Транспорттық телекоммуникациялық желілер
жүктеу/скачать 1,18 Mb. Pdf көрінісі
|
|
44 11 Пассивті оптическалық желілер (PON) Дәріс мақсаты:пассивті оптикалық желілерді оқып үйрену (PON). Internet желісінің дамуы сонымен қатар жаңа байланыс қызметтерінің пайда болуы желі бойынша таратылатын мәліметтер ағынының өсу қарқынын іске асырады және операторлардың транспорттық желілерде өткізу қабілетін кеңейту жолдарын іздеуге жүктейді. Шешімді таңдау кезде мынаны ескеру қажет: - абоненттердің талғамдарының алуан түрлілігі; - желіні дамыту үшін потенциалдың болуы; - экономикалық жағынан тиімді болуы. Қарқынды дамып келе жатқан телекоммуникациялық нарықта жаңа дамыған технологияны күткен сияқты тез шешім қабылдау қауіпті шешімдер болып табылады. Сондай-ақ авторлардың айтуынша мұндай технология осыған дейін пайда болған – бұл пассивті оптикалық желілер технологиясы PON (passive optical network). Сонымен қатар PON архитектурасы желілердің түйіндерін ұзарту эффектісі сияқты абоненттердің қазіргі және болашақтағы талаптарына сәйкес өткізу жолағын қамтамасыз ете алады. Қолжетімділік желідегі талшық. Қазіргі уақытта қолжетімді желілердің құрылуы негізігі төрт бағытта жүргізіледі: - xDSL технологиясы және қазіргі таңда мысты телефондық жұп негізіндегі желілер; - гибритті коаксиальді-талшықты желілер; - сымсыз желілер; - оптикалық-талшықты желілер. Әрдайым дамытуын шарықтатып тұрған xDSL технологиясының қолданылуы – бұл медті қос жұп негізіндегі бар кәбілдік жүйенің өткізу қабілетін ұлғайтатын өте қарапайым және қымбат емес әдісі болып табылады. Операторлар үшін 1 Мбит/с-ке дейін жылдамдықты қамтамасыз ету қажет болған жағдайда бұл экономикалық жағынан тиімді болып келеді. Бірақ үлкен қашықтықты және медтің төмен сапасын ескере отырып, кәбілдік жүйелерде тарату жылдамдығы он мегабит секундына болуы оңай емес және салыстырмалы қымбат шешім болып табылады. Тағы да бір ұлттық шешім – ол гибридті оптикалық-талшықты желі HFC (hybrid fiber-coaxial). Бірнеше кәбілдік модемдердің бір коаксальді сегментке жалғануы бір абонентке есептегенде желілердің инфрақұрылымына кететін орташа жұмсалулардың азаюына алып келеді және қызығушылықты тудыратын шешімдердің біріне айналады. Жалпы мұнда өткізу жолағының конструктивті шектеулігі сақталады. Сымсыз қолжетімді желілер кәбілді инфрақұрылымдарды қолдану үшін техникалық қиындықтар пайда болғанда қолдану эффекті және тиімді болып келеді. Соңғы жылдары ұлттық шешім бойынша Ethernet оптикалық 45 қолжетімді және радио негізіндегі өте көп қолданысқа ие болып отырған жалпы 10 Мбит/с-қа дейін және дамыған жерлерде 50 Мбит/с-ке дейін жолақты қамтамасыз ете алатын WiFi технологиясы болып табылады . Ескеретін жайт, барлық аталған 3 бағыт үшін алдағы уақытта өткізу қабілетін ұлғайту талшық тәрізді тасымалдау ортасын қолданғанда болмайтын үлкен қиындықтармен тығыз байланысты. Сондықтан тасымалдаудың үлкен жылдамдығын қажет ететін желінің жаңа қосымшалармен жұмыс жасай алу қабілетін енгізетін бірден бір жолдың бірі ол орталық ғимараттан үйге дейін немесе корпоративті тұтынушыға дейін оптикалық кәбілдің (ОК) салынуы болып табылады. Бұл өте тиімді радикальді шешім. Қазіргі күнде қолжетімді желілерді ұйымдастыру үшін оптикалық кәбілдерді жүргізу және бұрынғыларын жаңартқан жағдайда, жаңа қолжетімді желілерді құрастырғанда да тиімді болып табылады. Сонымен қатар қолжетімді талшықты-оптикалық технологияны таңдаудың бірнеше нұсқалары бар. Келесі қолжетімді оптикалық желілердің топологиясын ерекшелеуге болады: нүкте-нүкте, сақина, белсенді түйіндері бар ағаштар, оптикалық пассивті элементтері бар ағаштар (11.1 сурет). 11.1 сурет – Оптикалық желілердің топологиясы 46 Өте қарапайым құрылым. Негізгі кемшілігі кәбілдік жүйенің төменгі эффектімен байланысты. Ол үшін орталық офистан әрбір ғимаратқа немесе әрбір корпоративті абонентке өз алдына жеке талшықты оптикалық кәбіл жүргізу қажет. Бұл жол егер бөлінген кәбілдік жол салынған абоненттік түйін (ғимарат, ұйым) осы жолды тиімді қолданатын болса ғана жүзеге асуы мүмкін. Бұл көзқараста қауіпсіздік және таратылатын ақпараттың P2P қосылу құралымы абоненттің түйінінің ең көп қорғалған қамсыздандыру торабы болып табылады. Әрбір абоненттің жекеше жүргізілуінде ОК неғұрлым коп басу керек, осы амалды табу ең жаксы жолы болып табылады, және оған қарамастан ол арада негізгі корпоративтік клиенттердің бөліктерінің пішіндері болып табылады . Сақина топологиясының бас негізінде SDH қалалық телекоммуникациялық желілері ұсынылады. Алайда желілер барлық кезде бирдей жаксы. Егер қалалық жолдың құрылысында түйіннің жайылуы бас кезеңде жобаланып жоспарланса, сол кездің өзінде рұқсатпен алынған желілер болмайды, қайда, қашан және неше абоненттің түйіндері тағайындалғандары белгілі болады. Кей жағдайларда аймақтарда және уақытша қосылулары бар пайдаланушылар сақина топологиясымен аударуы мүмкін яғни, қисық сақина тарамдары арқылы,жаңа абоненттердің пайда болуы сақинаның ажырауына және қосымша сегменттердің қосылуына әкеледі. Практикада мұндай сымдар көп кездеседи, бір кәбілге сәйкес келеді, сақинаның пайда болуына әкеледи, көбінесе сынық сақиналарға келеді (collapsed rings), айтарлықтай желі төмендеуі болмайды. Және мұнда ең бастысы сақина топологиясы айрықша минималды тежеледі. Стандарт IEEE 802.3 Ethernet желісі корпоративті желілерде шектелген болып табылады. Оптикалық желілерде Ethernet қосулы, көбінесе қолданылатын бұл топология біршама арзан. Ең басты келесі жетіспеушілік активті құрылғының екі арадағы байланысына, жеке қосылуына байланысты. PON торы «нүкте - көпнүкте» топологиясында қолданылады P2MP (point-to-multipoint). Бір орталық сымдардан таралуыда мүмкін немесе бүкіл талшықты оптикалық сегменттерденде ағаш тәрізді архитектурасынан ондаған абоненттер таралуы. Бұл жағдайда оптикалық тармақталу ағаш тәрізді сымдар аралығында орнатылады, бүкіл пассивті және қосылу көзін қажет етеді және арнайы орындалады. P2MP топологиясында кәбілді инфоқұрылым оптикалық экономиямен орындалады. Абоненттік сымдар жұмыста желінің орындалуына әсер. PON айрықша архитектуралы: - экономикалық талшықтар активті сымдардын арасында бөлініп тұрады; - орталық сымдардан оптикалық экономия таратып отырады; 47 - жаңа абонент жеңіл түрде іске қосылады және қолайлы жұмыс. Оптикалық тармақталу – бұл пассивті оптикалық көп қосымшаларды береді және оптикалық сәулеленуді бір жаққа бағыттайды және көптеген кері бағыттауларды береді. Кей жағдайларда M шығарылу немесе N шығару нүктесі болуы мүмкін PON желісі 1xN кіріс портта орындалуы мүмкін. PON желісіне арналған екі тармақ орындалады. Көрсетілген жұмыс сипаттамасы тұрақты орындалып отыру қажет. PON-ның орындалу қағидасы. PON негізгі құрылым идеясы – OLT таратқыш модульі арқылы таратылады яғни ақпаратты тарату оны көптеген құрылғылар тарататын ONU қабылдағышы арқылы таратуға болады Тікелей ағым. Тікелей ағым оптикалық сигналдардың жоғары жиіліктерінде болады. Әрбір ONU, ағым деп есептейміз және соған байланысты ақпарат ағымы деп қарастырамыз (11.2 сурет). Демультиплексорді фактілермен бөліп қарастырамыз. Кері ағым. ONU барлық абоненттік сымдар кері байланысқа беріледі және сол қалпында толқын ұзындығы сақталады сонымен қатар уақыттармен бөлініп отырады TDMA (time division multiple access). ONU барлығына индивидуалды тізімде орындалады және ONU OLT-қа ауысады. Бұл TDMA MAC шешімін шешеді. 11.2 сурет – PON архитектурасының негізгі элементтері және ісәрекетену қағидалары |