в чем разница между gpon onu и ont

PON Сеть: Понимание OLT, ONU, ONT и ODN

PON (Passive Optical Network, пассивные оптические сети) – технологии широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. В этой статье мы хотим предоставить основную информацию о сетях PON, которые включают в себя базовые компоненты и связанные с ними технологии, такие как OLT, ONT, ONU и ODN.

Типовая структура PON сети

Классическая PON сеть состоит из:

1. Центрального станционного устройства OLT (Optical Line Terminal), которое служит для агрегации потоков оптических сетей (деревьев);

2. Распределительной оптической сети ODN (Optical Distribution Network), состоящей из:

(a) Магистрального оптического фидера (волокна);

(b) Распределяющих оптических волокон (ветвей) дерева PON сети;

(c) Сплиттеров, разветвляющих оптический сигнал на ветви оптического дерева;

(d) Оконечных отводных абонентских кабелей (Drop-окончаний), которые в зависимости от типа оконечного абонентского устройства и количества каскадов сплиттеров на сети могут быть оптическим волокном, кабелями Ethernet, xDSL, E1;

3. Оконечных абонентских устройств ONU (Optical Network Unit) или ONT (Optical Network Terminal), которые в зависимости от их типа могут устанавливаться в распределительном шкафу, в здании, в помещении абонента и предоставляют конечным абонентам различные порты доступа в зависимости от типа и модели устройства: Ethernet, иногда VDSL – основной вид порта, дополнительно — кабельного телевидения, подключения телефона, Е1;

4. Системы управления сетью AMS (Access Management System), которая служит для управления и мониторинга оборудованием PON.

Основный вид технологии PON

В настоящее время существует три основных вида PON: Гигабитная пассивная оптическая сеть (Gigabit Passive Optical Network — GPON) и пассивная оптическая сеть Ethernet (Ethernet Passive Optical Network — EPON). Но независимо от типа, PON имеют одинаковую базовую топологию.

EPON – Ethernet Passive Optical Network (пассивная оптическая сеть Ethernet) — устаревшая технология, основанная на стандарте IEEE 802.3ah (принят в 2004 году). Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1000 Мбит/с на основе IP-протокола для 16 (или 32) абонентов (скорость на абонента – более 30 Мбит/с при 32 ONT).

GPON – Gigabit Passive Optical Network (гигабитная пассивная оптическая сеть) — современная технология (стандарт G.984), которая продолжает активно развиваться. Скорость, предусматриваемая протоколом определяется значениями в 622 Мбит/c или 1,25 и 2,5 Гбит/с (для 32 ONT полоса на абонента – более 70 Мбит/с). Так же увеличивается максимальная нагружаемость единичного волокна точками приема и достигает значения 128 абонентов на волокно на расстоянии до 20км (с возможностью расширения до 60км). Появляется возможность варьирования скорости передачи прямого и обратного потока в дереве PON.

GEPON (Gigabit Ethernet PON), которое также относится к стандарту IEEE 802.3ah. Дальность передачи в таких системах достигает 20км. Для прямого потока используется длина волны 1490 нм, 1550 нм резервируется для видео приложений. Обратный поток передается на 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока применяется специальный протокол управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol, MPCP)

Основные преимущества технологии PON

Компоненты сети PON

PON состоит из оптического терминала (Optical Line Termination — OLT) в офисе компании связи и ряда оптических сетевых блоков (Optical Network Units — ONUs) вблизи конечных пользователей. Система сети (Gigabit Ethernet Passive Optical Network — GEPON) обычно состоит из оптического терминала (OLT) в центральном офисе провайдера и ряда оптических сетевых блоков (ONU) или оптических терминалов (ONT) вблизи конечных пользователей. Также оптическая распределительная сеть (optical distribution network — ODN) используется для передачи между OLT и ONU/ONT.

Оптический терминал (OLT)

OLT (англ. Optical Linear Terminal — Оптический Линейный Терминал) устанавливается на стороне провайдера и представляет из себя управляемый коммутатор уровня L2 или L3 со всеми вытекающими отсюда функциональными возможностями. OLT имеет Uplink порты — для соединения с внешними источниками данных (интернет, ТВ, телефония) и Downlink порты — для сети PON. Оптические терминалы OLT эффективно работают на дистанциях до 120 км по системе точка — точка, однако наиболее часто максимальное расстояние на местности не превышает 20 км, что объясняется древовидной структурой сети, в итоге работающей по системе точка много точек.

Оптические сетевые блоки (ONU)

ONU (от англ. Optical Network Unit.) — Оптическая сетевая единица. Это фактически — активная часть PON, расположенная на абонентской стороне. Представляет из себя, свитч VLAN с одним оптическим Гигабитным PON портом и парой (зависимо от самой модели) медных портов 100Mбит/с или 1Гбит/с (зависимо от самой модели).

Оптический терминал (ONT)

ONT (англ. Optical Network Terminal — Оптический Сетевой Терминал) — Архитектура оптической сети предполагает наличие модуля центрального узла, сокращенно называемого OLT, устройств ONU и ONT. В пассивной сети ONT роутер играет важнейшую роль. Удаленный узел ONT c wifi применяется как клиентское оборудование в сценариях FTTH. Для того чтобы подключать внешние устройства оптический ONT имеет Ethernet и FXS-порты, разъем для оптического кабеля, Wi-Fi.

Оптическая распределительная сеть (ODN)

ODN — это оптическая распределительная сеть. ODN является участком сети между оптическим линейным терминалом (OLT) и оптическим сетевым модулем (ONU) и включает в себя магистральный, распределительный и абонентский участки кабеля, а также все необходимые соединители и пассивные устройства. Ко всему прочему, ODN является важнейшим путем передачи данных сети PON, и ее качество напрямую влияет на производительность, надежность, и масштабируемость PON.

Измерения в FTTx PON / GPON сетях

В процессе строительства сетей FTTx PON необходимо выполнять четыре основных измерения:

В процессе ввода в эксплуатацию сетей FTTx PON необходимо выполнять два основных измерения:

Источник

EPON/GPON-сети. Очевиден ли выбор?

Проникновение интернета в городах миллионниках по данным ФОМ на начало 2015 года уже составляло 80%. Сетью охвачены жители практически всех многоквартирных домов. За бортом остаются лишь жители частного сектора. Для операторов связи именно освоение частных домохозяйств может стать вариантом расширения своей абонентской базы, однако и здесь все не так просто. Взять этот сегмент через FTTB-сети не так-то просто, DSL безнадежно устарел, Wi-Fi быстр и легален только в глянцевых проспектах. Зато xPON успел подешеветь буквально до неприличия. На нем и остановимся подробней.

Выгода использования xPON на сегодня очевидна, как никогда: с одной точки присутствия можно все дома подключить в радиусе нескольких километров без установки активных узлов связи. С резким снижением цены на технологию такой вариант становиться приемлемым для многих компаний.

Прежде чем останавливаться на вариантах использования xPON (примеры оборудования EPON или GPON), стоит подчеркнуть, что такие вендоры, как BDCOM, Eltex и HUAWEI уже давно предоставляют устройства, работающие на обеих ветках развития PON. Различие в ценниках, скоростях и возможностях между ними не принципиально. Разве что на EPON подключается до 64 абонентских устройств на порт, а GPON позволяет подключить 128 абонентов. При этом на рынке уже появились чипы для EPON, позволяющие включать до 128 ONU на порт. Сейчас решение есть только у Eltex в их TurboGepon, да и то, с отличиями от стандарта, однако относить данную особенность к реальным проблемам не имеет особого смысла.

И вот почему. Бюджет, полагающийся на решение со 128 ONU, должен отлично подходить для многоэтажек, но здесь есть свои нюансы. Типовой уровень проникновения обычно достигает 10-15%. При том заранее предсказать места появления абонентов невозможно. Тянуть же внутридомовую разводку к каждому новому клиенту персонально нельзя — PON очень чувствительна к качеству сварки и монтажа.

Рассмотрим схему разводки для типовой многоэтажки.

Схема с использованием оптического деления 1:128

Для того чтобы было комфортно использовать для EPON “деление на 128”, необходимо взять концевые делители с запасом — тогда квартирная емкость будет покрыта на 50%. Например, на этаж, где располагается 8 квартир ставится делитель на 4. При другом варианте ставим делитель на 8 через каждый этаж.

На уровне дома усредненная статистика все же даст результат — реально подключенных абонентов будет не более 25%, от числа квартир в доме, что дает 64 клиента с PON-порта. Порт GPON в этом случае останется загруженным только наполовину.

Частный сектор

Жилой сектор, застроенный малоэтажным строительством, в целом не имеет кардинальных отличий от многоэтажных домов. В качестве примера возьмем небольшой город Сысерть в Свердловской области. Частный сектор здесь составляет большую часть застройки. Разводка в этом районе сделана для покрытия с учетом проникновения 50%. В качестве магистрального используется восьмижильный кабель.

Буквально несколько лет назад подобные районы не привлекали внимание компаний. Низкая плотность вкупе с большими расстояниями делали строительство сети дорогим и нерентабельным. Сделать все сразу, с запасом как в многоквартирнике — долго и дорого. Поэтому работы ведутся от случая к случаю, разными кабелями и, что важнее, разными руками. Как следствие, оптический бюджет не выдерживает «деления на 128». А раз так, то при выборе между GPON и EPON, особой разницы нет.

Делители

Принципиальных отличий в многообразии делителей нет. Все они видны на рисунках ниже.

Приведем самые популярные модели и ориентировочные цены на них:

Как это выглядит в муфтах?

Вот так выглядит проходная муфта с установленным делителем первого уровня 1:8

Если имеется необходимость, то в муфте можно разместить два делителя. При таком раскладе включение близлежащих абонентов позволяет обойтись без распределительной коробки.

Вот пример с делителями первого уровня 1:8 и одновременно делителя второго уровня 1:8

Такое размещение подразумевает герметизацию вывода абонентских кабелей с помощью подручных средств.

Если использовать распределительную коробку, то все выглядит еще проще.

Вид подключения абонентских окончаний.

Пример подключения абонента с проходной муфты.

Скорость

Размер аппетита абонента по потреблению трафик существенно зависит от социального профиля. Понять насколько поможет таблица ниже.

Отдельно хотелось бы разобрать потребление трафика при пользовании услугой IPTV. Практически каждый оператор в среднем предоставляет своим абонентам 150-200 каналов. Суммарный трафик при этом легко достигает отметки в 1000 Мбит/c. Загрузка же на один PON-порт определяется только количество каналов, которые смотрит абонент с конкретного порта. Статистика говорит нам о том, что их количество не превышает 20. Доля “тяжелых” HD-каналов будет составлять примерно 50% от этого числа.

Битрейт для HD будем считать 15 Мбит/с, битрейт для SD-каналов — 5 Мбит/с. Посчитаем итоговое потребление: 10*15 + 10*5 =200 Мбит/с. Итоговое среднее потребление для одного PON-порта при 100% активности всех клиентов (с учётом включения с делением на 64) будет равна 64*4,5 Мбит/с + 200 Мбит/с=488 Мбит/с. При включении 128 клиентов — 128*4,5 Мбит/с + 200 Мбит/с= 776 Мбит/с. Это загрузка одного порта при самом оптимистичном сценарии, когда все клиенты подключены и активны.

Как видно из расчетов скорости, EPON вполне достаточно, а скорость GPON хоть и выше, но никакого реального преимущества нам не дает. Соответственно, и в этом случае никакой особой разницы между разновидностями технологии нет.

Первоначальные вложения

Как правило, сеть строится либо прокладкой магистралей с организацией точек деления клиентов, либо “ковровым” способом. При первом варианте узлы возникают хаотично и организуются монтажниками, выполняющими работы. Здесь много минусов. Один из них — это высокий уровень затухания. Выборка по 20 провайдерам позволяет сказать, что затухание при таком подходе колеблется от 24 до 30+ дБ при построении сети с делением 1:64. В таком случае получить работоспособную сеть с коэффициентом 1:128 будет вряд ли возможно.

Во втором случае в районе сразу же устанавливается оборудование, исходя из оптимистичного уровня проникновения. Это позволяет правильно организовать магистральный уровень, сделать качественный монтаж и получить реальное затухание близкое к расчетному. При таком варианте построения сети легко добиться деления 1:128 на один PON-порт.

При первом варианте строительства сети оборудование приобретается за счет денег, полученных за подключение абонента. Поэтому предпочтение будет отдаваться оборудования с низкой стоимостью. Какие же существуют решения с точки зрения цены?

Выбор между EPON и GPON в рублях

Сравнение цены проведем на примере четырехпортового решения. Сравнивать будем среднюю цену по рынку в рублях по состоянию на 1 ноября 2016 года.
EPON:

BDCOM P3310C с двумя БП и четырьмя SFP-модулями PX-20+, обойдется в

Eltex — LTP-4X с двумя БП и четырьмя SFP-модулями C+, обойдется в

Huawei – MA5608T c БП AC/DC, 8 GPON-портами с восемью SFP+ модулями C+ обойдется в

В качестве ONU/ONT будем рассматривать однопортовые модели, как самые бюджетные и востребованные.

BDCOM P1501C1 обойдется в

Eltex NTU-1 обойдется в

Huawei HG8310M обойдется в

Стоимость на одного клиента посчитаем по формуле Sкл=(Solt/Qp/N)+Sont, где:
Solt- стоимость OLT, Sont — стоимость ONT, Qp- количество PON портов, N – количество клиентов с одного PON порта.

Количество портов для Huawei будем считать равным 4, для приведения к единой конфигурации. Для наглядности результаты сведем в таблицу:

Из таблицы наглядно видно, что с точки зрения цены, EPON более выгоден по сравнению с GPON-решениями.

Учитывать перспективы

При строительстве xPON-сети нужно учитывать, что не все “железо” совместимо между собой. Именно поэтому некоторые вендоры запрещают использовать оборудование конкурентов вкупе со своим. Поэтому и по ряду других причин свой выбор лучше останавливать на оборудовании для которого совместная работа с альтернативным железом другой “фирмы” не станет камнем преткновения.

Отличный пример — это устройства EPON BDCOM. Совместимо с другими вендорами, поддерживающими спецификацию CTC 2. е, кто уже работал с OLT BDCOM, знают об альтернативных моделях ONU, которые успешно работают совместно с ОЛТ. Совместно с OLT Huawei успешно работают ONU от ZTE, Fiberhome и другие. На момент написания статьи OLT от Eltex не позволял работать с ONU сторонних производителей. Возможно, в будущем это измениться, но сейчас на это стоит обращать внимание.

Потребление трафика растет с каждым годом и момент, когда скорости xPON будет уже недостаточно, уже грядет. Впрочем на рынке доступны решения 10G xPON (под 10G xPON следует понимать XG-PON и 10G-EPON), позволяющие обеспечить 10G нисходящего и 2.5G восходящего трафика. Поскольку 10G xPON для работы использует другие длины волн, то возможен поэтапный перевод клиентов с xPON на 10G xPON. Распределения длин волн для разных поколений PON можно наглядно видеть на рисунке ниже.

Постепенный переход с xPON на 10G xPON возможен с установкой дополнительного OLT, поддерживающее 10G xPON или дополнительную плату (если вы используете шасси, например, Huawei). Сигнал с портов нового устройства при помощи фильтров добавить в существующую xPON сеть и раздать новые ONU, переводимым на 10G xPON клиентам. К сожалению, текущая цена на 10G xPON выше обычной почти в десять раз, что создаёт серьезные препятствия для массового внедрения. Поэтому, скорее всего, переход на 10G xPON в ближайшие пять лет возможен лишь многоэтажках.

Имеется в виду не “чистый” 10G xPON, а работа в совмещенном режиме. Это связано с тем, что 90% трафика генерируют 10% абонентов, поэтому экономически обосновано перевести на новый PON именно их, а также подключения юр. лиц. Также возможен вариант использовать 10G xPON на уровне агрегации. При таком раскладе вместо часто применяемого кольца с STP строится кольцо из двух независимых кабелей для получения схемы 1+1 (type B). Данный метод позволяет обеспечить энергонезависимое, двухлучевое подключение каждого коммутатора.

Несмотря на то, что в Китае начался массовый переход на XG-PON (что создает дефицит EML лазеров вот уже два года, который ощутили все, кто заказывает CWDM или DWDM модули свыше 40км) в России, на наш взгляд, перспективы использования 10G xPON в секторах малоэтажных и частных домов, в ближайшие 5 лет маловероятны. В данном сегменте стоимость оборудования наиболее важна и многократное увеличение цены неприемлемо. В случае нехватки скорости xPON, операторы предпочтут перейти на схему включения 32 пользователя на порт. Сделать это не меняя кабельную инфраструктуру поможет технология TWDM PON. Технология TWDM PON позволяет организовать несколько каналов PON в одном волокне, используя разные длины волн. Специально для этого выделяются диапазоны 1270-1280/1570-1580 нм, 1535-1540/1553-1558 и 1535-1540/1570-1580 нм.

Подводя итог под вышесказанным, попробуем разобраться, насколько справедливы некоторые распространённые утверждения:

Источник

Технология PON — что это такое и зачем она нужна?

Содержание

Содержание

Оптоволокно, бывшее раньше уделом провайдеров и крупных компаний, потихоньку становится доступным для рядовых пользователей. «Оптика» в квартирах и частных домах появилась благодаря технологии PON, позволившей снизить стоимость подключения до приемлемых для частного потребителя величин. Что же это за технология?

Что такое PON

PON («Passive Optical Network» — «пассивная оптическая сеть») представляет собой оптоволоконную сеть, в которой для доставки трафика конечному (терминальному) клиенту используются недорогие пассивные делители (сплиттеры).

Они не требуют электропитания, сложной настройки, обогреваемых шкафов и т. п.

В этом главное отличие от активных сетей, где перераспределение трафика к клиентам производится через активное устройство — маршрутизатор.

Такое решение позволило в разы сократить затраты на прокладку оптоволоконной сети. Низкая стоимость сплиттеров позволяет ставить их на магистраль возле каждого клиента, делая топологию сети ближе к шине с её минимальным расходом кабеля.

По сравнению с классической «звездой», затраты на кабель снижаются в разы. Особенно это заметно, когда клиенты не «кучкуются» в небольшом пространстве, а разнесены друг от друга на несколько десятков метров.

Чаще всего именно технологию PON следует благодарить жителям коттеджных поселков за быстрый Интернет. И не только Интернет — канал передачи в PON-сетях разделен на три диапазона: приема — с длиной волны 1490 нм, передачи — 1310 нм, и телевидения — 1550 нм. Поэтому обычно провайдер вместе с Интернетом предоставляет и IPTV.

Увы, ничто хорошее не достается даром. За низкую цену приходится платить:

Разновидности PON

Первые стандарты PON — APON и BPON — на сегодняшний день практически не используют. Десятигигабитные сети 10G xPON пока распространены слабо, так что пока выбор может быть только между двумя стандартами — GPON и GEPON (EPON). Первая — более современная и более скоростная, но оборудование для неё стоит дороже.

Конечные пользователи особой разницы между этими стандартами обычно не замечают. На скорость куда сильнее влияет загрузка подсетей, а различия в составе пакетов или, например, возможности передачи TDMA-трафика для обычного пользователя маловажны и неинтересны.

В перспективе сети GPON и GEPON заменят на десятигигабитные аналоги — 10G-PON и 10G-EPON. Эти стандарты разработаны уже 10 лет назад, но их повсеместное распространение сдерживают два фактора:

Вывод

PON — технология организации сети на основе оптоволокна, повысившая доступность Интернета для рядовых пользователей. Она способна обеспечить от 20 Мбит/с до 1 Гбит/с на клиентское устройство. Характеристики делают xPON-сети вполне конкурентоспособными и в городской среде, а за городом PON, несмотря на свои минусы, и вовсе может оказаться единственной технологией, способной обеспечить «быстрым» Интернетом всех желающих.

Источник