Пасивна оптична мрежа

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Пасивната оптична мрежа (на английски: Passive Optical Network, PON) е point-to-multipoint, fiber to the premises мрежова архитектура, в която пасивни (не захранени) оптични сплитери се използват за да позволят единствено оптично влакно да обслужва множество точки на достъп, типично 32. ПОН се състои от Optical Line Termination (OLT) от страната на мрежата на доставчика на услуги и множество Optical Network Unit (ONU) устройства от страната на потребителите. Използването на ПОН намалява нуждата от оптика към централното мрежово оборудване в сравнение с типичните point to point архитектури.

Downstream сигналът се транспортира споделено до всяко устройство на оптичното влакно. Използва се криптиране за да се предпазят данните от подслушване. Upstream сигналите се комбинират чрез някакъв протокол за множествен достъп, типично time division multiple access (TDMA). OLT устройството "нагажда" ONU-тата във времето, за да им подсигури слотове, и да предпази от колизия.

Стандарти[редактиране | edit source]

  • ITU-T G.983
    • APON (ATM Passive Optical Network). Това е първият стандарт за пасивна комуникация. Базиран е на ATM и се е използвал изключително в телекомуникационните среди.
    • BPON (Broadband PON) е стандарт базиран на APON. Той добавя възможност за използване на WDM, динамични алокирания на скорост и отказоустойчивост. Също така добавя стандарт за управление наречен OMCI между OLT и ONU/ONT, позволявайки комуникация между различни производители.
  • ITU-T G.984
    • GPON (Gigabit PON) е гигабитовият вариант на BPON. Той е специфициран на скорости от 2.4Gbps downstream и 1.2Gbps upstream. Поддържа възможност чрез AAL5 framing транспортирането на ATM, SDH и Ethernet. В действителност SDH и ATM не са имплементирани до момента, и се използва изключително за пренос на Ethernet.
  • IEEE 802.3ah
    • EPON или GEPON (Ethernet PON) е IEEE/EFM стандарт използващ Ethernet framing в PON среда.
  • IEEE 802.3av
    • 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON) или XEPON е IEEE Task Force за 10Gbit/s съвместим с GEPON (споделящ същото влакно) стандарт.

История[редактиране | edit source]

Ранните опити за реализирането на ефективни влакно до дома архитектури са започнали през 90-те от http://www.fsanweb.org/ Full Service Access Network (FSAN)] работна група, формирана от големи телекомуникационни оператори и производители на оборудване. Международнният телекомуникационен съюз продължава работата и стандартизира две поколения PON. По-старият ITU-T G.983 стандарт е базиран на asynchronous transfer mode (ATM) и е наречен APON (ATM PON). Последвалите подобрения на оригиналният APON постеленно изваждат фаворизирането на ATM и във финалната версия наименованието е по-скоро PON или BPON. Типична APON/BPON свързаност осигурява 622Mbit/s към клиента и 155Mbit/s към доставчика.

ITU-T G.984 (GPON) стандарта определя рязко увеличаване на ефективността, позволявайки използването на по-големи плаващи по дължина пакети и скорост от 2.4Gbps за сваляне и 1.2Gbps за качване. GPON Encapsulation Method (GEM) позволява много ефективното пренасяне на потребителски трафик с frame segmentation и следователно QoS за критичните на закъснения данни.

IEEE 802.3 Ethernet PON (EPON или GEPON) стандарт е приключен през 2004 (http://www.ieee802.org/3/), като част от Ethernet First Mile проекта. EPON използва стандартен 802.3 Ethernet фрейм със симетрична скорост от 1.2 Gbit/s. EPON е много удобен за изключително пакетно/фрейм базирани мрежи, и използвайки по евтините и масови Ethernet 802.3 чипове, е и значително по-евтин от GPON. През 2006-та е започнат работен вариант за право и обратно съвместим 10Gbit/s EPON (или XEPON) стандарт (http://www.ieee802.org/3/av/) и вече са налични първите оборудвания.

PON използва мултиплексиране, чрез различни дължини на вълната (WDM), за осигуряването на работа в пълен дуплекс върху едно Nondispersion-Shifted Fiber (ITU-T G.652) влакно. Приема се че данните към клиента се предават на 1490nm, а в обратната посока — на 1310nm. Сигнал с дължина на вълната 1550nm се използва понякога за предаване на данни към клиента при предоставяне на допълнителна услуга, например кабелна телевизия.

Заедно със скоростта, стандарта определя няколко варианта на оптичните бюджети, но индустрията се спира на типично на 28 dB за BPON и GPON. Това е грубо еквивалентно на 20км дистанция с около 32 сплита. Forward error correction (FEC) може да добави около 2-3 dB за GPON и GEPON системите, но отнема от 5 до 10% от капацитета. С подобряването на качеството на оптиките и сплитерите, оптичният бюджет може да се увеличи. GPON теоретично може да адресира до 128 ONU на едно и също влакно. GEPON няма ограничения.

На всяко PON влакно има централно устройство наречено optical line terminal (OLT), което управлява трафика, и едно или повече клиентски устройства, наречени optical network units (ONU) или optical network terminals (ONT), оптика и сплитери, наречени optical distribution network (ODN). ONT е устройството, което свързва потребителите и скрива PON архитектурата от тях.

OLT осигурява интерфейса между PON и мрежата на доставчикът на услуги. Това типично включва: