Учебное пособие по гигабитной пассивной оптической сети GPON

Пассивная оптическая сеть Gigabit (GPON) основана на стандарте TU-TG.984.x для новых поколений широкополосного пассивного оптического доступа. По сравнению с другими стандартами PON, GPON обеспечивает беспрецедентно высокую пропускную способность нисходящей линии связи до 2,5 Гбит/с, асимметричные функции лучше адаптируются к рынку услуг широкополосной передачи данных. Он обеспечивает полную защиту бизнеса QoS, в то же время перенося ячейки ATM и (или) кадр GEM, хороший уровень обслуживания, возможность поддержки гарантии QoS и доступа к услугам. Перенося кадр GEM, трафик TDM может быть отображен в кадр GEM, 8 кГц, используя стандартный кадр, способный поддерживать услуги TDM. В качестве технологического стандарта операторского класса GPON также предоставляет механизм защиты на уровне сети доступа и полные функции OAM. GPON широко используется в сетях FTTH. Он может развиваться в двух направлениях: 10G-PON (или XG-PON) и WDM-PON.

Основы инфраструктуры GPON

Терминал оптической линии (OLT)

Выступает в качестве центрального элемента агрегации. Расположен в основном центре обработки данных. Заменяет несколько коммутаторов L2. Может объединять тысячи конечных пользователей.

Пассивная оптическая сеть (PON)

Полностью пассивная инфраструктура. Одно волокно передает несколько длин волн. 2,48 Гбит/с по нисходящей линии, 1,24 Гбит/с по восходящей линии. Обслуживание удаленных зданий на расстоянии до 20 км.

Пассивный оптический разветвитель

Версии для монтажа в стойку или кассету. Разделяет одно волокно до 32 путей. Может располагаться в IDF/TR, под фальшполом, в коробке потолочной зоны или в люке. Чем дальше разветвитель выдвинут к столу, тем больше экономия на оптоволоконной инфраструктуре.

Терминалы оптической сети (ONT)

Оконцовывает оптоволокно у конечного пользователя. Предоставляет услуги передачи данных, VoIP, IP-видео. Некоторые модели также оснащены собственными настольными и многофункциональными моделями POTS.

Полностью одномодовое оптоволоконное решение

Многомодовое волокно не обеспечивает дальность передачи данных 20–30 км. Многомодовое волокно не поддерживает несколько длин волн для восходящего/нисходящего трафика по одному волокну. Одномодовое волокно поддерживает пропускную способность более 69 Тбит/с, что делает его транспортной средой с «заделом на будущее».

Преимущества фитоволокна по сравнению с медью:

Невосприимчивость к электромагнитным помехам. Непревзойденная защита от несанкционированного доступа и взлома. Более низкие затраты на материалы и установку. Меньшая площадь прокладки кабеля по сравнению с медной инфраструктурой.

Советы:

Одна жила оптоволокна (с разветвителем 1x32 ) может обеспечить до 128 портов конечного пользователя GbE. Все соединения GPON представляют собой симплексные разъемы SC-APC. Разветвители полностью пассивны и могут быть размещены практически в любом доступном пространстве (пол, потолочная коробка, шкаф, люки). Коммуникационные шкафы (IDF/TR) становятся пассивными пространствами для разветвителя оптоволокна или просто сквозным кабелем для оптоволокна.

Преимущества оптических локальных сетей

Капитальные затраты на оборудование снижаются до 70% Капитальные затраты на инфраструктуру снижаются до 50% Потребляемая мощность снижается до 80% Использование пространства снижается до 90% Надежность 5-9, физическое резервирование и предоставляемое качество обслуживания Ощутимый вклад в экологически чистые инициативы Перспективная волоконно-оптическая инфраструктура локальной сети Снижение совокупной стоимости владения из года в год (снижение операционных расходов) Плавный переход к полностью конвергентной IP-сети

Проектные соображения для GPON

Структурированные кабельные решения

Три сети для трёх услуг: современные локальные сети для передачи голоса, данных и видео

Локальная сеть для передачи голоса/данных/видео

Предоставление услуг на основе PON: только одна сеть для всех услуг

1. Поддержка аналоговой и VoIP связи

GPON был разработан для предоставления услуг как аналоговой телефонной связи (POTS), так и данных:
услуги VoIP предоставляются как высокоприоритетная услуга передачи данных. GPON позволяет преобразовывать аналоговый голос в VoIP непосредственно в ONT. Как VoIP, так и аналоговая телефонная связь (POTS) передаются по сети GPON одинаково.

2. Поддержка распространения радиочастотного видео

Преимущества наложения радиочастотного видеосигнала:
Передача радиочастотных сигналов прозрачна для GPON Прозрачна для решения головной станции Несколько поставщиков оборудования головной станции GPON обеспечивает удаленное управление включением/выключением на уровне конечного пользователя

Сравнение бок о бок

Традиционная локальная сеть	Гигабитная пассивная оптическая сеть

Обзор защищенной PON

Методы защиты локальной сети для приложений SIPR:
Одобренные АНБ настольные устройства шифрования Усиленные защищенные распределительные системы (PDS) Smart PDS

Рекомендуемые продукты

Волоконно-оптические кабели в бухтах:

Оптоволоконные кабели Fiber-Mart Bulk