Dom PON

(pasivne optičke mreže) je porodica brzo razvijajućih, obećavajućih tehnologija za širokopojasni multiservisni pristup preko optičkih vlakana. Suština PON tehnologije proizlazi iz njenog naziva i leži u činjenici da je njena distributivna mreža izgrađena bez upotrebe aktivnih komponenti: grananje optičkog signala u jednovlaknastoj optičkoj komunikacijskoj liniji vrši se pomoću pasivnih optičkih razdjelnika - razdjelnici. Indeks " X

„podrazumeva GPON, GePON i tako dalje tehnologije.

GePON vs GPON

Danas su 2 PON tehnologije postale široko rasprostranjene i proizvođači telekomunikacijske opreme nude uređaje za: GPON
(Gigabit PON) - ITU G.984; GEPON

(Gigabit Ethernet PON) - IEE 802.3ah.
Glavne razlike između GPON-a i GEPON-a su veća propusnost nizvodnog protoka (DownStream, DS) za GPON: 2.5G naspram 1.25G za GEPON. Takođe, drugačija struktura okvira: u GEPON-u je što sličnija Ethernetu, dok je u GPON-u složenija i više podsjeća na SDH.

Postoji još jedna vrsta PON-a: TurboGEPON. Ovo je nestandardizovana tehnologija (bazirana je na IEEE 802.3ah). Glavna razlika u odnosu na GEPON je povećan DS opseg na 2.5G.

U GEPON-u, Ethernet paketi se prenose u svom izvornom formatu preko PON mreže. U GPON mreži, prijenos podataka zahtijeva dva sloja enkapsulacije. Prvo, tokovi informacija telefonske mreže (TDM, E1/T1) i Ethernet okviri su „upakovani“ u GEM (GTC Encapsulation Method) okvire s promjenjivom dužinom korisnog opterećenja, koji imaju format sličan GFP-u (Generic Frame Procedure, ITU-T G .7401). Drugo, ATM ćelije i GEM okviri su zajedno inkapsulirani u GTC okvire, koji se na kraju prenose preko PON mreže. GEM tehnologija implementira fragmentaciju okvira, koja je odsutna u GEPON tehnologiji, što smanjuje efikasnost korištenja propusnog opsega.

Prednosti i mane ove dvije tehnologije

Osnovna pitanja u dizajnu pasivnih optičkih mreža

Upotreba optičkih vlakana u pretplatničkoj pristupnoj mreži postala je moguća zahvaljujući razvoju pasivnih optičkih mrežnih tehnologija (PON - Passive Optical Network), od kojih se trenutno koriste dvije vrste:

• GPON je nastavak BPON tehnologije, standarda ITU-T G.984.1—G.984.3.
• GEPON je nastavak EPON tehnologije, standarda IEEE 802.3ah.

Kao topologiju za pretplatnički pristup koristeći PON tehnologiju, danas razmatramo izgradnju optičke mreže pomoću pasivnih optičkih razdjelnika (razdjelnika).

Upotreba PON tehnologije za izgradnju pretplatničkih pristupnih mreža u ruskim gradovima je najprihvatljivije rješenje, uzimajući u obzir gustinu urbanih stambenih zgrada, tipove i tipove kuća, te stanje infrastrukture. tehnički rad, linearne kablovske konstrukcije (na primjer, kabelske kanale).

Karakteristike izgradnje optičke pretplatničke pristupne mreže

Principi projektovanja i izgradnje optičke pretplatničke pristupne mreže imaju sličnosti sa izgradnjom pretplatničke mreže na kablu sa bakrenim provodnicima.

S obzirom na nedovoljan nivo razrade regulatorni okvir regulisanje pitanja izgradnje pretplatničke mreže na osnovu nova tehnologija koristeći optički kabl, trebalo bi maksimalno iskoristiti postojeća dostignuća u izgradnji slične mreže na kablu sa bakrenim provodnicima.

Glavne karakteristike izgradnje pretplatničkog pristupa putem optičkog kabla i korištenjem PON tehnologije su:

• potreba za pažljivim rukovanjem vlaknom pri radu s njim;
• postojanje zahtjeva za specijal stručno osposobljavanje specijalisti operativne službe koji se bave pitanjima polaganja, ugradnje i popravke optičkih kablova kako direktno na komunikacijskoj liniji (u kablovskim bunarima, na nosačima nadzemnih vodova) tako i na raznim distributivnim uređajima;
• potreba za razvojem posebnog mehanizma za obavljanje hitnog oporavka i preventivnog rada, tehnike mjerenja, vođenje certifikacije i tehničke evidencije;
• korištenjem posebnog pristupa korištenju i postavljanju rasklopnih uređaja u stambenim zgradama;
• zahtjevi za posebnim vještinama u proračunu kapacitivnosti kablova i parametara prigušenja, optimalna distribucija optičkih razdjelnika i njihovo postavljanje u razvodne uređaje.

Istovremeno, principi sistematski pristup pri izgradnji magistralnih i distributivnih dionica optičke mreže, one moraju ostati nepromijenjene i sadržavati uvažavanje koncentracijskih i razvojnih perspektiva stambenih naselja, optimalnu povezanost na automatsku telefonsku centralu, karakteristike postojećih trasa kablovskih kanala (ili VLAN) i korištenje različitih metoda redundantnosti mreže.

Šema komunikacije

Projektovanje PON mreže počinje identifikacijom mrežnih čvorova na kojima će se postaviti aktivna oprema i od kojih će se graditi kablovska mreža do stanova pretplatnika.

ATS sadrži mrežni čvor, čije je područje usluge uglavnom određeno područjem pokrivenosti PON mreže. Aktivna PON gateway oprema, a to je OLT (OLT—Optical Line Terminal), povezuje terminalnu opremu pretplatnika na Internet sa drugim medijskim sadržajem radi organizovanja glasovnih, podatkovnih i video usluga (Triple Play servis).

PON ulazni portovi OLT oprema je povezana na ODF OLT optičku unakrsnu vezu pomoću optičkih kablova (patch cord) ili terminalnih mikrokablova (preterminiranih kablova).

Optički križ Predviđen za distribuciju kablova u pravcima, ponovno ukrštanje (preklapanje) i povezivanje sa stanicom optički kabl kroz ploče za spajanje (kasete i kutije za zavarene spojeve). Optički cross-connect se po pravilu nalazi u istoj PBX prostoriji (LAC, cross-connect) u kojoj se nalazi rack sa OLT-om.

Na dionici PON mreže od telefonske centrale do optičkog razvodnog ormara (ODR), koji se nalazi u zoni servisa telefonske centrale, vrši se distribucija okosnica vlakana. U PON distributivnoj mreži od ORSh do pretplatničkih terminalnih uređaja (ONT, ONU), komunikacija se odvija preko pasivnih optičkih razdjelnika (PLC razdjelnika), koji se ugrađuju u optičke razvodne kutije (ODB) i/ili u optičke razvodne ormare (ODC) .

Mreža može koristiti ili jednostepeno (jednostepeno) kolo za povezivanje razdjelnika bez uzastopnog povezivanja razdjelnika jedan za drugim, ili višestepeno kolo sa uzastopnim postavljanjem razdjelnika.Broj kaskadnih nivoa zavisi uglavnom od ukupnog slabljenja umetanja razdelnika, omjera ventilatora PON interfejsa OLT opreme i zahteva za širinom pojasa za svakog pretplatnika.Što je manje kaskadnih nivoa razdjelnika, to je jednostavnija mreža pretplatnički pristup i, shodno tome, više mogućnosti za brzo otklanjanje problema, poboljšanje kvaliteta komunikacije eliminacijom mogućih prolaznih izobličenja prilikom prenosa signala kroz nekoliko razdelnika.S druge strane, kaskadiranje omogućava fleksibilniji i optimalniji raspored razvodnih uređaja i kablova, tj. optimalno izgraditi distributivnu mrežu.

ONT pretplatnički čvor(ONT(ONU) - optički mrežni terminal (jedinica)) sadrži PON optički ulazni interfejs i može imati različite izlazne interfejse: FXS, FXO, 10/100/1000 Base-T, E1, BRI, RF.

Prisutnost specificiranih interfejsa korisničkog terminala, tehnologije i resursa propusnog opsega omogućavaju korištenje PON mreže za povezivanje različitih mreža odjela i korporativnih klijenata.

Početni podaci za projektovanje PON mreže

Prije početka proizvodnje dizajnerski rad Od telekom operatera (Klijenta) potrebno je pribaviti sljedeće podatke o temeljnim odlukama o izgradnji pasivnog dijela PON mreže:

• podaci po površinama ili adresama stambenih zgrada za prodor PON tehnologijom, koordinacija sa vlasnicima kuća;
• podaci o procentu pokrivenosti pretplatnika PON tehnologijom u stambenim zgradama (za postojeće kuće i novogradnje postotak pokrivenosti može biti različit), potreba za uredima, odjeljenskim preduzećima smještenim u stambenim ili zasebnim zgradama;
• podatke (ako su dostupni) o potrebi za širokopojasni pristup(na primjer, aplikacije za ADSL liniju);
• izbor PON tehnologije (GPON, GEPON) i proizvođač aktivne OLT opreme.
• podaci o energetskom budžetu (atenuaciji) PON interfejsa aktivne OLT opreme;
• odabrani krug za uključivanje razdjelnika (jednostepeni ili kaskadni), opći omjer grananja razdjelnika, izbor specifičnih tipova razdjelnika i mjesto njihove ugradnje;
• odabrani tipovi optičkih konektora: LC, SC i drugi (po mogućnosti LC/APC, SC/APC);
• rješenje za maksimalni kapacitet magistralnih i razvodnih optičkih kablova;
• lista proizvođača - dobavljača pasivnih uređaja i komponenti, uključujući optičke unakrsne spojeve visoke gustine za ugradnju na automatske telefonske centrale;
• odabrani dobavljači kablovskih proizvoda i optičkih spojnica i njihovi tipovi.

Pitanja o instaliranju i povezivanju aktivne opreme

Mogućnost rada mreže na novom optička tehnologija Uzimajući u obzir snagu postojeće mrežne opreme za prenos podataka, topologiju mreže i dostupnost medijskog sadržaja, potreba za modernizacijom strukture ili retrofit opreme, obično se razmatraju kao poseban projekat.

Za povezivanje aktivne opreme s pasivnim dijelom mreže važno je odrediti lokaciju OLT instalacije na PBX-u.

Izbor lokacije za ugradnju OLT opreme na PBX vrši se na osnovu minimalne udaljenosti od optičke skretnice, optimalne veze sa interfejsima mreže za prenos podataka i sa sistemom napajanja i uzemljenja, kao i lakoćom održavanja od strane osoblja.

Problemi dizajna PON okosne mreže

Kružna mreža pretplatničkog pristupa glavni je element cijele pasivne mreže. Pravi izbor sistema za izgradnju mreže i njene topologije, određivanje uslova i principa za organizovanje pristupa omogućiće optimizaciju troškova razvoja mreže u budućnosti.

Problemi dizajna za PON okosnu mrežu povezani su sa sljedećim osnovnim principima:

• topologija izgradnje okosne mreže;
• maksimalni kapacitet magistralnih kablova. Vrsta kabela;
• metode redundancije na okosnoj mreži;
• način polaganja glavnog kabla kroz zgradu telefonske centrale;
• izbor i ugradnja optičkih spojnica;
• izbor i montaža optičkog razvodnog ormana ORSH. ORSH oprema.

Razmatranja dizajna PON distributivne mreže

PON distributivna mreža uključuje:

• dionica mreže od ORSH do kablovskog ulaza u stambenu zgradu - sheme rasporeda distributivnih dionica PON mreže;
• kabliranje i postavljanje distributivnih uređaja direktno u stambenom objektu - šeme kablovskih ulaza PON mreže.

Pitanja dizajna distributivne mreže odnose se na sljedeće odredbe:

• postavljanje optičkih razvodnih kutija (ODB) duž ulaza i podova;
• postavljanje ORC-a na ulazima kuća;
• postavljanje i aktiviranje razdjelnika;
• polaganje kablova u stambenim zgradama i načini njihove zaštite;
• izbor razvodnog kabla;
• metode rezervisanja distributivne mreže.

Ožičenje pretplatnika - dio kablovske mreže od ORK-a do optičkih utičnica u stanu pretplatnika, obično nije uključen u radne nacrte projekta i izvodi ga telekom operater kako su pretplatnici priključeni. Ali projekt treba razmotriti način povezivanja pretplatnika (patch cord, pigtails ili optički kablovi, zaštita na stepeništu, ugradnja u ORK i optičku utičnicu) i postavljanje ONT pretplatničkog terminala u stanu.

Proračuni slabljenja PON optičke mreže

Proračuni slabljenja se vrše za optičku vezu od optičke veze na aktivnoj opremi (kod predajnika) do najudaljenijeg pretplatnika (kod prijemnika). U pasivnoj PON mreži, izvori gubitaka su:

• ukupno slabljenje u optičkom vlaknu: zavisi od njegove dužine i koeficijenta prigušenja vlakna na određenoj talasnoj dužini.
• ukupni gubici u spojevima (zavarenim spojevima): zavise od gubitaka u svakom spoju i njihovog ukupnog broja.
• ukupni gubici u konektorima (odvojivi priključci): zavise od gubitaka u svakom konektoru i njihovog ukupnog broja.
• Gubici u razdjelnicima vlakana: zavise od omjera cijepanja.
• kazneni gubici (gubici zbog savijanja kablova tokom instalacije).

Zbir svih gubitaka koji se javljaju u dijelu optičke mreže predstavlja proračun energije prigušenja. Osim toga, u proračunima treba uzeti u obzir i operativnu rezervu (dodatni spojevi i umetci vlakana tokom popravki).

Pasivni optički mrežni proizvodi i komponente

Glavni proizvodi i komponente pasivne optičke mreže uključuju:

• optički kablovi okosnice, distributivne mreže i pretplatničkog ožičenja;
• optički unakrsni spoj visoke gustine za instalaciju na telefonsku centralu (ODF OLT);
• optički razvodni ormari (ODC);
• optičke razvodne kutije (ODB);
• optičke pretplatničke utičnice (RA);
• optički razdjelnici (razdjelnici);
• WDM multiplekseri i atenuatori;
• razni patch paneli i dodaci.

Zaključak

Izgledi za dalji razvoj mreže uvelike su određeni kompetentnim pristupom strateško planiranje implementacija PON mreže.

Veliki razvoj mreže određen je stepenom efikasnosti pilot zona za izgradnju PON mreže.

Danas su stručnjaci Foxes-com doo, akumulirajući pozitivno iskustvo u razvoju projekata izgradnje PON mreža, otvoreni za saradnju sa telekom operaterima u cilju utvrđivanja optimalnih rješenja i izgradnje modernih i kvalitetnih mreža koje mogu zadovoljiti sve potrebe korisnika. u budućnosti.

Regulatorni dokumenti

TKP 206 - 2009 (02140) Pravila za tehnički rad linijsko-kabelskih konstrukcija pretplatničkih vodova lokalnih telefonskih mreža
TKP 212 - 2010 (02140) Pravila za mjerenje magistralnih, intrazonalnih i lokalnih optičkih dalekovoda

Mjerenje pasivnih optičkih mreža u toku izgradnje

U fazi izgradnje PON-a potrebno je izvršiti sljedeća mjerenja: nia:

Incoming control;
- izgradnja i montaža.

Prije pokretanja vrši se ulazna kontrola parametara mrežnih komponentigrađevinski otpad. Provjerava se usklađenost parametara optičkog kabela (FOC), kabela i optičkih razdjelnikai drugih uređaja na deklarirane vrijednosti.

Mjere izgradnje i instalacije uključuju:

Dvosmjerno mjerenje ORL (Optical Return Loss) - slabljenje refleksije u optičkom vlaknu;
- dvosmjerno mjerenje optičkog gubitka između dva terminala tačke;
- dvosmjerna karakterizacija linija.

Na montiranom PON-u, ORL bi trebao biti veći od 32 dB.Međutim, u fazi izgradnje preporučuje se uzimanje opšti nivo ORL zainstalirana PON mreža najmanje 40 dB, što će izbjeći degradaciju signala la u buducnosti. Za testiranje PON infrastrukture potrebno je obezbijediti bodove poduključivanjem odgovarajućih mjernih instrumenata. Ove tačke moraju bitiopremljeni su odvojivim priključcima.

Moguće priključne tačke za mjerne instrumente prikazane su u crtanje

U optičkoj razvodnoj kutiji (ODB) povezivanje mjernih instrumenata moguće je samo u servisuzbog upotrebe odvojivih priključaka u njima.Testiranje linije od tačke do tačke treba izvršiti na svakomizgrađen PON segment. Konkretno, nakon polaganja glavnog optičkog optičkog kabla natreba ispitati priključke aktivne opreme i razdjelnikapovezivanje svih optičkih vlakana između izlaza optičkog razvodnog okvira visoke gustine (ODF - Optical Distribution Frame) na telefonskoj centrali i njihovih krajeva u montiranom optičkom razvodnom ormanu (ORSH). Mjerenja slabljenja moraju se izvršiti u oba smjera na tritalasne dužine: 1310, 1490 i 1550 nm.Određivanje gubitaka i povratnih refleksija na portovima razdjelnikapronađen nakon njegove instalacije u ORSH-u. Testiranje od tačke do tačke trebalo bi da budete vije kompletan između svakog izlaznog porta razdjelnika i OLT-a. U slučaju ugradnjeetažno ORK testiranje mora se izvršiti između svakog pretplatnikazavršava na ORK i OLT.Tokom izgradnje preporučuje se dvosmjerno uklanjanjekarakteristike linije, odnosno reflektogram montiranog PON-a sa razdjelnikom od stanice do pretplatnika.Reflektogram bi trebao prikazati sljedeće parametre: gubitak optičke linije na tri talasne dužine, ORL.Svi izmjereni PON parametri moraju odgovarati izračunatoj vrijednosti.

Prihvatna mjerenja

Prihvatljiva mjerenja optičkih parametara pasivne optičke mreže provode se u sljedećem obimu:

Mjerenje optičke snage na izlazu odašiljačkih uređaja;
- mjerenje slabljenja u optičkoj linearnoj putanji.

Mjerenje optičke snage na izlaznim portovima optičkih predajnika i na ulaznim portovima optičkih prijemnika OLT i ONT trenutno se vrši direktno puštanje u rad na ovoj opremi.Mjerenje optičke snage predajnika u ODF-u nakon WDM multipleksora vrši se na talasnoj dužini od 1490 nm (OLT emiter) i 1550 nm (predajnik TV signala). Ako dobivene vrijednosti ne odgovaraju projektnim podacima, mjerenja se provode direktno na izlazu oba predajnika, kao i na izlazu optičkog pojačala. Također se mjere ulazne snage OLT i ONT optičkih prijemnika.

Snaga na izlazu WDM multipleksera mjeri se uređajem koji ima ugrađene filtere za zasebno mjerenje svake valne dužine, budući da će konvencionalni mjerač snage pokazati određenu ukupnu vrijednost koja ne karakteriše različite predajnike. Fotodetektor ima prilično dobar širokopojasni opseg i detektuje svu upadnu optičku snagu u opsegu talasnih dužina 1200÷1650 nm. Međutim, osjetljivost fotodetektora na različitim valnim dužinama je neujednačena.

Ukupno slabljenje se također mjeri za sve grane PON-a. Kada se dobije vrijednost gubitka koja je veća od izračunate vrijednosti, vrijednost gubitka signala se mjeri na pojedinačnim tačkama mreže.U nedostatku kalibriranog izvora zračenja u obliku zasebnog instrumenta, OLT predajnik (na 1490 nm) ili optički predajnik televizijskog signala (na 1550 nm) može se koristiti za mjerenje slabljenja u različitim točkama na PON-u. S obzirom da je njihovo zračenje praktično kontinuirano, prvo se mjeri nivo snage na izlazu predajnika, a zatim u datoj tački u mreži. Razlika između ovih nivoa (u dB) će pokazati slabljenje mjerenog dijela mreže.

Interakcija telekomunikacionih operateraprilikom pružanja PON usluga

Moguće tačke interakcije između telekomunikacionih operatera u spojukorištenje PON-a prikazano je na slici

Tačka interkonekcije 1 - pružanje mogućnosti od strane operatora A operateru Bpružanje pretplatniku usluga za prenos glasa, podataka, IP televizije u kanalu prenosadavanje podataka od operatera A;
Tačka interkonekcije 2 - pružanje mogućnosti od strane operatora A operateru Bpružanje pretplatnika usluga emitovanja televizijski programi na digitalnom kanaluprijenos podataka operatera A;
Tačka priloga 3 - dodjela od strane operatora A operateru B pojedinačnih OB-ova u maglavni kabl operatera A;
Tačka interkonekcije 4 - obezbjeđivanje distribucije od strane operatera A do operatera Bprivatne i pretplatničke oblasti operatera A, ili dodjela od strane operatera A (vlasbilo koga ili vlasnika distributivnog područja) operateru B pojedinačnih OB-a u distribucijikabl za livenje.

Operator A je glavna operativna organizacija PON-a,operater B - operater lizinga.

Problemi u izgradnji PON-a i metode za njihovo rješavanje.

Proračun budžeta optičke snage i budžeta gubitaka.

Da bi se kompetentno izgradilo PON stablo, potrebno je, prije svega, uzeti u obzir optičke gubitke koje donosi pasivna oprema. Teoretski, PON može pokriti područje u radijusu od 20 km. U praksi, sve zavisi od budžeta gubitaka na određenoj grani stabla. Za proračune je potrebno voditi se najgorim pokazateljima slabljenja, osjetljivosti i snage zračenja predajnika.

Obično se u proračunima koriste tablice slabljenja za razdjelnike, uzima se slabljenje od 0,05 dBm pri zavarivanju, 0,36 dBm/km slabljenje u vlaknu na talasnoj dužini od 1310 nm (za 1550 nm, slabljenje u vlaknu je 0,22 dBm na mehaničkom spoju), pri mehaničkom spoju je slabljenje 0,22 dBm uzeto jednako 0,5 dBm, slabljenje na krivini varira od 0,15 dBm do 7 dBm ili više (ova pozicija se mora mjeriti uređajem na licu mjesta).

Zatim morate mentalno "proći" kroz gotov projekat, ističući i sumirajući mjesta na kojima postoje elementi koji unose slabljenje u liniju. Rezultirajućoj vrijednosti dodajte slabljenje na vlaknu duž cijele dužine od najudaljenijeg pretplatnika do OLT-a. Tako se može izračunati budžet za gubitak PON-a.

Sljedeći korak je izračunavanje budžeta optičke snage, ali se može uzeti jednak 30 dBm (proizvođač garantuje budžet optičke snage jednak 30 dBm). Sve preko 30dBm mora biti testirano.

Ako je budžet za gubitak manji od budžeta za napajanje, stablo će biti operativno, inače može doći do problema.

Posebno treba napomenuti da pri proračunu PON-a, koji koristi CATV i zavarene razdjelnike, treba uzeti u obzir datelevizijski signal ima moć od 7dBm(formirani od jeftinih modela male snage)do 24dBm(skupi predajnici ili EDFA pojačala), ali uključenotelevizijski prijemnik(zasebno ili kao dio ONU) ovaj signal mora doći saminimalna snaga -12dBm. Stoga, kada koristite zavarene razdjelnike, trebate biti izuzetno oprezni i preračunavati PON stablo svaki put prije nove veze kako biste bili sigurni da svaki pretplatnik ima isti signal i da ne prelazi osjetljivost televizijskog prijemnika.

Klijent ima slab signal.

Ako se prilikom instaliranja ONU-a (ili ponovnog uključivanja/ponovnog pokretanja na strani klijenta) nije mogao registrovati na mrežu, postoji velika vjerovatnoća da je valovod u smjeru klijenta oštećen i da signal slabi iznad izračunatog vrijednost (i svakako iznad PON optičkog budžeta). Oštećenje može biti uzrokovano nekvalitetnim zavarivanjem ili slučajnim savijanjem vlakna na jedinici za podjelu, ili od strane uljeza.

Da biste riješili ovaj problem, prvo morate provjeriti status svih ONU-ova na razdjelniku pretplatnika na koji je problematični ONU povezan. ONU vam omogućava da pratite nivo signala na njegovom prijemniku, kao i snagu njegovog predajnika, šaljući ove podatke OLT-una zahtjev. Ako svi pretplatnici imaju problem, pomaknite se prema roditeljskom čvoru stabla, proširujući radijus pretraživanja i provjeravajući na kojem nivou „gniježđenja“ problem postoji.

Čim se pronađe razdjelnik koji ima određeni problematični izlaz, a ostali rade, smatrajte da je problem riješen. Sa vjerovatnoćom od 95% ovaj problem se nalazi na grani koja povezuje dva čvora: roditeljski poluradni i podređeni neradni. Ovu liniju je prilično lako "osvijetliti" reflektometrom ako je PON izgrađen na konektorima, a to nije nimalo lako učiniti ako je drvo "zavareno" (presiječemo kabel, zavarimo konektor, sjajimo ga reflektometrom, a onda sve popravi).

Prije svih gore navedenih „čučnjeva“, potrebno je provjeriti ONU ispravnost laserskog primopredajnika (ko zna?).

Nekontrolisano zračenje u drvetu na talasnoj dužini od 1310 nm.

Postoje situacije kada je ONU u kvaru (to se događa izuzetno rijetko) i kontinuirano emituje u pasivnu mrežu na talasnoj dužini od 1310 nm, ili je nesavjesni korisnik u stablo umjesto svog ONU-a uključio medijski pretvarač, koji emituje na iste talasne dužine (1310 nm). U ovim slučajevima (i u slučaju kvara hardvera i u slučaju sabotaže), efekat je isti: zračenje je stalno prisutno u uzvodnom dijelu stabla, sprečavajući druge ONU da prenose podatke OLT-u. Kao rezultat, stablo ne funkcionira.

Postoje dvije opcije za rješavanje problema.Prvo- hodajte nogama po svakoj kući u nadi da ćete pronaći grešku ili nekim čudom prepoznati uljeza. Ova opcija će se morati implementirati akoPON konstruisan metodom zavarivanjabilo šta što iole podsjeća na vlakna. Ako postoji najmanje 20 klijenata, rješavanje problema može potrajati sedmicama.

Drugoopcija koju koriste oni koji su gradiliPON pomoću konektora- lokalizacija zračenja uzastopnim gašenjem grana drvećaod "korijena" do "lišća".Redoslijed radnji je sljedeći:

Na korijenskom razdjelniku isključite (i da budete sigurni, provjerite prisustvo radijacije) repove koji se spuštaju “dolje” po stablu;

Ponavljajte sve dok se problem ne lokalizira na posljednji (udaljeni/najniži u hijerarhiji) djelitelj - tada je sve jasno. Isključujemo sekvencijalno klijentske veze na ovom razdjelniku dok ne pronađemo izvor zračenja.

Namerno oštećenje kabla.

Ponekad se desi da konkurenti preseku kabl - uvek popularan metod borbe za kupce. Ali češće (posebno u udaljenim područjima) lokalni stanovnici režu kabel radi zarade.

Da bi se spriječili napadi na imovinu kabela, potrebno je naseljeno područje, objasnio lokalnim lovcima na blago da “U ovom crnom kablu nema plemenitih ili drugih rijetkih zemnih metala, a njegov sadržaj nije pogodan čak ni za podvezivanje paradajza.” Ako je moguće, pokažite javnosti komad kabla i njegov sadržaj. Malo je vjerojatno da će vas to zaštititi od značajne sabotaže, ali će obeshrabriti određeni broj vlasnika bočnih rezača.

Poplava.

Poplave su problem svake gradske mreže. Najčešće su poplavljeni uređaji sa izgorjelim portovima, rjeđe - korisnički računari zaraženi virusima. Namjerno mogu preplaviti i korisnici koji izražavaju neku vrstu društvenog protesta (ajmo to diplomatski nazvati) ili koji imaju neku korist od neoperativnosti mreže. Glavni problem poplava je nemogućnost daljinskog doprema do opreme za plavljenje ili logičke lokalizacije izvora.

Spaljene luke su uglavnom urbani problem i samo su djelimično povezane s PON-om. Kao što znate, što je bakreni provodnik duži, to se na njemu indukuje više elektromagnetnih polja. PON stablo je izgrađeno na optičkim vlaknima i, kao rezultat, na njega ne utiču smetnje od grmljavine. Problem može nastati samo ako je nekoliko korisnika, geografski udaljenih jedan od drugog, povezano na jedan ONU pomoću bakra.

Sa poplavama i virusima sve je jasno: prvi uživaju demokratske slobode, drugi ignorišu sve zakone robotike. Metode za borbu protiv obje su poznate, ali prvo morate lokalizirati štetnu aktivnost.

Sve je jednostavno u PON-u. Kao što je gore pomenuto, PON je centralno kontrolisan sistem. Svi streamovi koji dolaze od klijenata dolaze samo na OLT. Samo OLT može dati dozvolu ONU-u za prijenos podataka, a samo OLT može zabraniti bilo kakav kontakt između ONU-a i vanjskog svijeta. Nedostatak aktivne opreme u PON stablu uvelike olakšava borbu protiv poplava - ne stvaraju se presedani sa beskonačnim prosljeđivanjem paketa s pogrešnim kontrolnim zbrojima između dva susjedna komutirajuća čvora, a tu nema ni prelivanja bafera.

OLT je uvijek povezan na uređaj višeg nivoa (na primjer, L3 ruter), tako da mu je pristup uvijek dostupan. Upstream uređaj nije pod utjecajem preplavljenja klijenata u PON stablu, budući da OLT dodjeljuje određeni vremenski odsječak svakom ONU-u i dozvoljava/zabranjuje njegovo emitiranje, što znači da ONU ne može nekontrolirano "preplaviti" OLT port i uzvodni uređaj sa paketi. Slična situacija se dešava sa saobraćajem koji beskonačno "šeta" mrežom: on jednostavno neće postojati, jer svaki ONU ima pristup svojim susednim klijentima samo preko OLT-a.

Proces nadgledanja mreže (da bi se logički otkrio izvor poplave) može se organizovati preslikavanjem optičkog porta (na kome „visi“ celo drvo) u bakarni i povezivanjem bakrenog porta sa računarom na kojem je specijalizovan softver (za na primjer, TCPDUMP) je instaliran.

Osim toga, kako bi zaštitio mrežu od virusne aktivnosti, što uključuje nekontrolisano širenje MAC adresa, OLT sadrži funkcionalnost koja zabranjuje određenom (ili svim) ONU-u da ima više od N aktivnih MAC adresa u isto vrijeme.

Primjena mjerne opreme u PON-u.

Za mjerenje optičkih performansi u PON-u, najbolje je koristiti najjednostavniji mjerač optičke snage (na primjer, MT1113C). Njegova funkcionalnost je sasvim dovoljna da izmjeri nivo signala koji ulazi u stablo (ili njegovu granu) s jedne strane i nivo izlaznog signala s druge strane. Samo visokokvalificirani stručnjak može izračunati slabljenje u određenom intervalu (nivo obrazovanja osobe koja je sposobna izračunati A-B mora biti nevjerojatno visok - imajte to na umu!), ali ništa se ne može učiniti u vezi s tim: jednom kada se udubite u Hi-Tech tehnologija, budite Molimo, prepustite posao sa tehnologijom profesionalcima!

Upotreba standardnog reflektometra u PON-u ograničena je na raspone između razdjelnika (pronalaženje lomova u grani ili provjera kvaliteta zavarenih spojeva). Standardni reflektometar neće moći "osvijetliti" cijelo drvo - nakon prvog razdjelnika očitanja će se pretvoriti u "kašu". Treba uzeti u obzir i činjenicu da prilikom mjerenja raspona „odozdo prema gore“ duž topologije stabla ne bi trebalo biti zračenja u vlaknu, što znači da morate ili isključiti OLT modul (čime se „spušta“ cijeli drvo) ili isključiti određenu granu stabla (nezadovoljstvo pojedinih kupaca je očigledno). Prilikom mjerenja grane stabla od čvora do čvora “od vrha prema dolje” (od korijena do grana), ne bi trebalo biti problema sa neželjenim zračenjem u vlaknu – ONU-ovi su “nečujni” sve dok im OLT ne dozvoli emitiranje.

Vrijedi napomenuti da na tržištu postoje reflektometri koji mogu "ispitati" PON, ali možda neće biti pri ruci u pravo vrijeme.

Relativno nedavno, na tržištu mjerne opreme pojavio se uređaj glasnog naziva "prolazni mjerač snage". Ovaj uređaj se "siječe" u PON stablo i pokazuje snagu zračenja koja prolazi kroz njega. Neki prodavači pozicioniraju ovaj uređaj kao “panaceju za sve probleme u pasivnom drvu”.

U stvari, jedina stvar koja razlikuje „prolazni merač“ od „samo merača“ je mogućnost merenja nivoa izlaznog signala ONU-a. Zapamtite „tok svesti“ iznad: „ONU je „tihi ” dok mu OLT ne dozvoli emitovanje...”. A ako se kabl preseče, onda OLT nikada neće dozvoliti da se emituje.

Da li je potrebna izmjerena snaga prijenosa ONU? Teoretski, da, ko ne želi da zna sve detalje o svojoj imovini?! U praksi, ovo znanje se može u potpunosti odbaciti: ako ONU nije registrovan u stablu gdje već postoje ispravno funkcionalni ONU-ovi, tada postoje samo dvije opcije.

Opcija br. 1 je najjednostavnija: loša veza od razdjelnika pretplatnika do pretplatnika. Provjerava se slabljenje u problematičnom području i upoređuje se s indikatorima „šestog čula“. Ako (osjećaj) sugerira da postoje problemi s vezom, potrebno ih je eliminirati.

Ako je sve u redu sa vlaknom, onda opcija br. 2: ONU ne radi. Da, da, neispravan! Da, čak i kineski ONU (standard kvaliteta širom svijeta) ponekad imaju nedostatke. U ovom slučaju, poznavanje ili nepoznavanje koliko slabo emituje ONU predajnik neće ni na koji način uticati na odluku da se neradni uzorak vrati dobavljaču kako bi ga zamijenio ispravnim.

Postoji još jedna metoda za mjerenje optičkih signala u PON stablu. Zasnovan je na činjenici da je svaki ONU u mogućnosti da OLT-u pruži informacije o snazi ​​svog predajnika i nivou signala na njegovom prijemniku. OLT, zauzvrat, može pružiti iste informacije o svojim optičkim portovima. Koristeći ovu funkciju, možete pratiti stablo koje već radi.

GEPON tehnologija

IN ovaj materijal Govorićemo o tehnologiji i opremi za organizovanje pasivnih optičkih mreža - Pasivna optička mreža, PON. Glavne razlike između PON-a i klasičnih optičkih komunikacijskih kanala su upotreba pasivne opreme - optičkih razdjelnika - za agregaciju prometa i veliku gustoću portova.

Nije tajna da zahtjevi potrošača za brzinom dostave informacija sa Interneta eksponencijalno rastu. Danas u većim gradovima 10 Mbps je sasvim normalno. Razlozi za ovaj proces dugo su ostali nepromijenjeni – prijenos glasa i videa, multimedija, televizija (u u poslednje vreme također u verziji visoke rezolucije). Ali bitrate se stalno povećavaju.

Značajan dio troškova bilo kojeg projekta provajdera snosi kablovska infrastruktura. Štoviše, ovo uzima u obzir ne samo cijenu kabela, već i njegovu instalaciju, koja, ako se radi u postojećoj infrastrukturi, može biti vrlo visoka. I naravno, želim da investicije traju dugo, da ne zahtijevaju česta ažuriranja i da imaju dobru zalihu potrebnih parametara. Sa ove tačke gledišta, optički komunikacioni kanali danas su najproduktivniji i „dugo-dometni“ način za obezbeđivanje mrežnih veza između uređaja. Istovremeno, klasična arhitektura pretpostavlja topologiju “point-to-point”, kada svaka linija ima svoje namjenske portove sa svake strane, a ako je potrebno kreirati “grane”, instalaciju aktivne opreme u čvor je potrebno. Dakle, može se najuspješnije koristiti za pojedinačne međugradske linije.

Međutim, u nekim situacijama topologija stabla može biti prikladnija, što je zanimljivo sa stanovišta skalabilnosti i smanjene ukupne dužine kablova koji se polažu. PON je baš pogodan za takve projekte. U Rusiji su se mreže ovog tipa pojavile dosta davno, prije više od pet godina.

I povećanje broja povezanih korisnika i početak prvih ruski projekti klasa vlakana do svakog doma (Fiber To The Home, FTTH), zasnovana na PON-u, pokazuje da je tehnologija zaživjela u našoj zemlji.

Struktura PON mreže

PON mreža se sastoji od nekoliko elemenata - prekidača na komunikacijskom čvoru, komunikacionih linija sa pasivnim razdjelnicima na mrežnim čvorovima i modema na strani pretplatnika. Svaki modem prima sve pakete od komutatora, a za vrijeme prijenosa koristi se multipleksiranje vremenskog okvira.

Prijenos podataka u prednjem kanalu

Prijenos podataka u povratnom kanalu

Kompanija ZyXEL danas nudi opremu EPON (IEEE 802.3ah) standarda, koja se naziva i GEPON.

IN sadašnji trenutak oprema je uključena u nekoliko projekata, kao i u testiranju kod provajdera širom Rusije. O tome ćemo dalje razgovarati. Imajte na umu da se drugi standardi ove vrste mreže razlikuju po brzini i drugim tehničkim karakteristikama.

Prekidač vam omogućava da povežete do 32 ili čak 64 pretplatnika preko jednog vlakna (jedan port). Ukupna brzina prijenosa podataka (koja je podijeljena između pretplatnika) je 1,25 Gbit/s. Dalji razvoj EPON-a u narednim godinama također nudi prelazak na brzine od 10/1 Gigabit/s i 10/10 Gigabit/s. Sljedeće godine očekuje se usvajanje radne verzije standarda 10G EPON, a prvi pilot projekti mogli bi započeti 2010. godine.

Sa zakašnjenjem od dvije do tri godine planiran je prelazak na 10-gigabitne brzine i GPON tehnologije.

Za prijem i prenos koriste se laseri različitih talasnih dužina - 1490 nm za prenos i 1310 za prijem. Po potrebi je moguće dodati analogne kablovske kablove kanalu. televizijski kanali(100 ili više), koji su modulirani laserom od 1550 nm. Ovisno o specifičnom dizajnu mreže i korištenoj opremi, ukupna dužina kanala može biti do 20 km.

Multiservisna mreža bazirana na GEPON tehnologiji

Kabl je položen sa priključka prekidača u obliku drveta. Razdjelnici ugrađeni u čvorove izuzetno su nepretenciozni - ne zahtijevaju napajanje, konfiguraciju i upravljanje, ormare za grijanje, jeftini su i vrlo kompaktni. Ovo omogućava njihovo postavljanje, na primjer, u postojeće telefonske razvodne ormare.

Splitter

Najjednostavniji krajnji uređaji su pretvarači vlakna u kabl sa ugrađenim filterom MAC adrese. Kada koristite televiziju, u modem se instalira još jedan prijemnik, a na TV se izlazi običan visokofrekventni kabel.

Za zaštitu informacija moguće je koristiti šifriranje (AES128) svih poslanih paketa. Tehnologija ne dozvoljava direktnu komunikaciju između pojedinačnih pretplatnika koji se nalaze na istom portu komutatora - podaci od jednog pretplatnika mogu doći do drugog samo preko GEPON prekidača, koji prenosi uzvodne tokove podataka na talasnoj dužini od 1310 nm u nizvodni tok na talasnoj dužini od 1490 nm. Dodatna prednost sa sigurnosne tačke gledišta je korištenje isključivo pasivne opreme na liniji, što otežava presretanje.

Od pozitivni aspekti PON treba napomenuti:

• minimalna upotreba aktivne opreme;
• minimiziranje kablovske infrastrukture;
• niska cijena održavanja;
• mogućnost integracije sa kablovskom televizijom;
• dobra skalabilnost;
• velika gustina pretplatničkih portova.

Istovremeno, kada se razmatra tehnologija, potrebno je uzeti u obzir njene karakteristike, posebno u poređenju sa linijama od tačke do tačke: širina pojasa koji se deli između pretplatnika, zajedničko okruženje možda neće odgovarati klijentu od bezbednosne sa stanovišta, pasivni razdjelnici otežavaju dijagnosticiranje optičke linije, uticaj kvara može biti oprema jednog pretplatnika za rad ostalih, manje koristi ako se prodaju u fazi izgradnje.

Oprema

ZyXEL-ova GEPON linija proizvoda sastoji se od tri prekidača i tri modema. Junior model prekidača ima osam GEPON portova i osam odgovarajućih Gigabit Ethernet portova (imajte na umu da se na njih ne mogu povezati gigabitni uređaji sa nižim brzinama). Na svaki optički port se može povezati do 32 modema, što rezultira 256 pretplatnika po uređaju. Svi konektori se nalaze na prednjoj strani uređaja - 8xPON, 8xGigabit, konzola, 10/100BaseT vanmrežna kontrola i napajanje. Ovdje se nalazi i dugme za resetovanje uređaja. Svi portovi imaju skup indikatora za određivanje trenutnog statusa. Ima ugrađeni gigabitni L2+ prekidač (neblokirajuće prebacivanje sa propusnošću od 24 Gbit/s, brzinom prebacivanja okvira od 17,8 miliona paketa/s) i četiri kombinovana 1000Base-T/SFP porta. Ova opcija se može koristiti za rezervisanje kanala - kada su dva konektora (SC i RJ45) povezana istovremeno, optika radi, au slučaju kvara na optičkom kanalu automatski prelazi na bakar. Napajanje i priključak za konzolu za ovu modifikaciju nalaze se na stražnjoj ploči. Ovi modeli se izrađuju u standardnom kućištu od 1U i preporučuju se za upotrebu u brzorastućim mrežama. Najproduktivniji model je modularni. Njegova šasija od 4,5U pruža prostor za do šesnaest OLC-2301. Svaki takav linearni modul ima GEPON port i kombinovani 1000Base-T/SFP port. Šasija takođe sadrži kontrolni modul i dvostruko redundantno napajanje. Linearni moduli su zamenljivi u vrućem stanju, što pozitivno utiče na jednostavnost održavanja mreže i pouzdanost pružanja usluga. Maksimalni OLT-2300 može podržati 512 pretplatnika. Svi optički moduli prekidača su dizajnirani za radni domet od 20 km.

OLT-1308

Najnovija ažuriranja firmvera za modele OLT-1308/OLT-1308H omogućavaju 64, a ne 32 pretplatnika da rade na jednom kanalu, što značajno smanjuje troškove jedne veze. Za OLC-2301 još ne postoji takva opcija.

Šasija OLT-2300

Svi GEPON prekidači podržavaju STP/RSTP protokole i mehanizme za određivanje prioriteta saobraćaja i virtuelno umrežavanje (uključujući Port Based i 802.1Q). Efikasnost multicast emitovanja je obezbeđena podrškom za IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping i MVR. RS-232 i 10/100Base-TX portovi su predviđeni za kontrolu. Prekidači se mogu konfigurisati preko web interfejsa (SSL je podržan, može se instalirati do pet naloga, primeri snimaka ekrana su , , ), telnet, SSH, FTP ili konzolni port. Brojevi portova svih usluga mogu se mijenjati. Moguće je ograničiti pristup putem IP adresa. Web interfejs ima ugrađen sistem pomoći.

Uređaj automatski pronalazi sve povezane pretplatničke modeme i omogućava vam da im dodelite određene profile. Oni uključuju postavke za brzinu, filtriranje, VLAN, prioritete i druge parametre. Može se koristiti 802.1x protokol za autentifikaciju.

Prekidači također omogućavaju praćenje fizičkog stanja - provjeravaju se temperature, brzine ventilatora i naponi. Za velike mreže, svičevi će imati koristi od SNMP podrške i kompatibilnosti sa NetAtlas EMS sistemom upravljanja. Pored toga, moguće je kombinovati uređaje u klastere za opšte upravljanje.

ZyXEL trenutno nema modele sa ugrađenim CATV injektorima. Međutim, za miješanje TV signala u optički kanal, možete koristiti eksterne razdjelnike i koaksijalne/optičke medijske pretvarače.

ONU-631HA

Prvi model pretplatničkog GEPON modema je . Radi u bridge modu, jednostavan je za održavanje i kontroliše ga isključivo provajder koristeći poseban protokol. Za korisnika nudi standardni Gigabit Ethernet port. Postoje dvije modifikacije modema - sa indeksima -11 i -12. Prvi radi na udaljenostima do 10 km, a drugi - do 20 km. Kućište je izrađeno od tamne plastike na prednjoj ploči (napajanje, PON, LAN, LAN brzina, duplex). Sa stražnje strane nalaze se dva mrežna porta (optički i bakreni) i ulaz za napajanje (12 V 1,5 A). Ovaj model je pozicioniran za povezivanje korporativnih pretplatnika i proširenja mreže operatera.

ONU-634HA

Drugi model je interesantniji za povezivanje kućnih korisnika - ima ugrađen centralno upravljani 4-port switch sa VLAN 802.1Q vezom za Fast Ethernet portove. Kao i 631, potpuno je konfigurisan od strane provajdera, što smanjuje troškove održavanja. Sada postoje i uzorci ONU-634FA - četiri mrežna porta i izlaz za kablovsku TV, koji vam omogućava da direktno povežete običan TV sa GEPON modemom.

ONU-634FA

Za izgradnju mreže trebat će vam i razdjelnici ( približni trošak- od 400 rubalja za 1×2 do 4000 rubalja za 1×8, postoje i modeli 1×32), monomodni optički kabl (cijena je jednaka cijeni UTP kabla: cijene vlaknastog kabla počinju od 7 -8 rubalja po metru) i konektori (od 100.140 rubalja po priključku).

Testiranje opisane opreme u sklopu prekidača OLT-1308 i modema ONU-631A obavljeno je na ZyXEL testnom mjestu korištenjem Ixia Chariot test paketa. Rezultati za istovremeni rad jednog, dva i tri klijenta prikazani su u tabeli (paketi maksimalne veličine, Mbit/s). Modemi su povezani na jedan od portova komutatora preko jednog razdjelnika. Vidi se da su u slučaju maksimalnog opterećenja brzine ravnomjerno raspoređene na sve klijente. Napomenimo visoka efikasnost prijenos podataka, uključujući način rada nekoliko klijenata - ukupna brzina se praktički poklapa s maksimalnom mogućom.

Općenito, može se primijetiti da tehnologija nije teška za postavljanje i rad i radi prema specifikacijama. Brzine odgovaraju onima poznatim iz gigabitnih bakrenih mreža.

Zaključci

Tehnologija GEPON može se uspješno koristiti za organiziranje optičkih komunikacijskih kanala do pretplatnika, a posebno je efikasna ako postoje ograničenja u polaganju kablova i instaliranju aktivne opreme na liniji. Učinkovitost ovog rješenja ovisi o mnogim faktorima i svakako je nemoguće jednoznačno reći da je ovo najbolja opcija, sve je određeno specifičnim zahtjevima kupca. Međutim, napravljene procjene nam omogućavaju da zaključimo da čak i danas, u nekim slučajevima, troškovi povezivanja kućnih pretplatnika putem optičkih vlakana možda ne prelaze 500 dolara.

Što se tiče opisane opreme, ZyXEL danas nudi punu liniju GEPON uređaja koji vam omogućavaju stvaranje optičkih mreža bilo kojeg obima sa svim potrebnim kontrolnim sistemima i tehnologijama za poboljšanje pouzdanosti.