Интернет қызметтерін тұтынушылар аудиториясын және сәйкесінше кең жолақты желілерді пайдаланушылар аудиториясын кеңейту жаңа технологияларды енгізуді талап етеді. Мәліметтерді тасымалдау құралдары байланыс желілерінің өткізу қабілеттілігін үнемі ұлғайту керек, бұл сервистік компанияларды көліктік ақпарат арналарын жаңартуға мәжбүр етеді. Бірақ, жіберілетін деректер көлемінің өсуінен басқа, ауқымды желілерге қызмет көрсету құнының ұлғаюымен және түпкі пайдаланушының қажеттіліктерінің ауқымын кеңейтумен сипатталатын басқа сипаттағы мәселелер де бар. Телекоммуникациялық жүйелердің сипаттамаларын жиынтық оңтайландыру жолдарының бірі PON технологиясы болып табылады, ол сонымен қатар олардың қуаты мен функционалдығын одан әрі кеңейту үшін желілердің әлеуетін сақтауға мүмкіндік береді.
Fiber және PON технологиясы
Жаңа әзірлеме ақпаратты беру желілерін техникалық ұйымдастыруды және одан әрі жұмысын жеңілдетеді, бірақ бұл негізінен қарапайым оптикалық желілердің артықшылықтарының арқасында қол жеткізілді. Тіпті бүгінгі күні де жоғары технологиялық материалдарды енгізу аясында ескірген телефон жұптары мен xDSL құрылғыларында салынған арналарды пайдалану жалғасуда. Мұндай элементтерге негізделген қатынау желісі талшықты-коаксиалды тиімділігін айтарлықтай жоғалтатыны анықсызықтар, оларды да бүгінгі стандарттар бойынша өнімді нәрсе деп санауға болмайды.
Оптикалық талшық ұзақ уақыт бойы дәстүрлі желілер мен сымсыз байланыс арналарына балама болып келеді. Бірақ егер бұрын мұндай кабельдерді төсеу көптеген ұйымдар үшін үлкен міндет болса, бүгінде оптикалық компоненттер әлдеқайда қолжетімді болды. Шын мәнінде, талшықты оптика қарапайым абоненттерге қызмет көрсету үшін, соның ішінде Ethernet технологиясын пайдалану үшін бұрын қолданылған. Дамудың келесі кезеңі Micro-SDH архитектурасына негізделген телекоммуникациялық желі болды, ол принципті түрде жаңа шешімдерді ашты. Дәл осы жүйеде PON желілерінің тұжырымдамасы өз қолданбасын тапты.
Желі стандарттау
Технологияны стандарттаудың алғашқы әрекеттері 1990-жылдары, телекоммуникациялық компаниялар тобы бір пассивті оптикалық талшық арқылы бірнеше қол жеткізу идеясын іске асыруға кіріскен кезде жасалды. Нәтижесінде ұйым операторларды да, желілік жабдық өндірушілерді де біріктіретін FSAN деп аталды. FSAN негізгі мақсаты жабдық өндірушілері мен жеткізушілері бір сегментте бірге жұмыс істей алатындай етіп PON аппараттық құралдарын әзірлеу бойынша жалпы ұсыныстар мен талаптары бар пакетті құру болды. Бүгінгі күні PON технологиясына негізделген пассивті байланыс желілері ITU-T, ATM және ETSI стандарттарына сәйкес ұйымдастырылған.
Желі принципі
PON идеясының басты ерекшелігі – инфрақұрылым функцияларға жауап беретін бір модуль негізінде жұмыс істейді.мәліметтерді қабылдау және беру. Бұл компонент OLT жүйесінің орталық түйінінде орналасқан және ақпарат ағындары бар бірнеше абоненттерге қызмет көрсетуге мүмкіндік береді. Соңғы қабылдағыш ONT құрылғысы болып табылады, ол өз кезегінде таратқыш қызметін де атқарады. Орталық қабылдау және жіберу модуліне қосылған абоненттік нүктелердің саны тек пайдаланылатын PON жабдығының қуаты мен максималды жылдамдығына байланысты. Технология, негізінен, желіге қатысушылардың санын шектемейді, дегенмен ресурстарды оңтайлы пайдалану үшін телекоммуникациялық жобаларды әзірлеушілер әлі де белгілі бір желінің конфигурациясына сәйкес белгілі бір кедергілерді қояды. Ақпараттық ағынды орталық қабылдау-беру модулінен абоненттік құрылғыға беру 1550 нм толқын ұзындығында жүзеге асырылады. Керісінше, тұтынушы құрылғыларынан OLT нүктесіне кері деректер ағындары шамамен 1310 нм толқын ұзындығында беріледі. Бұл ағындарды бөлек қарастыру керек.
Алға және кері ағындар
Орталық желі модулінен негізгі (яғни, тікелей) ағын таратылады. Бұл оптикалық сызықтар мекенжай өрістерін бөлектеу арқылы жалпы деректер ағынын сегменттейтінін білдіреді. Осылайша, әрбір абоненттік құрылғы тек өзіне арнайы арналған ақпаратты «оқиды». Деректерді таратудың бұл принципін демультиплекстеу деп атауға болады.
Өз кезегінде кері ағын желіге қосылған барлық абоненттерден деректерді тарату үшін бір жолды пайдаланады. Көп қамтамасыз ету схемасы осылайша қолданыладыуақытты ортақ пайдалану. Ақпаратты қабылдаудың бірнеше түйіндерінен сигналдарды кесіп өту мүмкіндігін жою үшін әрбір абоненттік құрылғыда кідіріске реттелетін деректер алмасудың жеке кестесі бар. Бұл қабылдау-беру модулінің соңғы пайдаланушылармен өзара әрекеттесу тұрғысынан PON технологиясын жүзеге асырудың жалпы принципі. Дегенмен, желі орналасу конфигурациясында әртүрлі топологиялар болуы мүмкін.
Нүкте-нүкте топологиясы
Бұл жағдайда P2P жүйесі пайдаланылады, оны жалпы стандарттар үшін де, мысалы, оптикалық құрылғыларды пайдалануды қамтитын арнайы жобалар үшін де орындауға болады. Абоненттік нүкте деректерінің қауіпсіздігі тұрғысынан Интернетке қосылудың бұл түрі мұндай желілер үшін мүмкін болатын максималды қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. Дегенмен, әрбір пайдаланушы үшін оптикалық желіні төсеу бөлек жүзеге асырылады, сондықтан мұндай арналарды ұйымдастыру құны айтарлықтай артады. Қандай да бір түрде бұл жалпы емес, жеке желі, дегенмен абоненттік түйін жұмыс істейтін орталық басқа пайдаланушыларға да қызмет көрсете алады. Жалпы, бұл тәсіл желі қауіпсіздігі ерекше маңызды болып табылатын үлкен жазылушыларға жарамды.
Сақиналы топология
Бұл схема SDH конфигурациясына негізделген және магистральдық желілерде ең жақсы орналастырылған. Керісінше, қол жеткізу желілерінің жұмысында сақиналы оптикалық желілердің тиімділігі төмен. Сонымен, қалалық тас жолды ұйымдастыру кезінде орналастырутүйіндер жобаны әзірлеу кезеңінде есептеледі, дегенмен қол жеткізу желілері абоненттік түйіндердің санын алдын ала бағалауға мүмкіндік бермейді.
Абоненттердің кездейсоқ уақытша және аумақтық қосылуы жағдайында қоңырау схемасы әлдеқайда күрделі болуы мүмкін. Іс жүзінде мұндай конфигурациялар жиі көптеген тармақтары бар үзілген тізбектерге айналады. Бұл жаңа жазылушыларды енгізу бар сегменттердің алшақтығы арқылы жүзеге асырылған кезде орын алады. Мысалы, байланыс желісінде бір сымға біріктірілген ілмектер қалыптасуы мүмкін. Нәтижесінде жұмыс кезінде желінің сенімділігін төмендететін «сынған» кабельдер пайда болады.
EPON архитектура мүмкіндіктері
Тұтынушыны Ethernet технологиясына жақын қамтуда PON желісін құрудың алғашқы әрекеттері 2000 жылы жасалды. EPON архитектурасы желілік принциптерді әзірлеуге арналған платформа болды, ал оның негізінде негізгі стандарт ретінде IEEE спецификациясы енгізілді. оның ішінде PON желілерін ұйымдастырудың жеке шешімдері әзірленді. EFMC технологиясы, мысалы, бұралған мыс жұбын қолданатын нүктеден нүктеге топологияға қызмет етті. Бірақ бүгінгі күні бұл жүйе талшықты оптикаға көшуге байланысты іс жүзінде қолданылмайды. Балама ретінде ADSL негізіндегі технологиялар әлі де перспективалы сала болып табылады.
Қазіргі заманғы түрінде EPON стандарты бірнеше қосылу схемалары бойынша жүзеге асырылады, бірақ оны жүзеге асырудың негізгі шарты талшықты пайдалану болып табылады. Әртүрлі конфигурацияларды қолданумен қатар, EPON стандартты PON қосылым технологиясы да бароптикалық қабылдағыштардың кейбір нұсқаларын пайдалануды қамтамасыз етеді.
GPON архитектура мүмкіндіктері
GPON архитектурасы APON стандартына негізделген қатынау желілерін жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Инфрақұрылымды ұйымдастыру процесінде желінің өткізу қабілетін ұлғайту, сонымен қатар қосымшаларды тиімдірек жіберу үшін жағдай жасау тәжірибеден өтеді. GPON – бұл абоненттерге 2,5 Гбит/с дейінгі ақпарат ағынының жылдамдығымен қызмет көрсетуге мүмкіндік беретін масштабталатын кадр құрылымы. Бұл жағдайда кері және алға ағындар бір мезгілде де, әртүрлі жылдамдық режимдерімен де жұмыс істей алады. Бұған қоса, GPON конфигурациясындағы кіру желісі қызметке қарамастан синхронды тасымалдау протоколында кез келген инкапсуляцияны қамтамасыз ете алады. Егер SDH-де тек статикалық жолақты бөлу мүмкін болса, онда GPON құрылымындағы жаңа GFP протоколы SDH кадрының сипаттамаларын сақтай отырып, жолақтарды динамикалық түрде бөлуге мүмкіндік береді.
Технологияның артықшылықтары
PON схемасындағы оптикалық талшықтардың негізгі артықшылықтарының арасында орталық қабылдағыш-таратқыш пен абоненттер арасында аралық байланыстар жоқ, үнемділік, қосылудың қарапайымдылығы және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы. Көбінесе бұл артықшылықтар желілерді ұтымды ұйымдастыруға байланысты. Мысалы, Интернетке қосылу тікелей қамтамасыз етіледі, сондықтан көршілес абоненттік құрылғылардың бірінің істен шығуы оның жұмысына ешқандай әсер етпейді. Пайдаланушылар массиві, әрине, бір орталық модульге қосылу арқылы біріктірілгенімен, бастапбұл инфрақұрылымның барлық қатысушыларына қызмет көрсету сапасына байланысты. Оптикалық арналарды мүмкіндігінше оңтайландыратын P2MP ағаш тәрізді топологиясын бөлек қарастырған жөн. Ақпаратты қабылдау және беру желілерін үнемді бөлуге байланысты бұл конфигурация абоненттік түйіндердің орналасуына қарамастан желінің тиімділігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жаңа пайдаланушыларға қолданыстағы құрылымға түбегейлі өзгерістерсіз кіруге рұқсат етіледі.
PON желісінің кемшіліктері
Бұл технологияны кеңінен қолдануға бірнеше маңызды факторлар әлі де кедергі келтіруде. Біріншісі - жүйенің күрделілігі. Желінің осы түрінің операциялық артықшылықтарына көптеген техникалық нюанстарды ескере отырып, жоғары сапалы жоба бастапқыда аяқталған жағдайда ғана қол жеткізуге болады. Кейде шығу жолы қарапайым типологиялық схеманы ұйымдастыруды қарастыратын PON қол жеткізу технологиясы болып табылады. Бірақ бұл жағдайда сіз тағы бір кемшілікке дайындалуыңыз керек - брондау мүмкіндігінің жоқтығы.
Желі сынағы
Желі схемасын бастапқы әзірлеудің барлық кезеңдері аяқталып, техникалық шаралар аяқталғаннан кейін мамандар инфрақұрылымды сынақтан өткізуге кіріседі. Жақсы орындалған желінің негізгі көрсеткіштерінің бірі желілік әлсіреу индексі болып табылады. Проблемалық аймақтар үшін арнаны талдау үшін оптикалық тестерлер қолданылады. Барлық өлшемдер мультиплексорлар мен сүзгілер көмегімен белсенді сызықта жүргізіледі. Үлкен телекоммуникациялық желі әдетте пайдаланып сыналадыоптикалық рефлекторлар. Бірақ мұндай жабдық пайдаланушылардан арнайы дайындықты талап етеді, тіпті рефлектограммаларды интерпретациялаумен сарапшылар тобы айналысуы керек.
Қорытынды
Жаңа технологияларға көшудің барлық қиындықтарына байланысты телекоммуникация компаниялары шынымен тиімді шешімдерді тез қабылдауда. Техникалық дизайнында қарапайым емес талшықты-оптикалық жүйелер де біртіндеп таралуда, олардың құрамына PON технологиясы кіреді. Мысалы, «Ростелеком» 2013 жылы жаңа форматтағы қызметтерді енгізе бастады. Ленинград облысының тұрғындары PON оптикалық желілерінің мүмкіндіктеріне бірінші болып қол жеткізді. Ең қызығы, қызмет провайдері тіпті жергілікті ауылдарды да талшықты-оптикалық инфрақұрылыммен қамтамасыз етті. Іс жүзінде бұл абоненттерге Интернетке қосылу мүмкіндігі бар телефон байланысын ғана емес, сонымен қатар цифрлық телехабар таратуға қосылуға мүмкіндік берді.
