Что такое xpon ростелеком

Сравнение кабельных технологий доступа в Интернет

Часто пользователи спрашивают, в чем отличие технологии FTTX от «оптики», подразумевая подключение с помощью XPON. Все это является разновидностями оптоволоконных кабельных сетей, которые так или иначе комбинируются со вспомогательным оборудованием (медный кабель, специальные модемы, медиаконвертеры, свитчи и т.п.). Технология XPON имеет свои плюсы и минусы.

Среди ее главных преимуществ:

• сравнительная высокая скорость передачи данных (более 100 Мбит в секунду). Фактическая скорость зависит, конечно, от выбранного конкретным пользователем провайдера и соответствующего тарифного плана;
• возможность подключать по одному кабелю не только Интернет, но и телевидение, телефон, а также другие дополнительные услуги;
• независимость от локальной подачи электричества (при наличии заряженного ноутбука, смартфона, резервной батареи и т.п.);
• относительная дешевизна и доступность для массового потребителя.

С другой стороны, XPON имеет некоторые недостатки:

• хрупкость оптоволоконного кабеля по сравнению с медным. Это увеличивает вероятность его повреждения при подводке к квартире или дому. Требуется правильная укладка, установка защитного короба, сверление дополнительных отверстий и т.п.;
• необходимо приобретать и настраивать специализированный модем для преобразования оптических сигналов. Ряд провайдеров предлагают такое оборудование в аренду, в кредит или продают по льготной цене при условии предоплаты их услуг на будущий период времени;
• при обрыве оптоволокна пользователь теряет не только доступ в Интернет, но также телевидение, телефон и все сервисы, если они подключены по этой же технологии.

Про оптику и PON

Если вам было что-то непонятно из определения, то сейчас я постараюсь более детально раскрыть это понятие. На данный момент в городах везде прокладывают оптические кабели – то есть оптика идет до самого дома, подключается к специальному модему-коммутатору, а далее с помощью витой пары идет подключение квартир.

Оптический кабель

Оптика – это специальные кабели из стекла, по которым информация передается с помощью света. За счет этого – передавать информацию можно на многие километры. По витой же паре можно передавать данные максимум на 50-100 метров. Именно поэтому данная технология и называется пассивной оптической сетью – ведь мы может кидать провода без использования повторителей и других устройств.

Витая пара

Ну и сама технология предполагает прокладку оптического кабеля напрямую до квартиры абонента. То есть у нас есть два вида подключения от Ростелеком:

• Обычное – оптика идет до дома, далее подключается к коммутатору, и от него с помощью витой пары подключаются квартиры.
• xPON – оптика напрямую подключаются к квартире абонента.

Зачем вообще нужна технология PON? Во-первых, для самого Ростелеком это дешевле, ведь не нужно устанавливать на каждый из этажей оборудование. Во-вторых, потери пакетов при таком подключении почти нет, так как свет (в оптике) в отличие от электричества (в витой паре) почти не имеет воздействий от электромагнитных волн. Как итог: меньше пинг в играх, скорость не скачет и не падает, а интернет куда стабильнее. В-третьих, скорость вырастает в разы и можно подключить интернет на скорости 300, 500 или даже в 1 Гбит в секунду.

Напомню, что в Ростелеком используется именно GPON технология – буква «G» обозначает «Gigabit» – это значит, что скорость может быть выше 1 Гбит в секунду.

Настройка

Пользуйтесь официальным руководством пользователя. Проиллюстрируем сказанное, заручившись примером DIR-615 компании TP-Link. Внешний (WAN) порт маршрутизатора оптический.

Минимальные требования

Потрудитесь проверить требования оборудования:

1. Произвольная операционная система.
2. Наличие браузера.
3. Проводной, либо беспроводной доступ (Wi-Fi) для настройки: наличие ПК, телефона, либо планшета.

Порядок монтажа

1. Выключите питание ПК.
2. Соедините устройства кабелем Ethernet, используя один порт LAN маршрутизатора.
3. Воткните приемопередатчик SFP внутрь.
4. Присоедините оптический кабель.
5. Стыкуйте шнур питания.
6. Включите устройство, ПК.

Получение IP-адреса автоматически

Штатный IP-адрес указан. Иногда модем пытались настроить ранее. Тогда войти (подключиться к роутеру) проблематично. Проведите аппаратный сброс. Поможем получить IP.

1. Откройте Центр управления сетями и общим доступом операционной системы.
2. Кликните закладку Свойства адаптера.
3. Найдите созданное подключение.
4. Щелкните правой кнопкой мыши.
5. Выберите Свойства.
6. Найдите строку Протокол TCP/IP (версия 4).
7. Убедитесь: адрес получается автоматически (выставите соответствующие галочки).

Панель управления

1. Откройте браузер.
2. Наберите 192.168.0.1.
3. Введите логин, пароль, получив доступ в настройки.
4. Официальное руководство рекомендует немедля изменить учетные данные, SSID. Этим предотвращается возможный конфликт оборудования.

Внутренняя организация панели управления, настройка аналогичны заурядным проводным моделям. Следует зайти, открыть раздел WAN, забить учетные данные, прописанные провайдером. Отсутствует необходимость ввода пароля – выбирайте соответствующую опцию, отключите идентификацию.

Приложение

Ниже приведены примеры схем доставки данных и услуг в сетях PON, а также основные характеристики этих сетей.

Рис. 22. Пример сети предоставления услуг с привлечением технологии PON

Рис. 23. Схема доставки видеоданных (EDFA — Erbium Doped Fibre Amplifier)

Таблица 1. Стандартизация B-PON (Broad_Band PON) в G.983

Таблица 2. Характерные времена в EPON

Таблица 3.
GSR-спецификация

Таблица 4. Параметры по умолчанию

В июле 2007 года выпущен документ RFC-4837, который определяет специфические структуры и атрибуты MIB, соответствующие сетям EPON, которые ориентированы на стек протоколов ТСР/IP.

Компания Nokia разработала оборудование для пассивных лоакльных оптических сетей, предназначенных для использования в медицинских учреждениях (см. «Nokia Passive Optical LAN for hospitals, clinics and healthcare facilities«, Nokia). Практическое использование показало, что применение PON позволяет сэкономить до 50% средств по сранению с сетью на основе Ethernet (POL — Passive Optical LAN).

Рис. 24. Сравнение традиционных и PON-технологий

Ссылки

1. Lightware Russian edition, N2,2004 год, «Пассивные оптические сети PON Часть 2. Ethernet на первой миле», И.И.
   Петренко, Р.Р. Убайдуллаев, к.ф.-м.н
2. IEEE, IEEE Std 802.3, «Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical
   Layer Specifications,» March 2002.
3. IEEE 802.3ah OAM Helps Bridge
   Ethernet Management Gap
4. Ethernet Passive Optical Network (EPON)) (56 стр)
5. S. Clavenna, “Metro Optical Ethernet,” Lightreading (www.lightreading.com), November 2000.
6. Supporting differentiated classes of service in
   Ethernet passive optical networks, Glen Kramer, Biswanath Mukherjee, Sudhir Dixit and Yinghua Ye
7. RFC-4837. Managed Objects of Ethernet Passive Optical Networks (EPON). L.Khermosh. July 2007.
8. On Configuring Logical Links in EPON
9. Delivering E1 G.703 and PRI services over FTTH/B GEPON networks
10. Joint ITU-T/IEEE Workshop on Carrier=Class Ethernet (From 1 to 10 Gb/s in five years — The EPON Story),
    Geneva, May 2007

PON технология от Ростелекома

Благодаря высокой скорости передачи данных, отзывчивость сетей с технологией PON от Ростелекома имеет наибольшее значение в сравнении с другими типами подключений и станет отличным решением для подсоединения к интернету крупных компаний.

На данный момент рыночные требования скорости быстро приблизились к отметке в 100 Мбит/с, а по прогнозам достигнут и 1 Гбит/с для массового потребителя. Только оптические кабели обладают способностью поддерживать эти высокие показатели на больших расстояниях, которые обязательно присутствуют между провайдером и пользователем.

Уже сейчас для поставщиков услуг предоставляется полоса пропускания FTTH (Fiber to the Home), подводимая к дому. Новая архитектура будет служить основой сетей доступа, которые будут справляться с задачами потребителей в течение многих последующих лет.

Развертывание сетей доступа FTTH — занятие не из дешевых и для него в большинстве случаев необходимо выполнение трудоемких строительных работ по прокладыванию кабелей к домам потребителей. Даже несмотря на то что стоимость оптоволокна в последние годы снизилась, затраты на само подключение по-прежнему не стали значительно меньше.

Развитие технологии разделения сигналов по длине волны (WDM), использующей одно волокно для входящего и исходящего трафика, значительно улучшило ситуацию.

В конце концов, первые из сетей FTTH перешли к новому стандарту, где одиночное волокно соединяется с пассивным оптическим разделителем, распространяющим сигнал к нескольким абонентам.

Этот стандарт и стал PON технологией, используемой сейчас Ростелекомом. Он может поддерживать расщепление сигнала в соотношении 1:64 из одного волокна. Помимо этого, PON технологии телекоммуникационного оператора Ростелеком также включают дополнительные сигналы, которые обеспечивают аналоговые и цифровые телевизионные услуги для пользователей без необходимости их использования именно через IP-приставки.

Плюсы интернета по технологии PON от Ростелекома

Очевидным преимуществом PON интернета от Ростелекома в целом является то, что одно общее оптическое волокно может поддерживать множество пользователей посредством недорогих пассивных оптических разделителей, которые позволят не потерять отзывчивость сети при количестве пользователей до 64.

Это делает новую технологию привлекательной не только для потребителей, но и для поставщиков услуг, желающих заменить медные сети в густонаселенных городских районах.

Преимущества и особенности PON сетей включают в себя:

• отсутствие необходимости в активном оборудовании в сети доступа, что предотвращает электромагнитные помехи;
• уменьшение оборудования и волокна в центральном офисе.

PON оборудование от Ростелекома предоставляет большую пропускную способность и поддерживает двойной коэффициент распределения. Это означает что с 64-полосным распределением каждый абонент получает внушительную пропускную способность соединения около 35 Мбит/с. Если поставщик услуг принимает решение реализовать более низкие коэффициенты распределения, например, 16 или 32, абоненты смогут получить еще большую пропускную способность.

Большая скорость передачи данный становится доступна для пользователей за счет повышения эффективности использования пропускной способности стандарта PON. Более того, эта технология предназначена для предоставления мультисервисных услуг (данные, видео и голос), а не только высокоскоростного доступа в интернет.

Нужен ли нам xPON и как он работает?

Как нам кажется, многие операторы не достаточно глубоко изучили тему xPON, не смотря на наличие большого количества информации рекламного и обучающего характера, наличествующей в Интернете. Впрочем, это не касается тех, кто своей сферой выбрал многоэтажки. В этом случае склонность к Ethernet вполне обосновала и xPON просто не требуется. Однако для операторов, вынужденных углубляться в неизведанные просторы России, усыпанные коттеджными поселками и деревеньками, в которых не имеется покрытия сетей 3G/4G, вопрос «строить или не строить» – не стоит. Тем более что пользователи в большинстве своем в любой ситуации хотят видеть нечто вроде:

Ну и как бы им обеспечить что-то подобное?

Развитие материально-технической базы и снижение стоимости материалов (оптоволокна, конечно же) для монтажа Ethernet сняло большую часть проблем этой системы. А наличие огромного пласта информации в свободном доступе позволяет не останавливаться на особенностях сборки. Сложно представить оператора, ни разу не использовавшего что-то подобное, а вот с xPON сталкивались немногие.

В легендарном, но не очень далеком, прошлом xPON был придуман для операторов Америки. Его идея проста, как похожие на дерево оптические линии, на которые производится наложение передаваемых данных. Ничего более сложного по более – менее приемлемой стоимости тогда делать не имели и использовали TDM.

Длина волны, на которой идет излучение сигнала OLT – 1490 нм, а ONT работают на 1310 нм. В связи с особенностями конструкции (у нас здесь TDM) все ONU включают изучение только в определенные моменты времени. Как результат – они сложнее и дороже, чем постоянно излучающие медиаконвертеры Ethernet. Трансиверы для OLT – WDM 1490/1310 нм, а для ONT – наоборот, с Tx/Rx 1310/1490 нм. Длина волны 1550 нм выделена специально для KTB, наложить которое на оптическую сеть можно с помощью делителей 2xN или WDM – фильтров с соответствующими характеристиками.

Один OLT может легко поддерживать целый поселок клиентов. Типичный юнит, в который можно уложить огромный куст возможностей, выглядит примерно так:

Абоненту достается устройство с названием ONU/ONT. Данный коммутатор в типичном случае имеет Ethernet и оптический PON – порт. Дополняют комплект Wi-Fi, RF overlay и кое-что еще.

Что такое GPON и как подключают абонентов

Так как потребности пользователей Интернета и цифровых технологий растут с каждым днем, западные провайдеры задумались — «Как можно предоставить абонентам высокоскоростной, практичный и недорогой в обслуживании, способ передачи цифровых данных?» И придумали GPON. Технология «PON» — пассивные оптические сети, «G» — гигабитные. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования — индивидуальное оптическое волокно тянется прямо до дома клиента. За счет этого достигается невиданная ранее пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключить несколько услуг по одной линии — телефон, телевидение, Интернет.

Если в Вашем поселке уже построена оптическая распределительная сеть, то у Вас есть возможность получить полностью оптоволоконную линию связи от оператора связи до абонента. Разумеется, если в кабеле еще остались свободные волокона. Вы делаете заявку, мы проверяем техническую возможность подключения и согласуем с Вами время монтажа. Сразу скажем, что в среднем на подключение уходит 2 дня. В первый день выполняются работы, связанные с оптикой — т.е. оптическое волокно вводится прямо в дом, устанавливается оптическая розетка, проверяется качество сигнала в линии. Все это занимает около 2х часов.  На второй день  приезжает представитель компании — оператора связи, привозит необходимое оборудование и договор на оказание услуг связи.  В некоторых поселках все операции возможно выполнить за один день.

Итак, Вам назначили монтаж, и вы стали обладателем маленькой оптической розетки, закрепленной на стене с внутренней стороны дома. И не обязательно — дома. По желанию абонента оптическую розетку мы можем установить и в техническом помещении.

В качестве устройства, которое будет преобразовывать оптоволоконный интерфейс в Ethernet-интерфейс, выступает оптический терминал — ONT. В зависимости от модификации, ONT может иметь функционал от минимального, до полноценного роутера, с возможность подключения WiFi, IPTV и телефонии. Терминал устанавливается в доме либо техническом помещении абонента, и подключается к сети 220в.

Как правило, ONT монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше. Почему нельзя протянуть оптоволокно в глубь дома? Все просто — тонкий  «проводок» крайне хрупок, чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению. От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно просто ломается, сигнал в линии пропадает. Восстановление же волокна и/или его замена — очень трудоемкий процесс. 

Связь между ONT и компьютером, а также между ONT и STB (если подключена услуга IPTV) осуществляется при помощи медного кабеля — UTP (витая пара).

Инсталляторы настраивают ONT и проверяют доступ в Сеть. Если никаких технический неполадок не возникает, абонент подписывает монтажникам договор (они привозят его с собой, если заявка на подключение оформлялась дистанционно) и наряды на установку.

Характеристики PON

Преимущества архитектуры PON:

• отсутствие промежуточных активных узлов

• экономия оптических приёмопередатчиков в центральном узле

• экономия волокон

• лёгкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных).

Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.

К недостатку можно отнести возросшую сложность технологии PON и отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева.

Слабой стороной систем доступа APON с топологией простого дерева является отсутствие резервирования. Самым неблагоприятным в этом случае мог бы быть сценарий с повреждение волокна, идущего от OLT к ближайшему разветвителю (фидерного волокна). Теряет связь весь сегмент, подключенный по этому волокну – десятки абонентских узлов, сотни абонентов остаются без сети. Среднее время ремонта MTTR (mean time to repair) может варьироваться в больших пределах от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от оператора. В указанном случае однократного повреждения волокна наиболее отчетливо проявляется недостаток сети PON по сравнению с кольцевой топологией SDH.
Поэтому в уже в первой рекомендации G.983.1 в приложении IV обсуждался вопрос о построении защищенных систем APON. В силу специфики топологии PON, эта задача не является столь простой как в кольцевых топологиях SDH, поскольку полоса обратного потока в PON является общей и формируется множеством абонентских узлов.

WDM-PON vs GPON vs XG-PON

Здесь мы суммировали технические характеристики GPON, 10G-PON и WDM-PON в таблице ниже. И более подробно мы обсудим в следующих текстах.

GPON vs XG-PON

Чтобы улучшить скорость передачи и продолжать использовать существующую оптоволоконную систему для снижения затрат, XG-PON был введен для реализации таких требований. XG-PON имеет структуру сети, аналогичную GPON, с разными длинами волн восходящего и нисходящего потоков, но они могут сосуществовать друг с другом, чтобы защитить инвестиции сетевых операторов.

GPON vs WDM-PON

Различия между GPON и WDM-PON в основном заключаются в пропускной способности и использовании волокна.

Емкость WDM-PON на пользователя легко оценить- каждому конечному пользователю выделяется только одна длина волны. Как правило, сигнал GbE передается на каждой длине волны, предоставляя каждому конечному пользователю пропускную способность всего 1,25 Гбит/с. Стоит отметить, что WDM-PON не имеет особых преимуществ, если область сигнала составляет чистое вещание (например, обычное IP-телевидение): широковещательному сигналу необходимо реплицировать через OLT на каждой длине волны и независимо отправлять каждому пользователю. Оценка пропускной способности GPON для каждого пользователя не так проста, поскольку она в значительной степени зависит от пакета услуг, предоставляемых пользователям, и необходимо учитывать многие элементы.

Поскольку в случае GPON используется двунаправленная передача, тогда как в нашем примере WDM-PON используется однонаправленная передача, волоконная инфраструктура явно лучше используется через GPON. однонаправленная передача может использоваться в WDM-PON, но это требует затрат.

WDM-PON vs XG-PON

Бюджет оптического канала — большая разница между WDM-PON и XG-PON. Схема передачи WDM-PON довольно проста:затухание определяется потерей MUX/DeMUX и распространением волокна (с учетом разъемов, патч-панелей, а также других элементов потери сигнала, которые могут присутствовать в инфраструктуре доступа). Возьмите CWDM-PON в качестве примера, стандартные модули CWDM могут гарантировать передаваемую мощность 0 дБм, в то время как чувствительность приемника зависит от используемого детектора. При использовании PIN-кода чувствительность на 1,25 Гбит/с (при условии, что передается GbE) может быть около -18 дБм.

В то время как для XG-PON, стандартизация предписывает XG-PON1, который определяет XG-PON, бюджет линии связи достаточен для доступа к GPON B+ и GPON C

Принимая во внимание несколько более высокие потери, испытанные длинами волн XG-PON1 по сравнению с длиной волны GPON, а также ряд других различий в линии передачи между GPON и XG-PON, бюджет 29 и 31 дБ в зависимости от сравнения с GPON B+ или GPON C.. Кроме того, на стороне OLT, используя поделенный порт OLT, XG-PON имеет преимущества в отношении энергопотребления по сравнению с WDM-PON, которому требуется один выделенный порт OLT на каждого абонента

Однако, поскольку WDM-PON обычно имеет более низкий бюджет мощности (из-за гораздо меньших потерь в разветвителе), потребляемая мощность на передатчик может быть ниже, чем у XG-PON. А интеграция (массивы Tx, Rx), а также неиспользуемые порты OLT, которые могут отключить и помочь WDM-PON сэкономить электроэнергию. На стороне ONT (основная область энергопотребления), XG-PON выигрывает от отсутствия необходимости в охлаждаемых лазерах, в то время как WDM-PON может использовать компоненты с более низкой скоростью и меньшим бюджетом мощности.

Кроме того, на стороне OLT, используя поделенный порт OLT, XG-PON имеет преимущества в отношении энергопотребления по сравнению с WDM-PON, которому требуется один выделенный порт OLT на каждого абонента. Однако, поскольку WDM-PON обычно имеет более низкий бюджет мощности (из-за гораздо меньших потерь в разветвителе), потребляемая мощность на передатчик может быть ниже, чем у XG-PON. А интеграция (массивы Tx, Rx), а также неиспользуемые порты OLT, которые могут отключить и помочь WDM-PON сэкономить электроэнергию. На стороне ONT (основная область энергопотребления), XG-PON выигрывает от отсутствия необходимости в охлаждаемых лазерах, в то время как WDM-PON может использовать компоненты с более низкой скоростью и меньшим бюджетом мощности.

Применение PON

Сегодня PON используется для реализации структур «оптическое волокно до здания» (FTTB), «волокно до жилища» (FTTH), «волокно до распределительной коробки» (FTTC), FTTx (Fiber-To-The-x) – «оптика до точки Х».
Структуры на базе PON очень разнородны и ориентированы на решение задач разного масштаба. Одни из них больше подходят для массового применения, другие — для корпоративных пользователей, эффективность некоторых особенно наглядно проявляется для крупных зданий, а иных — для отдельных строений в пригороде.

Главными преимуществами PON, по мнению специалистов, являются существенная экономия оптического волокна при эффективном использовании его ресурсов, двух-, трехкратное снижение стоимости кабельной инфраструктуры, повышение надежности вследствие применения пассивных промежуточных узлов и терминальности узлов пользователей (выход из строя такого узла не влияет на работу остальных), возможность предоставления различных услуг и простота наращивания числа абонентов. При относительно низкой стоимости электроники соответствующее решение зачастую оказывается предпочтительным для малого и среднего бизнеса.

На сегодняшний день существует множество примеров успешного построения масштабных коммерческих проектов на базе PON.

Технология PON свободна от многих недостатков Metro Ethernet и позволяет строить оптические сети до подъезда (FTTC) и даже до квартиры (FTTH). На первый взгляд, PON значительно дороже Metro Ethernet, однако с учетом операционных затрат PON более эффективен в среднесрочном периоде (3 – 5 лет). В сегменте FTTC/FTTH наиболее экономичным является EPON, наиболее перспективным – GPON