Експеримент з інтеграції широкосмугових мереж EPON, GPON та потрійних мереж OLT, ODN та ONU

Експеримент з інтеграції широкосмугових мереж EPON, GPON та потрійних мереж OLT, ODN та ONU

EPON (пасивна оптична мережа Ethernet)

Пасивна оптична мережа Ethernet — це технологія PON, що базується на Ethernet. Вона використовує структуру «точка-багатоточка» та пасивну передачу по оптоволоконному волокну, надаючи численні послуги через Ethernet. Технологія EPON стандартизована робочою групою IEEE802.3 EFM. У червні 2004 року робоча група IEEE802.3EFM випустила стандарт EPON — IEEE802.3ah (об'єднаний зі стандартом IEEE802.3-2005 у 2005 році).
У цьому стандарті поєднані технології Ethernet та PON, причому технологія PON використовується на фізичному рівні, а протокол Ethernet – на канальному рівні, використовуючи топологію PON для забезпечення доступу Ethernet. Таким чином, він поєднує переваги технології PON та технології Ethernet: низька вартість, висока пропускна здатність, висока масштабованість, сумісність з існуючим Ethernet, зручне керування тощо.

GPON (гігабітний PON)

Ця технологія є найновішим поколінням широкосмугового пасивного оптичного інтегрованого стандарту доступу, заснованого на стандарті ITU-TG.984.x, який має багато переваг, таких як висока пропускна здатність, висока ефективність, велика зона покриття та багаті користувацькі інтерфейси. Більшість операторів вважають її ідеальною технологією для досягнення широкосмугового доступу та комплексної трансформації послуг мережі доступу. GPON вперше була запропонована організацією FSAN у вересні 2002 року. Виходячи з цього, ITU-T завершила розробку ITU-T G.984.1 та G.984.2 у березні 2003 року, а також стандартизувала G.984.3 у лютому та червні 2004 року. Таким чином, остаточно сформувалося сімейство стандартів GPON.

Технологія GPON виникла зі стандарту технології ATMPON, який поступово сформувався у 1995 році, а PON розшифровується як «Passive Optical Network» (пасивна оптична мережа). GPON (Gigabit Capable Passive Optical Network) вперше була запропонована організацією FSAN у вересні 2002 року. На основі цього ITU-T завершила розробку ITU-T G.984.1 та G.984.2 у березні 2003 року, а стандартизувала G.984.3 у лютому та червні 2004 року. Таким чином, остаточно сформувалося сімейство стандартів GPON. Базова структура пристроїв на базі технології GPON подібна до існуючої PON, що складається з OLT (оптичного лінійного терміналу) у центральному офісі, ONT/ONU (оптичного мережевого терміналу або оптичного мережевого блоку) на стороні користувача, ODN (оптичної розподільчої мережі), що складається з одномодового волокна (SM fiber) та пасивного розгалужувача, а також системи керування мережею, що з'єднує перші два пристрої.

Різниця між EPON та GPON

GPON використовує технологію мультиплексування з поділом довжин хвиль (WDM) для одночасного завантаження та вивантаження. Зазвичай для завантаження використовується оптична несуча 1490 нм, а для вивантаження – 1310 нм. Якщо потрібно передавати телевізійні сигнали, також використовується оптична несуча 1550 нм. Хоча кожен ONU може досягти швидкості завантаження 2,488 Гбіт/с, GPON також використовує множинний доступ з часовим поділом (TDMA) для виділення певного часового інтервалу для кожного користувача в періодичному сигналі.

Максимальна швидкість завантаження XGPON становить до 10 Гбіт/с, а швидкість вивантаження також становить 2,5 Гбіт/с. Він також використовує технологію WDM, а довжини хвиль оптичних несучих висхідного та низхідного потоків становлять 1270 нм та 1577 нм відповідно.

Завдяки збільшеній швидкості передачі, більше ONU можна розділити відповідно до одного формату даних, з максимальною відстанню покриття до 20 км. Хоча XGPON ще не отримав широкого поширення, він забезпечує хороший шлях оновлення для операторів оптичного зв'язку.

EPON повністю сумісний з іншими стандартами Ethernet, тому немає потреби в перетворенні або інкапсуляції при підключенні до мереж на основі Ethernet, з максимальним корисним навантаженням 1518 байт. EPON не вимагає методу доступу CSMA/CD у деяких версіях Ethernet. Крім того, оскільки передача Ethernet є основним методом передачі в локальній мережі, немає потреби в перетворенні мережевого протоколу під час оновлення до міської мережі.

Також існує версія Ethernet зі швидкістю 10 Гбіт/с, що позначається як 802.3av. Фактична швидкість лінії становить 10,3125 Гбіт/с. Основний режим — це швидкість висхідного та низхідного каналів 10 Гбіт/с, причому деякі використовують 10 Гбіт/с низхідного каналу та 1 Гбіт/с висхідного каналу.

У версії з пропускною здатністю Gbit/s використовуються різні оптичні довжини хвиль на оптоволокні: довжина хвилі низхідного потоку становить 1575-1580 нм, а довжина хвилі висхідного потоку — 1260-1280 нм. Таким чином, система 10 Гбіт/с та стандартна система 1 Гбіт/с можуть бути мультиплексовані по довжинах хвиль на одному й тому ж оптоволокні.

Інтеграція Triple Play

Конвергенція трьох мереж означає, що в процесі еволюції від телекомунікаційної мережі, радіо- та телевізійної мережі та Інтернету до широкосмугової комунікаційної мережі, цифрової телевізійної мережі та Інтернету наступного покоління, три мережі, шляхом технічної трансформації, як правило, мають однакові технічні функції, однакову сферу діяльності, мережеве з'єднання, спільний доступ до ресурсів та можуть надавати користувачам голосові, інформаційні, радіо- та телевізійні послуги та інші послуги. Потрійне злиття не означає фізичну інтеграцію трьох основних мереж, а головним чином стосується об'єднання високорівневих бізнес-додатків.

Інтеграція трьох мереж широко використовується в різних галузях, таких як інтелектуальний транспорт, захист навколишнього середовища, державна робота, громадська безпека та безпечні домівки. У майбутньому мобільні телефони зможуть дивитися телевізор та користуватися інтернетом, телевізори — здійснювати телефонні дзвінки та користуватися інтернетом, а комп’ютери також зможуть здійснювати телефонні дзвінки та дивитися телевізор.

Інтеграцію трьох мереж можна концептуально проаналізувати з різних точок зору та рівнів, включаючи інтеграцію технологій, бізнес-інтеграцію, галузеву інтеграцію, інтеграцію терміналів та мережеву інтеграцію.

Широкосмугова технологія

Основою широкосмугової технології є технологія волоконно-оптичного зв'язку. Однією з цілей конвергенції мереж є надання уніфікованих послуг через мережу. Для надання уніфікованих послуг необхідно мати мережеву платформу, яка може підтримувати передачу різних мультимедійних (потокових медіа) послуг, таких як аудіо та відео.

Характерними рисами цих підприємств є високий попит, великі обсяги даних та високі вимоги до якості послуг, тому вони зазвичай потребують дуже великої пропускної здатності під час передачі. Крім того, з економічної точки зору, вартість не повинна бути занадто високою. Таким чином, високопродуктивна та стійка технологія волоконно-оптичного зв'язку стала найкращим вибором для середовища передачі. Розвиток широкосмугових технологій, особливо оптичних, забезпечує необхідну пропускну здатність, якість передачі та низьку вартість передачі різноманітної бізнес-інформації.

Як стовпова технологія в сучасній галузі зв'язку, оптична комунікаційна технологія розвивається зі швидкістю 100-кратного зростання кожні 10 років. Волоконно-оптична передача з величезною пропускною здатністю є ідеальною платформою передачі для "трьох мереж" та основним фізичним носієм майбутньої інформаційної магістралі. Технологія оптоволоконного зв'язку великої пропускної здатності широко застосовується в телекомунікаційних мережах, комп'ютерних мережах, а також мережах мовлення та телебачення.

 


Час публікації: 12 грудня 2024 р.

  • Попередній:
  • Далі: