Turbo gepon что это

GPON vs GEPON

Сегодня большое распространение получили 2 технологии PON-а:

GPON (Gigabit PON) – ITU G.984;

GEPON (Gigabit Ethernet PON) – IEE 802.3ah.

Основные отличия GPON от GEPON заключаются в большей полосе нисходящего потока (DownStream, DS) у GPON: 2.5G против 1.25G у GEPON. А также, отличающейся структурой кадров: в GEPON она максимально похожа на Ethernet, а у GPON более сложная, и больше напоминает SDH.

Есть еще одна разновидность PON: TurboGEPON. Это нестандартизованная технология (в её основе лежит IEEE 802.3ah). Основное отличие от GEPON — увеличенная полоса DS до 2.5G.

В GEPON пакеты Ethernet передаются в своем исходном формате по сети PON. В сети GPON для передачи данных требуется два уровня инкапсуляции. Во-первых, информационные потоки телефонных сетей (TDM, E1/T1) и Ethernet-кадры «упаковываются» в кадры GEM (GTC Encapsulation Method) с переменной длиной полезной нагрузки, которые имеют GFP-подобный формат (Generic Frame Procedure, ITU-T G.7401). Во-вторых, ячейки ATM и кадры GEM совместно инкапсулируются в кадры GTC, которые в итоге передаются по сети PON. В технологии GEM осуществляется фрагментация кадров, которая отсутствует в технологии GEPON, что уменьшает эффективность использования полосы пропускания.

Ниже приведена сравнительная таблица основных характеристик двух самых распространенных стандартов:

полный пакет услуг (интернет, телефония, ТВ)

Источник

Волокно в каждый дом: как это работает

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.

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.

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.

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.

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 — OLT-1308H — 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 OLT-1308 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 OLT-2300. 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.

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.

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 — 1, 2, 3), 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.

Вторая модель более интересна для подключения домашних пользователей — ONU-634HA 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.

Рекомендуемые розничные цены на оборудование представлены в таблице. Реальная рыночная стоимость может быть несколько ниже. Кроме того, для отдельных проектов компания может предложить специальные цены.

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.

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

Технология GPON и GEPON: основные отличия

Технологии GPON и GEPON являются уникальными решениями по организации широкополосного мультисервисного доступа через волоконно-оптическую линию связи, использующими минимум активного оборудования. Технологии применяются для создания пассивных оптоволоконных сетей, обеспечивающих множественный абонентский доступ к сервисам, предоставляемым провайдером. Рассмотрим особенности технологий, и чем они отличаются по функциональным возможностям.

Технология GPON

Технология GPON была разработана специалистами Института электросвязи ITU-T SG15, поддержанными FSAN, на основе структуры цифровой иерархии SDH. Идея состоит в передаче станцией широковещательного абонентского трафика по одному оптоволокну, используя временное мультиплексирование и разделение передающего/приемного тракта по длине волны.

Неординарным решением стала инкапсуляция потоков TDM, E1 и кадров Ethernet в формат кадров GEM, а затем кадров GTC, отправляемых абонентам. На абонентской стороне индивидуальный цифровой поток, передаваемый световым излучением, выделяется из общего трафика при помощи сплиттеров. Уникальность технологии заключается в отсутствии активного оборудования между станцией и абонентом. Приемо-передающий оптический тракт строится только на пассивных технических устройствах.

GPON работает в асимметричном режиме, поддерживая скорость трафика:

Технология реализуется, в основном, по древовидной топологии 1х128 при максимальном радиусе сети до 20 километров. Линейное кодирование без возврата к нулю позволило добиться высокой скорости передачи информации. Полоса пропускания используется с эффективностью более 95%.

Технология GEPON

Технология GEPON создана сотрудниками Института инженеров IEEE в кооперации с EFMA. Основой решения стал потенциал Ethernet, использованный для оригинальных разработок. В принятом стандарте поток данных передается от станции к множеству абонентов по одному оптическому волокну в формате кадров Ethernet без дополнительной обработки.

Абонентские устройства принимают широковещательный трафик, обрабатывая кадры, адресованные непосредственно им. Для избежания конфликта между индивидуальными сигналами от абонентов в восходящем потоке разработчики применили возможности специального протокола управления множественными узлами (MPCP).

Используемое избыточное кодирование 8B/10B отличается низкой эффективностью поскольку снижает пропускную способность на 20%. Топология сети рассчитана на подключение до 64 абонентов с дальностью до 30 км.

GEPON функционирует в симметричном режиме, поддерживая скорость потока «станция – абоненты» и обратного в пределах 1,25 Гбит/с. Полоса пропускания используется с эффективностью менее 70%.

Станционное оборудование

В пассивной оптической сети, организуемой по технологии GPON или GEPON, используется однотипное станционное оборудование, которое устанавливается у провайдера. В каталоге АО «Компонент» представлены оптические линейные терминалы на 256 и 512 абонентов, изготовленные на собственном производстве, а также модели Ethernet-коммутаторов производителя Eltex.

Приемопередатчики OLT передают/принимают информацию на длине волны 1490/1310 нм. При предоставлении услуги цифрового TV используется 1550 нм. Видеопоток, преобразованный в оптическое излучение, передается в оптоволоконный тракт через WDM фильтр.

Абонентские терминалы

Абонентские терминалы GPON и GEPON размещаются у абонентов, выполняя функции по приему оптического сигнала, переданного станционным оборудованием, оптико-электрическому преобразованию сигналов и выделению индивидуальной цифровой информации из общего трафика. Прием и передача осуществляются на длинах волн, обратных линейному терминалу. Персональный цифровой трафик поступает на компьютер, телевизор, IP телефон клиента сети.

В пассивных оптических сетях применяются два типа абонентских терминалов:

На сайте АО «Компонент» можно приобрести абонентские терминалы любого типа с набором параметров, позволяющим реализовать проект любой сложности. Выбрав наше оборудование, заказчики смогут укомплектовать пассивную оптическую сеть устройствами, полностью отвечающими современным требованиям.

Основные отличия технологий GPON и GEPON

Из изложенной информации можно сделать вывод, что при большой схожести технологий GPON и GEPON имеется ряд отличий. Для большей наглядности отразим отличающиеся параметры технологий в таблице:

На практике широко применяются обе технологии в зависимости от особенностей конкретного проектного решения, учитывающего территориальное расположение, удаленность и количество абонентов, предоставляемые услуги и некоторые другие факторы.

АО «Компонент»: лучшее оборудование GPON и GEPON

АО «Компонент» продает высокотехнологичное оборудование GPON и GEPON, изготовленное на собственном производстве. Обращайтесь к нам при необходимости строительства пассивной оптической сети любого масштаба и архитектуры. Вам помогут с выбором оборудования, полностью соответствующего специфике проекта и особенностям топологии сети.

Помимо активного оборудования PON у нас можно купить волоконно-оптический кабель любого типа и стандарта, а также пассивные технические устройства (разветвители, сплиттеры, WDM фильтры), необходимые для строительства пассивной оптической сети, по разумным ценам.

Источник