GPON (Гигабитная пассивная оптическая сеть)
Обзор
Один из способов предоставления оптоволокна в дом - это использование гигабитной пассивной оптической сети, или GPON.
Известная как технология высокоскоростного общего доступа по оптоволокну, сети GPON в настоящее время являются ведущей формой пассивных оптических сетей (PON) и предлагают соотношение до 1:64 на одном оптическом волокне, что означает, что одно волокно от OLT может доставлять видео, данные и голосовые сигналы до 64 конечным пользователям (или домам).
GPON - это механизм доступа типа «точка-многоточка». Его основной характеристикой является использование пассивных разветвителей в сети распределения волокна, что позволяет одному питающему волокну от центрального офиса поставщика обслуживать несколько домов и малых предприятий.
GPON имеет пропускную способность нисходящего канала 2,488 Гбит/с и пропускную способность восходящего канала 1,244 Гбит/с, которая разделяется между пользователями. Шифрование используется для защиты данных каждого пользователя от других пользователей. Хотя существуют другие технологии, которые могут обеспечить оптоволокно в дом, пассивные оптические сети (PON), такие как GPON, обычно считаются наиболее сильным кандидатом для широкого развертывания.
ТИПИЧНАЯ СЕТЬ GPON
архитектура базовой двухволновой сети GPON
Это, вероятно, самая распространенная реализация. Длина волны нисходящего канала составляет 1490 нм и передает данные со скоростью 2,488 Гбит/с. Длина волны восходящего канала составляет 1310 нм и передает данные со скоростью 1,244 Гбит/с.
GPON указан как одно- или двухволоконная система, но почти все системы GPON являются одноволоконными, как и практически все популярные технологии FTTH. Нет особых причин использовать два волокна, хотя этот вариант действительно разрешен в стандарте.
Оптический линейный терминал (OLT) GPON обычно устанавливается в центральном офисе (CO), хотя его можно установить и в другом месте. Оптический разветвитель устанавливается где-то между CO и абонентами. А оптический сетевой терминал (ONT) GPON устанавливается в каждом доме абонента. Голосовой трафик, видео и данные должны доставляться по одной длине волны нисходящего канала GPON. Хорошей особенностью GPON для поддержки IP-видео является то, что его нисходящий канал по своей природе является широковещательной средой, и он очень эффективен для доставки многоадресного трафика.
Технология GPON предназначена для обеспечения скорости и пропускной способности, необходимых для бесперебойной работы сервисов, включая голосовую связь по IP, высокоскоростной Интернет и IPTV.
ТИПИЧНАЯ СЕТЬ GPON С RF-НАЛОЖЕНИЕМ
RF-наложение включает стандартное видео и видео высокой четкости в оптоволоконную сеть с использованием передатчика 1550 нм и EDFA. Для экономии затрат эта топология часто используется вместо IP-решения GPON.
GPON предоставляет услуги Triple play по IP видео, данным и голосу, которые часто упоминаются как движущая сила пользовательского спроса на более интенсивное использование широкополосной связи, что оправдывает инвестиции в PON. В то время как RF-наложение было популярно в некоторых странах и минимизирует перегрузку, вызванную использованием видеосервисов, конвергенция HDTV и IPTV, а также рост облачных интернет-сервисов могут создать спрос на пропускную способность, превышающую возможности гигабитных сервисов в будущем. Удаленная работа и видеоконференции - другие приложения, требующие таких возможностей triple play.
Особенности сетей GPON
- Обеспечивают скорость нисходящего канала 2,5 Гбит/с и скорость восходящего канала 1,25 Гбит/с.
- Поддерживают большие расстояния до 20 км и, в отличие от меди, не страдают от снижения производительности на расстоянии.
- Основаны на стандартах, и оборудование доступно от большого и растущего числа поставщиков, что дает поставщикам услуг уверенность в том, что они не привязаны к одному поставщику.
- По своей сути безопасны, при этом прослушивание, подслушивание и другие взломы практически невозможны.
Преимущества сетей GPON
Наиболее очевидным преимуществом сетей PON является то, что одно общее оптическое волокно может поддерживать нескольких пользователей за счет использования недорогих пассивных оптических разветвителей. В сетях GPON до 64 ONT могут совместно использовать одно волоконное соединение с OLT. Это делает гигабитную пассивную оптическую сеть привлекательным вариантом для поставщиков услуг, желающих заменить медные сети оптоволокном, особенно в густонаселенных городских районах.
- Позволяют поставщикам услуг предоставлять больше возможностей для передачи приложений, требующих большой пропускной способности.
- Обеспечивают один из наиболее экономичных способов развертывания оптоволокна для поставщиков услуг.
- Обеспечивают перспективный режим доступа, поскольку скорость широкополосного подключения ограничена оконечным оборудованием, а не самим волокном. Будущие улучшения скорости могут быть достигнуты путем обновления оборудования до каких-либо обновлений самого волокна.
Часто задаваемые вопросы
Как далеко достигает GPON?
Расстояние между GPON OLT и ONT обычно определяется мощностью запуска оптического передатчика, чувствительностью приема приемника на дальнем конце и оптическими потерями, связанными с оптической распределительной сетью (ODN). Оптические потери в основном возникают от разъемов, сращиваний и разветвителей.
Общее расстояние GPON представляет собой компромисс между расстоянием и коэффициентом разделения. Например, если коэффициент разделения очень низкий, это позволяет увеличить расстояние (до 40 км), но если коэффициент разделения очень высокий, до 128 разделений, что позволяет увеличить количество абонентов, общее расстояние от разветвителя до ONT уменьшается.
Подумайте об этом так:
Допустим, у вас есть садовый шланг с водой под нормальным давлением, и вы прикрепляете душевую насадку с 128 отверстиями. Затем вы закрываете все, кроме 3 из этих отверстий, отверстия, которые открыты, будут выплескивать воду очень далеко (до 40 км, предоставляя услуги этим 3 конечным пользователям). Однако, если вы наденете ту же душевую насадку и откроете все 128 отверстий, вода не пойдет далеко (до 20 км), но она насытит ближайшую область (предоставит услуги до 128 конечным пользователям). Важно помнить: общая пропускная способность воды в шланге не зависит от расстояния или коэффициента разделения - она по-прежнему будет переносить всю воду от источника к концу, независимо от типа прикрепленной душевой насадки.