt, tā ir sistēmas sarežģītība. Šāda veida tīkla darbības priekšrocības var nodrošināt tikai tad, ja sākotnēji tiek īstenots kvalitatīvs projekts, ņemot vērā daudzas tehniskās nianses. Dažreiz PON piekļuves tehnoloģija, kas nodrošina vienkāršas tipoloģiskās shēmas organizēšanu, kļūst par izeju. Bet šajā gadījumā vajadzētu sagatavoties vēl vienam trūkumam - atlaišanas trūkumam.
Tīkla pārbaude
Kad visi sākotnējās tīkla attīstības posmishēmas ir pabeigtas un tehniskie pasākumi ir pabeigti, speciālisti sāk pārbaudīt infrastruktūru. Viens no galvenajiem labi izpildīta tīkla rādītājiem ir vājināšanās indikators uz līnijas. Lai analizētu kanālu problēmu zonu klātbūtnei, tiek izmantoti optiskie testeri. Visi mērījumi tiek veikti aktīvajā līnijā, izmantojot multipleksorus un filtrus. Liela mēroga telekomunikāciju tīklu parasti testē, izmantojot optiskos reflektorus. Bet šādam aprīkojumam nepieciešama īpaša lietotāju apmācība, nemaz nerunājot par to, ka ekspertu grupām būtu jānodarbojas ar reflektogrammu dekodēšanu.
Secinājums
Ar visām grūtībām pārejā uz jaunuTelekomunikāciju tehnoloģiju uzņēmumi ātri apgūst patiesi efektīvus risinājumus. Pakāpeniski izplatās optisko šķiedru sistēmas, kuru tehniskā izpildīšana ir sarežģīta, ieskaitot PON tehnoloģiju. Piemēram, Rostelecom sāka ieviest jauna formāta pakalpojumus jau 2013. gadā. Ļeņingradas apgabala iedzīvotāji pirmie ieguva piekļuvi PON optisko tīklu iespējām. Interesantākais, ka pakalpojumu sniedzējs ir nodrošinājis optiskās šķiedras infrastruktūru pat vietējām kopienām. Praksē tas ļāva abonentiem izmantot ne tikai telefona sakarus ar piekļuvi internetam, bet arī izveidot savienojumu ar digitālās televīzijas apraidi.
