Лекція 27. Технологія пасивних оптичних мереж PON
PON (Passive optical network, пасивна оптична мережа) - технологія пасивних оптичних мереж.
Розподільна мережа доступу PON заснована на деревовидній волоконно-кабельній архітектурі з пасивними оптичними розгалуджувачами (сплітерами) на вузлах, представляє економічний спосіб забезпечити широкосмугову передачу інформації. При цьому архітектура PON володіє необхідною ефективністю нарощування вузлів мережі і пропускної здатності в залежності від справжніх і майбутніх потреб абонентів.
Перші кроки в технології PON були зроблені в 1995 році, коли група з 7 компаній (British Telecom, France Telecom, Deutsche Telecom, NTT, KPN, Telefonica і Telecom Italia) створила консорціум для реалізації ідеї множинного доступу по одному волокну. Ця організація, підтримувана ITU-T, отримала назву FSAN (англ. Full service access network). Багато нових членів, як операторів, так і виробників обладнання, увійшло в неї в кінці 1990-х років. Метою FSAN була розробка загальних рекомендацій і вимог до устаткування PON для того, щоб виробники обладнання та оператори могли співіснувати разом на конкурентному ринку систем доступу PON. На листопад 2011 року до FSAN складалося 26 операторів і 50 виробників. FSAN працює в тісній співпраці з такими організаціями зі стандартизації, як ITU-T, ETSI і ATM Forum.
27.1 Принцип роботи PON
Основна ідея архітектури PON - використання всього одного прийомопередаючого модуля в OLT (Optical line terminal) для передачі інформації великій кількості абонентських пристроїв ONT (optical network terminal в термінології ITU-T), також званих ONU (optical network unit) в термінології IEEE і прийому інформації від них.
Число абонентських вузлів, підключених до одного прийомопередаючого модуля OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість прийомопередаючої апаратури. Для передачі потоку інформації від OLT до ONT - прямого (спадного) потоку, як правило, використовується інфрачервоне випромінювання з довжиною хвилі 1490 нм. Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів у центральний вузол, спільно утворюють зворотний (висхідний) потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. Для передачі сигналу телебачення використовується довжина хвилі 1550 нм. В OLT і ONT вбудовані мультиплексори WDM, що розділяють вихідні і вхідні потоки.
Прямий потік
Прямий потік на рівні оптичних сигналів є широкомовним. Кожен абонентський вузол ONT, читаючи адресні поля, виділяє з цього загального потоку призначену тільки йому частину інформації. Фактично ми маємо справу з розподіленим демультиплексором.
Зворотний потік
Всі абонентські вузли ONT ведуть передачу в зворотному потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим поділом TDMA (time division multiple access). Щоб виключити можливість перетину сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється своє індивідуальне розклад по передачі даних з урахуванням поправки на затримку, пов'язану з видаленням даного ONT від OLT. Це завдання вирішує протокол TDMA.
27.2 Переваги і недоліки
Переваги технології PON
- відсутність проміжних активних вузлів;
- економія оптичних приймачів в центральному вузлі;
- економія волокон;
- деревоподібна топологія P2MP дозволяє оптимізувати розміщення оптичних розгалуджувачів, виходячи з реального розташування абонентів, витрат на прокладку оптичного кабелю і експлуатацію кабельної мережі.
До недоліків можна віднести:
- збільшену складність технології PON;
- відсутність резервування в найпростішій топології дерева;
- часті обриви зв'язку.