PON (Passive optical network), основанная на сети доступа FTTH, представляет собой точка-многоточка, FTTP（fiber to the premises） сетевую архитектуру, в которой используются необорудованные оптические разветвители для обеспечения возможности использования одного оптического волокна в 32-128 помещениях.
Сеть FTTH использует низкое затухание и высокую пропускную способность одномодового волокна, обеспечивая во много раз большую пропускную способность, чем в настоящее время доступная пропускная способность со существующим широкополосным технологиям. GPON FTTH сеть доступа будет объяснена в этой статье.Оптический линейный терминал, оптические разветвители и оптический сетевой терминал представляют собой три компонента GPON FTTH сети доступа.
OLT является основым элементом сети и обычно помещается в локальный обмен. Это двигатель, который управляет системой FTTH. Планирование трафика, управление буфером и распределение пропускной способности являются наиболее важными функциями OLT. Типично, что OLT работает с избыточным питанием DC и имеет как минимум 1 линейную карту для входящего интернета, 1 системную карту для встроенной конфигурации и 1 на многие карты GPON. Каждая GPON карта состоит из нескольких GPON портов.
Оптический разветвитель разделяет мощность сигнала. Это значит, каждая оптическая линия, входящая в разветвитель, может быть разделена на заданное количество волокн, выходящих из разветвителя. Обычно три или более уровней волокон соответствуют двум или более уровням разветвителей. Это позволяет распределять каждое волокно многими использователями. Пассивный оптический разветвитель характеризуется широким диапазоном рабочей длины волны, низкими вносимыми потерями и однородностью, минимальными размерами, высокой надежностью, и поддержающей политикой живучести и защиты сети.
ONT размещается в помещении клиента. Он подключается к OLT с помощью оптического волокна, и на линии нет активных элементов. В GPON, модуль в ONT является физическим подключением между помещениями клиента и центральным офисом OLT.
С топологией дерева GPON максимизирует охват с минимальными сетевыми делениями, тем самым уменьшая оптическую мощность. FTTH сеть доступа включает в себя пять областей, которые являются базовой областью сети, центральной офисной областью, фидерной областью, областью распространения и областью пользователя (смотрите рисунок ниже).
Базовая сеть включает в себя ISP оборудование интернет-поставщика, PSTN (packet switched or the legacy circuit switched) и кабельное оборудование провайдера ТВ.
Основная функция центрального офиса - разместить OLT и ODF (optical distribution frames) и обеспечить необходимое питание. Иногда это может включать даже некоторые компоненты базовой сети.
Фидерная область простирается от ODF в центральном офисе до точек распространения. Эти пункты, обычно уличные шкафы, называемые Fiber Disruption Frames FDT, в которых обычно находятся разветвители уровня 1. Фидерный кабель обычно подключается как кольцевая топология, начиная с GPON порта и заканчивая другими GPON портами, как показано на рисунке выше для обеспечения защиты типа B.
Распределительный кабель соединяет разветвитель уровня 1 (внутри FDT) с разделителем уровня 2. РазделителЬ уровня 2 обычно размещается в коробке с полюсом, называемой FAT (Fibre Access Terminal), обычно размещенной у входа в окрестности.
В области пользователя ответвительные кабели используются для подключения разветвителя уровня 2 внутри FAT к абонентским помещениям. Для простоты обслуживания обычно на входе в абонентский дом заканчивается антенный ответвительный кабель с клеммной коробкой TB, затем закрытый ответвительный кабель для внутреннего провода соединяет TB с клеммной коробкой доступа ATB, находящейся внутри дома. Наконец, патч-корд соединяет ONT с ATB.
GPON типично состоит из OLT и ONU и других оптичесих медиа передачи, таких как оптические кабели и разъемы, которые были указаны ранее. Потеря на линии может быть вызвана этими компонентами (кабель, разъемы, патч-корды, сращивания, соединители и разветвители). Потеря на линии очень важна при проектировании сети оптического доступа. Бюджет линии показан в следующей таблице. Этот бюджет включает в себя все оптические компоненты между OLT и ONU.
Таблица 1. Бюджет потерь для системы GPON
Мощность передатчика и чувствительность приемника - это два параметра, которые влияют на охват к сети доступа. Как рассчитать бюджет помощи? Формула: «P = FCA * L + SL + Штрафы». P представляет собой бюджет мощности. FCA - затухание волоконного кабеля в дБ/м. L представляет собой расстояние и SL - потеря разветвителя. Штрафы означают дополнительные потери, такие как сращивание и разъемы. В следующей таблице показан требуемый бюджет мощности для разных конфигураций GPON.
Таблица 2. Минимальный бюджет мощности для разных конфигураций GPON
Теперь давайте вычислим охват сетевой системы. Предположим, что бюджет мощности составляет около 23 дБ. Используется одномодовый оптический кабель, работающий на длине волны 1550нм. SL составляет 14 дБ, и есть два механических сращивания (0,5дБ на сращивание) и два разъема (0,5дБ на разъем). Таким образом, максимальный охват сети может быть рассчитан как (23-14-2*0.5-2*0.5)/0.3≈23км.
GPON является самой сложной из всех PON сетей. GPON имеет такие преимущества, как экономия затрат на перемещение и добавление или другие изменения, низкая цена за порт на пассивные компоненты, легкая установка и низкие затраты на установку. Таким образом, GPON станет популярным в современных и постоянно меняющихся применениях технологии.
Источник: Обзор Сети Доступа GPON FTTH