PON — пассивные оптические сети
PON (Passive optical network) — технология пассивных оптических сетей.
Одна из главных задач, стоящих перед современными телекоммуникационными сетями доступа – так называемая проблема «последней мили», предоставление как можно большей полосы пропускания индивидуальным и корпоративным абонентам при минимальных затратах.
Суть технологии PON заключается в том, что между приемопередающим модулем центрального узла OLT (Optical line terminal) и удаленными абонентскими узлами ONT (Optical network terminal) создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая топологию дерева. В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры) – компактные устройства, не требующие питания и обслуживания. Один приемопередающий модуль OLT позволяет передавать информацию множеству абонентских устройств ONT. Число ONT, подключенных к одному OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры.
Рис. 1. Архитектура PON сети
Для передачи прямого и обратного каналов используется одно оптическое волокно, полоса пропускания которого динамически распределяется между абонентами, или два волокна в случае резервирования. Нисходящий поток (downstream) от центрального узла к абонентам идет на длине волны 1490 нм и 1550 нм для видео. Восходящие потоки (upstream) от абонентов идут на длине волны 1310 нм с использованием протокола множественного доступа с временным разделением (TDMA).
Для построения PON используется топология «точка – многоточка» и сама сеть имеет древовидную структуру. Каждый волоконно-оптический сегмент подключается к одному приемопередатчику в центральном узле (в отличие от топологии «точка — точка», что также дает значительную экономию в стоимости оборудования. Один волоконно-оптический сегмент сети PON может охватывать до 32 абонентских узлов в радиусе до 20 км для технологий EPON / BPON и до 128 узлов в радиусе до 60 км для технологии GPON. Каждый абонентский узел рассчитан на обычный жилой дом или офисное здание и в свою очередь может охватывать сотни абонентов. Все абонентские узлы являются терминальными, и отключение или выход из строя одного либо нескольких абонентских узлов никак не влияет на работу остальных.
Центральный узел PON может иметь сетевые интерфейсы ATM, SDH (STM-1), Gigabit Ethernet для подключения к магистральным сетям. Абонентский узел может предоставлять сервисные интерфейсы 10/100Base-TX, FXS (2, 4, 8 и 16 портов для подключения аналоговых ТА), E1, цифровое видео, ATM (E3, DS3, STM-1c).
| APON | BPON | EPON (GEPON) | GPON | |
| Стандарт | G.983 | ITU G.983 | IEEE 802.3ah | ITU G.984.6 |
| Полоса пропускания для нисходящего потока | 155 Мбит/с | 622 Мбит/с | 1,244 Гбит/с | 2,488 Гбит/с |
| Полоса пропускания для восходящего потока | 155 Мбит/с | 155 Мбит/с | 1,244 Гбит/с | 1,244 Гбит/с |
| Емкость | 32 | 32 | 64 | |
| Максимальная длина передачи, км | 20 | 20 | 60 | |
| Затухание линии PON | 26 дБ | 22 дБ |
Рис.2. Сравнение технологий
Тестирование PON сети
При тестировании сети PON оператора обычно волнуют два основных вопроса:
- Реальное затухание в оптической линии между центральным узлом и абонентским устройством (действующим или готовящимся к подключению).
- Местоположение проблемного участка, если реальное затухание в линии оказалось выше ожидаемого (расчетного или опорного).
Для ответа на первый вопрос достаточно провести простые измерения с помощью оптического тестера. Второй вопрос более сложен и требует применения оптического рефлектометра (OTDR), а также определенного опыта расшифровки рефлектограмм.
Как правило, желательно, чтобы все необходимые измерения могли проводиться на работающей сети PON без отключения абонентов (кроме, возможно, тестируемого). Такое тестирование осуществляется на нерабочей длине волны с применением дополнительных устройств (волновых мультиплексоров DWDM, фильтров), чтобы излучение измерительной аппаратуры не вносило помех в полезный сигнал. Как уже упоминалось, в сети PON для прямого канала (от центра к абонентам) используется длина волны 1490 или 1550 нм (для видео), для обратного – 1310 нм. Для тестирования сети PON обычно используют длину волны 1625 нм.
Излучение измерительной аппаратуры (тестера, рефлектометра) вводится в волокно сразу после OLT с использованием волнового мультиплексора (DWDM). Это излучение способно вызвать помехи на оптическом приемнике абонентского устройства, поэтому перед каждым абонентским устройством ONT необходимо установить фильтр. Для того чтобы можно было проводить тестирование без отключения сети, волновой мультиплексор и фильтры должны быть стационарно включены в оптический тракт, (см. Рис. 3).
Рис. 3. Схема подключения волнового мультиплексора и фильтров к PON
Для измерения затухания в оптической линии между OLT и ONT используется оптический тестер на 1625 нм. Передатчик тестера подключается к свободному концу волнового мультиплексора на OLT. Приемник тестера подключается к свободному концу волокна перед фильтром, (см. Рис. 4).
Рис. 4. Измерение затухания с отключением абонентского устройства
Можно измерять затухание и без отключения абонентского устройства. Для этого на ONT нужно использовать не фильтр, а волновой мультиплексор, как на центральном узле, (см. Рис. 5).
Рис. 5. Измерение затухания без отключения абонентского устройства
Затухание на длине волны 1625 нм несколько выше, чем на 1550 и 1490 нм (в среднем на 10%). Поэтому тестирование затухания на длине волны 1625 нм дает оценку сверху для затухания на рабочих длинах волн. Если эта оценка укладывается в допустимый бюджет (23 дБ), то затухание на рабочих длинах волн заведомо удовлетворяет требованиям по бюджету. Если затухание на длине волны 1625 нм превышает допустимое значение, то для точного определения затухания на рабочих длинах волн необходимо провести перерасчет на основе паспорта оптического кабеля.
Измерение в PON с помощью оптического тестера позволяет получить реальное значение затухания на участке от OLT до ONT, но не дает ответа на вопрос, где находится проблемный участок, если это затухание оказалось выше ожидаемого (расчетного или опорного). Для локализации проблемного участка используется более сложное устройство – оптический рефлектометр (OTDR).
Рефлектометр с тестовым модулем на 1625 нм подключается к свободному концу волнового мультиплексора на OLT, (см. Рис. 6). Излучение рефлектометра распространяется по дереву PON и за счет отражения на препятствиях и обратного рассеивания в оптическом волокне частично поступает обратно на вход рефлектометра. Таким образом, снимается рефлектограмма дерева PON – график затухания в линии в зависимости от расстояния. Каждый пик или скачок затухания на этом графике соответствует определенному элементу сети, либо событию в волокне.
Рис. 6. Снятие рефлектограммы дерева PON
Методика тестирования сети PON с использованием рефлектометра заключается в следующем. После каждого изменения топологии сети (подключения нового абонента, замены сплиттера и т.п.) снимается опорная (эталонная) рефлектограмма, соответствующая нормальному состоянию сети. При обнаружении проблем в сети (например, если затухание, измеренное оптическим тестером, оказалось выше расчетного) снимается новая рефлектограмма, которая сравнивается с опорной. Новые события на рефлектограмме локализуют местоположение проблемного участка, (см. Рис. 7).
0.4 дБ/км, 0.5 дБ на коннектор
0.03 дБ на точку сварки
3.5 дБ на сплиттер 1:2
7.2 дБ на сплиттер 1:4
10.7 дБ на сплиттер 1:8
14.4 дБ на сплиттер 1:16
Рис. 7. Анализ новых событий на рефлектограмме.
С помощью рефлектометра можно вести мониторинг сети PON и обнаруживать деградации волокна еще до того, как возникнут проблемы. Для этого необходимо регулярно (например, раз в неделю) снимать рефлектограмму сети и сравнивать ее с опорной рефлектограммой. При появлении любых отклонений и тем более новых событий на рефлектограмме необходимо анализировать их возможные причины и при необходимости проводить адекватные профилактические мероприятия.
Основные преимущества технологии PON
- Экономия волокон. До 128 абонентов на одно волокно, протяженность сети до 60 км.
- Эффективное использование полосы пропускания оптического волокна.
- Скорость до 2,488 Гбит/с по нисходящему потоку и 1,244 Гбит/с по восходящему.
- Надежность. В промежуточных узлах дерева находятся только пассивные оптические разветвители, не требующие обслуживания.
- Масштабируемость. Древовидная структура сети доступа дает возможность подключать новых абонентов самым экономичным способом.
- Возможность резервирования как всех, так и отдельных абонентов.
- Гибкость. Использование ATM в качестве транспорта позволяет предоставлять абонентам именно тот уровень сервиса, который им требуется.
- Данные по сети передаются в виде ячеек ATM.
- Возможны симметричный и асимметричный режимы работы.
Измерения в FTTx PON / GPON сетях
В процессе строительства сетей FTTx PON необходимо выполнять четыре основных измерения:
- однонаправленное измерение потерь в кабельной секции перед сваркой;
- двунаправленное измерение оптических возвратных потерь (ORL);
- двунаправленное измерение оптических потерь между двумя оконечными точками;
- двунаправленное снятие характеристик линии;
- снятие рефлектограммы каждого участка оптической линии, включая сплиттеры.
В процессе ввода в эксплуатацию сетей FTTx PON необходимо выполнять два основных измерения:
Что такое оптоволокно?
Технология использования оптоволоконных проводов пришла на смену классическому кабелю из меди, и быстро завоевала популярность, которой не теряет до сих пор. Несмотря на стремительное развитие беспроводных технологий, именно оптоволокно все же очень часто выбирают для офисов с большим количеством сотрудников, для дач или частных домов.
Давайте разберемся в основных принципах работы оптоволоконных кабелей, а также в их преимуществах, которые даже в беспроводную эпоху дают им множество сторонников. Не обойдем стороной и недостатки, которые для многих пользователей склоняют чашу весов в пользу беспроводных технологий.
Первым «соперником», которого обошло оптоволокно на своем пути к званию самого быстрого способа подключения интернета был классический медный кабель, который использовался и для телевидения, и для соединения со Всемирной сетью. Медный кабель имел перед оптоволокном всего одно преимущество – если он рвался, его (конечно, при наличии определенных навыков) можно было спаять обратно. Оптоволокно, хотя не обладало этим (при аккуратном пользовании – весьма сомнительным) преимуществом, все же гораздо быстрее передавало данные. Так в чем принципиальная разница?
В основе медного кабеля, как нетрудно догадаться, лежали физические свойства меди (Cu) как проводника электричества. В сердцевине таких проводов находилась чистейшая медь, по которой и двигался поток электронов, передающих информацию. Такое соединение гораздо чаще прерывалось, имело несравнимо меньшую скорость, слабо подходило для скачивания сериалов, онлайн-игр, и всего того, за что мы сегодня так любим интернет.
В оптическом волокне использовался принципиально другой метод передачи данных. В его основе прозрачный материал – как правило, стекло, сквозь которое передаются пучки света. Стекло нагревается, благодаря чему принимает гибкую форму, и его уже можно покрывать изоляционным материалом, не боясь, что при малейшей нагрузке оно сломается. Кроме того, внутренняя полость оптоволоконного провода устроена таким образом, что пучки света отражаются внутри него, благодаря использованию двух разных типов стекла с различными коэффициентами светопроводимости. Поэтому информация не искажается, даже преодолевая большие расстояния.
История такой передачи данных берет свое начало еще с 1934 года, когда посредством световых сигналов в телефоне кодировалась устная речь. Многочисленные доработки, совершенствование технологий производства, и ученым удалось получить метод, при котором информация передается, буквально, со скоростью света.
Метод кодирования данных как в медном, так и в оптоволоконном кабеле, одинаков. Это знаменитый двоичный код, состоящий из нулей и единиц. Только оптический кабель дает возможность передать эти сигналы в миллион (!) раз быстрее.
Мы разобрались, что из себя представляет провод изнутри. Но, понятное дело, невозможно протянуть его прямо от вашего ноутбука к станции связи. Оптоволоконный кабель проводится в квартиру и подсоединяется к так называемому оптическому терминалу. В свою очередь, оптический терминал с помощью классического медного провода подсоединяется к роутеру, который может быть подсоединен уже к любому устройству.
Терминал нужен для того, чтобы переводить световые сигналы в электрические, которые может воспринимать роутер и другие устройства. Возможно и прямое подключение устройства, минуя терминал и витую пару: так скорость соединения увеличивается, но появляется дополнительный риск повредить провода.
У каждого любопытного абонента возникает логичный вопрос: а что же с другой стороны провода? Ответ: коммутатор, или распределительная муфта, расположенная в техническом помещении вашего дома. Именно от нее оптоволокно подходит к квартирам, расположенным в данном доме. В свою очередь, коммутационная станция соединяется с другими точками обмена трафиком с помощью магистральных линий.
Перейдем, наконец, к тем причинам, по которым можно предпочесть оптоволокно мобильному интернету, спутниковой тарелке, WiMAX, и другим способам. Это:
· Максимально возможная скорость подключения интернета среди всех существующих способов. Рекордная цифра принадлежит австралийским исследователям, которым удалось передать объем данных, равный 5,525 тб. За одну секунду. В среднем же скорость соединения составляет около 200-300 мбит/сек. при условии использования «витой пары» — медного провода, и около 1 гбит/сек. при прямом оптоволоконном подключении.
· Независимость от электромагнитных полей. В отличие от обычных роутеров, при использовании которых качество соединения напрямую зависит от наличия электроприборов рядом, оптическое волокно совершенно независимо от условий использования.
· Практически полное отсутствие задержки сигнала. Оптоволокно допускает задержку буквально в несколько миллисекунд, в то время как спутниковый интернет – примерно до 1000, и даже 4G в этом смысле отстает: у него задержка может достигать сотни миллисекунд.
· Защищенность от любых помех и сбоев сигнала.
· Долговечность. При правильном использовании оптокабели могут использоваться по 40-50 лет и больше.
· Пожаростойкость кабеля, не зависит от электромагнитного воздействия, достаточно трудно взломать, подвергнуть другому несанкционированному воздействию.
· Полная универсальность: возможность подключить не только интернет, но и IP-телефонию, камеры видеонаблюдения, Smart-TV и т.д.
Конечно же, главный, и, пожалуй, единственный недостаток оптоволоконных кабелей – это необходимость их проводить и прятать. Проведение всех этих работ можно значительно упростить, если предусмотреть расположение оптоволоконных кабелей еще на этапе проектирования. Обычно для маскировки проводов используют следующие методы:
· Использование кабель-канала. Это декоративные конструкции, полые внутри, а снаружи неотличимые от обычного плинтуса. Бывают деревянными, пластиковыми, либо металлическими.
· Парапетные системы. Это пластиковые накладки, которые устанавливаются на определенной высоте над полом. Они могут довольно сильно выделяться из общего дизайна, поэтому больше подходят для офисов или технических помещений.
· Напольные системы скрытого кабеля. Практически незаметны, очень хорошо подходят для подведения к приборам, расположенным далеко от стен.
Это далеко не полный перечень способов спрятать проводку, однако суть ясна: для проведения оптоволокна потребуются определенные усилия, а значит – либо денежные затраты на оплату работ, либо временные. Именно это – основные причины, по которым люди все чаще обращаются к беспроводным способам интернет-соединения.
Второй недостаток – оптическое волокно достаточно легко портится, достаточно перегнуть его под достаточным углом. Хотя это легко нивелировать за счет грамотного прокладывания и защиты проводов.
Если вы заинтересованы в том, чтобы получить в свою квартиру интернет на максимально возможной среди современных технологий скорости, и при этом готовы потратить время и силы на проведение проводов, ответ будет однозначно положительным.
kak_eto_sdelano
Как это сделано, как это работает, как это устроено
Самое познавательное сообщество Живого Журнала
А знаете ли вы, как приходит в ваш дом интернет, телефония или цифровое телевидение? Ведь технологии давно шагнули вперед и если мы раньше подключались к всемирной паутине через модемы, то сейчас для передачи данных хватит тонюсенького провода и скорости света. Это удивительно, ведь получая услуги, мы редко задумываемся, а как же это сделано?
Недавно, благодаря Ростелеком, удалось узнать поближе о загадочной технологии PON, которая все больше завоевывает рынок цифрового телевидения, телефонии и конечно интернета.
Делюсь с вами, ведь как правило, когда кто-то приходит в офис продаж Интернет-провайдера и желает подключиться по технологии PON к одной или нескольким услугам сразу, просто узнав о такой возможности из рекламы, на самом деле не имеет особого представления о том, что именно он покупает. А вы знаете об этом?
PON придумали на западе, но что мешает и нам пользоваться этим изобретением? Так что же скрывается за аббревиатурой? Технология PON — пассивные оптические сети. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования и не требуется дополнительного электропитания, волокно тянется до квартиры клиента. За счет этого получается высокая пропускная способность канала и, следовательно, возможность подключить несколько услуг по одной линии телефон, телевидение, Интернет.
Получается, что зайдя на современную АТС мы можем увидеть удивительную картину, когда буквально с одной стойки могут обслуживаться десятки тысяч абонентов. А все потому, что основное преимущество PON — стеклянное оптическое волокно, которое позволяет передавать данные с помощью не электрического, а оптического сигнала (света). Этот сигнал при прохождении от узла связи до квартиры не требует дополнительного оборудования вроде коммутаторов или маршрутизаторов. Радиус действия оптического сигнала до 20км, а это в несколько раз больше, чем электрического.
Узел доступа PON состоит из трех основных элементов: каркас (место, куда устанавливается плата и блок питания), магистральная карта, которая подключается к ядру сети, линейные платы. На один порт линейной платы можно подключить до 64 абонентов.
Если вы подумали, что оптоволокно прокладывается "цельным проводом" от АТС до квартиры, то это не так: на определенном участке линии сигнал делится. Для деления сигнала изобрели пассивный оптический делитель — сплиттер, который превращает одно волокно в два, четыре, восемь и так далее. А прежде, чем интернет или интерактивное телевидение придет в квартиру, он проходит разные этапы.
Как правило в подвале находится распределительная муфта, где кабель, состоящий из 144 волокон делится на то количество, которое нужно именно в этой парадной (или доме), остальное же пропускается дальше. Производятся эти манипуляции мастерами.
Укладываются волокна в бухту, кассету. Потом одевается защитный короб. Все вместе – муфта.
Прибор, который является диагностическим для выявления длины волокна, возможных дефектов и тд. Он обязательно используется при монтаже системы.
Из подвального помещения и уже известной нам бухтымуфты, волокна попадают в сплитер, затем в распределительную коробку, которая в свою очередь располагается непосредственно в подъезде и на этаже.
Оптический патч-корд от квартиры абонента до распределительной коробки, расположенной в подъезде, укладывается в защитные короба.
После того, как оба конца волокна (со сплиттера и из квартиры) находятся в распределительной коробке, производится их соединение с помощью специального сварочного аппарата. Сварка волокна производится в муфте, сплиттере и коробке, а абонентский патч-корд из квартиры подключается уже к разваренному порту в распределительной коробке. Таким образом, получается полностью оптоволоконная линия от АТС до абонента.
В такихе же коробах протягивается кабель и непосредственно в квартиру. Там также бережно волокно укладывается в оптическую розетку или протяжную коробку или кассету оптического терминалабухты и закрывается. По неписаным правилам оборудование монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше. Лучше не прокладывать оптоволокно по всей квартире. Почему? Все просто — этот тоненький «проводок» очень и очень хрупок, чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению (наступать на него или ставить мебель не нужно, так же как и подпускать животных). От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно ломается и часто вызывать мастера — стоит ли это ваших нервов?
Вот так выглядит уже поставленное оборудование в квартире. Занимаются установкой, отладкой и подключением инсталляторы.
Прежде всего, сотрудник делает оконцовку оптического волокна в квартире абонента и монтирует оптический коннектор. Для этого требуется набор инструментов: измеритель оптической мощности, скалыватель оптических волокон, стриппер, ножницы для кевларовых нитей, спиртовые безворсовые салфетки, визуальный локатор повреждений и источник излучения, а также маркер и линейка. Для соблюдения техники безопасности мастер обычно работает в защитных очках.
Итак, самое интересное впереди. Ведь оптическое волокно уже в квартире, но работать пока не может. Для этого проводится ряд манипуляций. На кабель одевается хвостовик оптического коннектора, затем берется специальный отмаркерованный контейнер, куда складываются осколки оптического волокна (которые ни в коем случае не должны оставаться у потребителя дома, они острые и опасны).
Берется стриппер и снимается верхний слой изоляции. Затем маркером отмечается место, до которого будет производиться зачистка волокна.
Имеем вторичное буферное покрытие оптоволокна и кевларовую нить.
Сптриппером аккуратно надрезается и снимается вторичное покрытие, а затем первичный буфер.
Вот оно — волокно, тонкое как волосок, которое принесет в дом новейшие технологии, доступ в всемирную паутину, а также телефонную связь. Это совершенно потрясающе!
Волокно очищается с помощью спиртовой безворсовой салфетки и делают его скол на специальном приборе (да, да, ведь это стекло по сути!). После чего происходит почти ювелирная работа — надо попасть в маленькое отверстие коннектора и зафиксировать там волокно.
Одевается корпус коннектора
Вот тут вступает в ход измеритель оптической мощности и промеряется патчкорд (уровень затухания сигнала).
А вот очень интересный прибор, похожий на большой карандаш — это визуальный локатор повреждений.
Его целью является нахождение повреждений. Пучок света направляется прямо по волокну и.
если обнаружим повреждение — это будет видно визуально: участок будет светиться.
Смонтированный коннектор (с кабелем) монтируется в оптическую розетку, протяжную коробку или кассету от которой и будет происходить непосредственное подключение оптического терминала абонента. Можно сказать, что мы пришли к последнему шагу в достижении вожделенной системы PON в доме.
Для этого используется соединительный патч-корд с разной полировкой соединительный патч-корд используется в случае установки розетки, при установке протяжной коробки или заведении кабеля в кассету терминала кабель сразу оконцовывается коннектором с полировкой APC и более совершенный измеритель оптической мощности — универсальный тестер-смартфон на платформе Android. При помощи него можно не только производить измерения, но и демонстрировать абоненту работу услуги Wi-Fi, работу сайта и др.
Выполняется настройка дополнительной услуги — Wi-Fi подключения, а также через тестовый ноутбук настраивается доступ к сети.
и обязательно демонстрируется все абоненту!
даже тест на скорость соединения и передачи данных.
Подключается телефония: важно знать, что к оптическому терминалу подключается только один телефонный аппарат.
Ну и наконец, подключается, в данном случае, главная услуга "Ростелекома" — "Интерактивное Телевидение". При первичном запуске вводятся учетные данные приставки.
И если к вам пришел установщик и не ознакомил с основными функциями, смело можете ставить ему большой минус за его работу, он должен это делать в обязательном порядке.
Отдельно объясняется устройство пульта, который может и дублирует функции стационарного пульта (включение-выключение ТВ, переключение громкости), но все же является другим устройством.
Функции "Интерактивного Телевидения": создание различных профилей, "Мультискрин", "Видеопрокат", просмотр на экране фото, видео, музыки при помощи USB-входа на приставке, интернет-сервисы (погода, соцсети, карты), управление просмотром (пауза, запись).
К терминалу можно подключить до трех ТВ-приставок и, соответственно, до трех телевизоров.
Ну как? Находятся ли плюсы в использовании технологии PON? Мне кажется да и самый большой — это пропускная способность такого маленького "волоска".
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на адрес (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят тысячи читателей сайта Как это сделано
Отдельные фото из моих репортажей можно смотреть в инстаграме инстаграме. Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.
Также на ютюбе выходят мои интереснейшие ролики, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке — Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!
Технология GPON в многоквартирных домах – будущее интернет-провайдинга или маркетинговый пузырь?
Всех приветствую. Это текст от первого лица. Пишет Дмитрий Козменко.
Прежде всего хочу подчеркнуть, что мы, сочинский провайдер «Бизнес-Связь», в течение пяти лет успешно используем технологию пассивной оптической сети в городе Сочи и прилегающих посёлках. На данный момент у нас работает более тридцати головных станций GPON, обслуживающих несколько тысяч абонентов. Мы знакомы с технологией не понаслышке, участвовали в закрытых тестированиях, дебажили прошивки вместе с разработчиками как самих устройств, так и чипсетов. То есть технологию GPON мы, разумеется, используем в работе. Однако там, где есть возможность, работаем с классической схемой по «витой паре». И нам почему-то никогда не приходило в голову брать месседж про GPON в каких бы то ни было маркетинговых завлекаловках абонентов или же в качестве какого-то нашего совершенно особенного конкурентного преимущества. Потому что, если разобраться внимательно и в деталях, абонентам технология GPON как шла, так и ехала. А тот факт, что многие провайдеры позиционируют использование GPON как сильное продуктовое преимущество для абонентов – это выглядит странно. Если не сказать, что выглядит очковтирательством немножк☺.
Сегодня на российском рынке широко представлены линейки GPON следующих производителей: Huawei, Qtech, Bdcom, Элтекс. Статья написана с учётом опыта работы с этими железками как собственного, так и коллег.
Но мы отвлеклись, вернёмся к теме. Какие же преимущества даёт технология GPON, почему операторы массово её внедряют, а маркетологи расхваливают? А расхваливают они примерно вот так:
Современная технология подключения GPON обеспечивает стабильность и высочайшее качество соединения, не зависящее от общей сетевой нагрузки и внешних факторов. GPON — это современный скоростной стандарт, принятый в Европе и мире.
Провайдер (такой-то) подключит для Вас безлимитный широкополосный доступ по суперскоростной технологии GPON. Предлагаем широкий диапазон скоростей, начиная от 20-ти и заканчивая нереально быстрыми 500-ми Мбитами/сек!
Каждый абонент… получает выделенный оптоволоконный канал. Его высокая пропускная способность является залогом стабильной скорости на протяжении суток, а качество связи остается высоким благодаря передовым технологиям.
GPON-интернет от провайдера (такого-то) — это максимум комфорта для каждого пользователя!
Подключайте выбранный тариф БЕСПЛАТНО и будьте уверены: скорости домашнего интернета останутся стабильными днем и ночью.
GPON (гигабитная активная пассивная сеть) — стремительно развивающаяся технология, предоставляющая услуги мультисервисного доступа с гарантированно высоким качеством по единому оптоволоконному кабелю. Она предполагает прокладку современного кабеля от АТС до квартиры абонента, исключая по пути любое активное оборудование. В промежуточных узлах размещаются сплиттеры (оптические разветвители), не требующие обслуживания и питания. Это позволяет добиться для канала высокой пропускной способности и, соответственно, подключить по одной линии несколько услуг.
Маркетологи высказались. Давайте теперь посмотрим на факты. Технология GPON была стандартизирована ITU-T ещё в 2008 году. Но прорыва тогда не случилось по ряду причин (глюкавость и дороговизна оборудования). Второе рождение этой технологии пришлось на 2013-2014 годы.
Предлагаю, основываясь на имеющемся практическом опыте, вкратце пробежаться по тем преимуществам, которые реально даёт GPON.
Экономия. На сегодняшний день метр качественного медного UTP-5e стоит 15-17 рублей, метр качественной распределительной оптики — 4 рубля.
Коммуналка. Оператору не требуется арендовать места под узлы связи и компенсировать расходы на электроэнергию в каждом многоквартирном доме (далее МКД). А ещё монтажнику при подключении нового абонента не надо производить телодвижений на узле, искать ключи от чердака, и т. д. и т. п.
Максимальное расстояние абонентской линии. Для «витой пары» максимальная длина гигабитного подключения, по нашему опыту, составляет 100 метров. Для оптического подключения по GPON — 20-40 км. То есть можно одной головной станцией обслужить несколько МКД, целый квартал.
Энергонезависимость. Поскольку вся трасса от головной станции до абонента является пассивной, то и наличие электропитания требуется только на узле оператора и у абонента. При этом вся территория между ними может быть обесточена местными электросетями, или ЖЭКами, или безумными электриками, и вообще находиться во мраке ночи.
Малый размер. Внутриобъектовый кабель диаметром 3 мм гораздо легче просунуть в забитых межэтажных шахтах старых МКД, чем пучок «витухи»; ведь в классической схеме каждому абоненту нужна отдельная «витуха», а у GPON – одно волокно на «шину» и сплиттеры на этажах.
Являясь оператором, мы разворачиваем GPON, когда заходим в пригород: коттеджные посёлки, частный сектор, дачные кооперативы и т. д. В общем, там, где сеть строится на опорах (слово «столбы» энергетики жутко не любят), потребители размазаны по большим площадям, а сплиттеры удобно помещаются в кабельные муфты. Тут все преимущества этого решения проявляются в полный рост: и длина трассы, и энергонезависимость, и экономия. По сути, на таких территориях решению GPON нет реальной альтернативы.
GPON-сеть состоит из головной станции на 4, 8 и более сегментов, или лучей; далее идёт оптическая распределительная сеть, построенная по классической древовидной схеме, где ветки — это оптические волокна, а разветвления — пассивные делители оптической мощности (сплиттеры). На концах этих «веток», как яблоки, висят абоненты, у которых установлены оконечные оптические терминалы (ONU или подобные). На один сегмент, согласно спецификации производителей, приходится до 128 абонентов; то есть одна головная станция на 8 сегментов способна обслуживать одновременно 1024 абонента. Головная станция на примере ELTEX LTP8x:
Происходит такое концентрирование абонентов в одном волокне благодаря одновременному применению принципов частотного и временно́го мультиплексирования (FDM+TDM) — так же, как в сотовых сетях. Частотное: приём и передача ко всем абонентам идут в одном волокне, но на разных длинах волн. Временно́е: благодаря протоколам мультиплексирования LTE головная станция и абонентские терминалы работают как единая система, разбирая IP-пакеты из общей шины, транслируя через себя нужные, и отбрасывая пакеты, предназначенные другим получателям. По сути, сегмент GPON — это общая шина передачи данных, где все видят всех, и из которой абонентские устройства «выдёргивают» пакеты, предназначенные им. Работает вся эта конструкция на скоростях 2,4 гигабита в секунду upstream/downstream. На стороне головной станции оптическое «дерево» стволом включается в специальный модуль SFP PON. На абонентской стороне терминалы имеют непосредственно оптический разъём «на борту».
Схематично сеть GPON можно изобразить так:
Но если у GPON столько преимуществ, и если это такая прогрессивная и замечательная технология, почему же все операторы поголовно на неё не переходят, по крайней мере, при строительстве новых сетей в МКД?
А вот тут я вам расскажу про подводные камни.
Для начала давайте обратимся к скрижалям. Вот как описаны характеристики пропускной способности GPON, согласно рекомендации RFC-G.984.1:
А теперь давайте повторим, какие же преимущества даёт GPON:
• Энергонезависимость по пути от узла связи до клиента;
• Длинное расстояние;
• Легче проходить межэтажные кабельные каналы;
• Дешёвые материалы.
Но секундочку, это всё преимущества для оператора связи, а где же преимущества для клиента? Хм, хм… а их нет.
То есть как нет? Да вот так. Ни одного реального технологического преимущества по сравнению с традиционной «витой парой» абоненту в многоквартирном доме технология GPON не даёт.
Мало того, с ростом абонентской базы на одном сегменте с пары-тройки до 100+ абонентов, деградация качественных показателей сети уровня доступа на базе GPON-технологии гарантирована. То есть возможна ситуация, когда такой «инновационный» оператор врывается в квартал МКД, двигает там других операторов, втирает доверчивым людям про то, что «оптика в каждую квартиру лучше, чем устаревшие медные провода», а по сути — переводит их с реально выделенных каналов в мультиплексированную, уплотнённую среду, которая ограничена потолком в 2,4 гигабита в секунду минус IPTV на всех, кто там в данный момент сидит и качает. Кстати, IPTV на 150-200 телеканалов — это примерно 600-700 мб/с, которые «отжираются» от общих на сегмент 2,4 гб/с.
Теперь давайте подробнее остановимся на формулировке «оптика в квартиру».
Во-первых, классические операторы IP-трафик тоже не в вёдрах таскают. Он передаётся точно такой же оптикой, только преобразовывается в электрический сигнал коммутатором в доме или подъезде, откуда в квартиру идёт «витой парой». Обычно расстояние такой «витой пары» у нас составляет 30-50 метров, но может доходить и до 100 метров. На качество это не влияет, абонент получает свой честный гигабит на уровне доступа. При этом у абонента сохраняется возможность включить такую «витуху» как напрямую в комп, так и применить роутер, причём без привязки к производителю. А проблема с электропитанием решается применением коммутаторов с интегрированной АКБ. Изи, рил ток.
Во-вторых, сама по себе оптика — вещь непростая и требует квалификации. Её не так просто нарастить, перенести в другую комнату. Сам абонент этого сделать не сможет, ну, за редким исключением. А при чрезмерном изгибе — например, внутри плинтуса или вокруг балки перекрытия — могут начаться и затухание, и отражение. Если совсем «повезёт» — такое отражение может привести к деградации уровня сервиса во всём сегменте, куда данный абонент включен.
В-третьих, непосредственно оптику нельзя включить ни в один абонентский прибор: компьютер, ноут, планшет, телек, приставку — все они принимают либо электрический сигнал в виде Ethernet, либо Wi-Fi. В любом случае требуется некий преобразователь из оптики в электричество, который, в случае GPON, находится у абонента. На выходе из GPON-терминала в сторону абонентского оборудования (сюрприз!) — всё тот же гигабитный порт Ethernet.
Да, можно долго рассуждать о профилях трафика квартирных абонентов, о том, что никогда они не утилизируют свои каналы на 100 % и т. д. и т. п. Но в любом случае вывод один: ничего из разрекламированных «стабильности и высочайшего качества соединения, не зависящих от общей сетевой нагрузки и внешних факторов» GPON таким абонентам гарантировать не может, и никаких преимуществ по сравнению с нормально построенной «витой парой» он не даёт. И если применение GPON в «старом фонде» с забитыми шахтами и мемасными бабками «Не нужон нам ваш интернет!» ещё можно как-то понять, то «инноваторов», предлагающих ЭТО в новостройках, где ещё на стадии проектирования можно всё сделать грамотно и красиво, где по современным техническим регламентам кабельные шахты удобны для работы — вот этих ребят я решительно понимать отказываюсь.
А с учётом всего вышесказанного втирать доверчивым абонентам про «гарантированные 500 мб/с днём и ночью», «выделенный оптоволоконный канал», «передовую технологию», и при этом подключать этих абонентов на общую шину с десятками других абонентов, где на всё про всё лишь 2400 мб/с — это как продавать картошку-пюре в заводской столовой из общей огромной алюминиевой кастрюли под видом биологической углеводно-крахмальной массы, которая призвана наполнять клетки быстрой и дешевой энергией.
Или как предлагать поменять добротный, вместительный крузак на гоночный болид ручной сборки: быстрый, престижный, суперсовременный. С одной стороны, звучит круто, но только потом оказывается, что Вася, Маша и Виталик из соседнего подъезда норовят с тобой вчетвером в одноместный суперкар влезть. А потом и Мария Ивановна, соседка сверху, решит его перепарковать, потому что она тоже на него право имеет. Ну и, видимо, задумано, что пользователи, должны реагировать на GPON примерно так:
Но я утверждаю, что GPON в МКД — это выгодное для оператора, но невыгодное для клиента решение, имеющее только одно преимущество — чистый, незамутнённый совестью маркетинг. То есть когда других преимуществ для абонента (цена/качество) по факту нет — в бой идёт аргумент: «а зато мы вам оптику прямо в квартиру заводим». Скажу больше — я даже понимаю, почему это происходит: ведь набор преимуществ у операторов связи и для клиентов, и друг перед другом совершенно ограниченный. Что здесь может быть? Скорость, стабильность работы, адекватность техподдержки, цены… ну может, ещё наберется 2-3 второстепенные вещи. При этом, чтобы оставаться на плаву и привлекать к себе внимание на очень конкурентном и давно поделенном рынке, чтобы заходить в новостройки и к корпоративным клиентам, нужно постоянно выдумывать какие-то дополнительные триггеры, вплоть до того, что доставать что-то «с кухни», чем пользуются все и давно, и позиционировать это как нечто фантастическое — ну в общем, как с GPON. Но я так же хорошо понимаю, что в конечном итоге и на длинных дистанциях решающую роль все равно сыграют не эти маркетинговые уловки, а то, как ты работаешь: честно или нет, дорого или дешево, стабилен ты в работе или твоя система постоянно сбоит, гибкий ты или нет и так далее. Вот на это я лично и делаю ставку, но тем не менее с большим интересом наблюдаю за ажиотажем вокруг GPON и гадаю, какой же новый маркетинговый месседж придет на смену этому ☺ Может, доживем до того, что начнём хвалиться более качественными нолями и единичками в двоичном коде? ☺
А что вы думаете по поводу GPON и его реальных преимуществах для операторов и абонентов? Согласны/не согласны с моими тезисами? Почему да, почему нет?