Utvidelse av publikum av forbrukere av Internett-tjenester, og dermed brukere av bredbåndsnettverk, krever introduksjon av ny teknologi. Dataoverføringsanlegg må jevnlig øke båndbredden til kommunikasjonslinjene, noe som tvinger tjenesteselskaper til å oppdatere transportinformasjonskanaler. Men i tillegg til veksten i volumet av overførte data, er det også problemer av en annen type, som kommer til uttrykk i en økning i kostnadene ved å opprettholde mer massive nettverk og utvide spekteret av sluttbrukerbehov. En av måtene for kumulativ optimalisering av egenskapene til telekommunikasjonssystemer er PON-teknologi, som også lar deg spare nettverkspotensialet for ytterligere utvidelse av kraft og funksjonalitet.
Fiber- og PON-teknologi
Den nye utviklingen letter teknisk organisering og videre drift av informasjonsdataoverføringsnettverk, men dette oppnås i stor grad på grunn av fordelene med konvensjonelle optiske linjer. Selv i dag, på bakgrunn av introduksjonen av høyteknologiske materialer, fortsetter bruken av kanaler bygget på aldrende telefonpar og xDSL-fasiliteter. Det er åpenbart at aksessnettet basert på slike elementer taper betydelig i effektivitet til fiberkoaksiallinjer, som heller ikke kan betraktes som noe produktivt etter dagens standarder.
Optisk fiber har lenge vært et alternativ til tradisjonelle nettverk og trådløse kommunikasjonskanaler. Men hvis det tidligere var en overveldende oppgave for mange organisasjoner å legge slike kabler, har optiske komponenter i dag blitt mye rimeligere. Faktisk ble fiberoptikk tidligere brukt for å betjene vanlige abonnenter, inkludert ved bruk av Ethernet-teknologi. Neste utviklingstrinn var et telekommunikasjonsnettverk bygget på Micro-SDH-arkitekturen, som åpnet for fundament alt nye løsninger. Det var i dette systemet konseptet med PON-nettverk fant sin anvendelse.
Nettverksstandardisering
De første forsøkene på å standardisere teknologien ble gjort tilbake på 1990-tallet, da en gruppe telekommunikasjonsselskaper satte i gang ideen om multitilgang over en enkelt passiv optisk fiber. Som et resultat ble organisasjonen k alt FSAN, og samler både operatører og produsenter av nettverksutstyr. Hovedmålet til FSAN var å lage en pakke med generelle anbefalinger og krav til utvikling av PON-maskinvare slik at utstyrsprodusenter og -leverandører kan jobbe sammen i samme segment. Til dags dato er passive kommunikasjonslinjer basert på PON-teknologi organisert i samsvar med ITU-T-, ATM- og ETSI-standarder.
Nettverksprinsipp
Hovedtrekket ved PON-ideen er at infrastrukturen fungerer på grunnlag av en enkelt modul som er ansvarlig for funksjonenemottak og overføring av data. Denne komponenten er plassert i den sentrale noden av OLT-systemet og tillater å betjene flere abonnenter med informasjonsflyt. Den endelige mottakeren er ONT-enheten, som i sin tur også fungerer som en sender. Antall abonnentpunkter koblet til den sentrale mottaks- og sendemodulen avhenger kun av kraften og maksimal hastighet til PON-utstyret som brukes. Teknologien begrenser i prinsippet ikke antallet nettverksdeltakere, men for optimal bruk av ressurser legger utviklerne av telekommunikasjonsprosjekter fortsatt visse barrierer i samsvar med konfigurasjonen av et bestemt nettverk. Overføringen av informasjonsstrømmen fra den sentrale mottaker-sendemodulen til abonnentanordningen utføres ved en bølgelengde på 1550 nm. Motsatt blir de omvendte datastrømmene fra forbrukerenheter til OLT-punktet overført ved en bølgelengde på omtrent 1310 nm. Disse strømmene bør vurderes separat.
Flyter fremover og bakover
Hovedstrømmen (det vil si direkte) fra den sentrale nettverksmodulen kringkastes. Dette betyr at optiske linjer segmenterer den samlede datastrømmen ved å utheve adressefelt. Dermed "leser" hver abonnentenhet kun informasjon beregnet spesielt for ham. Dette prinsippet for datadistribusjon kan kalles demultipleksing.
I sin tur bruker den omvendte strømmen én linje for å kringkaste data fra alle abonnenter som er koblet til nettverket. Slik brukes flersikkerhetsordningentidsdelt tilgang. For å eliminere muligheten for å krysse signaler fra flere informasjonsmottakernoder, har hver abonnents enhet sin egen individuelle tidsplan for datautveksling, justert for forsinkelse. Dette er det generelle prinsippet som PON-teknologien implementeres etter når det gjelder interaksjonen mellom mottaks- og overføringsmodulen med sluttbrukere. Nettverksoppsettet kan imidlertid ha forskjellige topologier.
Punkt-til-punkt-topologi
I dette tilfellet brukes et P2P-system, som kan utføres både for vanlige standarder og for spesielle prosjekter som involverer for eksempel bruk av optiske enheter. Når det gjelder sikkerheten til abonnentpunktdata, gir denne typen Internett-tilkobling maksimal sikkerhet som er mulig for slike nettverk. Imidlertid utføres leggingen av en optisk linje for hver bruker separat, så kostnadene ved å organisere slike kanaler øker betydelig. På en eller annen måte er dette ikke et generelt, men et individuelt nettverk, selv om senteret som abonnentnoden jobber med også kan betjene andre brukere. Generelt er denne tilnærmingen egnet for bruk av store abonnenter, for hvem linjesikkerhet er spesielt viktig.
Ringtopologi
Denne ordningen er basert på SDH-konfigurasjonen og er best distribuert i ryggradsnettverk. Omvendt er optiske linjer av ringtype mindre effektive i driften av aksessnettverk. Så, når du organiserer en bymotorvei, plasseringennoder beregnes på prosjektutviklingsstadiet, men aksessnett gir ikke mulighet til å estimere antall abonnentenoder på forhånd.
Under betingelsen om tilfeldig midlertidig og territoriell tilkobling av abonnenter, kan ringeordningen være mye mer komplisert. I praksis blir slike konfigurasjoner ofte til ødelagte kretser med mange grener. Dette skjer når introduksjonen av nye abonnenter utføres gjennom gapet til eksisterende segmenter. For eksempel kan det dannes løkker i kommunikasjonslinjen, som er kombinert i en ledning. Som et resultat oppstår "ødelagte" kabler, noe som reduserer påliteligheten til nettverket under drift.
EPON-arkitekturfunksjoner
De første forsøkene på å bygge et PON-nettverk tett i forbrukerdekning til Ethernet-teknologi ble gjort i 2000. EPON-arkitekturen ble plattformen for å utvikle nettverksprinsipper, og IEEE-spesifikasjonen ble introdusert som hovedstandard, på grunnlag av hvorav det er utviklet egne løsninger for organisering av PON-nettverk. EFMC-teknologi, for eksempel, tjente en punkt-til-punkt-topologi ved bruk av vridd kobberpar. Men i dag brukes dette systemet praktisk t alt ikke på grunn av overgangen til fiberoptikk. Som et alternativ er ADSL-baserte teknologier fortsatt mer lovende områder.
I sin moderne form er EPON-standarden implementert i henhold til flere koblingsskjemaer, men hovedbetingelsen for implementeringen er bruk av fiber. I tillegg til å bruke forskjellige konfigurasjoner, EPON standard PON-tilkoblingsteknologi ogsåsørger for bruk av enkelte varianter av optiske sender/mottakere.
GPON-arkitekturfunksjoner
GPON-arkitekturen tillater implementering av tilgangsnettverk basert på APON-standarden. I prosessen med å organisere infrastrukturen øves det på å øke nettverksbåndbredden, samt legge forholdene til rette for mer effektiv overføring av applikasjoner. GPON er en skalerbar rammestruktur som tillater å betjene abonnenter med informasjonsflythastigheter på opptil 2,5 Gbps. I dette tilfellet kan revers- og foroverstrømmen operere både med samme og med forskjellige hastighetsmoduser. I tillegg kan et aksessnettverk i en GPON-konfigurasjon gi enhver innkapsling i en synkron transportprotokoll uavhengig av tjenesten. Hvis bare statisk bånddeling er mulig i SDH, gjør den nye GFP-protokollen i GPON-strukturen, samtidig som egenskapene til SDH-rammen opprettholdes, det mulig å dynamisk allokere bånd.
Fordeler med teknologi
Blant hovedfordelene med optiske fibre i PON-ordningen er det ingen mellomledd mellom sentral mottaker-sender og abonnenter, økonomi, enkel tilkobling og enkelt vedlikehold. I stor grad skyldes disse fordelene den rasjonelle organiseringen av nettverk. For eksempel leveres Internett-tilkoblingen direkte, så feilen på en av de tilstøtende abonnentenhetene påvirker ikke ytelsen på noen måte. Selv om utvalget av brukere selvfølgelig kombineres ved å koble til én sentral modul, frasom avhenger av kvaliteten på tjenesten for alle infrastrukturdeltakere. Separat er det verdt å vurdere den trelignende topologien til P2MP, som optimaliserer optiske kanaler så mye som mulig. På grunn av den økonomiske fordelingen av linjer for mottak og overføring av informasjon, sikrer denne konfigurasjonen effektiviteten til nettverket, uavhengig av plasseringen av abonnentnodene. Samtidig får nye brukere komme inn uten grunnleggende endringer i eksisterende struktur.
Ulemper med PON-nettverket
Bred anvendelse av denne teknologien hindres fortsatt av flere viktige faktorer. Den første er kompleksiteten til systemet. De operasjonelle fordelene med denne typen nettverk kan bare oppnås hvis et prosjekt av høy kvalitet først er fullført, tatt i betraktning mange tekniske nyanser. Noen ganger er veien ut PON-tilgangsteknologien, som sørger for organisering av et enkelt typologisk opplegg. Men i dette tilfellet bør du forberede deg på en annen ulempe - mangelen på mulighet for reservasjon.
Nettverkstesting
Når alle stadier av den innledende utviklingen av nettverksordningen er fullført og tekniske tiltak er gjennomført, begynner spesialister å teste infrastrukturen. En av hovedindikatorene på et godt utført nettverk er linjedempningsindeksen. Optiske testere brukes til å analysere kanalen for problemområder. Alle målinger gjøres på den aktive linjen ved hjelp av multipleksere og filtre. Et stort telenett testes vanligvis ved hjelp avoptiske reflektometre. Men slikt utstyr krever spesiell opplæring fra brukerne, for ikke å snakke om at ekspertgrupper bør ta seg av tolkningen av reflektogrammer.
Konklusjon
For alle utfordringene med migrasjon til nye teknologier, tar telekommunikasjonsselskaper raskt i bruk virkelig effektive løsninger. Fiberoptiske systemer, som ikke er enkle i teknisk design, sprer seg også gradvis, som inkluderer PON-teknologi. Rostelecom begynte for eksempel å introdusere nye formattjenester tilbake i 2013. Innbyggerne i Leningrad-regionen var de første som fikk tilgang til mulighetene til PON optiske nettverk. Det som er mest interessant, tjenesteleverandøren ga selv lokale landsbyer fiberoptisk infrastruktur. I praksis tillot dette abonnenter å bruke ikke bare telefonkommunikasjon med Internett-tilgang, men også koble seg til digital TV-kringkasting.
