PON (Passive Optical Network, пасивні оптичні мережі) - технології широкосмугового мультисервісного доступу через оптичне волокно.
Суть технології PON полягає в тому, що її розподільна мережа (переважно деревовидної топології) будується без використання активних компонентів: розгалуження оптичного сигналу по одноволоконного оптичної лінії зв'язку здійснюється за допомогою пасивних разветвителей оптичної потужності - спліттеров, які не вимагають електроживлення, настройки та управління, термошафи , недорогі і дуже компактні.
Існують 3 основні технології побудови пасивних оптичних мереж:
1. APON (ATM PON) / BPON (Broadband PON).
Технологія APON передбачає передачу в мережі PON осередків ATM зі швидкістю 155 Мбіт / с в кожному напрямі. Щоб уникнути накладення даних, що надходять від різних абонентів, OLT направляло на кожен ONT службові повідомлення з дозволом на відправлення даних.
Такі мережі, в основному, розраховані на передачу даних зі швидкістю прямого і зворотного потоків 1000 Мбіт / с на основі IP-протоколу для 16 (або 32) абонентів (швидкість на абонента - більше 30 Мбіт / с при 32 ONT).
Дана специфікація істотно розширює можливості технології в порівнянні з попередніми BPON і EPON.
GPON передбачає більш ефективну обробку пакетів IP і кадрів Ethernet. Швидкість, що передбачається протоколом визначається значеннями в 622 Мбіт / c або 1,25 і 2,5 Гбіт / с (для 32 ONT смуга на абонента - більше 70 Мбіт / с). Так само збільшується максимальна нагружаемость одиничного волокна точками прийому і досягає значення 128 абонентів на волокно на відстані до 20 км (з можливістю розширення до 60км). З'являється можливість варіювання швидкості передачі прямого і зворотного потоку в дереві PON. GPON підтримує трафік різного типу (TDM, SDH, Ethernet, ATM), а також розвинені механізми управління і захисту на рівні протоколів. Мережа працює в синхронному режимі з постійною тривалістю кадру.
Порівняльні характеристики технологій PON
Технічні переваги GPON перед EPON
Основні технічні переваги GPON перед EPON - більш висока швидкість в низхідному потоці і більш ефективні механізми для передачі трафіку мереж з комутацією каналів (TDM).
При рівному коефіцієнті розгалуження на абонента мережі GPON доводиться вдвічі більша швидкість передачі в низхідному потоці в порівнянні з абонентом мережі EPON.
При коефіцієнті розгалуження 1:32 абонент GPON отримає смугу 73 Мбіт / с, а абонент EPON - 30 Мбіт / с; при розподілі 1:64 відповідно - 36 Мбіт / с і 15 Мбіт / с.
У GPON підтримується механізм регулювання рівнів потужності, при якому центральний вузол може змусити ONT змінити потужність передавача на одне з трьох значень. Інформація про поточний рівень надходить від кожного ONT в висхідному потоці. У EPON на абонентському вузлі підтримується тільки один рівень потужності.
GPON надає масштабируемую структуру кадрів при швидкостях передачі від 622 Мбіт / с до 2,5 Гбіт / c, і допускає системи як з однаковою швидкістю передачі прямого і зворотного потоку в дереві PON, так і з різною.
Загальна структура пасивної мережі передачі даних
Оптична мережа ШПД за технологією GPON представлена на малюнку нижче складається з трьох основних частин:
1) Станційний ділянку;
2) Лінійна ділянка;
1) Станційний ділянку - це активне обладнання OLT, змонтоване на вузлі зв'язку в приміщенні АТС.
2) Лінійна ділянка - це волоконно-оптичний кабель, шафи, сплітери, коннектори і з'єднувачі, розташовані на всьому просторі між станційним і абонентським ділянкою.
а) Магістральний ділянку - це кабель, що прокладається від кросу (ODF) на АТС в напрямку території з великою групою будинків (район, квартал) і завершується оптичним розподільним шафою (орш);
б) Розподільчий ділянку - це кабель, що виходить з орш і прокладається переважно всередині будівель вертикально по міжповерховим стояках.
3) Абонентська ділянка - це персональна абонентська розводка одноволоконного дроп-кабелем (рідше Двоволоконні) від елементів загальних розподільних пристроїв до оптичної розетки і активного обладнання ONT в квартирі абонента (або до групового мережевого вузла ONU, змонтованого в офісі корпоративного клієнта).
Найскладнішим і капіталомістким є лінійний ділянку, що складається з безлічі різноманітного пасивного обладнання та великої кількості будівельно-монтажних робіт, тому дуже важливо застосування найбільш оптимальних методів його побудови.
На мережі може бути використана як однорівнева (однокаскадного), так і багатокаскадного схема з послідовним розміщенням спліттеров.
Кількість рівнів каскадування залежить від сумарного внесеного загасання спліттеров, коефіцієнта розгалуження PON інтерфейсів OLT (у GPON це 1:32 або 1:64) і вимог до смуги пропускання для кожного абонента.
Чим менше рівнів каскадування спліттеров, тим простіше мережу абонентського доступу і, відповідно, більше можливостей швидкого усунення несправностей, підвищення якості зв'язку за рахунок виключення можливих перехідних спотворень на багатоступінчастої передачі сигналів. З іншого боку, каскадирование дозволяє більш гнучко розташувати розподільні пристрої й кабелі, тобто оптимально побудувати пасивну розподільну мережу.