Proširenje publike potrošača internetskih usluga i, sukladno tome, korisnika širokopojasnih mreža zahtijeva uvođenje novih tehnologija. Objekti za prijenos podataka moraju redovito povećavati propusnost komunikacijskih linija, što primorava uslužne tvrtke da ažuriraju kanale transportnih informacija. No, osim rasta količine prenesenih podataka, javljaju se i problemi drugačije vrste, koji se izražavaju u povećanju troškova održavanja masivnijih mreža i širenju raspona potreba krajnjih korisnika. Jedan od načina kumulativne optimizacije karakteristika telekomunikacijskih sustava je PON tehnologija, koja također omogućuje uštedu potencijala mreža za daljnje širenje njihove snage i funkcionalnosti.
Tehnologija vlakana i PON-a
Novi razvoj olakšava tehničku organizaciju i daljnji rad mreža za prijenos podataka, no to se uvelike postiže zahvaljujući prednostima konvencionalnih optičkih linija. I danas, u pozadini uvođenja visokotehnoloških materijala, nastavlja se korištenje kanala izgrađenih na ostarjelim telefonskim paricama i xDSL uređajima. Očito je da pristupna mreža temeljena na takvim elementima značajno gubi u učinkovitosti u odnosu na fiber-koaksijalnulinije, što se također ne može smatrati nečim produktivnim prema današnjim standardima.
Optičko vlakno dugo je bilo alternativa tradicionalnim mrežama i bežičnim komunikacijskim kanalima. No, ako je u prošlosti polaganje takvih kabela bilo golem zadatak za mnoge organizacije, danas su optičke komponente postale mnogo pristupačnije. Zapravo, optička vlakna se prije koristila za opsluživanje običnih pretplatnika, uključujući korištenje Ethernet tehnologije. Sljedeća faza razvoja bila je telekomunikacijska mreža izgrađena na Micro-SDH arhitekturi, koja je otvorila temeljno nova rješenja. Upravo je u ovom sustavu koncept PON mreža našao svoju primjenu.
Standardizacija mreže
Prvi pokušaji standardizacije tehnologije napravljeni su još 1990-ih, kada je grupa telekomunikacijskih tvrtki krenula u praksu provesti ideju višestrukog pristupa preko jednog pasivnog optičkog vlakna. Kao rezultat toga, organizacija je dobila ime FSAN, okupljajući i operatere i proizvođače mrežne opreme. Glavni cilj FSAN-a bio je stvoriti paket s općim preporukama i zahtjevima za razvoj PON hardvera kako bi proizvođači opreme i dobavljači mogli zajedno surađivati u istom segmentu. Do danas su pasivne komunikacijske linije temeljene na PON tehnologiji organizirane u skladu sa standardima ITU-T, ATM i ETSI.
Načelo mreže
Glavna značajka PON ideje je da infrastruktura radi na temelju jednog modula koji je odgovoran za funkcijeprimanje i prijenos podataka. Ova komponenta se nalazi u središnjem čvoru OLT sustava i omogućuje opsluživanje više pretplatnika s tokovima informacija. Konačni prijemnik je ONT uređaj, koji zauzvrat djeluje i kao odašiljač. Broj pretplatničkih točaka spojenih na središnji modul za prijem i odašiljanje ovisi samo o snazi i maksimalnoj brzini korištene PON opreme. Tehnologija u principu ne ograničava broj sudionika mreže, međutim, za optimalno korištenje resursa, programeri telekomunikacijskih projekata i dalje postavljaju određene barijere u skladu s konfiguracijom određene mreže. Prijenos toka informacija od središnjeg prijamno-prijenosnog modula do pretplatničkog uređaja vrši se na valnoj duljini od 1550 nm. Suprotno tome, obrnuti tokovi podataka od potrošačkih uređaja do OLT točke prenose se na valnoj duljini od oko 1310 nm. Ove tokove treba razmotriti zasebno.
Pravi i obrnuti tokovi
Emituje se glavni (tj. izravni) stream iz središnjeg mrežnog modula. To znači da optičke linije segmentiraju cjelokupni tok podataka isticanjem adresnih polja. Dakle, svaki pretplatnički uređaj "čita" samo informacije namijenjene njemu posebno. Ovaj princip distribucije podataka može se nazvati demultipleksiranjem.
Zauzvrat, obrnuti tok koristi jednu liniju za emitiranje podataka od svih pretplatnika spojenih na mrežu. Tako se koristi shema višestrukih kolateralavremenski podijeljen pristup. Kako bi se eliminirala mogućnost križanja signala s više čvorova primatelja informacija, svaki pretplatnički uređaj ima svoj individualni raspored za razmjenu podataka, prilagođen za kašnjenje. Ovo je opći princip po kojem se PON tehnologija implementira u smislu interakcije prijamno-prijenosnog modula s krajnjim korisnicima. Međutim, konfiguracija mrežnog izgleda može imati različite topologije.
topologija od točke do točke
U ovom slučaju koristi se P2P sustav, koji se može izvesti i za uobičajene standarde i za posebne projekte koji uključuju, na primjer, korištenje optičkih uređaja. U smislu sigurnosti podataka o pretplatničkim točkama, ova vrsta internetske veze pruža najveću moguću sigurnost za takve mreže. Međutim, polaganje optičke linije za svakog korisnika provodi se zasebno, pa se trošak organiziranja takvih kanala značajno povećava. Na neki način nije riječ o općoj, već o pojedinačnoj mreži, iako centar s kojim pretplatnički čvor radi može služiti i drugim korisnicima. Općenito, ovaj je pristup prikladan za korištenje od strane velikih pretplatnika, kojima je sigurnost linije posebno važna.
Topologija prstena
Ova shema temelji se na SDH konfiguraciji i najbolje je implementirati u okosnim mrežama. Nasuprot tome, prstenaste optičke linije manje su učinkovite u radu pristupnih mreža. Dakle, kod organiziranja gradske autoceste, plasmančvorovi se izračunavaju u fazi razvoja projekta, međutim pristupne mreže ne pružaju mogućnost unaprijed procijeniti broj pretplatničkih čvorova.
Pod uvjetom nasumične privremene i teritorijalne povezanosti pretplatnika, shema prstena može biti puno kompliciranija. U praksi se takve konfiguracije često pretvaraju u prekinute strujne krugove s mnogo grana. To se događa kada se uvođenje novih pretplatnika provodi kroz prazninu postojećih segmenata. Na primjer, u komunikacijskoj liniji mogu se formirati petlje koje se kombiniraju u jednu žicu. Kao rezultat, pojavljuju se "polomljeni" kabeli, što smanjuje pouzdanost mreže tijekom rada.
Značajke arhitekture EPON-a
Prvi pokušaji izgradnje PON mreže bliske po potrošačkoj pokrivenosti Ethernet tehnologiji napravljeni su 2000. godine. Arhitektura EPON postala je platforma za razvoj mrežnih principa, a IEEE specifikacija je uvedena kao glavni standard, na temelju od kojih su razvijena zasebna rješenja za organizaciju PON mreža. EFMC tehnologija je, na primjer, služila topologiji točka-točka koristeći upletenu bakrenu paricu. Ali danas se ovaj sustav praktički ne koristi zbog prelaska na optička vlakna. Kao alternativa, tehnologije temeljene na ADSL-u i dalje su obećavajuća područja.
U svom modernom obliku, EPON standard implementiran je prema nekoliko shema povezivanja, ali glavni uvjet za njegovu implementaciju je korištenje vlakana. Osim primjene različitih konfiguracija, EPON standardna PON tehnologija povezivanja takođerpredviđa korištenje nekih varijanti optičkih primopredajnika.
Značajke arhitekture GPON-a
GPON arhitektura omogućuje implementaciju pristupnih mreža temeljenih na APON standardu. U procesu organiziranja infrastrukture prakticira se povećanje propusnosti mreže, kao i stvaranje uvjeta za učinkovitiji prijenos aplikacija. GPON je skalabilna struktura okvira koja omogućuje opsluživanje pretplatnika pri brzinama protoka informacija do 2,5 Gbps. U tom slučaju, obrnuti i naprijed tijek mogu raditi i na istom i na različitim načinima brzine. Osim toga, pristupna mreža u GPON konfiguraciji može osigurati bilo kakvu enkapsulaciju u sinkroni transportni protokol bez obzira na uslugu. Ako je u SDH moguća samo statička podjela pojasa, tada novi GFP protokol u GPON strukturi, uz zadržavanje karakteristika SDH okvira, omogućuje dinamičko dodjeljivanje pojaseva.
Prednosti tehnologije
Među glavnim prednostima optičkih vlakana u PON shemi, nema međuveza između središnjeg prijemnika-odašiljača i pretplatnika, ekonomičnost, jednostavnost povezivanja i jednostavnost održavanja. U velikoj mjeri, ove prednosti su posljedica racionalne organizacije mreža. Na primjer, internetska veza se osigurava izravno, tako da kvar na nekom od susjednih pretplatničkih uređaja ni na koji način ne utječe na njegovu izvedbu. Iako se niz korisnika, naravno, kombinira spajanjem na jedan središnji modul, izšto ovisi o kvaliteti usluge za sve sudionike infrastrukture. Zasebno, vrijedi razmotriti topologiju P2MP u obliku stabla, koja optimizira optičke kanale što je više moguće. Zbog ekonomične raspodjele linija za primanje i prijenos informacija, ova konfiguracija osigurava učinkovitost mreže, bez obzira na lokaciju pretplatničkih čvorova. U isto vrijeme, novim korisnicima je dopušten ulazak bez temeljnih promjena u postojećoj strukturi.
Nedostaci PON mreže
Široku primjenu ove tehnologije još uvijek ometa nekoliko značajnih čimbenika. Prvi je složenost sustava. Operativne prednosti ove vrste mreže mogu se postići samo ako se u početku dovrši visokokvalitetan projekt, uzimajući u obzir mnoge tehničke nijanse. Ponekad je izlaz tehnologija pristupa PON-u, koja omogućuje organizaciju jednostavne tipološke sheme. Ali u ovom slučaju, trebali biste se pripremiti za još jedan nedostatak - nedostatak mogućnosti rezervacije.
Testiranje mreže
Kada su sve faze početnog razvoja mrežne sheme dovršene i tehničke mjere završene, stručnjaci počinju s testiranjem infrastrukture. Jedan od glavnih pokazatelja dobro izvedene mreže je indeks slabljenja linije. Optički testeri se koriste za analizu kanala za problematična područja. Sva mjerenja se vrše na aktivnoj liniji pomoću multipleksora i filtara. Uz pomoć se obično testira velika telekomunikacijska mrežaoptički reflektometri. Ali takva oprema zahtijeva posebnu obuku korisnika, a da ne spominjemo činjenicu da bi se interpretacijom reflektograma trebale baviti stručne skupine.
Zaključak
Za sve izazove migracije na nove tehnologije, telekomunikacijske tvrtke brzo usvajaju uistinu učinkovita rješenja. Postupno se šire i optički sustavi, koji tehnički nisu jednostavni, među kojima je i PON tehnologija. Rostelecom je, primjerice, počeo s uvođenjem usluga novog formata još 2013. godine. Stanovnici Lenjingradske regije prvi su dobili pristup mogućnostima optičkih mreža PON. Ono što je najzanimljivije, davatelj usluga je čak i lokalnim selima osigurao optičku infrastrukturu. U praksi je to omogućilo pretplatnicima ne samo telefonsku komunikaciju s pristupom Internetu, već i povezivanje s digitalnim televizijskim emitiranjem.
