Дипломдық жобада Астана қаласында gpon технологиясы бойынша

24 
Первые шаги в технологии PON были предприняты 1995 году, когда 
влиятельная группа из семи компаний (British Telecom, France Telecom, Deutsche 
Telecom, NTT, KPN, Telefoniсa и Telecom Italia) создала консорциум для того, 
чтобы претворить в жизнь идеи множественного доступа по одному волокну. Эта 
неформальная организация, поддерживаемая ITU-T, получила название FSAN 
(full service access network). Целью FSAN была разработка общих рекомендаций и 
требований к
оборудованию PON для того, чтобы производители оборудования и 
операторы, могли сосуществовать вместе на конкурентном рынке систем доступа 
PON.
Проведем краткий сравнительный анализ по разновидностям сетей PON 
(таблица 1.1): 
Таблица 1.1 - Основные сведения стандарта PON G.983.1 
а) Технология APON/BPON. 

25 
В середине 90-х годов общепринятой была точка зрения, что только 
протокол ATM способен гарантировать приемлемое качество услуг связи QoS 
между конечными абонентами. Поэтому FSAN, желая обеспечить транспорт 
мультисервисных услуг через сеть PON, выбрал за основу технологию ATM. В 
результате, в октябре 1998 года появился первый стандарт ITU-T G.983.1, 
базирующийся на транспорте ячеек ATM в дереве PON и получивший название 
APON (таблица 1). Далее в течение нескольких лет появляется множество новых 
поправок и рекомендаций в серии G.983.x (x=1–7), скорость передачи 
увеличивается до 622 Мбит/c. В марте 2001 года появляется рекомендация 
G.983.3, закрепляющая понятие BPON (broadband PON) и добавляющая новые 
функции в стандарт PON:
- передача разнообразных приложений (голоса, видео, данные) – это 
фактически позволило производителям добавлять соответствующие интерфейсы 
на OLT для подключения к магистральной сети и на ONT для подключения к 
абонентам;
- расширение спектрального диапазона – открывало возможности для 
дополнительных услуг на других длинах волн в условиях одного и того же дерева 
PON, например широковещательное телевидение на третьей длине волны (triple 
play);
Из-за широковещательной природы прямого потока в дереве PON и 
потенциально существующей возможности несанкционированного доступа к 
данным со стороны ONT, которому эти данные не адресованы в APON 
предусмотрена возможность данных в прямом потоке с использованием техники 
шифрования с открытыми ключами. Необходимости в шифровании обратного 
потока нет, поскольку OLT находится на территории оператора. 
б) Технология EPON. 
В ноябре 2000 года комитет LMSC (LAN/MAN standards committee) IEEE 
создает специальную комиссию под названием EFM (Ethernet in the first mile) 
802.3ah, реализовав тем самым пожелания многих экспертов построить 
архитектуру сети PON, наиболее приближенную к широко распространенным в 
настоящее время сетям Ethernet. Основные усилия этой группы были направлены 
на стандартизацию симметричной технологии Ethernet Passive Optical Networking 
(EPON), обеспечивающей скорость передачи до 1,25 Гбит/с и предназначенной 
для 
транспортировки 
преимущественно 
Ethernet-трафика. 
Результатом 
деятельности группы явилось создание стандарта EPON. 
в) Технология GPON. 
В 2003 г. Консорциумом FSAN, продолжающим работы по стандартизации 
высокоскоростных (свыше 1 Гбит/с) сетей PON, было предложено новое решение 
для построения оптических сетей доступа – GPON (Gigabit PON).
Данная технология, обладающая очень высокой производительностью, уже 
стандартизована МСЭ и предназначена для реализации мультисервисных услуг, 
причем не только на базе протокола IP, но и на основе TDM. 
Архитектуру сети доступа GPON можно рассматривать как органичное 
продолжение технологии APON. При этом реализуется увеличение как полосы 

26 
пропускания сети PON, так и эффективности передачи разнообразных 
мультисервисных приложений.
GPON предоставляет масштабируемую структуру кадров при скоростях 
передачи от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/c, и допускает системы как с одинаковой 
скоростью передачи прямого и обратного потока в дереве PON, так и с разной. 
GPON базируется на стандарте ITU-T G.704.1 GFP (generic framing protocol, 
общий протокол кадров), обеспечивая инкапсуляцию в синхронный 
транспортный протокол любого типа сервиса, в том числе TDM. Исследования 
показывают, что даже в самом худшем случае распределения трафика и 
колебаний потоков утилизация полосы составляет 93% по сравнению с 71% в 
APON, не говоря уже о EPON.
Если в SDH деление полосы происходит статично, то GFP (generic framing 
protocol), сохраняя структуру кадра SDH, позволяет динамически распределять 
полосу.
Опираясь на технологическую базу BPON, участники Секции 2/15 ITU-T 
предприняли попытку описать новую пассивную оптическую сеть, которая 
впоследствии была названа GPON. Эта система должна была решить следующие 
задачи: 
- обеспечить работу PON при гигабитных скоростях передачи; 
- оптимизировать спецификации физического уровня под более высокую 
пропускную способность; 
- разработать наиболее спектрально-эффективный протокол, отражающий 
максимальную направленность абонентского трафика на передачу данных. 
Было решено не требовать обратной совместимости GPON-систем с 
оборудованием BPON, потому что это накладывало бы на них дополнительные 
ограничения и препятствовало достижению поставленных выше задач. Тем не 
менее в системе GPON многое осталось от стандарта BPON: практически не 
изменились схемы измерения расстояний (масштабирования), динамическое 
распределение полосы пропускания
(DBA) и интерфейс управления и контроля 
(OMCI) абонентских узлов (ONT). 
Пропускная способность в GPON составляет 1,244 и 2,488 Гбит/с в 
нисходящем потоке (к абоненту) и 155, 622 и 1,244 Гбит/с в восходящем потоке 
(от абонента), таким образом, возможны шесть комбинаций скоростей. 
Архитектура остается TDM/TDMA и использует ту же волоконную сеть, что и 
основная схема BPON. PON строится на базе единственного одномодового 
волокна стандарта G.652 и обладает прозрачностью по отношению к длинам 
волн. Формально PON имеет максимальную дальность передачи 20 км, однако в 
рекомендацию была включена также и более низкая дальность – 10 км. Это 
позволило использовать более дешевые лазеры Фабри – Перо (FP) на гигабитных 
скоростях передачи, несмотря на вносимый ими дисперсионный штраф. В 
соответствии с G.984.1 при определенных условиях можно осуществлять также 
передачу информации на дальние расстояния (60 км) и

27 
обеспечивать высокую степень разветвления (128 абонентских узлов ONT), что 
выходит за рамки возможностей BPON-систем. 
В GPON обеспечивается поддержка большого числа основных форматов 
данных и пользовательских интерфейсов сети. Осуществляется доставка 
голосовых сервисов ТфОП, услуг выделенных TDM-линий, использующих 
стандарты T1/ E1 и DS3, а также передача Ethernet-кадров на интерфейсных 
скоростях 10/100/1000 Мбит/с. Мультимедийные сервисы ATM предоставляются 
на всех возможных скоростях OC-x/STM-n. Качеству обслуживания уделяется 
особое внимание. Например, в соответствии с рекомендацией запаздывание при 
двойном проходе для TDM-услуг не превышает 3 мс. Это сводит к минимуму 
воздействие задержек в сети доступа на линию связи в целом. При передаче 
данных необходимо обеспечивать четкое разграничение классов услуг и 
управление трафиком. Это делает возможным предоставление VoIP и цифрового 
видео по сетям GPON.
Таблица 1.2 - Сравнительный анализ технологий APON, EPON и GPON 
Характеристики 
APON (BPON) 
EPON 
GPON 
Институты стандартизации / 
альянсы 
ITU-T SG15 
/ FSAN 
IEEE / 
EFMA 
ITU-T SG15 / 
FSAN 
Дата принятия стандарта 
октябрь 1998 
июль 2004 октябрь 2003 
Стандарт 
ITU-T G.981.x 
IEEE 
802.3ah 
ITU-T 
G.984.x 
Скорость передачи, 
прямой/обратный поток, 
Мбит/с 
155/155 
622/155 
622/622 
1000/1000 
1244/155,622
,1244 
2488/622,124
4,2488 
Базовый протокол 
ATM 
Ethernet 
SDH 
Линейный код 
NRZ 
8B/10B 
NRZ 
Максимальный радиус сети, 
км 
20 
20 (>30¹) 
20 
Максимальное число 
абонентских узлов на одно 
волокно 
32 
16 
64 (128²) 
Приложения 
любые 
IP, данные 
любые 
Коррекция ошибок FEC 
предусмотрена 
нет 
необходима 

28 

жүктеу/скачать 4,62 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: