GPON vs GEPON
Сегодня большое распространение получили 2 технологии PON-а:
GPON (Gigabit PON) – ITU G.984;
GEPON (Gigabit Ethernet PON) – IEE 802.3ah.
Основные отличия GPON от GEPON заключаются в большей полосе нисходящего потока (DownStream, DS) у GPON: 2.5G против 1.25G у GEPON. А также, отличающейся структурой кадров: в GEPON она максимально похожа на Ethernet, а у GPON более сложная, и больше напоминает SDH.
Есть еще одна разновидность PON: TurboGEPON. Это нестандартизованная технология (в её основе лежит IEEE 802.3ah). Основное отличие от GEPON — увеличенная полоса DS до 2.5G.
.png)
В GEPON пакеты Ethernet передаются в своем исходном формате по сети PON. В сети GPON для передачи данных требуется два уровня инкапсуляции. Во-первых, информационные потоки телефонных сетей (TDM, E1/T1) и Ethernet-кадры «упаковываются» в кадры GEM (GTC Encapsulation Method) с переменной длиной полезной нагрузки, которые имеют GFP-подобный формат (Generic Frame Procedure, ITU-T G.7401). Во-вторых, ячейки ATM и кадры GEM совместно инкапсулируются в кадры GTC, которые в итоге передаются по сети PON. В технологии GEM осуществляется фрагментация кадров, которая отсутствует в технологии GEPON, что уменьшает эффективность использования полосы пропускания.
Ниже приведена сравнительная таблица основных характеристик двух самых распространенных стандартов:
полный пакет услуг (интернет, телефония, ТВ)
Технология GPON и GEPON: основные отличия
Технологии GPON и GEPON являются уникальными решениями по организации широкополосного мультисервисного доступа через волоконно-оптическую линию связи, использующими минимум активного оборудования. Технологии применяются для создания пассивных оптоволоконных сетей, обеспечивающих множественный абонентский доступ к сервисам, предоставляемым провайдером. Рассмотрим особенности технологий, и чем они отличаются по функциональным возможностям.
Технология GPON
Технология GPON была разработана специалистами Института электросвязи ITU-T SG15, поддержанными FSAN, на основе структуры цифровой иерархии SDH. Идея состоит в передаче станцией широковещательного абонентского трафика по одному оптоволокну, используя временное мультиплексирование и разделение передающего/приемного тракта по длине волны.
Неординарным решением стала инкапсуляция потоков TDM, E1 и кадров Ethernet в формат кадров GEM, а затем кадров GTC, отправляемых абонентам. На абонентской стороне индивидуальный цифровой поток, передаваемый световым излучением, выделяется из общего трафика при помощи сплиттеров. Уникальность технологии заключается в отсутствии активного оборудования между станцией и абонентом. Приемо-передающий оптический тракт строится только на пассивных технических устройствах.
GPON работает в асимметричном режиме, поддерживая скорость трафика:
Технология реализуется, в основном, по древовидной топологии 1х128 при максимальном радиусе сети до 20 километров. Линейное кодирование без возврата к нулю позволило добиться высокой скорости передачи информации. Полоса пропускания используется с эффективностью более 95%.
Технология GEPON
Технология GEPON создана сотрудниками Института инженеров IEEE в кооперации с EFMA. Основой решения стал потенциал Ethernet, использованный для оригинальных разработок. В принятом стандарте поток данных передается от станции к множеству абонентов по одному оптическому волокну в формате кадров Ethernet без дополнительной обработки.
Абонентские устройства принимают широковещательный трафик, обрабатывая кадры, адресованные непосредственно им. Для избежания конфликта между индивидуальными сигналами от абонентов в восходящем потоке разработчики применили возможности специального протокола управления множественными узлами (MPCP).
Используемое избыточное кодирование 8B/10B отличается низкой эффективностью поскольку снижает пропускную способность на 20%. Топология сети рассчитана на подключение до 64 абонентов с дальностью до 30 км.
GEPON функционирует в симметричном режиме, поддерживая скорость потока «станция – абоненты» и обратного в пределах 1,25 Гбит/с. Полоса пропускания используется с эффективностью менее 70%.
Станционное оборудование
В пассивной оптической сети, организуемой по технологии GPON или GEPON, используется однотипное станционное оборудование, которое устанавливается у провайдера. В каталоге АО «Компонент» представлены оптические линейные терминалы на 256 и 512 абонентов, изготовленные на собственном производстве, а также модели Ethernet-коммутаторов производителя Eltex.
Приемопередатчики OLT передают/принимают информацию на длине волны 1490/1310 нм. При предоставлении услуги цифрового TV используется 1550 нм. Видеопоток, преобразованный в оптическое излучение, передается в оптоволоконный тракт через WDM фильтр.
Абонентские терминалы
Абонентские терминалы GPON и GEPON размещаются у абонентов, выполняя функции по приему оптического сигнала, переданного станционным оборудованием, оптико-электрическому преобразованию сигналов и выделению индивидуальной цифровой информации из общего трафика. Прием и передача осуществляются на длинах волн, обратных линейному терминалу. Персональный цифровой трафик поступает на компьютер, телевизор, IP телефон клиента сети.
В пассивных оптических сетях применяются два типа абонентских терминалов:
На сайте АО «Компонент» можно приобрести абонентские терминалы любого типа с набором параметров, позволяющим реализовать проект любой сложности. Выбрав наше оборудование, заказчики смогут укомплектовать пассивную оптическую сеть устройствами, полностью отвечающими современным требованиям.
Основные отличия технологий GPON и GEPON
Из изложенной информации можно сделать вывод, что при большой схожести технологий GPON и GEPON имеется ряд отличий. Для большей наглядности отразим отличающиеся параметры технологий в таблице:
На практике широко применяются обе технологии в зависимости от особенностей конкретного проектного решения, учитывающего территориальное расположение, удаленность и количество абонентов, предоставляемые услуги и некоторые другие факторы.
АО «Компонент»: лучшее оборудование GPON и GEPON
АО «Компонент» продает высокотехнологичное оборудование GPON и GEPON, изготовленное на собственном производстве. Обращайтесь к нам при необходимости строительства пассивной оптической сети любого масштаба и архитектуры. Вам помогут с выбором оборудования, полностью соответствующего специфике проекта и особенностям топологии сети.
Помимо активного оборудования PON у нас можно купить волоконно-оптический кабель любого типа и стандарта, а также пассивные технические устройства (разветвители, сплиттеры, WDM фильтры), необходимые для строительства пассивной оптической сети, по разумным ценам.
Gpon или gepon что лучше
Личный кабинет
Каталог
GPON и GEPON: различия оптических сетей
PON – это пассивная оптическая сеть (Passive Optical Network). Технология, предоставляющая широкополосный мультисервисный доступ по оптическому кабелю. Позволяет организовать одно или двухволоконную структуру типа точка-многоточка без активных элементов в узлах сети. Для приема и передачи сигнала по кабелю используется его волновое разделение. Согласно стандарту ITU-T в оптической сети используются следующие длины волн:
Сеть PON полностью пассивная. Это значит, что активное оборудование располагается только в узлах провайдера и у абонента. Сама сеть передачи не зависит от энергопотребления. Сигналы передаются по оптическим волокнам, для разветвления которых используются специальные устройства – сплиттеры. Соединения оптических волокон осуществляется с помощью сварки или специальных разъемов (коннекторов). Максимальная длина ветки оптического дерева может достигать 20-40 км.
На сегодняшний день есть несколько разновидностей сетей PON:
APON – (ATM PON) скорость передачи до 155 Мб/сек, стандарт G.983;
BPON – (BroadBand PON) 622 Мб/сек к абоненту и 155 Мб/сек от абонента, стандарт G.983;
GPON – (Gigabit PON) 2488 Мб/сек абоненту и 1244 Мб/сек от абонента, стандарт G.984;
GEPON – (Gigabit Ethernet PON) скорость передачи 1,25 Гб/сек в обоих направлениях, стандарт IEEE 802.3ah;
XGPON – (10 Gigabit PON) скорость передачи данных до 10 Гб/сек в обоих направлениях, стандарт G.987;
10GEPON – (10 Gigabit Ethernet PON) скорость передачи данных до 10 Гб/сек в обоих направлениях, стандарт IEEE 802.3av.
На стороне оператора, предоставляющего услуги доступа устанавливается оптический линейный терминал OLT. У абонентов устанавливается терминалы ОNT/ONU. При подключении одного абонента применяют ONT. Для подключения большого количества абонентов применяют ONU. Количество абонентов, подключаемых к сети GEPON одной ветви оптического дерева равно 64, а для GPON сетей 128 абонентов. Их количество ограничивается по разным причинам, главной из которых является затухание сигнала при прохождении через делители и разветвители.
Максимальное расстояние между головным OLT и абонентским ONT равно 20 км. Это стандартная величина и при использовании трансиверов класса С+ можно ее увеличить до 40 км. А при использовании PON повторителей расстояние можно увеличить до 80 км.
Управление линейным терминалом OLT осуществляется при помощи стандартных протоколов SNMP, HTTP и других. ONT управляется дистанционно, как логическое устройство OLT.
Различия сетей GEPON и GPON
В GEPON кадры, передаваемые от OLT одновременно слушают все абонентские терминалы, подключенные к дереву, но обрабатываются только адресованные конкретному терминалу. Чтобы не было конфликтов между сигналами, используется специальный протокол управления MPCP (Multi-Point Control Protocol). Количество абонентов составляет до 64. Регламентируется стандартом IEEE 802.3ah. Скорость передачи данных в обоих направлениях до 1,25 Мб/сек.
GPON расширяет возможности оптической сети и более эффективно обрабатывает пакеты IP и кадры Ethernet. Увеличивается и количество абонентских терминалов, подключаемых к одному OLT до 128. Регламентируется стандартом ITU G.984. Скорость передачи на нисходящем потоке до 2,5 Гб/сек. Более высокая стоимость по сравнению с GEPON/ Более сложное конфигурирование оборудования.
Выбор без выбора, или еще раз о EPON/GPON-сетях
По проникновению в жизнь больших городов интернет уже мало в чем уступает водопроводу. Данные ФОМ на начало 2015 года свидетельствуют: в миллионниках взята планка в 80%. То есть все пользователи из много- и малоэтажек уже, так или иначе, подключены. Неохваченным остается только частный сектор, он же последняя точка роста «вширь». Взять этот сегмент через FTTB-сети не так-то просто, DSL безнадежно устарел, Wi-Fi быстр и легален только в глянцевых проспектах. Зато xPON успел подешеветь буквально до неприличия. О нем и попробую рассказать. Далеко не в первый раз, но явно и не в последний.
Для тех, кто впервые открыл для себя xPON, отмечу, что выгода использования этой технологии достаточно очевидна: с одной точки присутствия можно подключить все дома в радиусе нескольких километров, причем, не устанавливая активных узлов. Еще недавно такой вариант казался непомерно дорогим, однако многое успевает измениться за весьма короткий промежуток времени, и теперь его вполне может рассматривать, как рабочий, гораздо более широкий круг компаний.
И вот почему. Оптический бюджет «на 128» реально «проходит» только в многоэтажках. Казалось бы, там GPON с его 128-ю ONU будет в явном выигрыше. Но есть нюанс (с). Типовой уровень проникновения, при отсутствии монополии и присутствии конкуренции, обычно составляет всего-то 10-15%. Причем предсказать заранее места появления пользователей невозможно. С другой стороны, тянуть внутридомовую разводку персонально под каждого нового клиента нельзя, для чувствительной к качеству сварки и монтажа PON-технологии это верный путь к проблемам.
Рассмотрим схему разводки для типовой многоэтажки. Схема разводки для каждого подъезда будет одинаковая, поэтому привожу ее для одного подъезда.
Схема с использованием оптического деления 1:128
Частный сектор
Делители
С делителями все примерно так же: их много, разных, но принципиальные отличия отсутствуют (если, конечно, забыть про давно устаревшие и дорогие «не PLC»). Так что классификация выглядит тривиально и смешно: оконцованные или не оконцованные, корпусные или бескорпусные. Отличия хорошо видны на рисунках.
Приведем самые популярные модели и ориентировочные цены на них:
Как это выглядит в муфтах?
Вот так выглядит проходная муфта с установленным делителем первого уровня 1:8
При желании можно в муфте разместить два делителя. Это позволяет обеспечить включение абонентов поблизости без использования распределительной коробки.
Вот пример с делителями первого уровня 1:8 и одновременно делителя второго уровня 1:8
При подобном размещении вывод абонентских кабелей герметизируем подручными средствами. Например, вот так:
При использовании распределительной коробки, размещение делителя внутри выглядит более простым:
А вот так выглядит подключение абонентских окончаний:
Ниже можно увидеть пример подключения клиента с проходной муфты:
Сага о скорости
Потребляемый абонентом трафик сильно (разница аж в 5 раз!) зависит от социального профиля. В таблице ниже сведена многолетняя статистики ряда крупных компаний для физических лиц по состоянию на 2015 год:
Среднее потребление на активного абонента в Мбит/с
Общее население в населенном пункте в тыс. человек
Как видно из расчетов скорости, EPON вполне достаточно, а скорость GPON хоть и выше, но никакого реального преимущества нам не дает. Соответственно, и в этом случае никакой особой разницы между разновидностями технологии нет.
Размер первоначальных инвестиций
В зависимости от величины стартового бюджета, принцип построения сети выбирается либо «ковровым» способом, либо прокладкой только магистралей и организации точек деления по мере появления клиентов. В первом случае жилой район накрывается сразу с установкой оборудования, вплоть до абонентских делителей, исходя из самого оптимистичного уровня проникновения. Это позволяет правильно организовать магистральный уровень, сделать качественный монтаж и получить реальное затухание близкое к расчетному. При таком варианте построения сети легко добиться деления 1:128 на один PON-порт.
Во втором случае узлы возникают хаотично и зачастую организуются монтажниками, выполняющими подключение конечного абонента. Уровень затухания получается выше расчетного. Сделав выборку по 20 провайдерам, можно уверенно утверждать, что затухание, при таком подходе, колеблется от 24 до 30+ дБ при построении сети с делением 1:64. Получить работоспособную сеть с коэффициентом 1:128 в этом случае крайне тяжело. Если говорить о влиянии начальных инвестиций на выбор оборудования, то следует учитывать случаи, когда начальных инвестиций хватает только на оборудование узла связи и приобретение OLT. При таком развитии событий, сеть строится в основном за счет денег, полученных от клиента за подключение. В этом случае оператор предпочтет оборудование с минимальной ценой. Далее мы сравним существующие решения именно с точки зрения цены.
Выбор между EPON и GPON в рублях
Сравнение цены проведем на примере четырёхпортового решения. Сравнивать будем среднюю цену по рынку в рублях по состоянию на 1 ноября 2016 года.
EPON:
BDCOM P3310C с двумя БП и четырьмя SFP-модулями PX-20+, обойдется в
GPON:
Huawei – MA5608T c БП AC/DC, 8 GPON-портами с восемью SFP+ модулями C+ обойдется в
В качестве ONU/ONT будем рассматривать однопортовые модели, как самые бюджетные и востребованные.
BDCOM P1501C1 обойдется в
Eltex NTU-1 обойдется в
Huawei HG8310M обойдется в
Стоимость на одного клиента посчитаем по формуле Sкл=(Solt/Qp/N)+Sont, где:
Количество портов для Huawei будем считать равным 4, для приведения к единой конфигурации. Для наглядности результаты сведем в таблицу:
Показатель сравнения
BDCOM(64)
Eltex(64/128)
Huawei(64/128)
Цена в пересчете на одного клиента, руб
Строим сеть с оглядкой на будущее
Начиная строительство xPON-сети, всегда стоит помнить, что оборудование не всех вендоров совместимо между собой. По разным причинам часть вендоров не позволяют использовать оборудование сторонних производителей. Это может привести к определенным проблемам в перспективе. Как бы не был успешен вендор сейчас, он может уйти с рынка в результате внутренних проблем или продать бизнес более крупной компании, в результате чего могут измениться ценовая политика и условия поставок оборудования. Для того, чтобы этого избежать, необходимо ориентироваться на оборудование, совместимое с несколькими вендорами.
Рассмотрим сегодняшних участников с этой точки зрения. Оборудование EPON BDCOM может работать с разными вендорами, поддерживающими спецификацию CTC 2. Те, кто уже работал с OLT BDCOM, знают об альтернативных моделях ONU, которые успешно работают совместно с ОЛТ. Совместно с OLT Huawei успешно работают ONU от ZTE, Fiberhome и другие. На момент написания статьи OLT от Eltex не позволял работать с ONU сторонних производителей. Возможно, в будущем это измениться, но сейчас на это стоит обращать внимание.
Немного о перспективе
Рост трафика с каждым годом продолжается и не за горами тот момент, когда скорости xPON будет недостаточно. Уже сейчас на рынке доступны решения 10G xPON (под 10G xPON следует понимать XG-PON и 10G-EPON), позволяющие обеспечить 10G нисходящего и 2.5G восходящего трафика. Поскольку 10G xPON для работы использует другие длины волн, то возможен поэтапный перевод клиентов с xPON на 10G xPON. Распределения длин волн для разных поколений PON можно наглядно видеть на рисунке ниже.
Для поэтапного перевода клиентов с xPON на 10G xPON достаточно установить дополнительное OLT, поддерживающее 10G xPON или дополнительную плату (если вы используете шасси, например, Huawei). Сигнал с портов нового устройства при помощи фильтров добавить в существующую xPON сеть и раздать новые ONU, переводимым на 10G xPON клиентам. К сожалению, текущая цена на 10G xPON выше обычной почти в десять раз, что создаёт серьезные препятствия для массового внедрения. На наш взгляд в перспективе ближайших 5 лет возможен перевод на 10G xPON в сегменте многоэтажных домов.
При этом подразумевается использование не «чистого» 10G xPON, а работа именно в совмещенном режиме. Связано это с тем, что 90% трафика генерируют 10% клиентов и экономически обосновано перевести на новый PON именно их, а также подключения юр. лиц. Также возможен вариант использовать 10G xPON на уровне агрегации. В этом случае вместо обычного кольца с использованием STP строится кольцо с использованием двух независимых кабелей для получения схемы 1+1 (type B). Данный метод позволяет обеспечить энергонезависимое, двухлучевое подключение каждого коммутатора.
Несмотря на то, что в Китае начался массовый переход на XG-PON (что создает дефицит EML лазеров вот уже два года, который ощутили все, кто заказывает CWDM или DWDM модули свыше 40км) в России, на наш взгляд, перспективы использования 10G xPON в секторах малоэтажных и частных домов, в ближайшие 5 лет маловероятны. В данном сегменте стоимость оборудования наиболее важна и многократное увеличение цены неприемлемо. В случае нехватки скорости xPON, операторы предпочтут перейти на схему включения 32 пользователя на порт. Сделать это не меняя кабельную инфраструктуру поможет технология TWDM PON. Технология TWDM PON позволяет организовать несколько каналов PON в одном волокне, используя разные длины волн. Специально для этого выделяются диапазоны 1270-1280/1570-1580 нм, 1535-1540/1553-1558 и 1535-1540/1570-1580 нм.
Распространенные мнения о PON и взгляд на них со стороны
Выводы
Мы провели сравнение разных аспектов решений EPON и GPON как с экономической, так и с технической точек зрения. Из приведенной информации вы можете сделать заключение о том, какой из вариантов вам ближе. На наш взгляд, EPON больше подойдет малым и средним операторам. Так как в случаях, когда нужно обеспечить уровень доступа в сетях ШПД, функционала EPON достаточно, а цена более привлекательна. При этом оборудование очень простое в настройке. Для крупных операторов, обладающих значительными бюджетами, можно рассматривать GPON. Некоторое увеличение цены покрывается возможностью более детально произвести настройки каждого сервиса. Более того, крупные операторы легко могут позволить себе полную интеграцию от производителя. Получая в результате первичную настройку оборудования под требования оператора, а также систему управления конфигурациями, интегрированную в биллинг. Подобное решение сводит необходимость настраивать оборудование практически к нулю.
Волокно в каждый дом: как это работает
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.
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.
| Стандарты PON | |||
| BPON | EPON | GPON | |
| Стандарт | ITU-T G.983 | IEEE 802.3ah | ITU-T G.984 |
| Пропускная способность | Нисходящий поток — до 622 Мбит/с Восходящий поток — 155 Мбит/с | Симметричный, до 1,25 Гбит/с | Нисходящий поток — до 2,5 Гбит/с Восходящий поток — до 1,25 Гбит/с |
| Количество абонентов на линии | 32 | ||
| Максимальная дальность работы | 20 км | ||
| Длина волны нисходящего потока | 1490 нм (цифровые данные) и 1550 нм (аналоговое КТВ) | ||
| Длина волны восходящего потока | 1310 нм | ||
| Протоколы | ATM | Ethernet | Ethernet, ATM, TDM |
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.
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.
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.
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 — OLT-1308H — 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 OLT-1308 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 OLT-2300. 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.
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.
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 — 1, 2, 3), 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.
Вторая модель более интересна для подключения домашних пользователей — ONU-634HA 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.
Рекомендуемые розничные цены на оборудование представлены в таблице. Реальная рыночная стоимость может быть несколько ниже. Кроме того, для отдельных проектов компания может предложить специальные цены.
| Рекомендованные цены на оборудование GEPON | ||
| Модель | Стоимость ($) | Стоимость на абонента ($) |
| ONU-631HA-11/12 | 372/454 | 372/454 |
| ONU-634HA-11/12 | 388/502 | 388/502 |
| OLT-1308 | 23 939 | 47 |
| OLT-1308H | 23 283 | 46 |
| OLT-2300M/OLC-2301HA-12 | 1 317/2 670 | 90 (на 512 абонентов) |
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.
| Производительность GEPON | ||
| Прямой канал | Обратный канал | |
| Один модем на линии | ||
| Клиент 1 | 943 | 925 |
| Два модема на линии | ||
| Клиент 1 | 497 | 457 |
| Клиент 2 | 442 | 457 |
| Итого | 939 | 914 |
| Три модема на линии | ||
| Клиент 1 | 336 | 300 |
| Клиент 2 | 284 | 300 |
| Клиент 3 | 325 | 300 |
| Итого | 945 | 900 |
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.
