1. Характеристика района внедрения сети
|
Скачать 1.25 Mb.
|
 Рисунок 2.1- топология “дерево” с пассивным оптическим разветвителем Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, так как на участке от центрального узла до разветвителя используется всего одно волокно. В меньшей степени обращают внимание на другой источник экономии – сокращение числа оптических передатчиков и приемников в центральном узле. Исходя из вышеперечисленного, данный вариант топологии сети доступа для микрорайона является наиболее оптимальным. Поэтому проектирование сети опирается и будет в дальнейшем опираться именно на эту топологию. Основная идея архитектуры PON – использование всего одного приемопередающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентскими устройствами ONT и приема информации от них. Число абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT – прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Реализация этого принципа показана на рисунке 2.2.  Рисунок 2.2 -принцип частотного разделения потоков в PON Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически образуется распределенный демультиплексор. Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA. Для того чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче данных, c учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC. Разновидности PON.В семействе сетей PON существует несколько разновидностей, отличающихся, в первую очередь, базовым протоколом передачи. Они приведены в таблице 2.2. Таблица 2.2- Разновидности PON
Первой в середине 90-х годов была разработана технология APON, которая базировалась на передаче информации в ячейках структуры ATM со служебными данными. При этом обеспечивалась скорость передачи 155 Мбит/с для прямого и обратного потоков (симметричный режим) или 622 Мбит/с в прямом и 155 Мбит/с в обратном потоках (асимметричный режим). Во избежание наложения данных, поступающих от разных абонентов, OLT направляло на каждый ONU служебные сообщения с разрешением на отправку данных. В настоящее время APON в своем первоначальном виде практически не используется. Дальнейшее совершенствование этой технологии привело к созданию нового стандарта – BPON. Здесь скорости прямого и обратного потоков доведены до 622 Мбит/с в симметричном режиме или 1244 Мбит/с и 622 Мбит/с в асимметричном режиме. Предусмотрена возможность передачи трех основных типов информации (голос, видео, данные), причем для потока видеоинформации выделена длина волны 1550 нм. BPON позволяет организовать динамическое распределение полосы между отдельными абонентами. После разработки более высокоскоростной технологии GPON, применение BPON практически утратило смысл чисто экономически. Успешное использование технологии Ethernet в локальных сетях и построение на их основе оптических сетей доступа предопределили в 2000 г. разработку нового стандарта - EPON. Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1 Гбит/с на основе IP-протокола для 16 (или 32) абонентов. Исходя из скорости передачи, в статьях и литературных источниках часто фигурирует название GEPON (Gigabit Ethernet PON), которое также относится к стандарту IEEE 802.3ah. Дальность передачи в таких системах достигает 20 км. Для прямого потока используется длина волны 1490 нм, а 1550 нм резервируется для видео приложений. Обратный поток передается на волне 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока применяется специальный протокол управления множеством узлов MPCP. В GEPON также поддерживается операция обмена информацией между пользователями (bridging). Для больших операторов, строящих большие разветвленные сети с системами резервирования, наиболее удачной считается технология GPON, которая наследует линейку APON – BPON, но с более высокой скоростью передачи – 1244 Мбит/с и 2488 Мбит/с (в асимметричном режиме) и 1244 Мбит/с (в симметричном режиме). За основу был принят базовый протокол SDH (а точнее, SDH на протоколе GFP) со всеми вытекающими преимуществами и недостатками. Возможно подключение до 64 абонентов на расстоянии до 20 км (с возможностью расширения до 60 км). Сеть GPON поддерживает как трафик ATM, так и IP, речь и видео (инкапсулированные в кадры GEM), а также SDH. Сеть работает в синхронном режиме с постоянной длительностью кадра. Линейный код NRZ со скремблированием обеспечивают высокую эффективность полосы пропускания. Единственным серьезным недостатком GPON является высокая стоимость оборудования. Сравнительная характеристика трех видов PON представлена в таблице 2.3. Таблица 2.3 - Сравнительные характеристики xPON
Следующим эффективным шагом по увеличению скорости передачи построенных систем PON является применение систем оптического уплотнения WDM (WDM PON). В Рекомендации ITU-T G.983.2 описана возможность передачи сигналов на выделенных для каждого абонента длинах волн. В сети передается общий поток, а каждый абонентский терминал имеет оптический фильтр для выделения своей длины волны. Технически возможно обеспечить производительность системы со скоростями около 4-10 Гбит/с по каждому каналу. После такой реконструкции провайдеры получат возможность настраивать пропускную способность в соответствии с требованиями клиента и успешно добавлять или удалять устройства ONU без вмешательства в общую систему. То есть в будущем, внедрение систем WDM PON принесет реальные преимущества операторам при незначительных затратах. Преимущества технологий сети xPON: - отсутствие промежуточных активных узлов; - надёжность; - экономия волокон и эффективное использование полосы пропускания; - экономия оптических приемо-передатчиков в узле сети; - низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети; - перспективность создания распределительной инфраструктуры; - возможность постепенного наращивания сети, высокая гибкость; - легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания; - древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети; Недостатки технологий xPON: - отсутствие резервирования в исходном варианте древовидной топологии P2MP 2.1.2 Сравнительный анализ и выбор конкретной технологии На сегодняшний день наиболее известны пять видов технологий PON, развивающиеся в двух направлениях. Первое – эволюционная ветка решений на основе протокола ATM, включающая в себя технологии APON, BPON и GPON, второе – эволюционная ветка на базе Ethernet-решений, куда входят технологии EPON и GEPON. Эволюционное развитие PON-технологий достаточно освещено в предыдущем разделе, поэтому сразу стоит обратиться к верхним ступеням их развития – GPON и GEPON. Таблица 2.4 – Сравнительный анализ технологий GEPON и GPON
Технология GPON разработана под эгидой ITU-T и стандартизована в рекомендации G.984, принятой в 2005 г.; технология GEPON создавалась в рамках IEEE и регламентируется стандартом 802.3ah, принятым в 2004 г. GPON лучше, чем EPON по показателям полосы пропускания, поддержки мульти-услуг, а также GPON более подходит для сетей, которым необходимо управление, взаимодействие с другим оборудованием, защита. При равном коэффициенте разветвления на абонента сети GPON приходится вдвое большая скорость передачи по downstream-потоку по сравнению с абонентом сети GEPON. Технологии GPON и GEPON предоставляют пользователю практически одинаковый ресурс при условии, что в одном PON-дереве сети GPON вдвое больше пользователей. Проанализируем возможности технологий GPON и GEPON для поддержки услуг triple play, под которыми сегодня понимается совокупность услуг телефонии, доступа в Интернет и передачи видеоинформации, предоставляемых в одной сетевой точке и с использованием одного типа носителя информации. Достаточно мощный профиль услуг triple play можно сформулировать так: одному конечному пользователю должны быть доступны три канала IPTV – один HDTV (15 Мбит/c) и два SDTV (2x4 Мбит/c), доступ в Интернет (2 Мбит/c), доступ к локальным ресурсам (1 Мбит/c), две линии VoIP (0,3 Мбит/c). То есть общий ресурс на одного пользователя составляет порядка 27 Мбит/c, при условии, что он пользуется всеми сервисами одновременно. Как следует из вышеизложенного, такой профиль услуг может поддерживаться в одном PON-дереве как для 32 пользователей GEPON, так и для 64 пользователей GPON. На самом же деле передаваемый в многопользовательском режиме (Multicast) трафик, включающий трафик IPTV, в дереве PON для каждого пользователя не дублируется, поэтому все абоненты одного дерева PON могут одновременно смотреть все транслируемые в нем IPTV-каналы. В результате услуги IPTV фактически не налагают ограничений на коэффициент разветвления, а реальная полоса, доступная абоненту, значительно шире. В GEPON реализация режима Multicast в дереве PON, стандартизованная IEEE, базируется на обработке пакетов с Multicast-адресами и близка к технологиям, применяемым в Ethernet-сетях. В GPON поддержка Multicast в дереве PON стандартизована ITU-T только для ATM-протокола. При использовании GEM каждый производитель GPON реализует режим Multicast, базируясь на различных дополнениях к протоколу GEM, разрабатываемых самостоятельно либо на основе сторонних патентов. До последнего времени наиболее распространена была технология EPON, это произошло благодаря Японии и Корее, где она начала применяться ранее других стран (с 2004 года) и является превалирующей над всеми другими технологиями широкополосного доступа. Рынок GPON растет с 2005 года главным образом за счет США. Ряд крупных Европейских операторов также ориентированы на технологию GPON, где первые крупные внедрения произошли в 2007 году. Первая тройка операторов - лидеров FTTH в разных регионах мира по убыванию: 1. Япония: NTT использует EPON с 2004 года; 2. США: Verizon применяет GPON с 2005 года; 3. Европа: FranceTelecom выбрал GPON в 2007 году. Но к 2012 году объемы продаж оборудования GPON обогнало EPON за счет активно растущих рынков США, Европы и Китая. Таким образом, на сегодня наиболее перспективной и экономически оправданной считается технология GPON в силу её активного продвижения всеми крупными вендорами и оптимальной архитектуры, где выделяют большую полосу пропускания, высокую концентрацию абонентов, проброс потоков E1, трансляцию сигналов кабельного ТВ, а также контроль и профилирование трафика, благодаря механизму динамического управления полосой пропускания. Благодаря этим преимуществам, наиболее оптимальным для построения сети доступа выбирать именно технологии PON, а конкретно – GPON. 2.2 Выбор проектируемого оборудования Сеть FTTx по технологии PON состоит из трех основных частей: Станционный участок – это активное оборудование OLT (OLT – OpticalLineTerminal) и оптический кросс высокой плотности ODF (ODF – OpticalDistributionFrame), смонтированные на узле связи в помещении АТС. Абонентский участок – это персональная абонентская разводка одноволоконным дроп-кабелем от элементов общих распределительных устройств до активного оборудования ONT (ONT – Optical Network Terminal) в квартире абонента. Линейный участок – это волоконно-оптический кабель, шкафы, сплиттеры, коннекторы и соединители, располагающиеся на всем пространстве между станционным и абонентским участком. Линейный участок в свою очередь состоит из двух основных частей:
Самым сложным и капиталоёмким является линейный участок, состоящий из множества разнообразного пассивного оборудования и большого количества строительно-монтажных работ, поэтому очень важно применение наиболее оптимальных методов его построения. Линейный участок определяет итоговую топологию пассивной оптической сети. 2.2.1 Выбор активного оборудования Технология GPON обеспечивает полосу пропускания 2,5 Гбит/с на группу до 64 абонентов по одному магистральному волокну в радиусе до 20 км. Структурно любая пассивная сеть состоит из трёх главных элементов: станционного терминала OLT, пассивных оптических сплиттеров и абонентского терминала ONT. Терминал OLT обеспечивает взаимодействие сети PON с внешними сетями, сплиттеры осуществляют разветвление оптического сигнала на участке тракта PON, а ONT имеет необходимые интерфейсы взаимодействия с абонентской стороны. Строительство сети доступа по технологии PON в г. Ачинске Красноярским филиалом ПАО «Ростелеком» ведётся с использованием оборудования оптических терминалов LTР-8Х производства ООО Предприятие «Элтекс», Россия. Использование аналогичного оборудования позволит обеспечить сокращение эксплуатационных расходов, рациональное использование комплектов ЗИП, единство контроля и управления сетью. В данном дипломном проекте в качестве станционного терминала OLT мы будем использовать отечественное оборудование LTP-8X компании «Элтекс». Cтанционный терминал OLT LTP-8X (рисунок 2.3) предназначен для организации широкополосного доступа по пассивным оптическим сетям. Выход в транспортную сеть реализуется посредством интерфейсов Gegabit uplink и 10G Base-X. Интерфейсы GPON служат для подключения оптической распределительной сети. К каждому интерфейсу можно подключить до 64-х абонентских оптических терминалов по одному волокну. Всего на одном терминале 8 портов GPON (рисунок 2.4). Динамическое распределение полосы DBA (Dinamic Bandwidth Allocation) позволяет предоставлять полосу пропускания в сторону пользователя до 2,5Гбит/с. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Общая и профессиональная характеристика сети фирм PwC Глобальная сеть объединяет более 184 000 сотрудников в 157 странах. Каждая фирма сети является самостоятельным юридическим лицом... |
 |
Мбоу «Погореловская средняя общеобразовательная школа Корочанского района Белгородской области» Наличие локальной сети в школе, в кабинете информатики (указать кол-во пк в сети)- 21 |
|
Схема территориального планирования курского района курской области Том перечень и характеристика основных факторов риска возникновения чрезвычайных ситуаций Перечень и характеристика основных факторов... |
|
Ежегодный отчёт главы муниципального района Безенчукский о результатах... Краткая характеристика социально-экономического развития муниципального района Безенчукский за 2011 год |
|
Ежегодный отчёт главы муниципального района Безенчукский о результатах... Краткая характеристика социально-экономического развития муниципального района Безенчукский за 2011 год |
|
Отчет об исполнении бюджета муниципального района представлен в Контрольно-счетную... Общая характеристика исполнения бюджета муниципального района, утвержденного решением Улусного (Районного) Совета депутатов муниципального... |
|
Программа энергосбережения ирафского района республики северная Краткая характеристика энерго-, топливо- и водоснабжения и затрат местного бюджета района на энерго-, топливо- и водоснабжение |
|
О. Е. Кухарева Ответственные исполнители по разделам: инженерные... Состав проектных материалов (комплектация) Том I. Схема территориального планирования Тарбагатайского района. Положения о территориальном... |
|
Отчет об оказанной технической и методической поддержке самостоятельного... «Поддержка внедрения типовой информационной системы поддержки деятельности многофункциональных центров предоставления государственных... |
|
1 Основы проектирования сетей доступа на базе технологии pon 7 Характеристика микрорайона «Просторный». Основные показатели проектируемой сети доступа 14 |
|
Итоговый отчет управления системой образования администрации Волоколамского... Вводная часть. Социально-экономическая характеристика Волоколамского муниципального района |
|
«Эффекты внедрения вфск гто» (далее Конференция) призвана способствовать... «Эффекты внедрения Всероссийского физкультурно-спортивного комплекса «Готов к труду и обороне» |
|
Содержание Характеристика сети учреждений культуры и учреждений дополнительного образования детей сферы культуры |
|
Учреждения по Уставу Общая характеристика моу дод ддт с. Приволжья Приволжского района Самарской области |
|
Учреждения по Уставу Общая характеристика моу дод ддт с. Приволжья Приволжского района Самарской области |
|
Чубанов В. В., аспирант мгта роль икт в переходе к инновационной экономике Приводится статистика и факторы успешности внедрения систем erp. Приводятся примеры косвенного воздействия внедрения икт на финансово-экономическую... |