Оптоволоконный терминал. Что такое FTTH? Где используется модем ONT

Технология GEPON

В данном материале пойдет речь о технологии и оборудовании для организации пассивных оптических сетей - Passive Optical Network, PON. Основными отличиями PON от классических оптических каналов связи являются использование для агрегации трафика пассивного оборудования - оптических сплиттеров - и высокая плотность портов.

Не секрет, что требования потребителей к скорости доставки информации из Интернет растут по экспоненте. Сегодня в крупных городах 10 Мбит/с являются совершенно обычным делом. Причины этого процесса остаются неизменными уже давно - передача голоса и видео, мультимедиа, телевидение (в последнее время также и в версии высокого разрешения). Только вот битрейты постоянно возрастают.

Существенную часть затрат любого провайдерского проекта несет кабельная инфраструктура. Причем здесь учитывается не только стоимость кабеля, но и его прокладки, которая в случае работы в уже существующей инфраструктуре может быть очень велика. И конечно хочется чтобы вложения работали долго, не требовали частых обновлений и имели хороший запас по нужным параметрам. С этой точки зрения оптические каналы связи сегодня это наиболее производительный и «дальнобойный» способ обеспечения сетевого соединения устройств. При этом классическая архитектура предполагает топологию «точка-точка», когда каждая линия имеет свои выделенные порты с каждой стороны, а при необходимости создания «ответвлений» требуется установка активного оборудования в узле. Так что наиболее удачно она может использоваться для одиночных линий большой протяженности.

Однако в некоторых ситуациях более удобной может оказаться древовидная топология, которая интересна с точки зрения масштабируемости и сниженной общей длины прокладываемых кабелей. Как раз для подобных проектов и подходит PON. В России сети этого типа появилась уже достаточно давно, более пяти лет назад.

А рост числа подключенных пользователей и старт первых российских проектов класса волокно в каждый дом (Fiber To The Home, FTTH), основанных на PON, показывает, что технология прижилась и у нас.

Структура сети PON

Сеть PON состоит из нескольких элементов - коммутатора на узле связи, линий связи с пассивными сплиттерами в узлах сети и модемов на стороне абонентов. К каждому модему поступают все пакеты от коммутатора, а во время передачи используется временное мультиплексирование кадров.

Передача данных в прямом канале

Передача данных в обрантом канале

Компания ZyXEL предлагает сегодня оборудование стандарта EPON (IEEE 802.3ah), называемого также GEPON.

В настоящий момент оборудование участвует в нескольких проектах, а также в тестированиях у провайдеров по всей России. Именно о нем и пойдет дальше речь. Отметим что другие стандарты рассматриваемого типа сетей отличаются скоростными и другими техническими характеристиками.

Коммутатор позволяет по одному волокну (одному порту) подключить до 32 или даже 64 абонентов. Общая скорость передачи данных (которая делится между абонентами) составляет 1,25 Гбит/с. Дальнейшее развитие EPON уже в ближайшие годы предлагает также переход на скорости 10/1 Гигабит/с и 10/10 Гигабит/с. В следующем году ожидается принятие рабочей версии стандарта 10G EPON, а уже в 2010 году могут стартовать первые пилотные проекты.

C задержкой в два-три года планируется переход на 10-гигабитные скорости и технологии GPON.

Для приема и передачи используются лазеры с разной длиной волны - 1490 нм для передачи и 1310 для приема. При необходимости возможно добавление в канал и аналоговых кабельных телевизионных каналов (100 и более), которые модулируются лазером на 1550 нм. В зависимости от конкретной схемы сети и использованного оборудования, общая протяженность канала может составлять до 20 км.

Мультисервисная сеть на базе технологии GEPON

Кабель прокладывается от порта коммутатора в виде дерева. Сплиттеры, устанавливаемые в узлах, чрезвычайно неприхотливы - не требуют электропитания, настройки и управления, термошкафов, недороги и очень компактны. Это позволяет размещать их, например, в уже имеющихся телефонных распределительных шкафах.

Сплиттер

Простейшие оконечные устройства представляют собой конвертеры оптика-кабель со встроенным фильтром MAC-адресов. В случае использования телевидения, в модем устанавливается еще один приемник, а на телевизор выводится обычный высокочастный кабель.

Для защиты информации возможно использование шифрования (AES128) всех передаваемых пакетов. Технология не допускает прямого общения отдельных абонентов, находящихся на одном порту коммутатора - данные от одного абонента могут попасть к другому только через GEPON-коммутатор, который ретранслирует потоки данных восходящего потока на длине волны 1310 нм в нисходящий поток на длине 1490 нм. Дополнительным плюсом с точки зрения безопасности является использование на линии исключительно пассивного оборудования, затрудняющего перехват.

Из положительных сторон PON нужно отметить:

• минимальное использование активного оборудования;
• минимизация кабельной инфраструктуры;
• низкая стоимость обслуживания;
• возможность интеграции с кабельным телевидением;
• хорошая масштабируемость;
• высокая плотность абонентских портов.

В тоже время при рассмотрении технологии нужно учесть и ее особенности, особенно в сравнении с линиями «точка-точка»: разделяемая между абонентами полоса пропускания, общая среда может не подойти клиенту с точки зрения безопасности, пассивные сплиттеры затрудняют диагностику оптической линии, возможно влияние неисправности оборудования одного абонента на работу остальных, меньшая выгода в случае реализации на этапе строительства.

Оборудование

Линейка продуктов GEPON у ZyXEL состоит из трех коммутаторов и трех модемов. Младшая модель коммутатора - - имеет восемь портов GEPON и восемь соответствующих им Gigabit Ethernet (обратите внимание, что именно гигабитных, устройства с меньшей скоростью к ним подключить нельзя). К каждому оптическому порту можно подключить до 32-х модемов в итоге получив 256 абонентов на устройство. Все коннекторы расположены на лицевой стороне устройства - 8xPON, 8xGigabit, консольный, 10/100BaseT внесетевого управления и питание. Здесь же есть и кнопка сброса устройства. Все порты имеют набор индикаторов для определения текущего статуса. У есть встроенный гигабитный L2+ коммутатор (неблокируемая коммутация с пропускной способностью 24 Гбит/с, скорость коммутации кадров 17,8 млн. пак/с) и четыре совмещенных порта 1000Base-T/SFP. Такой вариант можно использовать для резервирования канала - при одновременном подключении двух разъемов (SC и RJ45) работает оптика, а в случае аварии в оптическом канале происходит автоматическое переключение на медь. Питание и консольный порт у этой модификации находятся на задней панели. Данные модели выполнены в стандартном 1U корпусе и рекомендуются для использования в быстрорастущих сетях. Самой производительной моделью является модульный . В его 4,5U корпусе предусмотрено место для установки до шестнадцати OLC-2301. Каждый такой линейный модуль имеет порт GEPON и совмещенный порт 1000Base-T/SFP. В шасси также устанавливается управляющий модуль и блок питания с двойным резервированием. Линейный модули допускают горячую замену, что положительно сказывается на удобстве обслуживания сети и надежности предоставления услуг. Максимально OLT-2300 может поддерживать 512 абонентов. Все оптические модули коммутаторов рассчитаны на дальность работы 20 км.

OLT-1308

Последние обновления прошивок моделей OLT-1308/OLT-1308H позволяют работать на одном канале не 32, а 64 абонентам, что существенно снижает стоимость одного подключения. Для OLC-2301 такой возможности пока нет.

Шасси OLT-2300

Все GEPON-коммутаторы поддерживают протоколы STP/RSTP и механизмы приоритезации трафика и организации виртуальных сетей (включая Port Based и 802.1Q). Эффективность многоадресных рассылок обеспечивается поддержкой IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping и MVR. Для управления предусмотрены порты RS-232 и 10/100Base-TX. Настраивать коммутаторы можно через Web-интерфейс (поддерживается SSL, предусмотрена установка до пяти аккаунтов, примеры скриншотов - , , ), telnet, SSH, FTP или консольный порт. Номера портов всех сервисов можно изменить. Возможно ограничение доступа по IP-адресам. Web-интерфейс имеет встроенную систему помощи.

Устройство автоматически находят все подключенные абонентские модемы и позволяет назначить им специфические профили. Они включают в себя настройки скорости, фильтрации, VLAN, приоритетов и другие параметры. Допускается использование протокола аутентификации 802.1x.

Коммутаторы также позволяют следить за физическим состоянием - проверяются температуры, скорости вращения вентиляторов, напряжения. Для больших сетей будет полезной поддержка коммутаторами проколола SNMP и совместимость с EMS системой управления NetAtlas. Кроме того, возможно объединение устройство в кластеры для общего управления.

В настоящий момент моделей со встроенными инжекторами КТВ у ZyXEL нет. Впрочем, для микширования сигнала ТВ в оптический канал можно использовать внешние сплиттеры и медиаконвертеры коаксиал/оптика.

ONU-631HA

Первой моделью абонентского GEPON-модема является . Он работает в режиме моста, прост в обслуживании и управляется исключительно со стороны провайдера по специальному протоколу. Для пользователя он предлагает стандартный порт Gigabit Ethernet. Предусмотрено две модификации модемов - с индексами -11 и -12. Первая работает на расстояниях до 10 км, а вторая - до 20 км. Корпус выполнен из темного пластика, на передней панели есть несколько индикаторов (питание, PON, LAN, скорость LAN, дуплекс). На задней стороне расположены два сетевых порта (оптический и медный) и вход блока питания (12 В 1,5 А). Данная модель позиционируется для подключения корпоративных абонентов и выносов операторской сети.

ONU-634HA

Вторая модель более интересна для подключения домашних пользователей - имеет встроенный централизованно управляемый 4-портовый коммутатор с привязкой VLAN 802.1Q к портам Fast Ethernet. Как и 631-й она полностью настраивается со стороны провайдера, что сокращает затраты на обслуживание. Также сейчас существуют семплы ONU-634FA - четыре сетевых порта и выход кабельного телевидения, позволяющий напрямую подключить к GEPON-модему обычный телевизор.

ONU-634FA

Для построения сети также потребуются сплиттеры (примерная стоимость - от 400 руб за 1×2 до 4000 руб за 1×8, существуют и модели 1×32), оптический одномодовый кабель (стоимость сравнялась с ценой кабеля UTP: цены на одволоконный кабель начинаются с 7-8 рублей за метр) и коннекторы (от 100&ndsah;140 рублей за одно соединение).

Тестирование описанного оборудования в составе коммутатора OLT-1308 и модемов ONU-631A проводилось на тестовой площадке компании ZyXEL с использованием тестового пакета Ixia Chariot. Результаты при одновременной работе одного, двух и трех клиентов приводятся в таблице (пакеты максимального размера, Мбит/с). Модемы подключались к одному из портов коммутатора через один сплиттер. Видно, что в случае максимальной нагрузки, скорости равномерно распределяются по всем клиентам. Отметим и высокую эффективность передачи данных, включая режим работы нескольких клинетов - суммарная скорость практически совпадает с максимально возможной.

В целом можно отметить, что технология не сложна в настройке и эксплуатации и работает согласно спецификациям. Скорости соответствуют знакомым по медным гигабитным сетям.

Выводы

Технология GEPON может успешно применяться для организации оптических каналов каналов связи до абонента и особенно эффективна в случае наличия ограничений на прокладку кабелей и установку активного оборудования на линии. Эффективность данного решения зависит от многих факторов и однозначно сказать, что это лучший вариант конечно нельзя, все определяется конкретными требованиями заказчика. Тем не менее, произведенные оценки позволяют сделать вывод, что уже сегодня в некоторых случаях себестоимость подключения по оптике домашних абонентов может не превышать 500 долларов.

Что касается описанного оборудования, то компания ZyXEL предлагает сегодня полную линейку GEPON-устройств, позволяющую создавать оптические сети любого масштаба со всеми необходимыми системами управления и технологиями повышения надежности.

Образно говоря, в древовидной структуре пассивной оптической сети (PON) (OLT) занимает место основного ствола, так сказать, отправной точки, от которой ответвляются десятки более тонких ветвей, собранных из оптоволоконных кабелей, а уже по ним данные доходят до клиентской аппаратуры (ONU) и отправляются обратно. А скорость ее доставки, качество и количество зависит от характеристик используемого оборудования.

Основной задачей оптических терминалов является передача данных абонентов и прием от них обратных пакетов, контроль, коммутация и агрегация траффика.

Фактически по назначению и конфигурации OLT представляет собой свитч второго уровня, оснащенный Uplink и Downlink портами, количество которых зависит от принадлежности аппарата к определенному ценовому и функциональному сегменту. Именно они обеспечивают технологиям широкополосной передачи данных GPON и GEPON ряд преимуществ перед более традиционными методиками прокладки интернет-сетей.

К основным преимуществам PON можно отнести:

• минимальное количество активных элементов в структуре сети;
• количество кабелей также минимизировано;
• масштабируемость и гибкость;
• возможность интеграции с кабельным телевидением;
• обслуживание удобное, по невысоким ценам;
• возможность подключения большого количества абонентов.

Особенности OLT

Модули OLT эффективно работают на дистанциях до 120 км по системе точка - точка, однако наиболее часто максимальное расстояние на местности не превышает 20 км, что объясняется древовидной структурой сети, в итоге работающей по системе точка - много точек.

Дополнительно следует отметить, что модули отличаются по типу электропитания, что позволяет собирать сети не только при наличии сетей с напряжением 220 В, но и в местах, где проложены слаботочные линии электропередач (36-72 В). В первом случае в маркировках аппарата используется аббревиатура AC или 2-AC в случае, когда терминал имеет резервный источник питания на случай сбоя основного. Во втором используется обозначение DC или 2-DC соответственно.

Ограничение по количеству абонентов в случае, если будет применен тактически прием, который можно обозначить как один ONU - один абонент, составит 256 на один терминал. В случае подключения свитчей третьего уровня количество клиентов будет ограничено количеством МАС адресов в таблице модуля и ONU.

Дополнительно можно отметить, что длина волны инфракрасного излучения, используемого для передачи нисходящего потока данных, составляет 1490 нм, для восходящего - 1310 нм, а под кабельное телевидение дополнительно выделена частота в 1550 нм. Для успешного соблюдения данного протокола в конструкции оптического линейного терминала используются мультиплексоры WDM, задачей которых является именно разделение разнонаправленных потоков данных.

Ассортиментный набор

На российском рынке представлен довольно большой ассортимент телекоммуникационного оборудования от различных, как зарубежных, так и отечественных компаний. В частности, на рынке можно найти изделия от Ericsson, Alcatel-Lucient, ZTE и Элтекс. Довольно сильное конкурентное преимущество имеет китайский гигант Huawei, позиционирующий себя как лидера в производстве телекоммуникационного оборудования, в том числе применяемого для создания пассивных оптических сетей.

Линейка OLT отличается особой надежностью, а также широчайшим набором функций и комбинаторной универсальностью, что в свою очередь позволяет создавать гибкие, эффективные системы и предоставлять клиентам полный набор услуг.

Широкие возможности универсальной платформы Huawei и программной оболочки позволяют:

• проводить поиск и регистрацию устройств;
• удаленную диагностику устройств;
• контролировать подписчиков и оперативно оповещать о неисправностях;
• назначать и отслеживать МАС и IP-адреса;
• осуществлять поддержку интерфейса, локального и объединенного;
• менять режим управления и ширину канала для передачи данных;
• обновлять все системы в режиме онлайн.

Наиболее успешно справляются с этими функциями следующие ниже перечисленные модели.

Huawei UA5000

Универсальный модуль доступа представляет собой гибкое решение с широким спектром технических возможностей и предоставляемых услуг. Платформа имеет многошинную плату емкостью до 100 Гбит/с, высокую скорость коммутации и большое количество сервисных портов, обеспечивающих повышенную плотность абонентских систем (Ethernet, ISDN, POTS, ADSL, ADSL2+). их количество может достигать в случае комбинации портов POTS и ADSL 992 штук.

Модель способна оказывать услуги по широкополосному доступу в интернет, передачи аудио и видео данных, а также частные каналы. И в целом представляет собой переходный вариант, способный поддерживать и телефонные сети общего пользования, и широкополосную связь, и надстраиваемые мультимедийные и пассивные оптические системы высшего приоритета, и IP-телефонию.

Huawei MA5600T

Данная серия терминалов относится к линейке, в которой поддерживаются функция агрегирования и коммутации. Это первая модель в серии подобных изделий, имеющая две модификации разной емкости. Терминал высокой емкости имеет слоты под 16 услуговых плат, средней - под 8 плат.

Отличается высокой производительностью и способностью предоставлять ультраширокополосной доступ. Одним из основных преимуществ стала экономичность, что связано с унификацией конструкции и снижением расходов на последующее обслуживание.

К основным характеристикам, обеспечивающим работу системы, можно отнести:

• пропускную способность 3.2T;
• емкость коммутации 960G;
• 512 тысяч MAC-адресов;
• 44-канальный доступ 10 GE или порты GE в количестве 768 штук.

Huawei MA5603T

Еще одна модификация в линейке терминалов, способных к коммутации и агрегации. Имеет максимальную дальность работы около 60 км, а также отличается значительно более высокой степенью защиты данных. Шифрование, многократное дублирование и резервирование всей информации, размещаемой на всех платах, предотвращение незаконного доступа с помощью посторонних IP, контроль физических параметров, перепадов температуры и скачков напряжения значительно расширяют спектр возможностей данного терминала. Благодаря наличию одновременно систем GPON, 10G PON и 40G PON, способна эволюционировать без дополнительных усилий и вложений, что в свою очередь позволяет выстраивать все более сложные и многовариантные пассивные сети.

Huawei MA5608T

Данная платформа имеет программное обеспечение, полностью совместимое с ПО предыдущих моделей. Подобная унификация позволяет использовать его при создании систем ультраширокополосного доступа, не смотря на то, что модель официально считается устройством малой емкости.

Помимо того, что терминал является мультисервисным, он весьма компактен.

Пассивная оптическая сеть – разработка, которой пророчат большое будущее. PON работает по принципу передачи световых сигналов по оптоволокну.

Что такое оптический модем ONT?

Архитектура оптической сети предполагает наличие модуля центрального узла, сокращенно называемого , устройств ONU и ONT. В пассивной сети ONT роутер играет важнейшую роль. Удаленный узел ONT c wifi применяется как клиентское оборудование в сценариях FTTH. Для того чтобы подключать внешние устройства оптический ONT имеет Ethernet и FXS-порты, разъем для оптического кабеля, Wi-Fi.

Абонент получает полный ресурс оптического кабеля, который оказывается в его квартире, что отличает оптическую сеть от операторов домовых сетей, когда выделенный на дом канал равносильно делится на всех пользователей.

Где используется модем ONT

Абонентский терминал ONT обеспечивает широкополосный доступ на основе GPON в многоквартирные дома и целые жилые комплексы. Также купить ONT модем представляется целесообразным для оснащения Интернетом и качественной телефонией коттеджных поселков, офисных зданий и помещений, бизнес-центров, студенческих городков и пр.

ONT терминал – это отличное решение для случаев, когда имеются технические трудности для применения кабельных систем, но при этом необходим постоянный доступ в Интернет, сеть с хорошей пропускной способностью, качественная телефония, цифровое телевидение. При использовании оптоволокна подобные задачи решаются просто и быстро.

Широкая сфера эксплуатации обуславливается богатым перечнем услуг, которые могут быть дополнены такими сервисами, как видеонаблюдение, пожарная сигнализация и пр.

Преимущества и возможности ONT устройства

Технология PON и, в частности, оборудование ONT, имеет неоспоримые преимущества:

Адекватная итоговая стоимость построения сети. С помощью одного оптоволокна можно подключить внушительное число абонентов.

Имеется возможность создавать распределительную инфраструктуру и заложить базу для последующего развития сети и предоставления широкого спектра услуг. Наращивание сети происходит без ущерба действующей системе.

Технология отличается гибкостью и может быть применена в разнообразных конфигурациях семейства FTTx.

Настройка ONT, обслуживание оборудования не представляет сложности и не требует серьезных затрат.

Полоса пропускания интернет-канала практически не ограничена.

GPON ONT терминал отличается высокой надежностью, что, в первую очередь, объясняется малым количеством активных элементов. По этой же причине сеть демонстрирует малую чувствительность к смежным линиям связи.

Сегодня на ONT цена остается относительно высокой, однако ввиду всех преимуществ новой технологии это вполне оправдано.

Преимущества ONT Huawei

Оборудование марки Huawei пользуется большой популярностью. Это функциональные, высокопроизводительные устройства, способные предоставить такие услуги, как HD-видео, VoIP и Интернет. Они ориентированы на широкий спектр сервисов. В линейке Huawei представлено несколько моделей оборудования, которые могут удовлетворить потребности разных групп пользователей.

Где ONT GPON купить на выгодных условиях?

На запрос «куплю ONT» в глобальной сети найдется несколько крупных поставщиков оборудования. Но компания ТелСис – лучший вариант. У нас всегда можно терминал оптической сети купить на выгодных условиях. Мы занимаемся поставкой и обслуживанием современного телекоммуникационного оборудования и являемся авторизованным партнером крупнейших российских поставщиков в сфере IT-разработок.

Терминал оптической сети ONT купить будет целесообразно операторам, провайдерам и корпоративным клиентам. Компания ТелСис предлагает выгодные, совершенно прозрачные условия сотрудничества для всех клиентов, которые собираются купить оптический модем ONT у нас.

Мы поставляем оборудование точно в установленные сроки и выполняем все гарантийные обязательства. В нашей компании на ONT GPON цена остается доступной для разных категорий клиентов.

В нашем ассортименте представлено только качественное, оригинальное оборудование. Основываясь на запросах потребителей, мы выбрали лучшее для своих клиентов, поэтому в каталоге ТелСис можно найти оптический терминал ONT марки Huawei в разных модификациях.

Мы берем на себя комплексную реализацию любых по сложности проектов по разработке и прокладке сетей доступа. Проектирование и монтаж коммуникационных систем осуществляется опытными специалистами с учетом требований клиентов, что гарантирует высокое качество предоставляемых услуг.

Что такое FTTH?

FTTH (fiber to the home) - оптическое волокно до квартиры. В квартире устанавливается терминал, а от терминала кабель до ПК. FTTH чаще всего организуется на базе технологии PON (аббр. от англ. Passive optical network, пассивная оптическая сеть) - технология пассивных оптических сетей. Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации.

Технология «PON» - пассивные оптические сети, приставка «G» - гигабитные. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования - волокно тянется до квартиры клиента. За счет этого достигается высокая пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключить несколько услуг по одной линии - телефон, телевидение, Интернет.

Конечно же, оптоволокно не прокладывается цельным проводом от АТС до квартиры - это было бы нерентабельно, а затраты на проведенные работы никогда бы не окупились. Поэтому, на определенном участке линии сигнал делится.
Для деления сигнала изобрели пассивный оптический делитель - сплиттер, который превращает одно волокно в два, четыре, восемь и так далее.

Что такое ONT?

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, телефонии и еще много чего с одного устройства. Этот терминал устанавливается в квартире абонента.

По неписаным правилам ONT монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше. Почему нельзя протянуть оптоволокно в глубь квартиры? Все просто - этот тоненький «проводок» очень хрупок и крайне чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению (наступать на него или ставить мебель, мягко говоря, не стоит). От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно ломается. Восстановление волокна и/или его замена - очень трудоемкий процесс. Тем, кто хочет подключиться к интернету по технологии GPON, я настоятельно рекомендую - не протягивайте волокно по квартире! Пожалейте свои нервы и деньги, а также нервы работников компании (Интернет-провайдера).

Связь между ONT и компьютером (если подключена услуга Интернет), а также между ONT и STB (если подключена услуга IPTV) осуществляется при помощи медного кабеля - UTP (витая пара). ONT как и луюой другой роутер необходимо настроить. Для чего необходимо зайти в его WEB интерфейс и настроить его на необходимые вам сервисы (Интернет, IPTV, VOIP).