Технологии xpon что это такое

Особенности технологии GPON

Технология GPON является также сетью, построенной на волоконных оптических кабелях в Ростелекоме. В отличие от прочих пассивных оптических разветвлений GPON обеспечивает передачу данных в 1 Гб данных в секунду. Это значит, что через такие сети пользователи могут использовать IP-телефонию и телевидение в максимальном качестве разрешения, которые сегодня существуют.

Телевизор Смарт ТВ

Несмотря на большую скорость передачи данных, эти сети имеют немало недостатков, среди которых плохая совместимость с оборудованием.

Пассивные оптоволоконные сети разделены на три участка:

Участки:	Пояснение:
Главный.	Расположен в ближайшей станции оператора или провайдера. Этот участок начинается с АТС и заканчивается групповым узлом в точке распределения сети между клиентами.
Линейный.	Расположен между конечным устройством или модемом пользователя и устройствами распределения сети (коробки, сплиттеры, коннекторы).
Абонентский.	Находится между конечными устройствами и пользовательским модемом.

Соединяющий элемент на конце волокно-оптического кабеля

Какое оборудование нужно

Для того чтобы подключиться к оптике Ростелекома потребуется оборудование, подходящее для того, чтобы обеспечить доступ к высокоскоростному интернету. Используется специально разработанное оборудование – оптический терминал или ONT. Таких моделей существует большой ассортимент – есть стандартные модели с 2 портами для входа или же полноценные роутеры, подходящие для подключения кабелей с технологией Gpon.

Покупка или аренда устройства у оператора Ростелеком дает такие преимущества:

в устройства встраиваются 4 порта – два для интернета и два для подключения ТВ приставки;
также есть дополнительные порты для IP телефонии;
интернет может раздаваться с помощью вайфая или подключенного к компьютеру кабеля.

Поддерживать большие скорости интернета и входящий объем информации можно только при помощи технологии Gpon, которая постоянно развивается.

Преимущества технологии и возможные скорости

О том, что оптоволоконный Интернет провайдера Ростелеком имеет просто «выдающиеся» показатели по скорости, даже говорить не приходится — в это сложно поверить, но 1 Гбит/секунду это далеко не предел. Что касается других преимуществ «оптики», то особого внимания заслуживает следующее:

Монтировать оптоволоконные линии гораздо проще, что уже оценили монтажники – в отличие от старых кабелей, оптоволокно в квартире не толще стержня шариковой ручки, причем крепится кабель самоклеящимися клипсами, которые не портят внешний вид помещения и легко снимаются, в случае необходимости.

Оптоволоконный кабель отличается высокой степень электробезопасностью, есть риск пострадать от лазерного излучения, но этого можно избежать, не заглядывая в разъем оптической розетки.
Модем GPON от Ростелеком – это еще и хорошая экономия энергоресурсов, так как питается устройство от 12-вольтового элемента, а расходы на свет составляют порядка 30 руб. в месяц.
Универсальность, так как теперь вы можете наслаждаться качественным цифровым оптико-волоконным телевидением, пользоваться интернетом и телефоном Ростелеком, и при этом квартира не будет загромождена многочисленными кабелями и розетками.

К сожалению, нет вечного оборудования и безупречных технологий, никто не застрахован и от проблем с оптоволоконными линиями

Первое, на что вы должны обратить внимание, если пропал сигнал – подключение терминала. Попробуйте подключить кабель напрямую, и если питание отсутствует, надо обратиться к специалистам

Узнать о причинах отключения и способах решения любой проблемы вы можете в технической службе. Чтобы облегчить решение многих технических вопросов и для получения своевременной информационной поддержки, специалисты Ростелеком предлагают завести на сайте поставщика услуг личный кабинет. В нем можно узнать наличие средств на счете, сменить тариф и оплатить услуги.

Преимущества и недостатки

Высокая скорость передачи данных, которой нельзя добиться применением иных способов подключения;
Возможность одновременного подключения к терминалу 4 устройств, при этом, исключены потери скорости;
Невосприимчивость к помехам даже при расположении рядом мощных источников электромагнитных волн;
Универсальность терминала. Возможность подключения доступа к интернету, цифрового ТВ и телефонии;
Безопасность. Передача сигнала по оптике почти на 100 % исключает перехват;
Экономия. Оптика стоит в несколько раз дешевле меди, не требуются дополнительные источники питания, все сконцентрировано на терминалах, расположенных у провайдера и абонента. Сами услуги доступа оказываются дешевле, в сравнении с отдельным подключением ТВ, телефона. Снижаются и траты на электроэнергию со стороны абонента, так как питание нужно только модулю ONT, не придется расходовать его на несколько устройств, модем, роутер, телевизионную приставку;
Удобство. В квартиру придется завести только один тонкий кабель (3 миллиметра в диаметре), не нужно сверлить множество отверстий, думать, как проложить несколько проводов без вреда для интерьера;
Повышенная надежность. На линии связи отсутствуют дополнительные устройства, которые, в теории, могут выйти из строя. Это увеличивает отказоустойчивость.

Совсем без недостатков обойтись не удалось. В основном, касаются они конструкции оптоволоконного кабеля. Его минус – хрупкость, так что при монтаже рекомендовано использовать защитные пеналы, прокладывать в местах, где до него не доберутся дети или домашние питомцы. Также нельзя сгибать кабель, для витой пары такие нагрузки безопасны, а оптика окажется безнадежно повреждена. Последний отрицательный момент – высокая цена наращивания, так что нужно заранее просчитать, где будет установлен терминал, чтобы приобрести провод нужной длины.

По материалам lan-art.ru.

Что такое оптические сети

Чтобы узнать, как обеспечивается связь и интернет-сигнал для потребителей по технологии xPON, для начала узнаем, что представляют собой оптическая сетка в целом. PON (аббревиатура от английского Passive optical network) – это пассивные оптические сети, которые обеспечивают передачу сигналов для разных устройств с помощью оптоволокна. Именно они обеспечивают широкополосной мультисервисный доступ. Что это означает на практике? На смену нескольких систем телекоммуникаций приходит одна. При замене медных кабелей на новую технологическую оптическую сетку происходит объединение всех приборов, которые будут получать сигналы по одному общему каналу в «цифре».

В результате установки в квартире, офисе, общественном или производственном здании распределителя каждому абоненту выделяется в пользование собственное волокно (от одного узла может идти максимум 64 отдельных волокон-линий). Каждая заканчивается специальной розеткой, к ней подключается один единственный модем, который способен обеспечить одновременную передачу сигналов связи:

к компьютеру, одному или нескольким – выход в интернет;
к беспроводному интернету Wi-Fi;
к кабельному телевидению, причем, одновременно можно подключить все телевизоры в квартире – интерактивное телевидение;
к телефонной связи – стационарные телефоны также принимают «цифру», причем качество связи намного улучшается и появляется доступ к дополнительным сервисам (например, определение номеров мобильных телефонов);
к другим приборам.

То есть, вся система существующих телекоммуникаций, которые обеспечивают работу техники, заменяется одним оптоволоконным.

Подключение волокна: главные схемы

Высокоскоростной интернет оптоволокно проводится с помощью двух основных схем.

Перед тем, как проводить кабель и создавать подключение нужно выбрать один из основных подходов:

FTTx – подключение происходит с помощью основного кабеля из оптоволокна, который разделяется витой парой и идет в квартиры. Такой способ хорошо защищен, и позволяет развивать скорость до 1Гб/сек.
xPON – оптоволоконный кабель прокладывается в квартиру клиента и подключается в его устройство, для этого нужен специальный конвертер, из которого кабель будет входить в роутер.
PON – технология похожа на xPON, но не требуется устанавливать дополнительный конвертер, то есть в квартире будет меньше оборудования.

Основные отличия наиболее распространенных GEPON и GPON сетей

В июле 2004 года специальная комиссия «Ethernet в первую милю» EFM (Ethernet in the first mile) комитета LMSC (LAN/MAN standards committee) IEEE создает стандарт 802.3ah, реализовав тем самым пожелания многих экспертов построить архитектуру сети PON, наиболее приближенную к широко распространенным в настоящее время сетям Ethernet.

Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1000 Мбит/с на основе IP-протокола для 32 (или 64) абонентов (скорость на абонента более 30 Мбит/с при 32 ONT). Заявленная стандартом скорость потоков составляет 1,25 Гб/с, но полезная нагрузка составляет только 1 Гб/с, поскольку и для прямого и для обратного каналов применяется линейное кодирование типа 8B/10B.

Исходя из скорости передачи, в статьях и литературных источниках часто фигурирует название GEPON (Gigabit Ethernet PON), которое и относится к стандарту IEEE 802.3ah. Кадры, переданные от OLT, «слушают» все сетевые терминалы, подключенные к PON дереву, но обрабатываются только те кадры, которые адресованы конкретному терминалу. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока (в сети PON все пользователи изолированы друг от друга) применяется специальный протокол управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol, MPCP).

Спецификация GPON существенно расширяет возможности технологии пассивных оптических сетей. GPON предполагает более эффективную обработку пакетов IP и кадров Ethernet. Скорость, предусматриваемая протоколом, равняется 2,5 Гб/с в прямом направлении (для 32 ONT полоса на абонента более 70 Мбит/с) и 1,25 Гб/с в обратном. Тип линейного кодирования NRZ, то есть и в прямом и в обратном направлении это является реальными цифрами. Так же увеличивается максимальное количество абонентских терминалов, подключенных к одному порту линейного терминала 128 на расстоянии до 20 км (с возможностью расширения до 80 км). Возможности варьирования скорости передачи прямого и обратного потока гораздо шире, за счет встроенных механизмов. GPON поддерживает трафик различного типа (TDM, SDH, Ethernet, ATM), а также развитые механизмы управления и защиты на уровне протоколов. Сеть работает в синхронном режиме с постоянной длительностью кадра (38880 байт в прямом направлении), который генерируется каждые 125 мкс. За счет синхронизации устройств в сети, появляется возможность задать точное время передачи для каждого устройства в обратном канале, что полностью исключает коллизии. За счет выше обозначенного, GPON пригодна к передаче сигналов синхронизации. Это дает возможность применять его не только в качестве сетей доступа домашних или корпоративных пользователей.

Рис. 3. Инкапсуляция данных в GPON и GEPON сетях

Для адресации устройств в GPON используются 8 битные идентификаторы (ONU-ID). С каждым ONT можно создавать несколько одновременных виртуальных соединений до 4094 на каждое PON дерево (используются метки Alloc-ID). Ширина полосы выбирается индивидуально, для каждого такого виртуального соединения.

Кадры GTC, учитывая их структуру, пригодны для передачи по OTN сетям. Для передачи четырех сигналов GPON используются контейнеры OTU-2.

Основные технические преимущества GPON перед EPON более высокая скорость в нисходящем потоке, более эффективные механизмы для передачи трафика сетей с коммутацией каналов (TDM), наличие механизмов синхронизации.

При равном коэффициенте разветвления на абонента сети GPON приходится вдвое большая скорость передачи в нисходящем потоке по сравнению с абонентом сети GEPON. При коэффициенте разветвления 1:32 абонент GPON получит полосу 73 Мб/с, а абонент GEPON 30 Мб/с, при распределении 1:64 соответственно 36 Мб/с и 15 Мб/с.

В GPON изначально поддерживается механизм регулировки уровней мощности, при котором центральный узел может «заставить» ONT изменить мощность передатчика на одно из трех значений. Информация о текущем уровне поступает от каждого ONT в восходящем потоке. В GEPON на абонентском узле поддерживается только один уровень мощности.

Технология пассивных оптических сетей GPON позволяет увеличить пропускную способность сети, обеспечивает высокое качество передачи видеосигнала с предоставлением новых сервисов.

Инженер компании «ТВБизнес» Евгений Брегет (июнь, 2018г)

Обзор технологии pon

PON (Passive Optical Network) наиболее перспективная технология для организации широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну, позволяющая реализовывать одно- или двух-волоконную древовидную структуру типа точка-многоточка (point-to-multipoint) без активных элементов в узлах разветвления сети.

1270 нм – Upstream (восходящий поток от абонента) для сетей XGPON и 10GEPON
1310 нм Upstream для сетей APON, BPON, GPON, GEPON
1490 нм Downstream (поток от оператора к абонентам) для сетей GPON и GEPON
1550 нм Video (сигналы кабельного телевидения)
1577 нм – Downstream для сетей XGPON и 10GEPON
1625 нм OTDR (сигналы мониторинга состояния оптической сети)

Иными словами PON – полностью пассивная сеть, активное оборудование располагается только на узлах связи оператора и только у абонентов. Весь тракт передачи является полностью пассивным то есть в нем отсутствуют элементы, потребляющие электрическую энергию.

Передача сигналов ведется по одномодовым оптическим волокнам, которые разветвляются с использованием ответвителей и делителей. Соединения могут выполняться разъемным методом, методом сварки оптических волокон, а так же с помощью установки гелевых соединителей.

Распределительные узлы выполняются традиционно в виде оптических боксов или муфт, которые бывают как для внутреннего применения, так и для установки на улице. Максимальная длина ветви, такого пассивного оптического дерева, может достигать 20 км (стандартная величина)

или 40 км (увеличенное расстояние). Для суммирования и ввода оптических сигналов со стороны узла связи оператора, а так же для разделения сигналов со стороны абонента применяются WDM фильтры. Бывают встроенные в оборудование, бывают выполнены, как отдельные устройства.

Рис. 1. Типичная схема построения PON сети

Как применять подобные схемы решать оператору, но на текущий момент существует несколько разновидностей PON:

APON (ATM PON) регламентируется стандартом G.983, скорость передачи 155 Мб/с в обоих направлениях.
BPON (Broadband PON) регламентируется стандартом G.983, скорость передачи 622 Мб/с в направлении абонента и 155 Мб/с в направлении от абонента.
GPON (Gigabit PON) регламентируется стандартом G.984, скорость передачи 2488 Мб/с в направлении абонента и 1244 Мб/с в направлении от абонента.
GEPON (Gigabit Ethernet PON) регламентируется стандартом IEEE 802.3ah, скорость передачи 1,25 Гб/с в обоих направлениях.
XGPON (10 Gigabit PON) регламентируется стандартом G.987, скорость передачи при симметричном режиме работы 10 Гб/с в обоих направлениях, при асимметричном режиме работы 10 Гб/с в направлении к абоненту и 2,5 Гб/с в направлении от абонента.
10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON) регламентируется стандартом IEEE 802.3av, скорость передачи при симметричном режиме работы 10 Гб/с в обоих направлениях, при асимметричном режиме работы 10 Гб/с в направлении к абоненту и 1,25 Гб/с в направлении от абонента.

Со стороны узла связи оператора устанавливается линейный терминал (OLT), со стороны абонентов используются сетевые терминалы (ONT/ONU). ONT применяются для подключения единственного абонента, ONU для большего количества.

Максимальное количество сетевых терминалов, которые можно подключить к оптическому «дереву», ограничено различными причинами, но главная из них затухание сигнала, которое вносят ответвители и делители. Традиционно, количество абонентских терминалов, которые можно подключить к одному порту линейного терминала, ограничено 64 для GEPON сетей и 128 для GPON сетей.

В PON сетях применяются, как сплавные ответвители и делители (для возможности более удобного конфигурирования оптической сети), так и PLC для возможности построения 10 Гб сетей и внедрения систем оптического мониторинга. Максимальное расстояние, между OLT и ONT 20 км это стандартные величины, возможно увеличение данного показателя до 40 км при использовании трансиверов класса C на стороне OLT, а так же возможно применение PON повторителей или транспорта OTN в таких случаях расстояние возможно увеличить и до 80 км.

Технология xPON — оптика в дом

Аббревиатура PON расшифровывается, как Passive Optical Network и в переводе на русский язык означает «пассивная оптическая сеть». При этом xPON — это всё семейство технологий, связанных с мультисервисным широкополосным доступом через оптическое волокно.Если смотреть глазами обычного пользователя, то xPON — это тонкий желтенький оптический кабель, который приходит в дом или квартиру, принося с собой высокоскоростной Интернет, телевидение и телефон.

А вот если взглянуть на всё глазами кабельного провайдера, то технология xPON — это ведущая на сегодня технология предоставления услуг ШПД для абонентов любого сегмента — от обычных квартир и домов, до крупных корпоративных клиентов. Какие её основные плюсы?

Ключевые преимущества xPON

Высокая скорость — до 2,5 Гбит/с. В ближайшей перспективе — до 10 Гбит/с.;
Надёжное качественное соединение. Не зависит от погоды, отличная помехоустойчивость;
Возможность предоставления целого комплекса услуг разом используя всего лишь один кабель, т.е. одну выделенную линию;
Максимальное расстояние до абонента до 40 километров;
Отсутствие дополнительного активного оборудования между станцией и абонентом. Не надо платить за аренду.

Главная цель любого современного оператора связи — это уйти от меди по максимуму. Тем более, что в последние годы стоимость строительства ВОЛС (Волоконно-Оптических Линий Связи) и соответствующего оборудования значительно снизилась. Таким образом отказ от медного кабеля стал экономически целесообразным. Например, Ростелеком с 2020 года фактически запретил у себя строительство медных линий. На этот же путь встаёт и Дом.ru. Отдельно можно выделить компанию «Сибирский Медведь» которая сразу начала со строительства пассивных оптических сетей.

Основные недостатки xPON

К сожалению без ложки дёгтя не обошлось. Как и у любой другой, у технологии xPON есть и ряд минусов, которые для небольших Интернет-провайдеров становятся непреодолимым препятствием.

Развёртывания сети только кластерами;
Стоимость строительства кластера пока ещё высока;
Дроп-кабель и оптический шнур легко повредить;
Необходимость в квалифицированном обученном персонале и сопутствующем оборудовании;
Скудный ассортимент абонентских терминалов ONT;
Сложности при переносе или удлинении кабеля.

Именно затраты на модернизацию существующей или строительство новой сети кластерами, закупку специального оборудования и подготовку квалифицированного персонала мешают многим провайдерам начать стройку PON-сетей. Особенно это касается регионов.

Мифы, легенды и сложности реализации

В DWDM (от 6 до 10 dBm в плюс для OSNR) это явление встречается часто, а в GPON – пока не попадалось, а в официальной документации ничего о FEC не пишут.

Для ONT аттенюатор установил предел чувствительности, за которым замечаются интерфейсные ошибки.
Продолжение затухания, затем появление ошибок.
Начало работы FEC.
Второй съем данных об ошибках.
Подведение итогов.

Генератор трафика для ONT и OLT (куда установлен SFP-W43-GPON-C+) – компьютеры в количестве 2 шт., с jperf.

Измеритель мощности — PMT-08C и DDMI.

Переменный аттенюатор — OVA-01.

Представленные ниже таблицы позволят отследить параметрические данные опыта:

максимальный предел мощности сигнала ONT при появлении ошибок: около -29 dBm.
Tx Power SFP OLT: +5.62 dBm.
аттенюатор дает затухание 34,80 dB.
мощность на ONT: -29,91 dBm.

GPON на мировом рынке

Как технология доступа в интернет GPON (отзывы многих экспертов подтверждают это) в России распространена несколько менее выраженно, чем, например, в Западных странах. Хотя в последние годы провайдеры, ведущие деятельность в РФ, как полагают многие аналитики, сделали несколько серьезных шагов вперед, преодолевая возможное отставание от своих зарубежных коллег в освоении новой технологии. Вместе с тем можно отметить, что стандарты типа DSL до сих пор в числе самых активно задействуемых в мире. При этом глобальный рост GPON-подключений в последние несколько лет порядка 20% ежегодно.

Многие эксперты уверены: даже в самых технологически развитых странах нет единого мнения касательно того, какая из технологий ШПД наиболее эффективна. Во многих странах Азии и Ближнего Востока технология GPON внедряется весьма активно — в ряде государств она занимает более половины рынка в соответствующем сегменте связи. В Европе одной из лидирующих в аспекте внедрения GPON-стандартов признана Швеция. При этом, по оценке ряда аналитиков, российской рынок вполне способен достичь сопоставимых показателей, отражающих уровень внедрения новой технологии.

Как нам кажется, многие операторы не достаточно глубоко изучили тему xPON, не смотря на наличие большого количества информации рекламного и обучающего характера, наличествующей в Интернете.

Сравнение GPON и Ethernet Нужен ли нам xPON и как он работает? Как нам кажется, многие операторы не достаточ

FTTB-Маршрутизаторы

Назначение: подключение к интернету, к телефонии и IP-телевидению.

Этот метод подключения без установки в вашей квартире оборудования. Технология FTTB позволяет установить в подъезде один щиток, и затем по витой паре сигнал идёт по всем подключённым квартирам. Подобные маршрутизаторы чаще используются Ростелекомом в небольших населённых пунктах (городах). Wi-Fi поддерживается обоих диапазонов.