Žinios

Kas yra GPON?

GPON (gigabitinis pasyvus optinis tinklas)yra daugiataškių šviesolaidžių prieigos technologija ir pirmaujantis standartasPON (pasyvus optinis tinklas)sistemos.GPONnaudoja pasyvius optinius skirstytuvus, kad padalintų vienąpluoštokeliais keliais, suteikdami didelės spartos{0}}prieigos prie tinklo paslaugas keliems naudotojams.

Pagrindinės GPON charakteristikos

GPONskiriasi nuo tradicinių prieigos metodų trimis pagrindinėmis savybėmis:

Pasyviojo padalijimo technologija: Vietoj aktyvios įrangos tinkle naudojami pasyvūs optiniai skirstytuvai (Splitter), kuriam nereikia išorinio maitinimo šaltinio, o tai žymiai sumažina tinklo mazgų sudėtingumą ir gedimų dažnį.

Bendro pralaidumo modelis: keli vartotojai dalijasi pagrindinio tinklo pralaidumo ištekliaispluoštonaudojant laiko padalijimo tankinimo technologiją, kad būtų galima perduoti duomenis, pagerinti skaidulų panaudojimą ir užtikrinti paslaugų kokybę.

Paskutinė mylia: GPONyra specialiai sukurtaŠviesolaidis į namus (FTTH)ir „Fiber to the Building“ (FTTB) scenarijus, kurių aprėptis paprastai yra 20 kilometrų, todėl tai yra technologija, leidžianti pasiekti plačiajuostį ryšį per „paskutinę mylią“.

GPON veikimo principas

Raktas įGPONoperacija yra taškas{0}}iki-daugelio taškųšviesolaidinis tinklastopologija, susidedanti iš trijų pagrindinių komponentų, kurie sudaro visą perdavimo ryšį iš centrinio biuro į vartotojus:

OLT sluoksnis (optinės linijos terminalas): Įsikūręs operatoriaus įrangos kambaryje, tarnaujantis kaip viso „smegenys“.GPON tinklas, atsakingas už duomenų kaupimą, pralaidumo paskirstymą, vartotojų valdymą ir tinklo planavimą. TheOptinės linijos terminalas (OLT)siunčia duomenis optinių signalų pavidalu, naudodamas bangos ilgio padalijimo tankinimo (WDM) technologiją.

ODN sluoksnis (optinis paskirstymo tinklas): Sudėtyje yrašviesolaidiniai kabeliaiir pasyvieji optiniai skirstytuvai, tarnaujantys kaip fizinė perdavimo terpė, jungiantiOLTį vartotojo terminalus. Signalai sklinda išilgai vienopluoštoesančiameOptinis paskirstymo tinklas (ODN), galiausiai pasiekiant pasyvųjį skirstytuvą, kurio atstumai iki 20 kilometrų.

ONU/ONTSluoksnis (optinio tinklo blokas / optinio tinklo terminalas): įdiegta naudotojų namuose arba koridoriuose, užbaigia optinio -į-elektrinio signalo konvertavimą ir suteikia sąsajas galiniams įrenginiams, pvz., maršruto parinktuvams, telefonams ir priedams, galintiems konvertuoti optinius duomenų signalus į elektros signalus.

Išsamios GPON raktų įrangos funkcijos

OLT (optinės linijos terminalas) - optinės linijos terminalas

TheOLTtarnauja kaip pagrindinis valdymo įrenginysGPONsistema, paprastai įdiegta paslaugų teikėjo centriniame biure arba duomenų centre, veikianti kaip tinklo valdytojas. Siunčiant optinius signalus pasroviui, naudojama bangos ilgio padalijimo tankinimo technologija{1}}vaizdo signalai naudoja 1550 nm bangos ilgį, balso ir duomenų signalai naudoja 1490 nm bangos ilgį, o priimant signalus prieš srovę – 1310 nm bangos ilgį. Šis skirtingo bangos ilgio dizainas veiksmingai apsaugo nuo signalo trukdžių. TheOLTtransliuoja pasroviui duomenis visiemsONUir agreguoja srautą prieš srautą, dinamiškai paskirstydami pralaidumo išteklius, kad būtų užtikrinta paslaugų kokybė. Per stuburąGPON kabeliai, jis jungiasi prie optinių skirstytuvų, kad būtų galima nuotoliniu būdu konfigūruoti, stebėti ir visų prijungtų gedimų diagnostikąONU, kartu suteikdami standartines sąsajas su aukštesnio{0}}lygio didmiesčių ar magistraliniais tinklais, kad būtų užbaigtas paslaugų integravimas. AnOLT prievadaspaprastai gali palaikyti nuo 32 iki 128ONU, priklausomai nuo padalijimo santykio konfigūracijos.

Daliklis (optinis skirstytuvas) - Pasyvus optinis skirstytuvas

Optinis skirstytuvas yra pagrindinis komponentas, įkūnijantis „pasyviąją“ savybęGPON. Kaip grynai optinis pasyvus įrenginys, kuriam nereikia maitinimo, jis paskirsto vienąpluoštosignalas išOLTį kelis išėjimusskaidulųpagal konkretų santykį, su kiekvienupluoštojungiantis prie vienoONT. Įprasti padalijimo koeficientai apima 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 ir 1:64 ir gali pritaikyti centralizuotą padalijimą (vienkartinį paskirstymą keliems naudotojams) arba pakopinį padalijimą (sukuriant lankstesnius filialų tinklus taikant kelių lygių skirstytuvą, įdiegtą kaskadinį metodą).šviesolaidinis kabeliskryžminės-jungimo dėžės arba koridoriaus paskirstymo dėžės. Svarbu pažymėti, kad didesni padalijimo koeficientai reiškia daugiau bendrinamų vartotojų, todėl vienam vartotojui tenkantis pralaidumas sumažėja.

ĮJUNGTAS / ĮJUNGTAS (optinio tinklo terminalas / blokas) - Optinio tinklo terminalas

TheONTyra specialus optinis-į-elektrinis konvertavimasmodemasdiegiamos galutiniams vartotojams.ONTirONUiš esmės atlieka tas pačias funkcijas, suONTkonkrečiai kalbant apie galinius įrenginiusFTTHscenarijai, tuo tarpuONUyra bendras terminas visiems naudotojo{0}}optinio tinklo įrenginiams. Jis paverčiapluoštooptinius signalus į elektros signalus, skirtus naudoti namų įrenginiuose, kartu kaupiant ir optimizuojant naudotojo{0}}šalinius duomenis prieš siunčiant juos atgal įOLT. Jame yra gigabito Ethernet prievadai prijungimuimaršrutizatoriaiarba kompiuteriai, POTS prievadai fiksuotojo ryšio telefonams prijungti, RF prievadai priedams prijungti ir įvairios kitos sąsajos. Jis atlieka vartotojo tapatybės autentifikavimą, kad užtikrintų, kad tik įgalioti vartotojai galėtų prisijungti prie tinklo, ir praneša apie būsenos informacijąOLTnuotoliniam valdymui ir konfigūravimui.

ODN(Optinis paskirstymo tinklas) - Optinis paskirstymo tinklas

TheODNyra ne vienas įrenginys, o bendras terminas visai fizinei pasyviajai aparatūrai tarpOLTirONT, įskaitant tiektuvąšviesolaidiniai kabeliai(nuo įrangos patalpos iki padalijimo taško), optiniai skirstytuvai, paskirstymasšviesolaidiniai kabeliai(nuo padalijimo iki vartotojų),pluoštotrumpikliai, adapterių plokštės, jungtys, sujungimo uždoriai ir įvairios perdavimo terpės bei pasyvieji komponentai. Projektavimo ir statybos kokybėODNtiesiogiai lemia perdavimo našumą ir visos sistemos patikimumąGPON tinklas. Statybos metu pagrindiniai parametrai, tokie kaippluoštolenkimo spindulys, suliejimo sujungimo praradimas ir jungties įkišimo praradimas turi būti griežtai kontroliuojami, nes šie veiksniai atlieka svarbų vaidmenį nustatant ir optimizuojant optinio signalo praradimą. GeraiODNplanavimas gali sumažinti signalo slopinimą ir užtikrinti, kad vartotojai gautų stabilias ir patikimas tinklo paslaugas.

GPON duomenų perdavimo mechanizmas

GPONnaudoja laiko padalijimo tankinimą (TDM) ir laiko padalijimo daugialypės prieigos (TDMA) technologijas, kad būtų pasiektas dvikryptis ryšys. Pasroviui kryptis (OLTįONU):OLTtransliuoja duomenis transliacijos būdu, kurį visiONUgali gauti, bet kiekvienasONUtik analizuoja sau priklausančius duomenų rėmelius, užtikrindamas saugumą šifravimu. Kryptis prieš srovę (ONUįOLT): KiekvienasONUsiunčia duomenis per tam skirtus laiko tarpusOLT, vengiant konfliktų, suOLTkoordinuoti visų perdavimo laikąONU. Šis mechanizmas leidžia vienąpluoštovienu metu aptarnauti kelis vartotojus, žymiai sumažinantpluoštoišteklių suvartojimas.

GPON privalumai ir apribojimai

Pagrindiniai privalumai

Kaip pasyvi sistema,GPONveikti reikalauja minimalios elektros energijos, o energijos vartojimo efektyvumas 95 % didesnis nei varinių kabelių tinklų. SkirstytuvaiODNnereikalauja maitinimo, įrangos patalpos aplinkos ir iš esmės nereikalauja priežiūros-. Operatoriams tereikia valdytiOLTįrangos patalpos gale, ženkliai sumažinant elektros sąnaudas ir IT palaikymo išlaidas. Kaip apluoštosistema, kuri tiesiogiai sujungia kelis vartotojus naudojant skirstytuvo technologiją,GPONreikia mažiau įrangos.GPONgali užtikrinti sklandų srauto valdymą iki 10/10 Gbps kiekvienam vartotojui, o optinio tinklo pralaidumas siekia 40 Gbps. Fizinis perdavimo atstumas gali siekti 20 kilometrų ar net toliau, o jo pakanka daugeliui miesto ir priemiesčių prieigos scenarijų. Kalbant apie saugumą,GPONnaudoja pažangius šifravimo standartus ir{0}}uždarosios grandinės dizainą supluoštosignalai, izoliuoti vienas nuo kito, kad veiksmingai atsispirtų įsilaužėlių atakoms. Stabilumas yra išskirtinis pranašumas,{1}}jis gali išlikti stabilus net esant tinklo perkrovai ir dideliems srauto poreikiams. Naudodamas optinius skirstytuvus, jis užtikrina minimalų pralaidumo paskirstymą galutiniams vartotojams ir būdingas charakteristikaspluoštopadaryti jį atsparų elektromagnetiniams ar radijo trukdžiams. Be to, visiONUcentralizuotai valdoOLT, leidžianti nuotoliniu būdu suaktyvinti paslaugą, atlikti konfigūracijos pakeitimus ir atlikti gedimų diagnostiką be apsilankymų svetainėje, todėl labai pagerinamas veiklos efektyvumas ir tinkamas plataus masto-diegimuiFTTHir FTTP.
 

Praktiniai taikymo apribojimai

Pagrindinis trūkumasGPONslypi jo architektūroje, pagrįstoje pralaidumo padalijimu ir dalijimusi tarp kelių vartotojų. Palyginti su taškų-į-taškų sistemomis, kaip kelių-gigabitastinklai palaipsniui tampa pagrindiniais, visi vartotojai pagal tą patįPONuostasbendrinti bendrą pralaidumą (paprastai 2,5 Gbps pasroviui), todėl piko valandomis gali smarkiai sumažėti vienam vartotojui tenkantis faktinis pralaidumas. Tam operatoriai turi pagrįstai valdyti padalijimo koeficientus, kad išvengtų per-prenumeratos. Fizinis trapumasšviesolaidiniai kabeliaitaip pat yra svarbi problema-pluoštoyra labai jautrus fizinėms deformacijoms, tokioms kaip lenkimas, lenkimas ir lūžimas. Kiekvienas padalijimas sukelia 3–4 dB galios praradimą, taip pat sintezės sujungimo ir jungties nuostolius. Jei montavimo kryptis neteisinga arba nėra apsaugos, tai gali sukelti per didelį signalo susilpnėjimą, našumo pablogėjimą ar net linijos gedimus. Nuo patODNyra apasyvus tinklas, kai atsiranda fizinių gedimų, jų negalima tiesiogiai stebėti per tinklo valdymo sistemas, todėl trikčių šalinimui reikalinga profesionali įranga, pvz., OTDR, todėl lokalizacijos efektyvumas yra mažas. Kai vystosi išGPONiki 10 G-GPONarba 50 G-PON, ODNsuderinamumas irOLTtaip pat reikia atsižvelgti į uosto sambūvio galimybes. Dėl netinkamo pradinio planavimo gali prireikti-perklotipluoštovėlesnių atnaujinimų metu. Nors ilgalaikės eksploatacijos ir priežiūros išlaidos yra mažos, pradinėspluoštoinvesticijos į klojimą ir įrangos konfigūravimą yra didelės, o vietovėse, kuriose vartotojų tankumas mažas, investicijų atsigavimo laikotarpis yra ilgesnis.