GPON texnologiyasi qurilish arxitekturasi bilan tanishish
GPON yoki Gigabit PON texnologiyasi nisbatan yaqinda joriy qilingan. Keling, GPON texnologiyasining paydo bo'lishi uchun zarur shart-sharoit nima bo'lganini, uning istiqbollari qanday ekanligini aniqlaymiz, shuningdek, uni raqobatdosh texnologiyalar - PON va GEPON bilan solishtiramiz.
2014-yil AQShda taxminan 640 km masofada o'tkazilgan birinchi kompyuter aloqasi seansining 45 yilligini nishonlaydi.Ushbu voqea Internetning paydo bo'lishining boshlanishi hisoblanadi.To'g'ri, World Wide Web dan oldin paydo bo'lgan ARPANET o'sha paytda juda tor doiradagi odamlar va tashkilotlar uchun mavjud edi. Unga kompyuterlari bo'lgan "chet ellik" omadli odamlarni ulash faqat 1991 yilda mumkin bo'lgan.Faqat 1993 yilda NCSA Mosaic veb-brauzerining paydo bo'lishi global Internet auditoriyasining jadal o'sishi uchun zarur shart-sharoitlarni ta'minladi.Shunday qilib, joriy 2013 yil uchun "ommaviy Internet" tarixi bor-yo'g'i 20 yilga ega.
Global tarmoq rivojlanishining birinchi o'n yilligida "aloqa kanali sig'imi (bitlarda ma'lumotlarni uzatish tezligi)" yoki u bilan bog'liq bo'lgan "o'tkazish qobiliyati" kabi ko'rsatkichga e'tibor bergan foydalanuvchilar orasida "bir necha birliklar mavjud edi. ” radiotexnika nazariy asoslari bilan tanish odamlar. Va bugungi kunda hamma "Internetdagi tezlik" haqida gapiradi. Va hamma o‘z ixtiyorida “yuqori tezlikdagi internet”ga ega bo‘lishni xohlaydi.Nima uchun yuqori tezlik?Internetga kirishni "yuqori tezlik" deb hisoblash mumkin bo'lgan chegara qayerda?
Optik kabellarni telefon kanalizatsiyasi va xavo aloqa liniyalarida qurilishi
Ommaviy foydalanuvchi uchun Internet tezligi, birinchi navbatda, "og'ir" video, musiqa va grafik fayllarni yuklab olish vaqt oralig'i bilan bog'liq bo'lib, ularning soni Internetda eksponent ravishda o'sib bormoqda va ularning o'zlari "kengaytirilgan" ". Onlayn xizmatlarning korporativ iste'molchilari (va yaqinda "bulut" ham) foydalanilgan biznesni boshqarish tizimlarida so'rovlarga yuqori tezlikda javob berishga muhtoj.
Bu shuni anglatadiki, yuqori tezlikdagi Internet injiqlik emas (ham “foydalanuvchilar” uchun ham, kompaniyalar uchun ham) shoshilinch ehtiyojdir.Yuqori tezlikdagi Internet boshlanadigan "chegara", bugungi kunda mutaxassislarning fikriga ko'ra, 10 Mb / s darajasida.
Butunjahon kompyuter tarmog'i xDSL texnologiyalaridan foydalangan holda mavjud telefon liniyalari asosida rivojlana boshladi. Ushbu "mis" oilasining eng "ilg'or" versiyasi - ADSL2 + modem texnologiyasi 24 Mb / s (chiqish - 1,2 Mb / s) kiruvchi oqim tezligini ta'minlaydi. Hozirgi vaqtda u dunyoning barcha mamlakatlarida ulanishlar soni bo'yicha so'zsiz etakchi hisoblanadi. Biroq, bir necha o'n yillar oldin yotqizilgan "mis" aloqa liniyalari jismoniy va ma'naviy jihatdan eskirmoqda va asta-sekin FTTx optik tarmoqlari bilan almashtirilmoqda, ulardan foydalanish Internetda ma'lumot almashish tezligini ikki marta oshirish imkonini beradi. kattalik. Va yaqin kelajakda, bundan ham ko'proq.
So'nggi besh yil ichida mis kabel yo'nalishlarini optik bilan almashtirish jarayoni o'sib bormoqda va tahlilchilarning fikriga ko'ra, yana besh yil ichida telekommunikatsiyalarda "optika / mis" nisbati "optika" foydasiga keskin o'zgaradi.FTTx (Fiber to the x) arxitekturasi bir tomondan operatorda o'rnatilgan OLT (Optik Line Terminal - optik liniya terminali) qabul qiluvchi stansiyasiga, ikkinchi tomondan esa qabul qiluvchi modullarga ulangan optik tolali aloqa liniyasining segmentidir. abonentlar soni - ONT (Optik tarmoq terminali) yoki ONU (Optik tarmoq birligi).
ONT - kvartirada o'rnatilgan individual foydalanish uchun terminal (u optik modem deb ham ataladi). ONU - ko'p qavatli uyning tarqatish kabinetiga o'rnatish uchun mo'ljallangan va qo'shni kvartiralarda joylashgan kompyuterlar, televizorlar, telefonlarni ulash uchun bir nechta portlarga ega.
ONT va ONU OLT dan olingan optik signallarni elektr signallariga aylantiradi (masalan, kompyuterlarga, televizorlarga, telefonlarga yuboriladi), shuningdek, foydalanuvchi terminallaridan olingan elektr signallarini OLT ga yuboriladigan optik signallarga teskari aylantirishni amalga oshiradi.
Agar optik chiziq segmentiga splitterlar (OLT dan kelayotgan signalning passiv ajratgichlari) kiritilsa va ularning chiqishlariga ONT ulangan bo'lsa, unda bir tolali FTTx strukturasidan daraxt tuzilishiga bunday o'tish passiv optik tarmoqni shakllantirish - PON (Passive Optical Network).
PONning ishi vaqtga bo'linish multipleksatsiyasi (Time Division Multiplexing Access - TDMA) va qabul qilish va uzatish yo'llarining chastota bo'linishi (Wavelelongth-Division Multiplexing - WDM) orqali bitta tola orqali bir nechta kirishni tashkil qilishdir. OLT va ONT ning bir qismi sifatida ishlaydigan WDM multipleksorlari turli to'lqin uzunliklarida (to'g'ridan-to'g'ri - 1,49 mkm, teskari - 1,31 mkm) uzatiladigan to'g'ridan-to'g'ri (kiruvchi) va teskari (chiqish) signallarni ajratib turadi. Ushbu oqimlarni 1,55 mikron to'lqin uzunligida uzatiladigan kabel televideniesi signali bilan to'ldirish mumkin.
PON texnologiyalarining birinchi novdalari taxminan 15 yil oldin paydo bo'lgan va shundan beri Xalqaro elektr aloqa ittifoqi (IEC) optik tolali ma'lumotlarni uzatish uchun beshta standartni chiqardi. Ushbu standartlar talablariga muvofiq ishlab chiqarilgan faol uskunalar 155 Mb / s dan 2488 Mb / s gacha tezlikni ta'minlaydi. Ushbu standartlarning xususiyatlari quyida ko'rib chiqiladi, ammo hozircha biz PON texnologiyalarining barcha turlariga xos bo'lgan afzalliklar abonent bazasini osongina ko'paytirish, unga texnik xizmat ko'rsatish va modernizatsiya qilish qobiliyati, shuningdek, past ("mis" bilan solishtirganda) ekanligini ta'kidlaymiz. texnologiyalar) operatsion xarajatlar.
GPON: standartni boshqarish
PON oilasining birinchi standarti - APON (ATM PON) 1998 yil oxirida MES tomonidan tasdiqlangan va keyingi yilda Amerika va Yaponiya aloqa operatorlari passiv optik liniyalarni qurishni boshladilar. Ushbu standart bo'yicha ma'lumotlarni uzatish ATM protokoli asosida amalga oshiriladi, u ma'lumotlarni qattiq o'lchamli katakchalar (ATM xujayralari) shaklida uzatishga asoslangan kommutatsiya va multiplekslash usulini tavsiflaydi. Ma'lumot uzatish tezligi - 155 Mb / s.
APON-ga ilovalarga qarab o'tkazish qobiliyatini dinamik ravishda taqsimlash, SDH, FE, GE, SDI PAL, El, E/FE va telefoniya protokollarini qo'llab-quvvatlash kabi yangi texnologiyalarning qo'shilishi ovozli eshittirish, video kontent va boshqa sohalarda qo'shimcha funksiyalarni taqdim etdi. Televizion eshittirish (PONda uchinchi to'lqin uzunligining birinchi paydo bo'lishi).Bu "bolalar" standarti APON - BPON (Broadband PON) tasdiqlanishiga olib keldi.Shu bilan birga, ma'lumotlarni uzatish tezligi 622 Mb / s gacha oshdi.
APON - BPON ning navbatdagi "zanjirdagi bo'g'ini" GPON (Gigabit quvvatli Passiv Optik Tarmoq) standarti bo'lib, uning amalga oshirilishi tarmoqning simmetrik va assimetrik rejimlarda ishlashini ta'minlaydi. Ikkinchi rejim ko'proq qo'llaniladi, bunda oldinga oqimda ma'lumotlarni uzatish tezligi 2,488 Gb / s ga, aksincha - 1,244 Gb / s ga etadi (odatda bu raqamlar yaxlitlanadi va 2,5 Gb / s va 1,25 Gb ni tashkil qiladi. / s).
Odatda, uy kompyuteri GPON tarmog'ining optik modemiga (ONT) o'ralgan juftlik yoki simsiz (Wi-Fi) orqali ulanadi. ONTda televizor va VoIP telefonni ulash uchun portlar ham mavjud.
GFP (Generic Framing Protocol) GPON texnologiyasida asosiy protokolga aylandi, garchi TDMA, SDH, Ethernet, ATM tavsiyalaridan ham foydalaniladi.
Dunyoda PON texnologiyalarining takomillashuvi bilan bir qatorda, optik chekilgan tarmoqlarning rivojlanishi sodir bo'ldi va ushbu aloqa "filiali" ning yuqori tezlikda ma'lumotlarni uzatish sohasidagi yutuqlari EPON (Ethernet PON) standartida qo'llanildi. bir nechta tugunlarni boshqaradigan MPCP (Multi-Point Control Protocol) asosida ishlab chiqilgan. Va uning takomillashtirilgan versiyasi - GEPON (Gigabit EPON) o'zining xususiyatlari va imkoniyatlari bo'yicha faqat PON texnologiyalarining so'zsiz etakchisi - GPON dan past.
Passiv optik tarmoqlarda qo'llaniladigan texnologiyalarning ushbu mini-sharhida "ajoyib" nima? - Ularning funksionalligidagi farqlar asosan qaysi ma'lumotlarni uzatish protokollari standartlarning asosi ekanligi bilan bog'liq.
GPON va GEPON: oddiy arifmetika
Agar solishtirish kerak bo'lgan ob'ektlarning har qanday xususiyatlarini ifodalovchi raqamli ko'rsatkichlar (yoki hatto tavsiflar) ma'lum bo'lsa, unda bunday taqqoslashni qator yoki ustunga mos keladigan raqamlarni joylashtirish juda oddiy. Va kim kimdan yaxshiroq ekanligi darhol ma'lum bo'ladi. Keling, GPON va GEPONni shunday taqqoslaylik.
Shunday qilib, GPON uchun oldingi oqimdagi uzatish tezligi 2,5 Gb / s, GEPON uchun esa 1,25 Gb / s ni tashkil qiladi.
GPON uchun har bir tolaga abonent tugunlarining maksimal soni 64 tani, GEPON uchun esa 16 tani tashkil etadi, bu esa GPON standarti boʻyicha ishlab chiqarilgan operatorning optik terminalidagi bir abonent portining arzonlashishiga va stansiya tomonidan quvvat sarfini sezilarli darajada kamaytirishga olib keladi. GEPON standartidagi operator uskunasidan foydalanishga qaraganda uskunalar.
GPON texnologiyasi uchun tarmoqli kengligidan foydalanish kamida 93%, GEPON uchun esa 60% dan oshmaydi. Bu farq GPON faol uskunasi GEM (GTC Encapsulation Method) kadrlarni parchalash texnologiyasidan foydalanishi bilan bog‘liq bo‘lib, bu tarmoqli kengligi samaradorligini oshiradi. GEPON texnologiyasida bunday vosita yo'q.
Bu GPON ning mashhurligini tushuntiradigan butun "oddiy arifmetika".
GPON: uy simlari kabellari
GPON tarmog'i magistral va tarqatish liniyalaridan iborat. GPON magistral yo'nalishlarining uzunligi hozirda 20 km ga etadi (yaqin yillarda GPON texnologiyasini ishlab chiquvchilar magistral tolaning maksimal uzunligini 60 km gacha oshirishni va'da qilmoqdalar). Magistral qismlar yotqiziladi (tolali optik kabelni yotqizish haqida ko'proq) optik kabellarni yuqori namlik va harorat o'zgarishi sharoitida kabel liniyasining chidamliligini ta'minlaydigan himoya niqobi ostidagi yoki er osti yotqizishning an'anaviy usullaridan foydalangan holda.
Drop va ko'taruvchi kabellar, masalan, turar-joy binosida yaratilgan GPON tarqatish infratuzilmasi uchun ishlatiladi. Yuqori taqsimlash kabelidan optik chiziqni tarmoqqa ajratish uchun mo'ljallangan polga o'rnatilgan tomchi kabellarning xususiyati ularning dizayni bilan ta'minlangan kichik egilish radiuslari bilan "moslashuvchan" marshrutlash imkoniyatidir.
Vertikal pol o'tkazgichlari uchun ishlatiladigan ko'taruvchi kabellar 6-12 ta optik tolalarni o'z ichiga oladi, ular kassetalarga osongina joylashtiriladi va ularni ulash boshqa turdagi kabellarning optik tolalarini ulashga qaraganda ancha kam vaqt talab qiladi.
GPON: evolyutsiya sur'ati tezlashmoqda
GPON standartining PON texnologiyalarining boshqa turlariga nisbatan afzalliklari 2003 yilda qabul qilinganidan beri inkor etilmaydi. Biroq, J'son & Partners Consulting ma'lumotlariga ko'ra, 2010 yilga kelib, Rossiyada GPON asosidagi keng polosali foydalanuvchilar bor-yo'g'i 80 000 nafar edi. Kattaroq o'sishning asosiy to'sig'i, deyarli har doim bozorga chiqadigan mahsulotda bo'lgani kabi, faol optik uskunaning yuqori narxi bo'ldi. So'nggi bir necha yil ichida stantsiya qabul qiluvchi qurilmalari va abonent optik modemlari narxi sezilarli darajada pasaydi, buning natijasida 2017 yil boshiga kelib (o'sha kompaniya tahlilchilarining fikriga ko'ra) Rossiyaning GPON foydalanuvchilari soni 6 millionga yaqinlashadi, ya'ni yetti yillik davrda deyarli 75 barobar ortadi!
Evolyutsiyaning bunday sur'ati, birinchi navbatda, Rostelecom va MGTS eng yirik aloqa operatorlari tomonidan ikki yil oldin boshlangan GPON tarmoqlarining qurilishi bilan bog'liq bo'ladi. GPON tarqalishini rag'batlantiruvchi ikkinchi omil - bu abonentlar uchun keng polosali ulanish texnologiyasining jozibadorligini oshirish, bu kutilgan foydalanuvchilar tomonidan belgilanadi (va ishlab chiquvchilar tomonidan va'da qilingan) GPON-ga qo'shimcha xizmatlar va interfeyslarni joriy etish.
|
