PON技術 - 無源光網絡

擴大互聯網服務消費者群體，相應地，寬帶網絡用戶需要引進新技術。 數據傳輸手段應定期增加通信線路的 容量 ，從而迫使服務公司更新傳輸信息通道。 但是，除了傳輸數據量的增長之外，還存在其他問題，這些問題在維護更大規模網絡和擴大最終用戶需求範圍的成本上升。 聚合電信系統特性優化的方法之一是PON技術，這也可以保持網絡的潛力，進一步擴大其容量和功能。

光纖和PON技術

新的發展促進了數據傳輸信息網絡的技術組織和進一步運行，但這主要是由於傳統光線路的優點。 即使在今天，隨著高科技材料的引進，繼續使用基於老化電話對和xDSL設施的渠道。 很明顯，這些元素的接入網絡對光纖同軸線路的效率大大降低，這也不能被視為當今標準的生產力。

傳統網絡和無線通信 信道 的替代方案早就是 光纖。 但如果在敷設這些電纜之前，許多組織是不可能完成的任務，那麼今天的光學部件已經變得更加易於使用 實際上，以前，光纖用於普通用戶，包括 以太網。 下一個發展階段是基於Micro-SDH架構的電信網絡，開創了基本的新解決方案。 在這個系統中，PON網絡的概念已經發現了它的應用。

網絡標準化

在1990年代，第一個使技術標準化的企圖已經恢復，當時一組電信公司開始實行多路訪問單一無源光纖的想法。 因此，該組織被命名為FSAN，將網絡設備的運營商和製造商聚集在一起。 FSAN的主要目標是為PON硬件的開發創建一個具有一般建議和要求的軟件包，以便設備製造商和提供商能夠在同一個部分工作。 迄今為止，基於PON技術的無源通信線路按照ITU-T，ATM和ETSI標准進行組織。

網絡運行原理

PON思想的主要特點是基礎設施運行在一個模塊的基礎上，負責接收和發送數據的功能。 該組件位於OLT系統的中心節點，允許大量用戶提供信息流。 最終的接收機是一個ONT設備，它又作為一個發射機。 連接到中央接收和發送單元的用戶點的數量僅取決於所使用的PON設備的功率和最大速度。 技術原則上並不限製網絡參與者的數量，但是為了最佳利用資源，電信項目開發人員仍然會根據特定網絡的配置設置某些障礙。 信息流從中央接收發送模塊向用戶單元的傳輸在1550nm的波長下進行。 相反，從消費者設備到OLT點的反向數據流以約1310nm的波長傳輸。 這些流程應單獨考慮。

向前和向後的流動

來自網絡的中央模塊的主（即直接）流是指廣播。 這意味著光線路分段總數據流，分配地址字段。 因此，每個用戶設備“只讀”專門針對它的信息。 這種數據分配原理可以稱為多路分解器。

反過來，反向流使用一行來廣播來自連接到網絡的所有訂戶的數據。 這是如何使用具有時間分配的多路訪問方案。 為了排除來自多個信息接收節點的信號的可能性，每個用戶的設備具有其自己的用於與延遲校正進行數據交換的單獨調度。 PON接收技術在接收發射模塊與終端用戶的交互方面是一個普遍的原則。 然而，網絡佈局的配置可能具有不同的拓撲。

點到點拓撲

在這種情況下，使用P2P系統，其可以針對通用標準執行，並且對於涉及例如使用光學設備的特定項目而言。 在用戶點的數據安全性方面，這種互聯網連接為這種網絡提供了最大的安全性。 然而，分別對每個用戶鋪設光線路，因此組織這樣的信道的成本顯著增加。 在某些方面，這不是一般的，而是一個單獨的網絡，儘管用戶節點運行的中心也可以為其他用戶提供服務。 一般來說，這種方法適合大型用戶使用，他們在線路安全方面特別重要。

拓撲“環”

該方案基於SDH配置，最好部署在骨幹網中。 相反，環形光線路在接入網絡的操作中效率較低。 因此，組織城市高速公路時，節點位於項目開發階段，但接入網不提供預先估計用戶節點數量的機會。

鑑於偶爾臨時和領土連接的用戶，環路方案可能相當複雜。 實際上，這種配置常常變成具有許多分支的斷路。 當新用戶的引入通過現有細分市場的突破進行時，就會發生這種情況。 例如，可以在通信線路中形成環路，其被組合在一條線路中。 結果，出現了“破損”電纜，這在運行過程中降低了網絡的可靠性。

EPON架構的特點

構建PON網絡的最初嘗試是將消費者的覆蓋面逼近以太網技術，2000年開始構建網絡原理的平台是EPON架構，作為主要標準，引入了IEEE規範，在此基礎上，組織單獨的解決方案網絡PON。 例如，EFMC技術使用雙絞線對提供點對點拓撲。 但是今天這個系統實際上並不用於與光纖的轉換。 作為替代方案，更有希望的領域仍然是基於ADSL的技術。

目前的 形式， EPON 標準 是通過幾種連接方案實現的，但其實施的主要條件是使用光纖。 除了使用不同的配置，根據EPON標準的PON連接技術還提供了使用某些光收發器選項的可能性。

GPON架構特性

GPON架構允許基於APON標準實現接入網絡。 在組織基礎設施的過程中，實踐中增加網絡 帶寬 ，並為更高效地傳送應用程序創造條件。 GPON是一種可擴展的幀結構，允許用戶以高達2.5 Gbit / s的信息流速為用戶提供服務。 在這種情況下，反向和直接流可以在一個和不同的高速模式下工作。 此外，GPON配置中的接入網絡可以為傳輸同步協議提供任何封裝，無論服務如何。 如果在SDH中，只能實現頻段的靜態劃分，GPON結構中的新GFP協議，同時保留SDH幀的特性，可以實現頻段的動態分配。

技術優勢

光纖在PON方案中的主要優點是中央接收機與發射機與用戶之間缺乏中間環節，經濟性，易連接性和易維護性。 在很大程度上，這些優勢是由於網絡的合理組織。 例如，直接提供因特網連接，因此相鄰用戶設備之一的故障不以任何方式影響其性能。 雖然用戶陣列當然是通過連接到一個中央模塊而聯合在一起的，所有基礎設施參與者的服務質量依賴於它。 我們還應該考慮樹形拓撲P2MP，使光通道最大化。 由於信息傳輸和傳輸線的經濟性分配，無論用戶單元的位置如何，都可以確保網絡的效率。 同時，可以輸入新的用戶，而不會對現有結構進行任何改變。

PON網絡的缺點

這種技術的廣泛使用仍然受到幾個重要因素的阻礙。 首先，這是系統的複雜性。 這種網絡的運營優勢只有在質量項目的初始實施考慮到各種技術細微差別時才能得到保證。 有時出路的方式是接入技術PON，它為組織簡單的類型方案提供了便利。 但在這種情況下，有必要為另一個缺點做準備 - 缺乏保留的可能性。

網絡測試

當網絡方案初步發展的各個階段完成並實施技術活動時，專家將開始對基礎設施進行測試。 高質量網絡的主要指標之一就是衰減在線。 為了分析頻道是否存在問題區域，使用光學測試儀。 所有測量都是使用多路復用器和濾波器在有源線上進行的。 通常使用光學反射計測試大型電信網絡。 但是這樣的設備需要用戶的特殊訓練，更不用說專家小組來處理反射圖的解釋了。

結論

隨著向新技術過渡的所有復雜性，提供電信服務的公司正在迅速開發真正有效的解決方案。 包括PON技術在內的光纖系統的技術性能逐漸普及不安。 例如，“Rostelecom”早在2013年開始引入新格式的服務。獲得PON光網絡的能力首先被列寧格勒地區的居民收到。 最有趣的是，服務提供商提供了光纖基礎設施，甚至是當地的村莊。 實際上，這使得用戶不僅可以使用具有互聯網接入的電話通信，還可以連接數字電視廣播。