Учебное пособие по пассивной оптической сети Ethernet

EPON — это сеть на базе PON, которая передает данные, инкапсулированные в кадры Ethernet. В отличие от других технологий PON, основанных на стандарте ATM, она использует стандартное кодирование линии 8b/10b и работает на стандартной скорости Ethernet. Fiber-MART.COM позволяет использовать преимущества масштабируемости Ethernet и обеспечивает простое и удобное в управлении подключение к IP-оборудованию на базе Ethernet как в помещении клиента, так и в центральном офисе.

Структура сети EPON

Типичная система EPON состоит из OLT, ONU и ODN (рисунок 1).

Терминал оптической линии (OLT) располагается в центральном офисе (CO) и соединяет оптическую сеть с городской или глобальной сетью, также известной как магистральная сеть или сеть дальней связи. OLT представляет собой одновременно коммутатор или маршрутизатор и мультисервисную платформу, предоставляющую оптические интерфейсы, ориентированные на EPON. Помимо функций организации сети и доступа, OLT также может распределять полосу пропускания, обеспечивать безопасность сети и настраивать параметры управления в соответствии с различными требованиями клиентов к качеству обслуживания (QoS) и уровню обслуживания (SLA).

ONU (оптический сетевой блок) располагается либо в месте расположения конечного пользователя, либо на обочине дороги и предоставляет оптические интерфейсы, которые подключаются к OLT, а также сервисные интерфейсы на стороне пользователей, такие как голосовая связь, данные и видео.

ODN (оптическая распределённая сеть) — это оптическая распределительная сеть, состоящая в основном из одного или нескольких пассивных оптических разветвителей, соединяющих OLT и ONU. Её функция заключается в разделении нисходящего сигнала с одного оптического волокна на несколько волокон и объединении восходящих оптических сигналов с нескольких волокон в один. Оптический разветвитель — это простое устройство, не требующее питания и работающее в любых погодных условиях. Типичные разветвители имеют коэффициент разветвления 2, 4, 8, 16 или 32 и могут быть соединены друг с другом. Максимальная дальность, которую может покрыть ODN, составляет 20 км.

Технология нисходящей и восходящей линии связи EPON

В EPON процесс передачи данных по нисходящему каналу от OLT к нескольким ONU принципиально отличается от передачи данных по восходящему каналу от нескольких ONU к OLT.

В нисходящем направлении Ethernet-кадры, передаваемые OLT, проходят через пассивный разветвитель 1:N и достигают каждого ONU. Число N обычно находится в диапазоне от 4 до 64. Такое поведение аналогично сети с общей средой передачи. Поскольку Ethernet по своей природе является широковещательным, в нисходящем направлении (от сети к пользователю) он идеально соответствует архитектуре Ethernet PON: пакеты широковещательно передаются OLT и извлекаются ONU назначения на основе MAC-адреса (рис. 2).

Рисунок 2. Нисходящий трафик в EPON

В восходящем направлении, благодаря направленным свойствам пассивного оптического сумматора, кадры данных от любого ONU дойдут только до OLT, а не до других ONU. В этом смысле в восходящем направлении поведение EPON аналогично архитектуре «точка-точка». Однако, в отличие от настоящей сети «точка-точка», в EPON кадры данных от разных ONU, передаваемые одновременно, могут конфликтовать. Таким образом, в восходящем направлении (от пользователей к сети 13) ONU должны использовать механизм арбитража для предотвращения коллизий данных и справедливого распределения пропускной способности оптоволоконного канала (рис. 3).

Рисунок 3. Восходящий трафик в EPON

Сравнение EPON и ADSL

Потребность в пропускной способности стремительно растёт с наступлением цифровой эпохи. Поэтому существующая высокоскоростная медная кабельная ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) уже не может удовлетворить наши потребности. Пропускная способность ADSL ограничена всего несколькими мегабитами в секунду, а пропускная способность восходящего и нисходящего каналов связи также неравномерна. Однако оптоволокно обладает большей пропускной способностью и превосходной пропускной способностью, достигающей гигабит в секунду. Следовательно, использование оптоволокна в сетях доступа – это будущий тренд. Ethernet – это недорогой и простой в использовании протокол, широко используемый в современных сетях, и его применение в настоящее время очень популярно. Поэтому нетрудно понять, что их объединение осуществимо и экономично. Технология EPON сочетает в себе зрелую технологию Ethernet и технологию PON с высокой пропускной способностью, что является идеальным методом доступа для предоставления интегрированных услуг. В будущем, развитие бизнеса, связанного с высокой пропускной способностью, несомненно, будет способствовать развитию существующих сетей EPON, которые обеспечивают скорость 1,25 Гбит/с как в нисходящем, так и в восходящем направлении.

Технические преимущества EPON

Сети EPON проще, эффективнее и дешевле альтернативных решений мультисервисного доступа. Основные преимущества сетей EPON:

С развитием технологии EPON, стандартов взаимодействия и устройств EPON, EPON вступил в фазу широкомасштабного применения, обусловленную огромными потребностями рынка. EPON подходит для рынка доступа, расположенного на конце волокон и характеризующегося определенной плотностью, включая FTTH, FTTP, FTTB, FTTN и т. д.

EPON становится очень экономичным и эффективным решением широкополосного доступа из-за его преобладания в инвестициях в оборудование, а также в эксплуатацию, обслуживание и т. д. Можно сказать, что технология EPON стала развивающимся направлением технологий сетей доступа в будущем как идеальное решение для FTTH.

Рекомендуемые продукты

Кабельные тестеры и инструменты Визуальные локаторы повреждений, оптические измерители мощности, рефлектометры, источники света и т. д.

Волоконно-оптические патч-корды 10G, одномодовые, многомодовые, бронированные, магистральные кабели MPO/MTP, пигтейлы

Волоконно-оптические кабели в бухтах: OM3, OM4, с плотным буфером, для внутренней и наружной прокладки, LSZH, Figure8, ADSS