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PON技术 - 无源光网络

扩大互联网服务消费者群体，相应地，宽带网络用户需要引进新技术。数据传输手段应定期增加通信线路的容量，从而迫使服务公司更新传输信息通道。但是，除了传输数据量的增长之外，还存在其他问题，这些问题在维护更大规模网络和扩大最终用户需求范围的成本上升。聚合电信系统特性优化的方法之一是PON技术，这也可以保持网络的潜力，进一步扩大其容量和功能。

光纤和PON技术

新的发展促进了数据传输信息网络的技术组织和进一步运行，但这主要是由于传统光线路的优点。即使在今天，随着高科技材料的引进，继续使用基于老化电话对和xDSL设施的渠道。很明显，这些元素的接入网络在光纤同轴线路上的效率明显下降，也不能被视为当今标准的生产力。

传统网络和无线通信信道的替代方案早就是光纤。但如果在敷设这些电缆之前，许多组织是不可能完成的任务，那么今天的光学部件已经变得更加易于使用实际上，以前，光纤用于普通用户，包括以太网。下一个发展阶段是基于Micro-SDH架构的电信网络，开创了基本的新解决方案。在这个系统中，PON网络的概念已经发现了它的应用。

网络标准化

在1990年代，第一个使技术标准化的企图已经恢复，当时一组电信公司开始实行多路访问单一无源光纤的想法。因此，该组织被命名为FSAN，将网络设备的运营商和制造商聚集在一起。 FSAN的主要目标是为PON硬件的开发创建一个具有一般建议和要求的软件包，以便设备制造商和提供商能够在同一个部分工作。迄今为止，基于PON技术的无源通信线路按照ITU-T，ATM和ETSI标准进行组织。

网络运行原理

PON思想的主要特点是基础设施运行在一个模块的基础上，负责接收和发送数据的功能。该组件位于OLT系统的中心节点，允许大量用户提供信息流。最终的接收机是一个ONT设备，它又作为一个发射机。连接到中央接收和发送单元的用户点的数量仅取决于所使用的PON设备的功率和最大速度。技术原则上并不限制网络参与者的数量，但是为了最佳利用资源，电信项目开发人员仍然会根据特定网络的配置设置某些障碍。信息流从中央接收发送模块向用户单元的传输在1550nm的波长下进行。相反，从消费者设备到OLT点的反向数据流以约1310nm的波长传输。这些流程应单独考虑。

向前和向后的流动

来自网络的中央模块的主（即直接）流是指广播。这意味着光线路分段总数据流，分配地址字段。因此，每个用户设备“只读”专门针对它的信息。这种数据分配原理可以称为多路分解器。

反过来，反向流使用一行来广播来自连接到网络的所有订户的数据。这是如何使用具有时间分配的多路访问方案。为了排除来自多个信息接收节点的信号的可能性，每个用户的设备具有其自己的用于与延迟校正进行数据交换的单独调度。 PON接收技术在接收发射模块与终端用户的交互方面是一个普遍的原则。然而，网络布局的配置可能具有不同的拓扑。

点到点拓扑

在这种情况下，使用P2P系统，其可以针对通用标准执行，并且对于涉及例如使用光学设备的特定项目而言。在用户点的数据安全性方面，这种互联网连接为这种网络提供了最大的安全性。然而，分别对每个用户铺设光线路，因此组织这样的信道的成本显着增加。在某些方面，这不是一般的，而是一个单独的网络，尽管用户节点运行的中心也可以为其他用户提供服务。一般来说，这种方法适合大型用户使用，他们在线路安全方面特别重要。

拓扑“环”

该方案基于SDH配置，最好部署在骨干网中。相反，环形光线路在接入网络的操作中效率较低。因此，组织城市高速公路时，节点位于项目开发阶段，但接入网不提供预先估计用户节点数量的机会。

鉴于偶尔临时和领土连接的用户，环路方案可能相当复杂。实际上，这种配置常常变成具有许多分支的断路。当新用户的引入通过现有细分市场的突破进行时，就会发生这种情况。例如，可以在通信线路中形成环路，其被组合在一条线路中。结果，出现了“破损”电缆，这在运行过程中降低了网络的可靠性。

EPON架构的特点

构建PON网络的第一次尝试是将消费者覆盖以太网技术的程度近似于2000年。开发网络形成原理的平台是EPON架构，作为主要标准，引入了IEEE规范，在此基础上为组织开发了单独的解决方案网络PON。例如，EFMC技术使用双绞线对服务于点对点拓扑。但是今天这个系统实际上并不用于与光纤的转换。作为替代方案，更有希望的领域仍然是基于ADSL的技术。

目前的形式， EPON 标准是通过几种连接方案实现的，但其实施的主要条件是使用光纤。除了使用不同的配置，根据EPON标准的PON连接技术还提供了使用某些光收发器选项的可能性。

GPON架构特性

GPON架构允许基于APON标准实现接入网络。在基础设施组织过程中，实践中增加网络带宽，为创造更有效的应用转移创造条件。 GPON是一种可扩展的帧结构，允许用户以高达2.5 Gbit / s的信息流速为用户提供服务。在这种情况下，反向和直接流可以在一个和不同的高速模式下工作。此外，GPON配置中的接入网络可以为传输同步协议提供任何封装，无论服务如何。如果在SDH中，只能实现频段的静态划分，GPON结构中的新GFP协议，同时保留SDH帧的特性，可以实现频段的动态分配。

技术优势

光纤在PON方案中的主要优点是中央接收机与发射机与用户之间缺乏中间环节，经济性，易连接性和易维护性。在很大程度上，这些优势是由于网络的合理组织。例如，直接提供因特网连接，因此相邻用户设备之一的故障不以任何方式影响其性能。虽然用户阵列当然是通过连接到一个中央模块而联合在一起的，所有基础设施参与者的服务质量依赖于它。我们还应该考虑树形拓扑P2MP，使光通道最大化。由于信息传输和传输线的经济性分配，无论用户单元的位置如何，都可以确保网络的效率。同时，可以输入新的用户，而不会对现有结构进行任何改变。

PON网络的缺点

这种技术的广泛使用仍然受到几个重要因素的阻碍。首先，这是系统的复杂性。这种网络的运营优势只有在质量项目的初始实施考虑到各种技术细微差别时才能得到保证。有时出路的方式是接入技术PON，它提供了一种简单的类型方案的组织。但在这种情况下，有必要为另一个缺点做准备 - 缺乏保留的可能性。

网络测试

当网络方案初步发展的各个阶段完成并实施技术活动时，专家将开始对基础设施进行测试。高质量网络的主要指标之一就是衰减在线。为了分析频道是否存在问题区域，使用光学测试仪。所有测量都是使用多路复用器和滤波器在有源线上进行的。通常使用光学反射计测试大型电信网络。但是这样的设备需要用户的特殊训练，更不用说专家小组来处理反射图的解释了。

结论

随着向新技术过渡的所有复杂性，提供电信服务的公司正在迅速开发真正有效的解决方案。包括PON技术在内的光纤系统的技术性能逐渐普及不安。例如，“Rostelecom”早在2013年开始引入新格式的服务。获得PON光网络的能力首先被列宁格勒地区的居民收到。最有趣的是，服务提供商提供了光纤基础设施，甚至是当地的村庄。实际上，这使得用户不仅可以使用具有互联网接入的电话通信，还可以连接数字电视广播。