Максимальная скорость интернета по технологии gpon. Интернет GPON: отзывы, тарифы, подключение

Многие российские пользователи выходят в интернет, пользуясь преимуществами одной из новейших технологий связи - GPON. Инфраструктуру, выстраиваемую на базе данного стандарта, активно используют ведущие российские и мировые телекоммуникационные компании. Каковы особенности данной технологии? Каковы ее преимущества перед конкурентными решениями?

Основные факты о технологии

Что такое технология GPON, подключение к которой приобретает массовый характер во многих крупных городах России? Данный канал связи представляет собой пассивного типа оптоволоконную сеть, способную обеспечивать доступ в интернет на очень высокой скорости - в сотни мегабит/сек. При этом данная технология позволяет провайдеру предоставлять для абонента большое количество смежных сервисов - IP-телефонию, цифровое телевидение и т.д. Многие эксперты полагают, что в аспекте предоставления доступа в интернет GPON - самая перспективная технология.

Дело в том, что в отличие от многих других технологий связи цифровые данные при использовании технологии GPON передаются не через металлический проводник, а посредством светового канала. Это, как правило, на микроскопические доли секунды быстрее. Но в масштабе крупного города или региона разница в скорости обмена данными может быть весьма заметной. Также передача светового импульса, как правило, требует меньших энергозатрат, чем трансфер сигнала через металлический провод. Этим, как считают многие эксперты, обусловлен ряд факторов, предопределяющих экономическую эффективность технологии GPON.

Максимальная длина оптоволоконного кабеля, в рамках которого может передаваться устойчивый сигнал, - 20 км, разрабатываются технологии, которые могут позволить увеличить этот показатель до 60 км. Глобальное распространение GPON-технологии началось в середине 90-х, тому способствовали консолидированные усилия нескольких ведущих мировых телекоммуникационных компаний.

Тарификация

Каковы предлагаемые современными российскими провайдерами, задействующими GPON, тарифы? Все, конечно, зависит от конкретного региона РФ и города. Как правило, в европейской части России интернет намного дешевле, вне зависимости от используемой технологии связи, чем на Дальнем Востоке. Но если брать тарификацию по регионам Средней полосы, то можно ориентироваться примерно на такие значения.

Мегабиты недорого

За доступ в интернет со скоростью порядка 10-12 мегабит/сек провайдер запросит около 300-400 рублей в месяц. Если пользователю понадобится больший ресурс, например, 20-25 мегабит, это обойдется примерно в 500-700 рублей. Закономерность в определении "формулы" тарифа примерно следующая - чем дороже месячная абонплата, тем меньше обходится стоимость отдельно взятого "мегабита".

Многие провайдеры предоставляют своим абонентам в бесплатное пользование необходимое оборудование. Более того, во многих случаях поставщик услуг доступа готов направить домой клиенту для настройки девайсов мастера, который также ничего не возьмет. То есть оплата за тариф - это фактически все расходы, которые возлагаются на абонента. По крайней мере, в таком формате предоставляется услуга на базе GPON от МГТС (отзывы многих абонентов содержат однозначно положительные оценки касательно данной опции) - одного из крупнейших и самых активно развивающихся в аспекте освоения новой технологии провайдеров России.

Сравнение с ADSL

До того как для организации доступа в стала активно распространяться, типовым стандартом связи, задействуемым российскими провайдерами, являлся ADSL-доступ. В принципе, и сейчас во многих городах он считается основным. Даже в российской столице многие абоненты подключены через него. Основные преимущества ADSL в сравнении с GPON состоят в том, что выход в интернет можно организовать на базе существующей телефонной линии.

Никаких дополнительных монтажных работ, как правило, производить не требуется. В свою очередь, ADSL, как правило, значительно проигрывает новой технологии по скорости. Если доступ в интернет при 20-25 мегабитах в секунду для GPON, скорее, норма, в случае с использованием ADSL - в большинстве случаев исключение.

Экономвариант

Вместе с тем в сравнении с показателями для GPON тарифы на интернет через ADSL, как правило, ниже. И это для многих пользователей выгоднее, поскольку им достаточно для выполнения большинства своих задач тех скоростей, что доступны при использовании более старой технологии, а именно - 3-5 мегабит в секунду. Этот показатель, в частности, позволяет комфортно загружать любые веб-страницы, просматривать видео, прослушивать музыку, общаться по Скайпу. Настройка GPON-соединения, с одной стороны, может быть несколько сложнее, чем соответствующие действия при работе с ADSL-каналом. Это может касаться как программной, так и аппаратной части. Однако, как мы уже сказали, во многих случаях провайдер снабжает своих абонентов соответствующими сервисами совершенно бесплатно.

Недостатки GPON

Какие недостатки рассматриваемой технологии отмечают эксперты? Некоторые специалисты, к примеру, считают, что заявленную скорость в 300 и более мегабит в секунду для физлиц достигать в большинстве случаев не удается. Просто потому, что основная масса модемов, адаптированных к пользованию оптоволокном в домашних условиях (и почти все - из тех, что предоставляются провайдерами бесплатно), чисто технологически не может передавать данные через Wi-Fi со скоростью выше 70-80 мегабит. В то время как многим московским пользователям целесообразно использовать подключение только в беспроводном формате. Хотя в некоторых заявлениях представителей МГТС GPON-доступ для столичных абонентов будет предоставляться через более современные Wi-Fi-модемы, в частности те, что работают на частоте в 5 ГГц. В то время как большинство текущих функционируют на 2,4 ГГц.

Экономический фактор

В числе отмечаемых экспертами недостатков экономического характера, которые свойственны сетям на базе GPON (отзывы многих это подтверждают), несмотря на низкие энергозатраты на передачу сигнала, необходимое для организации полноценной инфраструктуры оборудование стоит дорого и окупается довольно медленно. Поэтому, как считают эксперты, внедрять подобные технологии целесообразно тогда, когда провайдер уверен, что к GPON получится подключить достаточно большое количество клиентов. Вместе с тем, согласно подсчету ряда аналитиков, провайдеры, своевременно вложившиеся в модернизацию инфраструктуры связи, в частности в пользу перехода на GPON, могут впоследствии сократить эксплуатационные издержки, связанные с поддержанием функциональности сетей, в несколько раз.

Конкурентные решения

Какими могут быть альтернативы используемой МГТС GPON-технологии? В числе таковых эксперты отмечают стандарт DOCSIS, активно задействуемый другим московским провайдером - "Акадо". Данная технология предполагает "гибридное" использование оптоволоконных каналов - в части организации связи между серверами провайдера и домами абонентов, а также телевизионных кабелей, проложенных во многих столичных квартирах - как пользовательских участков соответствующей схемы предоставления доступа в интернет. Основное преимущество такой технологии перед GPON (отзывы многих пользователей "Акадо" акцентируют внимание именно на этом аспекте) - нет необходимости в проведении шумных монтажных работ в квартире.

Типовая скорость доступа, предоставляемая столичным абонентам сегодня, порядка 110 мегабит, однако технически данный показатель можно увеличить до 400, как отмечают многие эксперты.

Кабель или оптоволокно

Еще одно преимущество DOCSIS перед GPON (отзывы IT-специалистов подтверждают это) - значительно лучше защищен от возможных повреждений. Нередко бывает, например, что домовладельцы нечаянно наступают на оптоволокно, ставят мебель, провод от этого быстро выходит из строя. Часто это не "гарантийный случай" - мастер от провайдера, конечно, придет, но в этот раз не бесплатно. К тому же коаксиальный ТВ-кабель можно достаточно легко конфигурировать своими силами, исходя из удобства его размещения в квартире. Например, если образовалось два его отрезка, соединить их между собой можно простейшей муфтой. С оптоволокном в этом смысле, как правило, сложнее.

Новое противостояние гигантов

Другое решение, способое быть конкурентом GPON от МГТС (отзывы многих экспертов, по крайней мере, содержат позитивные оценки касательно его перспективности) - это технология FTTB. Ее задействует "Вымпелком" - структура, владеющая брендом "Билайн".

Кстати, можно отметить интересный факт: МГТС - это дочерняя структура другого российского оператора сотовой связи, МТС. GPON, конкурируя с FTTB, в некоторой степени продолжает противостояние МТС и "Билайн" на традиционных для себя рынках. Скорость доступа при использовании рассматриваемой технологии порядка 100 мегабит. При этом, как отмечают некоторые эксперты, технически есть возможность увеличить показатель до

Отметим также, что МГТС далеко не единственный российский поставщик услуг связи, задействующий перспективную оптоволоконную технологию. Активно подключает своих абонентов к интернету на базе GPON "Ростелеком", многие региональные провайдеры.

GPON и российский рынок связи

Рассмотрим, каковы маркетинговые аспекты внедрения GPON в России. Как мы уже отметили выше, одним из ведущих в РФ провайдеров, предоставляющих доступ в интернет, можно считать GPON от МГТС (отзывы об этой услуге в большом количестве встречаются на тематических порталах) - услуга, в рамках которой москвичи могут получить доступ в онлайн со скоростью порядка 300-500 мегабит/сек. Техническая возможность подключиться к сети с помощью новой технологии есть более чем у 3 млн абонентов российской столицы. При этом спрос на услугу подкрепляется не столько необходимостью в как таковой высокой скорости, как отмечают некоторые эксперты, сколько тем, что пользователи из РФ привыкли задействовать для выхода в интернет сразу несколько устройств - ПК, планшет, смартфон. Высока востребованность также и интернет-телевидения. Поэтому в совокупности московским пользователям нужна приличная скорость доступа, чтобы ресурсов канала хватало для каждого из используемых устройств.

Планы амбициозны

МГТС, дочерняя структура МТС, GPON-сети в аспекте максимальной географии присутствия по столице собирается развернуть к 2017 году. Есть данные, что соответствующий период, возможно, будет скорректирован - компания выполнит задачи быстрее, в 2015 году. Как рассчитывают в МГТС, кампания, связанная с переводом инфраструктуры доступа в интернет на GPON-технологию, окупит себя в течение 7 лет.

Технология GPON (отзывы многих IT-экспертов весьма положительны в данном аспекте) может стать эффективной базой для развертывания иных стандартов связи. Таких как, например, 4G-интернет в стандарте LTE. Здесь может сыграть роль как технологический, так и экономический аспект. Есть данные, что инфраструктуру GPON от МГТС (отзывы многих аналитиков рынка это подтверждают) собирается задействовать МТС, активно внедряющая 4G-стандарты. В заявлениях представителей этого бренда, озвученных в некоторых СМИ, есть тезис о том, что МТС станет единственным столичным оператором, который выстроит 4G-сеть полностью на базе оптоволоконных каналов.

GPON перспективнее?

Как считают некоторые аналитики, компании, которые задействуют технологию GPON - "Ростелеком", МГТС и другие провайдеры - получают в свое распоряжение ресурс, который обладает все же несколько большим потенциалом развития, чем при использовании большинства конкурирующих стандартов связи. Во многом это связано с тем, что уровень конкуренции в GPON-сегменте все же чуть ниже, чем, например, в среде провайдеров, задействующих FTTB-концепцию.

GPON на мировом рынке

Как технология доступа в интернет GPON (отзывы многих экспертов подтверждают это) в России распространена несколько менее выраженно, чем, например, в Западных странах. Хотя в последние годы провайдеры, ведущие деятельность в РФ, как полагают многие аналитики, сделали несколько серьезных шагов вперед, преодолевая возможное отставание от своих зарубежных коллег в освоении новой технологии. Вместе с тем можно отметить, что стандарты типа DSL до сих пор в числе самых активно задействуемых в мире. При этом глобальный рост GPON-подключений в последние несколько лет порядка 20% ежегодно.

Многие эксперты уверены: даже в самых технологически развитых странах нет единого мнения касательно того, какая из технологий ШПД наиболее эффективна. Во многих странах Азии и Ближнего Востока технология GPON внедряется весьма активно - в ряде государств она занимает более половины рынка в соответствующем сегменте связи. В Европе одной из лидирующих в аспекте внедрения GPON-стандартов признана Швеция. При этом, по оценке ряда аналитиков, российской рынок вполне способен достичь сопоставимых показателей, отражающих уровень внедрения новой технологии.

PON (пассивные оптические сети) — это семейство быстро развивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. Суть технологии PON вытекает из ее названия и состоит в том, что ее распределительная сеть строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала в одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных разветвителей оптической мощности — сплиттеров.

Структурно любая пассивная оптическая сеть состоит из трех главных элементов — станционного терминала OLT, пассивных оптических сплиттеров и абонентского терминала ONT. Терминал OLT обеспечивает взаимодействие сети PON с внешними сетями, сплиттеры осуществляют разветвление оптического сигнала на участке тракта PON, а ONT имеет необходимые интерфейсы взаимодействия с абонентской стороны.

На основе архитектуры PON возможны решения с использованием логической топологии «точка-многоточка» (point-to-multipoint). К одному порту центрального узла можно подключить целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом пассивные оптические разветвители (сплиттеры) устанавливаются в промежуточных узлах дерева и не требуют питания и обслуживания.

Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приемопередающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них.

Технология GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) является одной из разновидностей технологии пассивных оптических сетей PON и одним из самых современных вариантов строительства сетей связи, обеспечивающим высокую скорость передачи информации (до 1,2 Гбит/с). Основное преимущество технологии GEPON заключается в том, что она позволяет оптимально использовать волоконно-оптический ресурс кабеля. Например, для подключения 64 абонентов в радиусе 20 км достаточно задействовать всего один волоконно-оптический сегмент.

Основными преимуществами GEPON являются:

Использование стандартных механизмов 802.3ah, что позволит в перспективе значительно снизить стоимость оборудования;
• Повышение скорости передачи до 1 Гбит/c в обе стороны и предоставление более широкополосных услуг;
• Обеспечение QoS с помощью механизмов 802.1p/TOS. Возможно использование жестких механизмов приоритезации трафика с помощью восьми выделенных очередей для каждого типа трафика. Данные механизмы позволяют предоставлять такие услуги как VoIP или VoD с гарантией качества;
• Возможность подключения 64 абонентских устройств на ветку PON и эффективное использование оптического волокна;
• Полная поддержка DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) — механизма динамического перераспределения полосы пропускания в соответствии с запросами абонентов и наличием свободной полосы в дереве PON. Так абоненты, которым предоставлена гарантированная полоса пропускания для передачи данных, например, 1Мб/с могут получить реальную скорость до 1Гб/с, если полоса дерева PON остается частично неиспользованной (аналогично UBR трафику в ATM);
• Поддержка передачи потокового видео (IGMP Snooping);
• Простота установки и обслуживания.

Технология GEPON

В данном материале пойдет речь о технологии и оборудовании для организации пассивных оптических сетей - Passive Optical Network, PON. Основными отличиями PON от классических оптических каналов связи являются использование для агрегации трафика пассивного оборудования - оптических сплиттеров - и высокая плотность портов.

Не секрет, что требования потребителей к скорости доставки информации из Интернет растут по экспоненте. Сегодня в крупных городах 10 Мбит/с являются совершенно обычным делом. Причины этого процесса остаются неизменными уже давно - передача голоса и видео, мультимедиа, телевидение (в последнее время также и в версии высокого разрешения). Только вот битрейты постоянно возрастают.

Существенную часть затрат любого провайдерского проекта несет кабельная инфраструктура. Причем здесь учитывается не только стоимость кабеля, но и его прокладки, которая в случае работы в уже существующей инфраструктуре может быть очень велика. И конечно хочется чтобы вложения работали долго, не требовали частых обновлений и имели хороший запас по нужным параметрам. С этой точки зрения оптические каналы связи сегодня это наиболее производительный и «дальнобойный» способ обеспечения сетевого соединения устройств. При этом классическая архитектура предполагает топологию «точка-точка», когда каждая линия имеет свои выделенные порты с каждой стороны, а при необходимости создания «ответвлений» требуется установка активного оборудования в узле. Так что наиболее удачно она может использоваться для одиночных линий большой протяженности.

Однако в некоторых ситуациях более удобной может оказаться древовидная топология, которая интересна с точки зрения масштабируемости и сниженной общей длины прокладываемых кабелей. Как раз для подобных проектов и подходит PON. В России сети этого типа появилась уже достаточно давно, более пяти лет назад.

А рост числа подключенных пользователей и старт первых российских проектов класса волокно в каждый дом (Fiber To The Home, FTTH), основанных на PON, показывает, что технология прижилась и у нас.

Структура сети PON

Сеть PON состоит из нескольких элементов - коммутатора на узле связи, линий связи с пассивными сплиттерами в узлах сети и модемов на стороне абонентов. К каждому модему поступают все пакеты от коммутатора, а во время передачи используется временное мультиплексирование кадров.

Передача данных в прямом канале

Передача данных в обрантом канале

Компания ZyXEL предлагает сегодня оборудование стандарта EPON (IEEE 802.3ah), называемого также GEPON.

В настоящий момент оборудование участвует в нескольких проектах, а также в тестированиях у провайдеров по всей России. Именно о нем и пойдет дальше речь. Отметим что другие стандарты рассматриваемого типа сетей отличаются скоростными и другими техническими характеристиками.

Коммутатор позволяет по одному волокну (одному порту) подключить до 32 или даже 64 абонентов. Общая скорость передачи данных (которая делится между абонентами) составляет 1,25 Гбит/с. Дальнейшее развитие EPON уже в ближайшие годы предлагает также переход на скорости 10/1 Гигабит/с и 10/10 Гигабит/с. В следующем году ожидается принятие рабочей версии стандарта 10G EPON, а уже в 2010 году могут стартовать первые пилотные проекты.

C задержкой в два-три года планируется переход на 10-гигабитные скорости и технологии GPON.

Для приема и передачи используются лазеры с разной длиной волны - 1490 нм для передачи и 1310 для приема. При необходимости возможно добавление в канал и аналоговых кабельных телевизионных каналов (100 и более), которые модулируются лазером на 1550 нм. В зависимости от конкретной схемы сети и использованного оборудования, общая протяженность канала может составлять до 20 км.

Мультисервисная сеть на базе технологии GEPON

Кабель прокладывается от порта коммутатора в виде дерева. Сплиттеры, устанавливаемые в узлах, чрезвычайно неприхотливы - не требуют электропитания, настройки и управления, термошкафов, недороги и очень компактны. Это позволяет размещать их, например, в уже имеющихся телефонных распределительных шкафах.

Сплиттер

Простейшие оконечные устройства представляют собой конвертеры оптика-кабель со встроенным фильтром MAC-адресов. В случае использования телевидения, в модем устанавливается еще один приемник, а на телевизор выводится обычный высокочастный кабель.

Для защиты информации возможно использование шифрования (AES128) всех передаваемых пакетов. Технология не допускает прямого общения отдельных абонентов, находящихся на одном порту коммутатора - данные от одного абонента могут попасть к другому только через GEPON-коммутатор, который ретранслирует потоки данных восходящего потока на длине волны 1310 нм в нисходящий поток на длине 1490 нм. Дополнительным плюсом с точки зрения безопасности является использование на линии исключительно пассивного оборудования, затрудняющего перехват.

Из положительных сторон PON нужно отметить:

• минимальное использование активного оборудования;
• минимизация кабельной инфраструктуры;
• низкая стоимость обслуживания;
• возможность интеграции с кабельным телевидением;
• хорошая масштабируемость;
• высокая плотность абонентских портов.

В тоже время при рассмотрении технологии нужно учесть и ее особенности, особенно в сравнении с линиями «точка-точка»: разделяемая между абонентами полоса пропускания, общая среда может не подойти клиенту с точки зрения безопасности, пассивные сплиттеры затрудняют диагностику оптической линии, возможно влияние неисправности оборудования одного абонента на работу остальных, меньшая выгода в случае реализации на этапе строительства.

Оборудование

Линейка продуктов GEPON у ZyXEL состоит из трех коммутаторов и трех модемов. Младшая модель коммутатора - - имеет восемь портов GEPON и восемь соответствующих им Gigabit Ethernet (обратите внимание, что именно гигабитных, устройства с меньшей скоростью к ним подключить нельзя). К каждому оптическому порту можно подключить до 32-х модемов в итоге получив 256 абонентов на устройство. Все коннекторы расположены на лицевой стороне устройства - 8xPON, 8xGigabit, консольный, 10/100BaseT внесетевого управления и питание. Здесь же есть и кнопка сброса устройства. Все порты имеют набор индикаторов для определения текущего статуса. У есть встроенный гигабитный L2+ коммутатор (неблокируемая коммутация с пропускной способностью 24 Гбит/с, скорость коммутации кадров 17,8 млн. пак/с) и четыре совмещенных порта 1000Base-T/SFP. Такой вариант можно использовать для резервирования канала - при одновременном подключении двух разъемов (SC и RJ45) работает оптика, а в случае аварии в оптическом канале происходит автоматическое переключение на медь. Питание и консольный порт у этой модификации находятся на задней панели. Данные модели выполнены в стандартном 1U корпусе и рекомендуются для использования в быстрорастущих сетях. Самой производительной моделью является модульный . В его 4,5U корпусе предусмотрено место для установки до шестнадцати OLC-2301. Каждый такой линейный модуль имеет порт GEPON и совмещенный порт 1000Base-T/SFP. В шасси также устанавливается управляющий модуль и блок питания с двойным резервированием. Линейный модули допускают горячую замену, что положительно сказывается на удобстве обслуживания сети и надежности предоставления услуг. Максимально OLT-2300 может поддерживать 512 абонентов. Все оптические модули коммутаторов рассчитаны на дальность работы 20 км.

OLT-1308

Последние обновления прошивок моделей OLT-1308/OLT-1308H позволяют работать на одном канале не 32, а 64 абонентам, что существенно снижает стоимость одного подключения. Для OLC-2301 такой возможности пока нет.

Шасси OLT-2300

Все GEPON-коммутаторы поддерживают протоколы STP/RSTP и механизмы приоритезации трафика и организации виртуальных сетей (включая Port Based и 802.1Q). Эффективность многоадресных рассылок обеспечивается поддержкой IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping и MVR. Для управления предусмотрены порты RS-232 и 10/100Base-TX. Настраивать коммутаторы можно через Web-интерфейс (поддерживается SSL, предусмотрена установка до пяти аккаунтов, примеры скриншотов - , , ), telnet, SSH, FTP или консольный порт. Номера портов всех сервисов можно изменить. Возможно ограничение доступа по IP-адресам. Web-интерфейс имеет встроенную систему помощи.

Устройство автоматически находят все подключенные абонентские модемы и позволяет назначить им специфические профили. Они включают в себя настройки скорости, фильтрации, VLAN, приоритетов и другие параметры. Допускается использование протокола аутентификации 802.1x.

Коммутаторы также позволяют следить за физическим состоянием - проверяются температуры, скорости вращения вентиляторов, напряжения. Для больших сетей будет полезной поддержка коммутаторами проколола SNMP и совместимость с EMS системой управления NetAtlas. Кроме того, возможно объединение устройство в кластеры для общего управления.

В настоящий момент моделей со встроенными инжекторами КТВ у ZyXEL нет. Впрочем, для микширования сигнала ТВ в оптический канал можно использовать внешние сплиттеры и медиаконвертеры коаксиал/оптика.

ONU-631HA

Первой моделью абонентского GEPON-модема является . Он работает в режиме моста, прост в обслуживании и управляется исключительно со стороны провайдера по специальному протоколу. Для пользователя он предлагает стандартный порт Gigabit Ethernet. Предусмотрено две модификации модемов - с индексами -11 и -12. Первая работает на расстояниях до 10 км, а вторая - до 20 км. Корпус выполнен из темного пластика, на передней панели есть несколько индикаторов (питание, PON, LAN, скорость LAN, дуплекс). На задней стороне расположены два сетевых порта (оптический и медный) и вход блока питания (12 В 1,5 А). Данная модель позиционируется для подключения корпоративных абонентов и выносов операторской сети.

ONU-634HA

Вторая модель более интересна для подключения домашних пользователей - имеет встроенный централизованно управляемый 4-портовый коммутатор с привязкой VLAN 802.1Q к портам Fast Ethernet. Как и 631-й она полностью настраивается со стороны провайдера, что сокращает затраты на обслуживание. Также сейчас существуют семплы ONU-634FA - четыре сетевых порта и выход кабельного телевидения, позволяющий напрямую подключить к GEPON-модему обычный телевизор.

ONU-634FA

Для построения сети также потребуются сплиттеры (примерная стоимость - от 400 руб за 1×2 до 4000 руб за 1×8, существуют и модели 1×32), оптический одномодовый кабель (стоимость сравнялась с ценой кабеля UTP: цены на одволоконный кабель начинаются с 7-8 рублей за метр) и коннекторы (от 100&ndsah;140 рублей за одно соединение).

Тестирование описанного оборудования в составе коммутатора OLT-1308 и модемов ONU-631A проводилось на тестовой площадке компании ZyXEL с использованием тестового пакета Ixia Chariot. Результаты при одновременной работе одного, двух и трех клиентов приводятся в таблице (пакеты максимального размера, Мбит/с). Модемы подключались к одному из портов коммутатора через один сплиттер. Видно, что в случае максимальной нагрузки, скорости равномерно распределяются по всем клиентам. Отметим и высокую эффективность передачи данных, включая режим работы нескольких клинетов - суммарная скорость практически совпадает с максимально возможной.

В целом можно отметить, что технология не сложна в настройке и эксплуатации и работает согласно спецификациям. Скорости соответствуют знакомым по медным гигабитным сетям.

Выводы

Технология GEPON может успешно применяться для организации оптических каналов каналов связи до абонента и особенно эффективна в случае наличия ограничений на прокладку кабелей и установку активного оборудования на линии. Эффективность данного решения зависит от многих факторов и однозначно сказать, что это лучший вариант конечно нельзя, все определяется конкретными требованиями заказчика. Тем не менее, произведенные оценки позволяют сделать вывод, что уже сегодня в некоторых случаях себестоимость подключения по оптике домашних абонентов может не превышать 500 долларов.

Что касается описанного оборудования, то компания ZyXEL предлагает сегодня полную линейку GEPON-устройств, позволяющую создавать оптические сети любого масштаба со всеми необходимыми системами управления и технологиями повышения надежности.

Расширение аудитории потребителей интернет-услуг и, соответственно, пользователей широкополосных сетей требует внедрения новых технологий. Средства передачи данных должны регулярно повышать линий связи, что заставляет сервисные компании обновлять транспортные информационные каналы. Но, кроме роста объемов передаваемых данных возникают и проблемы иного рода, которые выражаются в увеличении стоимости обслуживания более массивных сетей и расширении спектра потребностей конечных пользователей. Одним из способов совокупной оптимизации характеристик является PON-технология, которая также позволяет сохранять потенциал сетей для дальнейшего расширения их мощности и функциональных возможностей.

Оптоволокно и технология PON

Новая разработка облегчает техническую организацию и дальнейшую эксплуатацию информационных сетей передачи данных, но достигается это во многом за счет достоинств привычных оптических линий. Даже сегодня на фоне внедрения высокотехнологичных материалов продолжается использование каналов, построенных на устаревающих телефонных парах и средствах xDSL. Очевидно, что сеть доступа на подобных элементах существенно проигрывает в эффективности волоконно-коаксиальным линиям, которые тоже нельзя рассматривать как что-то продуктивное по меркам сегодняшнего дня.

Альтернативой традиционным сетям и беспроводным давно выступает оптическое волокно. Но если раньше прокладка таких кабелей являлась непосильной задачей для многих организаций, то сегодня оптические компоненты стали гораздо доступнее. Собственно, и раньше оптоволокно использовалось для обслуживания рядовых абонентов, в том числе по Следующим этапом развития стала телекоммуникационная сеть, построенная на архитектуре Micro-SDH, открывшей принципиально новые решения. Как раз в этой системе и нашла свое применение концепция сетей PON.

Стандартизация сети

Первые попытки стандартизации технологии были предприняты еще в 1990-х годах, когда группа телекоммуникационных компаний задалась идеей на практике реализовать идею множественного доступа по единому пассивному оптоволокну. В результате организация получила название FSAN, объединив и операторов, и производителей сетевого оборудования. Главной же целью FSAN и было создание пакета с общими рекомендациями и требованиями к разработке технических средств PON, чтобы изготовители оборудования и провайдеры могли вместе работать в одном сегменте. На сегодняшний день пассивные линии связи, базирующиеся на технологии PON, организуются в соответствии с нормативами ITU-T, ATM и ETSI.

Принцип действия сети

Главная особенность идеи PON заключается в том, что инфраструктура работает на базе одного модуля, который отвечает за функции приема и передачи данных. Располагается этот компонент в центральном узле системы OLT и позволяет обслуживать информационными потоками множество абонентов. Конечным приемником выступает устройство ONT, которое, в свою очередь, также выступает передатчиком. Количество абонентских точек, подключенных к центральному модулю приема и передачи, зависит только от мощности и максимальной скорости используемой аппаратуры PON. Технология, в принципе, не ограничивает количество участников сети, однако для оптимального использования ресурсов разработчики телекоммуникационных проектов все же ставят определенные барьеры в соответствии с конфигурацией конкретной сети. Трансляция информационного потока от центрального приемно-передающего модуля к абонентскому устройству осуществляется при длине волны, составляющей 1550 нм. И напротив, обратные от потребительских устройств к точке OLT передаются с длиной волны порядка 1310 нм. Данные потоки стоит рассмотреть отдельно.

Прямые и обратные потоки

Основной (то есть прямой) поток от центрального модуля сети относится к широковещательным. Это значит, что оптические линии сегментируют общий поток данных, выделяя адресные поля. Таким образом, каждое абонентское устройство «читает» только информацию, предназначенную специально для него. Такой принцип распределения данных можно назвать демультиплексорным.

В свою очередь, обратный поток использует одну линию для трансляции данных от всех абонентов, подключенных к сети. Так используется схема множественного обеспечения доступа с разделениями по времени. Для исключения вероятности пересечения сигналов от нескольких узлов-приемников информации устройство каждого абонента имеет свое индивидуальное расписание по обмену данными с поправкой на задержку. Это общий принцип, по которому реализуется PON-технология в плане взаимодействия приемно-передающего модуля с конечными потребителями. Однако конфигурация схемы прокладки сетей может иметь разные топологии.

Топология «точка-точка»

В данном случае используется система P2P, которая может выполняться и для распространенных стандартов, и для особых проектов, предполагающих, к примеру, задействование оптических устройств. В плане безопасности данных абонентских точек интернет-соединение этого типа обеспечивает максимальную защищенность, возможную для подобных сетей. Однако прокладка оптической линии для каждого пользователя осуществляется отдельно, поэтому стоимость организации таких каналов существенно возрастает. В некотором роде, это не общая, а индивидуальная сеть, хотя центр, с которым работает абонентский узел, также может обслуживать и других пользователей. В целом же такой подход целесообразен для использования крупными абонентами, которым особенно важна безопасность линии.

Топология «кольцо»

Эта схема базируется на конфигурации SDH и наилучшим образом раскрывается в магистральных сетях. И наоборот, оптические линии кольцевого типа оказываются менее эффективными в эксплуатации сетей доступа. Так, при организации городской магистрали места расстановки узлов рассчитываются еще на стадии разработки проекта, однако сети доступа не дают возможности заранее оценить количество абонентских узлов.

При условии случайного временного и территориального подключения абонентов кольцевая схема может быть значительно усложнена. На практике подобные конфигурации нередко превращаются в изломанные схемы, имеющие множество ответвлений. Такое происходит, когда введение новых абонентов выполняется через разрыв существующих сегментов. Например, в линии связи могут формироваться петли, которые совмещаются в одном проводе. В результате появляются «ломаные» кабели, что в процессе эксплуатации снижает надежность сети.

Особенности архитектуры EPON

Первые попытки построить сеть PON, приближенную по степени охвата потребителей к технологии Ethernet, были предприняты в 2000 г. Платформой для разработки принципов формирования сетей стала архитектура EPON, а в качестве основного стандарта была введена спецификация IEEE, на основе которой были выработаны отдельные решения для организации сетей PON. Технология EFMC, к примеру, обслуживала топологию «точка-точка» с применением витой медной пары. Но сегодня эта система практически не используется в связи с переходом на оптоволокно. Как альтернатива, более перспективными направлениями по-прежнему остаются технологии на базе ADSL.

В современном виде стандарт EPON реализуется по нескольким схемам подключения, но главным условием его воплощения является использование волокна. Помимо применения разных конфигураций, технология подключения PON по стандарту EPON также предусматривает возможность использования некоторых вариантов оптических приемопередатчиков.

Особенности архитектуры GPON

Архитектура GPON позволяет реализовывать сети доступа на базе стандарта APON. В процессе организации инфраструктуры практикуется увеличение сети, а также создание условий для более эффективной передачи приложений. GPON представляет собой масштабируемую кадровую структуру, позволяющую обслуживать абонентов на скорости информационных потоков до 2,5 Гбит/c. При этом обратный и прямой потоки могут работать как на одном, так и с разными скоростными режимами. Кроме того, сеть доступа в конфигурации GPON может обеспечивать любую инкапсуляцию в транспортный синхронный протокол независимо от сервиса. Если в SDH возможна реализация исключительно статического деления полос, то новый протокол GFP в структуре GPON при сохранении характеристик кадра SDH дает возможность и динамического распределения полос.

Преимущества технологии

Среди основных преимуществ в схеме PON выделяют отсутствие промежуточных звеньев между центральным приемником-передатчиком и абонентами, экономность, легкость подключения и удобство в обслуживании. В немалой степени эти достоинства обусловлены рациональной организацией сетей. Например, интернет-соединение обеспечивается напрямую, поэтому выход из строя одного из смежных абонентских устройств никак не влияет на его работоспособность. Хотя массив пользователей, конечно, объединяется подключением к одному центральному модулю, от которого зависит качество обслуживания всех участников инфраструктуры. Отдельно стоит рассмотреть древовидную топологию P2MP, которая максимально оптимизирует оптические каналы. Благодаря экономному распределению линий приема и передачи информации данная конфигурация обеспечивает эффективность работы сети независимо от расположения абонентских узлов. В то же время допускается ввод новых пользователей без кардинальных изменений существующей структуры.

Недостатки сети PON

Широкому применению данной технологии пока еще препятствует несколько значимых факторов. В первую очередь это сложность системы. Эксплуатационные преимущества сети данного типа можно обеспечить только при условии изначального выполнения качественного проекта с учетом множества технических нюансов. Иногда выходом из положения становится технология доступа PON, которая предусматривает организацию простой типологической схемы. Но в этом случае следует готовиться к другому недостатку - отсутствию возможности резервирования.

Тестирование сети

Когда все этапы первичной разработки сетевой схемы пройдены и выполнены технические мероприятия, специалисты приступают к тестированию инфраструктуры. Одним из главных показателей качественно выполненной сети является показатель затухания на линии. Для анализа канала на предмет наличия проблемных зон используются оптические тестеры. Все измерения производятся на активной линии с применением мультиплексоров и фильтров. Масштабная телекоммуникационная сеть обычно тестируется с применением оптических рефлектометров. Но такое оборудование требует специальной подготовки от пользователей, не говоря о том, что расшифровкой рефлектограмм должны заниматься экспертные группы.

Заключение

При всех сложностях в переходе на новые технологии компании, предоставляющие телекоммуникационные услуги, быстро осваивают по-настоящему эффективные решения. Постепенно распространяются и непростые в техническом исполнении оптоволоконные системы, к которым относится и технология PON. «Ростелеком», к примеру, начал внедрять услуги нового формата еще в 2013 г. Доступ к возможностям оптических сетей PON первыми получили жители Ленинградской области. Что самое интересное, поставщик услуг обеспечил оптоволоконной инфраструктурой даже местные поселки. На практике это позволило абонентам пользоваться не только телефонной связью с доступом в интернет, но и подключаться к цифровому телевизионному вещанию.