Acasă PON

(rețele optice pasive) este o familie de tehnologii promițătoare și în dezvoltare rapidă pentru accesul în bandă largă cu servicii multiple prin fibră optică. Esența tehnologiei PON derivă din numele său și constă în faptul că rețeaua sa de distribuție este construită fără utilizarea componentelor active: ramificarea semnalului optic într-o linie de comunicație optică cu o singură fibră se realizează folosind splittere de putere optice pasive - despicatoare. Index " X

„implica tehnologii GPON, GePON și așa mai departe.

GePON vs GPON

Astăzi, 2 tehnologii PON s-au răspândit și producătorii de echipamente de telecomunicații oferă dispozitive pentru: GPON
(Gigabit PON) - ITU G.984; GEPON

(Gigabit Ethernet PON) - IEE 802.3ah.
Principalele diferențe dintre GPON și GEPON sunt lățimea de bandă mai mare în aval (DownStream, DS) pentru GPON: 2,5G față de 1,25G pentru GEPON. Și, de asemenea, o structură de cadru diferită: în GEPON este cât se poate de similar cu Ethernet, în timp ce în GPON este mai complex și amintește mai mult de SDH.

Există un alt tip de PON: TurboGEPON. Aceasta este o tehnologie nestandardizată (se bazează pe IEEE 802.3ah). Principala diferență față de GEPON este banda DS crescută la 2.5G.

În GEPON, pachetele Ethernet sunt transmise în formatul lor nativ prin rețeaua PON. Într-o rețea GPON, transmisia de date necesită două straturi de încapsulare. În primul rând, fluxurile de informații ale rețelei telefonice (TDM, E1/T1) și cadrele Ethernet sunt „împachetate” în cadre GEM (GTC Encapsulation Method) cu o lungime variabilă a sarcinii utile, care au un format asemănător GFP (Generic Frame Procedure, ITU-T G). .7401). În al doilea rând, celulele ATM și cadrele GEM sunt încapsulate împreună în cadre GTC, care sunt transmise în cele din urmă prin rețeaua PON. Tehnologia GEM implementează fragmentarea cadrelor, care este absentă în tehnologia GEPON, ceea ce reduce eficiența utilizării lățimii de bandă.

Avantaje și dezavantaje ale celor două tehnologii

Probleme de bază în proiectarea rețelelor optice pasive

Utilizarea fibrei optice în rețeaua de acces abonaților a devenit posibilă datorită dezvoltării tehnologiilor de rețele optice pasive (PON - Passive Optical Network), dintre care în prezent sunt utilizate două tipuri:

• GPON este o continuare a tehnologiei BPON, standardul ITU-T G.984.1—G.984.3.
• GEPON este o continuare a tehnologiei EPON, standardul IEEE 802.3ah.

Ca topologie pentru accesul abonaților folosind tehnologia PON, astăzi avem în vedere construirea unei rețele optice folosind splittere optice pasive (splitters).

Utilizarea tehnologiei PON pentru construirea de rețele de acces abonaților în orașele rusești este cea mai acceptabilă soluție, ținând cont de densitatea clădirilor rezidențiale urbane, tipurile și tipurile de case și starea infrastructurii. operare tehnică, structuri de cabluri liniare (de exemplu, canale de cabluri).

Caracteristici ale construirii unei rețele optice de acces pentru abonați

Principiile de proiectare și construcție a unei rețele optice de acces de abonat au similitudini cu construcția unei rețele de abonat pe un cablu cu conductori de cupru.

Dat fiind nivelul insuficient de elaborare cadrul de reglementare reglementarea problemelor construirii unei reţele de abonaţi pe baza tehnologie nouă folosind un cablu optic, ar trebui să utilizați la maximum evoluțiile existente în construirea unei rețele similare pe un cablu cu conductori de cupru.

Principalele caracteristici ale construirii accesului abonaților pe cablu optic și utilizării tehnologiei PON sunt:

• nevoia de manipulare atentă a fibrei atunci când lucrați cu ea;
• existenţa unor cerinţe pentru special formare profesională specialisti service operare care se ocupa de probleme de pozare, instalare si reparare a cablurilor optice atat direct pe linia de comunicatie (in puturi de cablu, pe suporturi pentru linii aeriene), cat si pe diverse dispozitive de distributie;
• necesitatea dezvoltării unui mecanism special pentru efectuarea lucrărilor de recuperare în caz de urgență și de prevenire, tehnici de măsurare, menținerea certificării și înregistrărilor tehnice;
• utilizarea unei abordări speciale a utilizării și amplasării aparatelor de comutare în clădirile rezidențiale;
• cerințe pentru abilități speciale în calcularea capacităților cablurilor și a parametrilor de atenuare, distribuția optimă a splitterelor optice și plasarea acestora în dispozitivele de distribuție.

În același timp, principiile abordare sistematică atunci când se construiesc secțiuni principale și de distribuție ale rețelei optice, acestea trebuie să rămână neschimbate și să includă luarea în considerare a perspectivelor de concentrare și dezvoltare a zonelor rezidențiale, conexiunea optimă la centrala telefonică automată, caracteristicile rutelor existente de canalizare prin cablu (sau VLAN) și utilizarea diferitelor metode de redundanță a rețelei.

Schema de comunicare

Proiectarea unei rețele PON începe cu identificarea nodurilor de rețea pe care vor fi amplasate echipamente active și din care se va construi o rețea de cablu până la apartamentele abonaților.

ATS conține un nod de rețea, a cărui zonă de serviciu este determinată în principal de aria de acoperire a rețelei PON. Echipamentul gateway PON activ, care este OLT (OLT—Optical Line Terminal), conectează echipamentele terminale ale abonaților la Internet cu alt conținut media pentru a organiza servicii de voce, date și video (serviciu Triple Play).

porturi de intrare PON Echipamentul OLT este conectat la conexiunea încrucișată optică ODF OLT folosind cabluri optice (corduri de corecție) sau microcabluri terminate (cabluri pre-terminate).

Cruce optică conceput pentru distribuția cablurilor în direcții, reîncrucișare (comutație) și conectare la stație cablu optic prin plăci de îmbinare (casete și cutii pentru îmbinări sudate). De regulă, conexiunea optică încrucișată este situată în aceeași cameră PBX (LAC, cross-connect) în care se află rack-ul cu OLT.

Pe secțiunea rețelei PON de la centrala telefonică până la dulapul de distribuție optică (ODR), situat în zona de serviciu a centrală telefonică, se realizează distribuția vertebrate a fibrelor. În rețeaua de distribuție PON de la ORSh la dispozitivele terminale de abonat (ONT, ONU), comunicarea se realizează prin splittere optice pasive (splitere PLC), care sunt instalate în cutii de distribuție optică (ODB) și/sau în dulapuri de distribuție optică (ODC) .

Rețeaua poate utiliza fie un circuit cu un singur nivel (cu o singură treaptă) pentru conectarea splitterelor fără a conecta secvențial splitterele unul după altul, fie un circuit cu mai multe trepte cu plasarea secvențială a splitterelor.Numărul de niveluri în cascadă depinde în principal de atenuarea totală a inserției splitterelor, de raportul de fanout al interfețelor PON ale echipamentului OLT și de cerințele de lățime de bandă pentru fiecare abonat.Cu cât sunt mai puține nivele în cascadă de splitere, cu atât rețea mai simplă accesul abonaților și, în consecință, mai multe oportunități de depanare rapidă a problemelor, îmbunătățirea calității comunicației prin eliminarea posibilelor distorsiuni tranzitorii la transmiterea semnalelor prin mai multe splittere.Pe de altă parte, cascada permite o aranjare mai flexibilă și mai optimă a instalațiilor de comutare și a cablurilor, de ex. construiți în mod optim o rețea de distribuție.

Nod de abonat ONT(ONT(ONU) - Optical Network Terminal (Unit)) conține o interfață optică de intrare PON și poate avea diverse interfețe de ieșire: FXS, FXO, 10/100/1000 Base-T, E1, BRI, RF.

Prezența interfețelor terminale de utilizator specificate, tehnologia și resursele de lățime de bandă fac posibilă utilizarea rețelei PON pentru a conecta diverse rețele departamentale și clienți corporativi.

Date inițiale pentru proiectarea unei rețele PON

Înainte de începerea producției munca de proiectare Următoarele date trebuie obținute de la operatorul de telecomunicații (Client) cu privire la deciziile fundamentale privind construcția părții pasive a rețelei PON:

• date pe zonă sau lista de adrese a clădirilor rezidențiale pentru penetrare prin tehnologia PON, coordonare cu proprietarii de locuințe;
• date privind procentul de acoperire a abonaților cu tehnologia PON în clădirile rezidențiale (pentru case existente și construcții noi, procentul de acoperire poate fi diferit), necesitatea de birouri, întreprinderi departamentale situate în clădiri rezidențiale sau separate;
• date (dacă sunt disponibile) referitoare la necesitatea acces în bandă largă(de exemplu, aplicații pentru o linie ADSL);
• selecție de tehnologie PON (GPON, GEPON) și producător de echipamente OLT active.
• date privind bugetul energetic (atenuarea) interfețelor PON ale echipamentelor OLT active;
• circuitul selectat pentru pornirea splitterelor (un singur nivel sau în cascadă), raportul general de ramificare a splitterelor, alegerea tipurilor specifice de splitere și locația lor de instalare;
• tipuri selectate de conectori optici: LC, SC și altele (de preferință LC/APC, SC/APC);
• soluție pentru capacitatea maximă a portbagajului și a cablurilor optice de distribuție;
• lista producătorilor și furnizorilor de dispozitive și componente pasive, inclusiv conexiuni optice de înaltă densitate pentru instalarea pe centrale telefonice automate;
• furnizori selectați de produse prin cablu și cuplaje optice și tipurile acestora.

Întrebări despre instalarea și conectarea echipamentelor active

Abilitatea de a opera rețeaua pe un nou tehnologie opticăținând cont de puterea echipamentelor de rețea de date existente, topologia rețelei și disponibilitatea conținutului media, necesitatea de a moderniza structura sau modernizarea, sunt de obicei considerate ca un proiect separat.

Pentru a conecta echipamentul activ cu partea pasivă a rețelei, este important să determinați locația instalării OLT pe centrala telefonică.

Alegerea locației de instalare a echipamentelor OLT pe centrală se face pe baza deciziilor privind distanța minimă de la crossover-ul optic, conectarea optimă la interfețele rețelei de date și la sistemul de alimentare și împământare și ușurința întreținerii de către personal.

Probleme de proiectare a rețelei backbone PON

Rețeaua backbone de acces abonaților este elementul principal al întregii rețele pasive. Alegerea corectă sistemele de construire a unei rețele și topologia acesteia, determinarea condițiilor și principiilor de organizare a accesului vor permite optimizarea costurilor de dezvoltare a rețelei în viitor.

Problemele de proiectare pentru o rețea principală PON sunt legate de următoarele principii de bază:

• topologia construirii unei rețele backbone;
• capacitatea maximă a cablurilor trunchi. Tip cablu;
• metode de redundanță pe rețeaua principală;
• metoda de așezare a cablului principal prin clădirea centrală telefonică;
• selectarea și instalarea cuplajelor optice;
• selectarea si montarea cabinetului de distributie optică ORSH. Echipament ORSH.

Considerații de proiectare a rețelei de distribuție PON

Rețeaua de distribuție PON include:

• secțiunea de rețea de la ORSH la intrarea cablului într-o clădire de locuințe - diagrame de aranjare a secțiunilor de distribuție ale rețelei PON;
• cablarea și amplasarea dispozitivelor de distribuție direct într-o clădire rezidențială - diagrame ale intrărilor de cablu ale rețelei PON.

Problemele de proiectare a rețelei de distribuție se referă la următoarele prevederi:

• amplasarea cutiilor de distribuție optică (ODB) de-a lungul intrărilor și etajelor;
• amplasarea ORC în intrările caselor;
• plasarea și activarea splitterelor;
• pozarea cablurilor în clădiri rezidențiale și metode de protecție a acestora;
• selectarea cablului de distribuție;
• metode de rezervare a reţelei de distribuţie.

Cablajul abonatului - o secțiune a rețelei de cablu de la ORK la prizele optice din apartamentul abonatului, de obicei, nu este inclusă în desenele de lucru ale proiectului și este realizată de operatorul de telecomunicații pe măsură ce abonații sunt conectați. Insa proiectul trebuie sa ia in considerare metoda de conectare a abonatilor (cordoane de patch, pigtails sau cabluri optice, protectie pe scara, instalare intr-un ORK si intr-o priza optica) si amplasarea terminalului de abonat ONT in apartament.

Calcule de atenuare a rețelei optice PON

Calculele de atenuare sunt efectuate pentru o legătură optică de la conexiunea de fibră la echipamentul activ (la emițător) la cel mai îndepărtat abonat (la receptor). Într-o rețea PON pasivă, sursele de pierderi sunt:

• atenuarea totală într-o fibră optică: depinde de lungimea acesteia și de coeficientul de atenuare al fibrei la o anumită lungime de undă.
• pierderi totale în îmbinări (imbinari sudate): depind de pierderile din fiecare îmbinare și numărul total al acestora.
• pierderi totale în conectori (conexiuni detașabile): depinde de pierderile din fiecare conector și de numărul total al acestora.
• Pierderi la despicatoarele de fibre: depind de raportul de despicare.
• pierderi penalizate (pierderi datorate îndoirii cablurilor în timpul instalării).

Suma tuturor pierderilor care apar într-o secțiune a unei rețele optice reprezintă bugetul de energie de atenuare. În plus, calculele ar trebui să țină cont și de rezerva operațională (splituri suplimentare și inserții de fibre în timpul lucrărilor de reparație).

Produse și componente pentru rețele optice pasive

Principalele produse și componente ale unei rețele optice pasive includ:

• Cabluri optice ale coloanei vertebrale, rețelei de distribuție și cablarea abonaților;
• interconectare optică de înaltă densitate pentru instalare pe o centrală telefonică (ODF OLT);
• dulapuri de distribuție optică (ODC);
• cutii de distribuție optică (ODB);
• prize optice de abonat (RA);
• Splittere optice (splittere);
• Multiplexoare și atenuatoare WDM;
• diverse panouri de patch și accesorii.

Concluzie

Perspectivele dezvoltării ulterioare a rețelei sunt în mare măsură determinate de o abordare competentă a planificare strategică implementarea rețelei PON.

Dezvoltarea pe scară largă a rețelei este determinată de gradul de eficiență al zonelor pilot pentru construirea rețelei PON.

Astăzi, specialiștii Foxes-com LLC, care au acumulat experiență pozitivă în dezvoltarea proiectelor de construire a rețelelor PON, sunt deschiși să colaboreze cu operatorii de telecomunicații pentru a determina soluții optime și a construi rețele moderne și de înaltă calitate, capabile să răspundă oricăror nevoi ale utilizatorilor. în viitor.

Documente de reglementare

TKP 206 - 2009 (02140) Reguli pentru funcționarea tehnică a structurilor linie-cablu ale liniilor de abonat ale rețelelor de telefonie locală
TKP 212 - 2010 (02140) Reguli pentru măsurarea liniilor de transmisie cu fibră optică trunchială, intrazonală și locală

Măsurarea rețelelor optice pasive în timpul construcției

În etapa de construcție a PON, este necesar să se facă următoarele măsurători: nia:

Control de intrare;
- constructie si montaj.

Controlul de intrare al parametrilor componentelor rețelei este efectuat înainte de a începeresturi de constructii. Se verifică conformitatea parametrilor cablului de fibră optică (FOC), cablurilor și splitterelor opticeși alte dispozitive la valorile declarate.

Măsurătorile de construcție și instalare includ:

Măsurare bidirecțională ORL (Optical Return Loss) - atenuarea reflexiei într-o fibră optică;
- măsurarea bidirecțională a pierderii optice între două terminale puncte;
- caracterizarea liniei bidirectionale.

Pe PON montat, ORL ar trebui să fie mai mare de 32 dB.Cu toate acestea, în timpul fazei de construcție se recomandă să luați nivel general ORL pentrurețeaua PON instalată de cel puțin 40 dB, ceea ce va evita degradarea semnalului la în viitor. Pentru a testa infrastructura PON, este necesar să furnizați puncte subpornirea instrumentelor de măsură corespunzătoare. Aceste puncte trebuie să fiesunt prevazute cu racorduri detasabile.

Posibilele puncte de conectare pentru instrumentele de măsură sunt prezentate în desen

În cutia de distribuție optică (ODB), conectarea instrumentelor de măsură este posibilă numai în servicedatorită folosirii în ele a conexiunilor detașabile.Testarea pe linie punct la punct ar trebui efectuată pentru fiecaresegment PON construit. În special, după așezarea cablului principal de fibră optică laconexiunile echipamentelor active și splitterelor trebuie testateconectarea tuturor fibrelor optice între ieșirile cadrului de distribuție optică de înaltă densitate (ODF - Optical Distribution Frame) de pe centrala telefonică și capetele acestora în dulapul de distribuție optică montat (ORSH). Măsurătorile de atenuare trebuie efectuate în ambele direcții pe treilungimi de undă: 1310, 1490 și 1550 nm.Determinarea pierderilor și a reflexiilor inverse pe porturile splittergăsit după instalarea lui în ORSH. Testarea punct la punct ar trebui să fii tueste complet între fiecare port de ieșire al splitterului și OLT. În cazul instalăriiTestarea ORK la podea trebuie efectuată între fiecare abonatcare se termină în ORK și OLT.În timpul construcției, se recomandă să se efectueze îndepărtarea bidirecționalăcaracteristicile liniei, adică o reflectogramă a PON montat cu un splitter de la stație la abonat.Reflectograma ar trebui să afișeze următorii parametri: pierderea liniei optice la trei lungimi de undă, ORL.Toți parametrii PON măsurați trebuie să corespundă valorii calculate.

Măsurători de acceptare

Măsurătorile de acceptare a parametrilor optici ai unei rețele optice pasive sunt efectuate în următorul domeniu:

Măsurarea puterii optice la ieșirea dispozitivelor de transmisie;
- măsurarea atenuării în calea liniară optică.

Măsurarea puterii optice la porturile de ieșire ale transmițătoarelor optice și la porturile de intrare ale receptoarelor optice OLT și ONT se efectuează direct în acest moment lucrări de punere în funcţiune pe acest echipament.Măsurarea puterii optice a transmițătorilor în ODF după ce multiplexorul WDM este efectuată la o lungime de undă de 1490 nm (emițător OLT) și 1550 nm (transmițător de semnal TV). Dacă valorile obținute nu corespund datelor de proiectare, măsurătorile sunt efectuate direct la ieșirea ambelor transmițătoare, precum și la ieșirea amplificatorului optic. Puterile de intrare ale receptoarelor optice OLT și ONT sunt, de asemenea, măsurate.

Puterea la ieșirea unui multiplexor WDM este măsurată cu un dispozitiv care are filtre încorporate pentru măsurarea separată a fiecărei lungimi de undă, deoarece un contor de putere convențional va afișa o anumită valoare totală care nu caracterizează diferiți transmițători. Fotodetectorul are o bandă largă destul de bună și detectează toată puterea optică incidentă în intervalul de lungimi de undă 1200÷1650 nm. Cu toate acestea, sensibilitatea fotodetectorului la diferite lungimi de undă este neuniformă.

Atenuarea totală este măsurată și pentru toate ramurile PON. Când se obține o valoare a pierderii mai mare decât valoarea calculată, valoarea pierderii semnalului este măsurată în puncte individuale din rețea.În absența unei surse de radiații calibrate sub forma unui instrument separat, un transmițător OLT (la 1490 nm) sau un transmițător optic al unui semnal de televiziune (la 1550 nm) poate fi utilizat pentru a măsura atenuarea în diferite puncte de pe PON. Considerând că radiația lor este practic continuă, se măsoară mai întâi nivelul de putere la ieșirea emițătorului și apoi la un punct dat din rețea. Diferența dintre aceste niveluri (în dB) va indica atenuarea secțiunii măsurate a rețelei.

Interacțiunea operatorilor de telecomunicațiila furnizarea de servicii PON

Posibile puncte de interacțiune între operatorii de telecomunicații în comunutilizarea PON sunt prezentate în figură

Punctul de interconectare 1 - furnizarea de către operatorul A către operatorul B a oportunitățiifurnizarea abonatului de servicii pentru transmiterea de voce, date, televiziune IP pe canalul de transmisiefurnizarea datelor de la operatorul A;
Punctul de interconectare 2 - furnizarea de către operatorul A către operatorul B a oportunitățiifurnizarea abonatului cu servicii de difuzare programe de televiziuneîntr-un canal digitaloperator A transmisie de date;
Punctul de atașare 3 - alocarea de către operatorul A către operatorul B a OB-urilor individuale în macablul principal al operatorului A;
Punctul de interconectare 4 - asigurarea distribuției de către operatorul A către operatorul Bzone private și de abonați ale operatorului A sau alocare de către operatorul A (proprieoricine sau proprietarul zonei de distribuție) către operatorul B al OB-urilor individuale din distribuțiecablu de turnare.

Operatorul A este principala organizație de operare a PON,operator B - operator de leasing.

Probleme în construirea PON și metode de rezolvare a acestora.

Calcularea bugetului de putere optică și a bugetului de pierderi.

Pentru a construi cu competență un arbore PON este necesar să se țină cont, în primul rând, de pierderile optice introduse de echipamentele pasive. Teoretic, PON poate acoperi o zonă cu o rază de 20 km. În practică, totul depinde de bugetul pierderilor pe o anumită ramură a copacului. Pentru calcule, este necesar să te ghidezi după cei mai proasți indicatori de atenuare, sensibilitate și putere de radiație a emițătorilor.

De obicei, calculele folosesc tabele de atenuare pentru splitter, iau o atenuare de 0,05 dBm la sudare, o atenuare de 0,36 dBm/km în fibră la o lungime de undă de 1310 nm (pentru 1550 nm, atenuarea în fibră este de 0,22 dBm/km), atenuarea este pe o conexiune mecanică. luată egală cu 0,5 dBm, atenuarea la cot variază de la 0,15 dBm la 7 dBm sau mai mult (această poziție trebuie măsurată cu un dispozitiv la fața locului).

În continuare, trebuie să „parcurgeți” mental proiectul terminat, evidențiind și însumând locurile în care există elemente care introduc atenuare în linie. La valoarea rezultată, adăugați atenuarea fibrei pe toată lungimea de la cel mai îndepărtat abonat la OLT. Astfel, bugetul de pierdere PON poate fi calculat.

Următorul pas este calcularea bugetului de putere optică, dar acesta poate fi luat egal cu 30 dBm (producătorul garantează un buget de putere optică egal cu 30 dBm). Orice peste 30 dBm trebuie testat.

Dacă bugetul de pierdere este mai mic decât bugetul de putere, arborele va fi operațional, altfel pot apărea probleme.

Separat, trebuie remarcat faptul că la calcularea PON, care utilizează CATV și divizoare sudate, trebuie luat în considerare faptul căsemnal de televiziune are putere de la 7dBm(format din modele ieftine de putere redusă)până la 24 dBm(emițătoare scumpe sau amplificatoare EDFA), dar pereceptor de televiziune(separat sau ca parte a unei ONU) acest semnal trebuie să vină cuputere minima -12dBm. Prin urmare, atunci când utilizați divizoare sudate, ar trebui să fiți extrem de atenți și să recalculați arborele PON de fiecare dată înainte de o nouă conexiune pentru a vă asigura că fiecare abonat are același semnal și nu depășește sensibilitatea receptorului de televiziune.

Clientul are un semnal slab.

Dacă, la instalarea ONU (sau repornirea/repornirea din partea clientului), acesta nu a putut să se înregistreze în rețea, există o mare probabilitate ca ghidul de undă în direcția clientului să fie deteriorat și semnalul să se atenueze peste valoarea calculată. valoare (și cu siguranță peste bugetul optic PON). Deteriorarea poate fi cauzată fie de sudarea de proastă calitate sau de îndoirea accidentală a fibrei la unitatea de divizare, fie de intruși.

Pentru a rezolva această problemă, trebuie mai întâi să verificați starea tuturor ONU-urilor de pe divizorul de abonat la care este conectată ONU-ul problematic. ONU vă permite să monitorizați nivelul semnalului la receptorul său, precum și puterea emițătorului său, trimițând aceste date către OLTla cerere. Dacă toți abonații au o problemă, deplasați-vă către nodul părinte al arborelui, extinzând raza de căutare și verificând la ce nivel de „cuibare” există problema.

De îndată ce se găsește un divizor care are o anumită ieșire problematică, iar restul funcționează, luați în considerare că problema este rezolvată. Cu o probabilitate de 95%, această problemă este localizată pe o ramură care conectează două noduri: un părinte semi-lucrător și un copil nefuncțional. Este destul de ușor să „iluminezi” această linie cu un reflectometru dacă PON este construit pe conectori și nu este deloc ușor să faci asta dacă arborele este „sudat” (tăiem cablul, sudăm conectorul, îl strălucim cu un reflectometru și apoi reparați totul).

Înainte de toate „ghemuiturile” de mai sus, este necesar să verificați ONU pentru sănătatea emițătorului-receptor laser (cine știe?).

Radiație necontrolată în lemn la o lungime de undă de 1310 nm.

Există situații în care ONU este dezactivată (acest lucru se întâmplă extrem de rar) și emite continuu în rețeaua pasivă la o lungime de undă de 1310 nm, sau un utilizator fără scrupule a inclus un convertor media în arbore în locul ONU-ului său, emitând la aceeași lungime de undă (1310 nm). În aceste cazuri (atât în ​​cazul unei defecțiuni hardware, cât și în cazul sabotajului), efectul este același: radiația este prezentă constant în amonte de arbore, împiedicând alte ONU-uri să transmită date către OLT. Drept urmare, copacul nu funcționează.

Există două opțiuni pentru a rezolva problema.Primul- plimbați-vă prin fiecare casă cu picioarele în speranța de a găsi o greșeală sau de a identifica în mod miraculos un intrus. Această opțiune va trebui implementată dacăPON construit prin metoda de sudareorice seamănă chiar și de departe cu fibra. Dacă există cel puțin 20 de clienți, rezolvarea problemei poate dura săptămâni.

Doileaopțiune folosită de cei care au construitPON folosind conectori- localizarea radiatiilor prin oprirea secventiala a ramurilor copacilorde la „rădăcină” la „frunze”.Secvența acțiunilor este următoarea:

La separatorul de rădăcină, opriți (și pentru a fi sigur, verificați prezența radiațiilor) cozile care merg „în jos” în copac;

Repetați până când problema este localizată până la ultimul divizor (la distanță/cel mai jos din ierarhie) - atunci totul este clar. Deconectam secvențial conexiunile client pe acest divizor până găsim sursa de radiație.

Deteriorarea intenționată a cablului.

Uneori se întâmplă ca concurenții să taie cablul - o metodă populară din toate timpurile de a lupta pentru clienți. Dar mai des (mai ales în zonele îndepărtate) cablul este tăiat de locuitorii locali pentru profit.

Pentru a preveni atacurile asupra proprietății cablului, înainte de a introduce cablul zona populata, explică vânătorilor de comori locali că „Nu există metale prețioase sau alte pământuri rare în acest cablu negru, iar conținutul său nu este potrivit nici măcar pentru jartieră de roșii”. Dacă este posibil, demonstrați publicului o bucată de cablu și conținutul acestuia. Este puțin probabil ca acest lucru să vă protejeze de un sabotaj semnificativ, dar va descuraja un anumit număr de proprietari de tăietoare laterale.

Potop.

Inundațiile sunt o problemă pentru orice rețea de oraș. Cel mai adesea, dispozitivele cu porturi arse sunt inundate, mai rar - computerele utilizatorului infectate cu viruși. Utilizatorii care exprimă un fel de protest social (să-i spunem așa diplomatic) sau care beneficiază oarecum de inoperabilitatea rețelei pot, de asemenea, să inunde în mod deliberat. Principala problemă a inundațiilor este incapacitatea de a ajunge de la distanță la echipamentul de inundare sau de a localiza în mod logic sursa.

Porturile arse sunt în principal o problemă urbană și sunt doar parțial legate de PON. După cum știți, cu cât conductorul de cupru este mai lung, cu atât sunt induse mai multe câmpuri electromagnetice pe el. Arborele PON este construit pe fibră optică și, ca urmare, nu este afectat de interferența de la furtuni. Problema poate apărea doar dacă mai mulți utilizatori, distanțați geografic unul de celălalt, sunt conectați la o ONU folosind cupru.

Totul este clar cu inundații și viruși: primii se bucură de libertăți democratice, cei din urmă ignoră toate legile roboticii. Sunt cunoscute metode de combatere a ambelor, dar mai întâi trebuie să localizați activitatea dăunătoare.

Totul este simplu în PON. După cum sa menționat mai sus, PON este un sistem controlat central. Toate fluxurile care provin de la clienți vin numai la OLT. Numai OLT poate acorda permisiunea ONU să transmită date și numai OLT poate interzice orice contact între ONU și lumea exterioară. Absența echipamentelor active în arborele PON facilitează foarte mult lupta împotriva inundațiilor - nu se creează precedente cu transmiterea nesfârșită a pachetelor cu sume de control incorecte între două noduri de comutare învecinate și nu există nicio depășire a tamponului acolo.

OLT este întotdeauna conectat la un dispozitiv de nivel superior (de exemplu, un router L3), astfel încât accesul la acesta este întotdeauna disponibil. Dispozitivul din amonte nu este afectat de inundațiile de la clienți în arborele PON, deoarece OLT alocă o anumită secțiune de timp fiecărei ONU și permite/interzice difuzarea acestuia, ceea ce înseamnă că ONU nu poate „inunda” în mod necontrolat portul OLT și dispozitivul din amonte cu pachete. O situație similară se întâmplă cu traficul „mergând” la nesfârșit prin rețea: pur și simplu nu va exista, deoarece fiecare ONU are acces la clienții săi vecini doar prin OLT.

Procesul de monitorizare a rețelei (pentru a detecta logic sursa inundației) poate fi organizat prin oglindirea portului optic (pe care „atârnă” întreg arborele) într-unul de cupru și conectarea portului de cupru la un PC pe care software specializat (pentru de exemplu, TCPDUMP) este instalat.

În plus, pentru a proteja rețeaua de activitatea virală, care implică proliferarea necontrolată a adreselor MAC, OLT conține funcționalitate care interzice unei anumite (sau tuturor) ONU să aibă mai mult de N adrese MAC active în același timp.

Aplicarea echipamentelor de măsurare în PON.

Pentru a măsura performanța optică într-un PON, cel mai bine este să utilizați cel mai simplu contor de putere optică (de exemplu, MT1113C). Funcționalitatea sa este suficientă pentru a măsura nivelul semnalului care intră în arbore (sau ramura acestuia), pe de o parte, și nivelul semnalului de ieșire, pe de altă parte. Doar un specialist cu înaltă calificare poate calcula atenuarea într-un anumit interval (nivelul de educație al unei persoane capabile să calculeze A-B trebuie să fie incredibil de ridicat - țineți cont de asta!), dar nu se poate face nimic: odată ce ați aprofundat Tehnologie Hi-Tech, fiți Vă rugăm să lăsați munca cu tehnologia pe seama profesioniștilor!

Utilizarea unui reflectometru standard în PON este limitată la intervalele dintre separatoare (găsirea rupturii într-o ramură sau verificarea calității sudurilor). Un reflectometru standard nu va putea „ilumina” întregul copac - după primul divizor, citirile se vor transforma în „terci”. De asemenea, ar trebui să țineți cont de faptul că atunci când măsurați intervalul „de jos în sus” de-a lungul topologiei arborelui, nu ar trebui să existe radiații în fibră, ceea ce înseamnă că este necesar fie să dezactivați modulul OLT (prin urmare, „punând jos” întregul copac) sau opriți o anumită ramură a copacului ( nemulțumirea clienților individuali este evidentă). Când se măsoară o ramură de copac de la nod la nod „de sus în jos” (de la rădăcină la ramuri), nu ar trebui să existe o problemă cu radiația nedorită în fibră - ONU-urile sunt „tăcute” până când OLT le permite să transmită.

Este de remarcat faptul că pe piață există reflectometre care pot „examina” PON, dar este posibil să nu fie la îndemână la momentul potrivit.

Relativ recent, pe piața echipamentelor de măsurare a apărut un dispozitiv cu denumirea tare „contor de putere de trecere”. Acest dispozitiv „taie” arborele PON și arată puterea de radiație care trece prin el. Unii vânzători poziționează acest dispozitiv drept „un panaceu pentru toate problemele din lemnul pasiv”.

De fapt, singurul lucru care distinge un „contor de trecere” de un „doar un metru” este capacitatea de a măsura nivelul semnalului de ieșire al ONU. Amintiți-vă „fluxul de conștiință” de mai sus: „ONU este „tăcut ” până când se permite difuzarea de către OLT...”. Și dacă cablul este tăiat, atunci OLT-ul nu îi va permite niciodată să difuzeze.

Este necesară puterea de transmisie măsurată a ONU? Teoretic, da, cine nu vrea să știe toate dezavantajele proprietății lor?! În practică, această cunoaștere poate fi complet eliminată: dacă ONU nu este înregistrată într-un arbore în care există deja ONU-uri care funcționează corespunzător, atunci există doar două opțiuni.

Opțiunea nr. 1 este cea mai simplă: o legătură proastă de la divizorul de abonat la abonat. Se verifică atenuarea din zona cu probleme și se compară cu indicatorii „al șaselea simț”. Dacă (sentimentul) sugerează că există probleme cu legătura, acestea trebuie eliminate.

Dacă totul este în regulă cu fibra, atunci opțiunea nr. 2: ONU nu funcționează. Da, da, defect! Da, chiar și ONU-urile chinezești (standardul de calitate din întreaga lume) au uneori defecte. În acest caz, cunoașterea sau nu cunoașterea cât de slab emite emițătorul ONU nu va afecta în niciun fel decizia de a returna eșantionul nefuncțional furnizorului pentru a o înlocui cu una funcțională.

Există o altă metodă pentru măsurarea semnalelor optice într-un arbore PON. Se bazează pe faptul că fiecare ONU este capabilă să furnizeze OLT informații despre puterea emițătorului său și nivelul semnalului la receptor. OLT, la rândul său, poate furniza aceleași informații despre porturile sale optice. Folosind această funcționalitate, puteți monitoriza un arbore deja operațional.

Tehnologia GEPON

ÎN acest material Vom vorbi despre tehnologie și echipamente pentru organizarea rețelelor optice pasive - Passive Optical Network, PON. Principalele diferențe dintre PON și canalele de comunicații optice clasice sunt utilizarea echipamentelor pasive - splittere optice - pentru agregarea traficului și densitatea mare de porturi.

Nu este un secret pentru nimeni că cererile consumatorilor pentru viteza de livrare a informațiilor de pe Internet cresc exponențial. Astăzi la marile orase 10 Mbps este complet normal. Motivele acestui proces au rămas neschimbate pentru o lungă perioadă de timp - transmisie voce și video, multimedia, televiziune (în în ultima vreme de asemenea în versiune de înaltă rezoluție). Dar ratele de biți cresc constant.

O parte semnificativă a costurilor oricărui proiect de furnizor este suportată de infrastructura de cablu. Mai mult, acest lucru ia în considerare nu numai costul cablului, ci și instalarea acestuia, care, dacă funcționează într-o infrastructură existentă, poate fi foarte mare. Și bineînțeles, vreau ca investițiile să dureze mult timp, să nu necesite actualizări frecvente și să aibă o bună aprovizionare a parametrilor necesari. Din acest punct de vedere, canalele optice de comunicație sunt astăzi cea mai productivă și „la distanță lungă” de a oferi conexiuni de rețea între dispozitive. În același timp, arhitectura clasică presupune o topologie „punct la punct”, când fiecare linie are propriile porturi dedicate pe fiecare parte, iar dacă este necesar să se creeze „ramuri”, instalarea echipamentelor active în nod. este necesară. Așadar, poate fi utilizat cu cel mai mare succes pentru linii individuale de lungă distanță.

Cu toate acestea, în unele situații, o topologie arborescentă poate fi mai convenabilă, ceea ce este interesant din punct de vedere al scalabilității și al unei lungimi totale reduse a cablurilor care urmează să fie pozate. PON este potrivit doar pentru astfel de proiecte. În Rusia, rețelele de acest tip au apărut cu mult timp în urmă, cu mai mult de cinci ani în urmă.

Și creșterea numărului de utilizatori conectați și începerea primului proiecte rusești fibră de clasă la fiecare casă (Fiber To The Home, FTTH), bazată pe PON, arată că tehnologia a prins rădăcini în țara noastră.

Structura rețelei PON

O rețea PON constă din mai multe elemente - un comutator la nodul de comunicație, linii de comunicație cu splittere pasive la nodurile de rețea și modemuri pe partea abonatului. Fiecare modem primește toate pachetele de la comutator, iar multiplexarea intervalului de timp este utilizată în timpul transmisiei.

Transmiterea datelor în canalul înainte

Transmiterea datelor pe canalul înapoi

Compania ZyXEL oferă astăzi echipamente cu standardul EPON (IEEE 802.3ah), numit și GEPON.

ÎN momentul prezent echipamentul este implicat în mai multe proiecte, precum și în testare cu furnizori din toată Rusia. Despre asta vom vorbi în continuare. Rețineți că alte standarde ale acestui tip de rețea diferă în ceea ce privește viteza și alte caracteristici tehnice.

Comutatorul vă permite să conectați până la 32 sau chiar 64 de abonați printr-o fibră (un port). Rata totală de transfer de date (care este împărțită între abonați) este de 1,25 Gbit/s. Dezvoltarea ulterioară a EPON în următorii ani oferă, de asemenea, o tranziție la viteze de 10/1 Gigabit/s și 10/10 Gigabit/s. Anul viitor este de așteptat să fie adoptată versiunea de lucru a standardului 10G EPON, iar primele proiecte pilot ar putea începe în 2010.

Cu o întârziere de doi până la trei ani, este planificată trecerea la viteze de 10 gigabiți și tehnologii GPON.

Pentru recepție și transmisie se folosesc lasere cu lungimi de undă diferite - 1490 nm pentru transmisie și 1310 pentru recepție. Dacă este necesar, este posibil să adăugați cabluri analogice la canal. canale de televiziune(100 sau mai mult), care sunt modulate de un laser de 1550 nm. În funcție de designul specific al rețelei și echipamentul utilizat, lungimea totală a canalului poate fi de până la 20 km.

Rețea multiservicii bazată pe tehnologia GEPON

Cablul este așezat de la portul comutatorului sub formă de copac. Splitterele instalate în noduri sunt extrem de nepretențioase - nu necesită alimentare, configurare și management, dulapuri de încălzire, sunt ieftine și foarte compacte. Acest lucru le permite să fie plasate, de exemplu, în dulapuri de distribuție telefonică existente.

Splitter

Cele mai simple dispozitive finale sunt convertoarele de la fibră la cablu cu un filtru de adresă MAC încorporat. Când utilizați televizorul, un alt receptor este instalat în modem și un cablu obișnuit de înaltă frecvență este transmis către televizor.

Pentru a proteja informațiile, este posibil să utilizați criptarea (AES128) a tuturor pachetelor transmise. Tehnologia nu permite comunicarea directă între abonați individuali aflați pe același port de comutare - datele de la un abonat pot ajunge la altul doar printr-un comutator GEPON, care transmite fluxuri de date în amonte la o lungime de undă de 1310 nm la un flux în aval la o lungime de undă de 1490. nm. Un avantaj suplimentar din punct de vedere al securității este utilizarea de echipamente exclusiv pasive pe linie, ceea ce îngreunează interceptarea.

Din aspecte pozitive PON trebuie remarcat:

• utilizarea minimă a echipamentului activ;
• minimizarea infrastructurii de cablu;
• cost redus de întreținere;
• posibilitatea de integrare cu televiziunea prin cablu;
• scalabilitate bună;
• densitate mare de porturi de abonat.

În același timp, atunci când se ia în considerare tehnologia, este necesar să se țină cont de caracteristicile acesteia, mai ales în comparație cu liniile punct la punct: lățimea de bandă partajată între abonați, mediul comun poate să nu fie potrivit pentru clientul dintr-o securitate. din punct de vedere, splitterele pasive fac dificilă diagnosticarea unei linii optice, influența unei defecțiuni poate fi echipamentul unui abonat pentru munca celorlalți, beneficii mai mici dacă sunt vândute în faza de construcție.

Echipamente

Linia de produse GEPON a ZyXEL constă din trei comutatoare și trei modemuri. Modelul junior al switch-ului are opt porturi GEPON și opt porturi Gigabit Ethernet corespunzătoare (rețineți că dispozitivele Gigabit cu viteze mai mici nu pot fi conectate la ele). La fiecare port optic pot fi conectate până la 32 de modemuri, rezultând 256 de abonați pe dispozitiv. Toți conectorii sunt amplasați pe partea frontală a dispozitivului - 8xPON, 8xGigabit, consolă, control și alimentare 10/100BaseT în afara rețelei. Există, de asemenea, un buton de resetare a dispozitivului aici. Toate porturile au un set de indicatori pentru a determina starea curentă. Are un comutator gigabit L2+ încorporat (comutare fără blocare cu un debit de 24 Gbit/s, viteză de comutare a cadrelor de 17,8 milioane de pachete/s) și patru porturi 1000Base-T/SFP combinate. Această opțiune poate fi folosită pentru redundanța canalului - atunci când doi conectori (SC și RJ45) sunt conectați simultan, optica funcționează, iar în cazul unei defecțiuni a canalului optic, trece automat la cupru. Sursa de alimentare și portul de consolă pentru această modificare sunt situate pe panoul din spate. Aceste modele sunt realizate într-o carcasă standard 1U și sunt recomandate pentru utilizare în rețele cu creștere rapidă. Cel mai productiv model este modular. Șasiul său de 4,5 U oferă spațiu pentru până la șaisprezece OLC-2301. Fiecare astfel de modul liniar are un port GEPON și un port combinat 1000Base-T/SFP. Șasiul găzduiește, de asemenea, un modul de control și o sursă de alimentare dublă redundantă. Modulele liniare sunt interschimbabile la cald, ceea ce are un efect pozitiv asupra ușurinței întreținerii rețelei și a fiabilității furnizării serviciilor. Maximum OLT-2300 poate suporta 512 abonați. Toate modulele optice ale comutatoarelor sunt proiectate pentru o rază de funcționare de 20 km.

OLT-1308

Cele mai recente actualizări de firmware pentru modelele OLT-1308/OLT-1308H permit 64 de abonați, în loc de 32, să opereze pe un canal, ceea ce reduce semnificativ costul unei conexiuni. Nu există încă o astfel de opțiune pentru OLC-2301.

Șasiu OLT-2300

Toate switch-urile GEPON acceptă protocoale și mecanisme STP/RSTP pentru prioritizarea traficului și rețele virtuale (inclusiv Port Based și 802.1Q). Eficiența transmisiilor multicast este asigurată de suportul pentru IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping și MVR. Pentru control sunt prevăzute porturi RS-232 și 10/100Base-TX. Puteți configura comutatoare prin interfața Web (SSL este acceptat, pot fi instalate până la cinci conturi, exemple de capturi de ecran sunt , , ), telnet, SSH, FTP sau portul de consolă. Numerele de port ale tuturor serviciilor pot fi modificate. Este posibil să restricționați accesul prin adrese IP. Interfața web are un sistem de ajutor încorporat.

Dispozitivul găsește automat toate modemurile de abonat conectate și vă permite să le atribuiți profiluri specifice. Acestea includ setări pentru viteză, filtrare, VLAN, priorități și alți parametri. Protocolul de autentificare 802.1x poate fi utilizat.

Comutatoarele vă permit, de asemenea, să monitorizați starea fizică - sunt verificate temperaturile, vitezele ventilatorului și tensiunile. Pentru rețelele mari, suportul comutatorului pentru perforarea SNMP și compatibilitatea cu sistemul de management NetAtlas EMS va fi util. În plus, este posibilă combinarea dispozitivelor în clustere pentru managementul general.

Momentan, ZyXEL nu are modele cu injectoare CATV incorporate. Cu toate acestea, pentru a amesteca semnalul TV într-un canal optic, puteți utiliza splittere externe și convertoare media coaxiale/optice.

ONU-631HA

Primul model de modem GEPON de abonat este . Funcționează în modul bridge, este ușor de întreținut și este controlat exclusiv de furnizor folosind un protocol special. Pentru utilizator, oferă un port standard Gigabit Ethernet. Există două modificări ale modemurilor - cu indicii -11 și -12. Primul funcționează la distanțe de până la 10 km, iar al doilea - până la 20 km. Carcasa este din plastic de culoare închisă, există mai multe indicatoare pe panoul frontal (putere, PON, LAN, viteză LAN, duplex). Pe partea din spate există două porturi de rețea (optic și cupru) și o intrare de alimentare (12 V 1,5 A). Acest model este poziționat pentru conectarea abonaților corporativi și a extensiilor de rețea a operatorilor.

ONU-634HA

Cel de-al doilea model este mai interesant pentru conectarea utilizatorilor casnici - are un comutator încorporat cu 4 porturi gestionat central, cu legare VLAN 802.1Q la porturile Fast Ethernet. La fel ca și 631, este configurat complet de către furnizor, ceea ce reduce costurile de întreținere. Există, de asemenea, acum mostre ONU-634FA - patru porturi de rețea și o ieșire TV prin cablu, care vă permite să conectați direct un televizor obișnuit la un modem GEPON.

ONU-634FA

Pentru a construi o rețea veți avea nevoie și de splittere ( costul aproximativ- de la 400 de ruble pentru 1×2 la 4000 de ruble pentru 1×8, există și modele 1×32), cablu optic monomod (costul este egal cu prețul unui cablu UTP: prețurile pentru cablul de fibră încep de la 7 -8 ruble pe metru) și conectori (de la 100.140 ruble pe conexiune).

Testarea echipamentului descris ca parte a comutatorului OLT-1308 și a modemurilor ONU-631A a fost efectuată pe locul de testare ZyXEL folosind pachetul de testare Ixia Chariot. Rezultatele pentru operarea simultană a unui, doi și trei clienți sunt prezentate în tabel (pachete de dimensiune maximă, Mbit/s). Modemurile au fost conectate la unul dintre porturile de comutare printr-un splitter. Se poate observa că în cazul sarcinii maxime, vitezele sunt distribuite uniform pe toți clienții. Să notăm de asemenea randament ridicat transfer de date, inclusiv modul de funcționare al mai multor clienți - viteza totală coincide practic cu cea maximă posibilă.

În general, se poate observa că tehnologia nu este dificil de configurat și operat și funcționează conform specificațiilor. Vitezele corespund celor familiare din rețelele de cupru gigabit.

Concluzii

Tehnologia GEPON poate fi folosită cu succes pentru a organiza canalele optice de comunicație către abonat și este mai ales eficientă dacă există restricții privind pozarea cablurilor și instalarea echipamentelor active pe linie. Eficacitatea acestei soluții depinde de mulți factori și cu siguranță este imposibil să spunem fără echivoc că aceasta este cea mai bună opțiune, totul este determinat de cerințele specifice ale clientului. Cu toate acestea, estimările făcute ne permit să concluzionam că și astăzi, în unele cazuri, costul conectării abonaților de acasă prin fibră optică nu poate depăși 500 USD.

În ceea ce privește echipamentele descrise, ZyXEL oferă astăzi o linie completă de dispozitive GEPON care vă permite să creați rețele optice de orice scară cu toate sistemele și tehnologiile de control necesare pentru a îmbunătăți fiabilitatea.