Сеть FTTH на базе GPON

Почему GPON популярен в сети FTTH?

GPON (гигабитная пассивная оптическая сеть) определяется ITU-T рекомендаций серией G.984.x. Он может передавать не только Ethernet, но также трафик ATM и TDM (PSTN, ISDN, E1 и E3). Он представляет собой увеличение пропускной способности по сравнению с ATM PON (APON) и широкополосным PON (BPON). Поддерживая услуги Triple Play, высокую пропускную способность и большую досягаемость (до 20 км), GPON может применяться во многих сценариях, особенно в сетях FTTx. Кроме того, клиентами GPON обычно являются дома или малые предприятия. Поскольку технология GPON может доставлять данные, голос и IP-видео, она подходит и популярна для fiber to the home (FTTH). В приложении FTTH, пассивная оптическая сеть (PON) на основе сети FTTH представляет собой архитектуру сети точку-многоточку, Fiber To The Premises (FTTP), в которой используются оптические разветвители без питания, позволяющие одному оптическому волокну обслуживать 32–128 помещений. Следующий текст будет сосредоточен на компонентах и архитектуре сети доступа GPON FTTH.

Компоненты сети доступа GPON FTTH

В сети доступа GPON FTTH есть три основных компонента: терминал оптической линии (OLT), оптические разветвители и терминал оптической сети (ONT).

Рисунок 1: Компоненты сети GPON FTTH

Терминал оптической линии (OLT)

OLT - это устройство, которое служит в качестве конечной точки поставщика услуг пассивной оптической сети. Это активное устройство агрегации Ethernet, которое обычно находится в ЦОД или в главной комнате оборудования. Это двигатель, который управляет системой FTTH. OLT преобразует оптические сигналы в электрические и передает их в Ethernet коммутатор ядра. OLT заменяет несколько коммутаторов уровня 2 в точках распределения.Сигнал распределения OLT подключается к магистральной или горизонтальной кабельной системе через оптические разветвители, которые подключаются к терминалу оптической сети на каждой розетке рабочей зоны.

Оптический разветвитель

Оптический разветвитель разделяет мощность сигнала. Другими словами, каждая оптическая линия связи, входящая в разделитель, может быть разделена на заданное количество волокон, выходящих из разделителя. Обычно три или более уровней волокон соответствуют двум или более уровням разветвителей. Это позволяет распределять каждое волокно многими пользователями. Пассивный оптический разветвитель характеризуется широким диапазоном рабочей длины волны, низкими вносимыми потерями и однородностью, минимальными размерами, высокой надежностью, и поддерживающей политикой живучести и защиты сети.

ONT (Оптический Сетевой Терминал)

ONT размещается в помещении клиента. Он подключается к OLT с помощью оптического волокна, и на линии нет активных элементов. В GPON, модуль в ONT является физическим подключением между помещениями клиента и центральным офисом OLT.

Архитектура сети GPON FTTH

С топологией дерева, GPON максимизирует покрытие с минимальным разделением сети, тем самым снижая оптическую мощность. Сеть доступа FTTH состоит из пяти областей, которые представляют собой зону базовой сети, зону центрального офиса, зону фидера, зону распределения и зону пользователя/помещения клиента (посмотрим рисунки ниже).

Рисунок 2: Архитектура сети GPON FTTH

Сеть ядра

Сеть ядра включает оборудование поставщика интернет-услуг ISP, PSTN (общественную коммутируемую телефонную сеть, коммутацию пакетов или устаревшую коммутацию каналов) и оборудование поставщика кабельного ТВ.

Центральный офис

Основной функцией центрального офиса является размещение OLT и ODF (оптический распределительный кадр) и предоставление необходимого питания. Иногда он может даже включать некоторые компоненты сети ядра.

Сеть фидера

Зона фидера простирается от ODF в центральном офисе (CO) до точек распространения. Эти точки, обычно уличные шкафы, называются терминалами распределения волокна (FDT), где обычно находятся разветвители уровня 1. Фидерный кабель обычно подключается как кольцевая топология, начиная с порта GPON и заканчивая другим портом GPON, как показано на рисунке выше, чтобы обеспечить защиту типа B.

Распределительная сеть

Разветвитель уровня 2 обычно размещается в установленной на опоре коробке, называемой терминалом доступа к оптоволокну (FAT), обычно размещаемой у входа в район.

Зона пользователя

В области пользователя, дроп кабели используются для подключения разветвителя уровня 2 внутри FAT к помещению абонента. Для простоты обслуживания, обычно воздушный дроп кабель заканчивается на входе абонентского дома с терминальной коробкой (ТВ), затем внутренний дроп кабель соединяет ТВ с коробкой терминального доступа (ATB), находящейся внутри дома. Наконец, патч-корд соединяет ONT с ATB.

Резюме

Исходя из всего вышесказанного, технология GPON играет важную роль в сети FTTH. Сетевая архитектура FTTH на основе GPON надежна, масштабируема и безопасна. Поскольку это пассивная сеть, в ней нет активных компонентов от CO до конечного пользователя, что значительно снижает затраты и требования на обслуживание сети. FTTH на основе GPON - это перспективное решение для предоставления широкополосных услуг.