Қош бол, сүйікті әліппе!

FTTx базасындағы рұқсат беруді құру

Заманауи қолданылып жатқан технологиялар экономикалық тиімсіз және өсіп келе жатқан талаптарды қанағаттандыра алмағандықтан өзге технологияларды қолдануға тура келеді. Олардың бірі – FTTx (Fiber To The ... – «дейін талшық») оптикалық талшықты белгіленген жерге дейін рұқсат ету желісін құру технологиясы. FTTx технологиясы жаңа болмасада, кең қолданысқа ие.

FTTx технологиясын құруда бірнеше нұсқалар бар:

FTTH – Fiber To The Home (талшықты пәтерге дейін);

FTTB – Fiber To The Building (талшықты ғимаратқа дейін),

Бұл технологиялардың аздаған айырмашылығы бар FTTH және FTTB технологияларының көшірмелері:

FTTO – Fiber To The Office (талшықты офиске дейін);

FTTC – Fiber To The Curb (талшықты кабельдік шкафқа дейін);

FTTCab – Fiber To The Cabinet (FTTC аналогы);

FTTR – Fiber To The Remote (талшықты қашықтықтағы модульге, концентраторға дейін тарту);

FTTOpt – Fiber To The Optimum (талшықты оптимальды нүктеге дейін тарту);

FTTP – Fiber To The Premises (талшықты абонент нүктесіне дейін);

FITB (Fiber In The Building) концепциясын ерекше атап өткен жөн ғимарат ішіндегі таралуы.

Инфрақұрылымы – қонақ үй, дәрігерлік пункт, мейрамханадан тұрады. Бекет қызметкерлері халықаралық Өскемен қаласының әуежайында әуе көлігімен тасмалданатын жүктер мен көлік құралдарына, жеке тұлғаларға кедендік ресімдеу мен кедендік бақылауды жүзеге асырады. Әуежай – әуе көлігі құралдарымен тұрақты түрде жолаушыларды, жүк пен пошта тасымалдауды қамтамасыз етуге арналған кәсіпорын. Әуежайдың орнын таңдағанда оның қалаға қатынауға ыңғайлы болуы, қалада шуды көбейтпеу мақсатында едәуір қашықтыққа салынатыны белгілі, біздің әуежай Өскемен қаласының салтүстік-батыс бөлігінен 11 км қашықтықта орналасқан. Ал әуежайдың қызмет көрсету-техникалық аймағына жолаушылар кешені (аэровокзал, аэровокзал алаңы, перрондар, қонақ үй.),радионавигациялықжәне ұшақтарға техникалық қызмет көрсететін тағы басқа ғимараттар, сондай-ақ жүк тиеу және түсіру кешені жатады. Бұл халықаралық әуежай екінші санатқа жатады, Ил-76(151,5 т),Ту-154,Ту-134,Як-42,Ан-12,Ил-18,Airbus A320 типті әуе ұшақтарына қызмет етеді [6]. Әуежай радиолокатормен, автоматты радиотехникалық құралдармен, жарық сигналы жүйесімен,навигациялық құрылғылармен жабдықталған.

Сурет 1 FTTH, FTTB базасындағы ғимаратқа оптика жүргізу [1].

Сурет 2 FTTН базасындағы коттедж [1].

FTTх нұсқаларының бірі болып FTTB табылады. Байланыс операторлары FTTB желісін тек үлкен қалаларда ғана таратады, бірақ болашақта барлық жергілікті жерлерді қамтиды. FTTB желісінде, FTTH желісіндегі сияқты қымбат тұратын көп мөлшердегі талшықтар қолданылмайды.

Сурет 3 FTTB базасындағы рұқсат етуді құру [2].

FTTх нұсқаларының келесі түрі болып FTTH саналады. FTTH айтып өткеніміздей оптикалық талшықты пәтерге дейін немесе пайдаланушының жеке үйіне дейін тарту. FTTH желісін құрудың екі түрі бар: Ethernet базасында және PON базасында.

Сурет 4 FTTH базасында рұқсат беруді құру [2].

Келесі маңызды құрылым болып Ethernet базасында құруды қарастырайық. Мультисервистік Ethernet – әмбебап қолданыстағы құрылғылар оператордың пайдасын көбейтеді. Оптоталшықты желідегі инфрақұрылымдық элементтердің арзандығы және көп көлемдегі ақпаратты жіберудегі шектеусіз мүмкіндіктері пайдаланушыға сапалы клиенттік қызмет көрсетеді және абоненттің телефондық байланысты қолданардағы, Интернетке рұқсат етуін және видеопрограммаларды көрудегі қажеттіліктерін өтейді.

Ethernet FTTH базасын құруда сымның коммутациясында оптикалық порттар мен оптикалық трансиверлерлері бар коммутаторлар қолданылады. Коммутаторлар не «сақина» тәріздес Ethernet (GE немесе 10GE), не «жұлдыз» тәріздес топологиясында жиналып ғимараттың ең жоғарғы қабатында орналасады. Коммутатор портына пайдаланушылардың құрылғылары қосылады. Ethernet FTTH кемшіліктеріне өткізу жолағының тарлығы және масштабтаудың аз мүмкіншіліктерін жатқызуға болады. Абонент территориясында (пәтерде немесе коттеджде) CPE (Customer Premise Equipment) құрылғысы қолданылады.

Сурет 5 Ethernet базасындағы FTTH желісі [3].

1.3 PON базасында рұқсат беруді құру

PON пассивті оптикалық желі базасындағы қызметті қолданар кезде, FTTH желісіндегі оптоталшықты сым абоненттерге, бөліну коэффициенті 1:2 ден 1:128 дейін, пассивті оптикалық таратқыш (сплиттер) арқылы таралады.

Стандартты PON оптикалық желісінде байланыс провайдер жағынан OLT (Optical Line Terminal), ал абоненттік құрылғы ретінде ONT (Optical Network Terminal) қолданылады.

ONT құрылғысы, Ethernet базасында қолданылатын СРЕ құрылғысынан күрделі. Кеңжолақты рұқсат беру мен сервистерді қолдау функциясынан басқа, ONT қосымша келесі функцияларды қолдайды:

PON рұқсат етуін басқару хаттамасы;

Пакеттік режимдегі лазерлер (burst-mode lasers), ONT ақпарат тарату тек OLT терминалымен танылған уақыт үзіндісінде қамтамасыз етеді;

Жоғарылатылған сигнал қуаты (бөлгіштердегі жоғалтуларды ескеру керек);

Шифрлау;

Жоғарғы өнімділік;

Бұл қосымша функциялар ONT құрылғы бағасын арттырады.

Кабельдік телевидение және телекоммуникациялық желілері, бұрыннан қолданыста алшақ, қазірде бір біріне жақындауда. Осыған дейінгі қолданыста болған осы желілердің, яғни телефондық, телевизиялық және интернеттің жеке жеке абонентке дейін жетуін бір мультисервистік желімен жетуін салыстырайық.

Кеңжолақты рұқсат берудің үлкен қалаларда кең таралуы, ақпарат сақтау құрылғыларының арзандауы, қымбат емес IP-интерфейсі бар видеокамералардың пайда болуы, видеопротоколдарды тарату технологиялардың дамуы, кодталған видеосигналдарды (MPEG-2 немесе MPEG-4) Ethernet желілері арқылы таратуға арналған, операторлардың IPTV жүйесінің кірістірілуіне әкеліп соқтырады.

Перспективті технология және құруға арналған осындай мультисервистік желінің негізі PON технологиясы болып табылады.

Құрылымына байланысты кез келген пассивті оптикалық желі үш негізгі элементтерден тұрады: станциондық терминал OLT (орталық түйін OLT (Optical Line Terminal) – шасси, орталық офисте орналасқан, магистральдік желіден келетін ақпарат ағымын қабылдап абоненттік терминалдарға EPON талы арқылы бөліп береді), пассивтік оптикалық сплиттерден және абоненттік терминал ONT (ONU терминалы (Optical Network Unit) немесе ONT (Optical Network Terminal) – желілік Ethernet маршрутизаторы, PON талына қосылуға мүмкіндік беретін интерфейсі бар. Бір OLT қабылдау-тарату модуліне қосылған, абоненттік түйіннің саны, қуаттың диапазоны мен қабылдау-тарату аппаратының максималды жыдамдығына байланысты көп болуы мүмкін. Бұл принциптің құрылуы келесідей. Шассиға қосылған терминалдар саны қуаттың бюджетіне және қабылдағыш-таратқыш аппараттың максималды жылдамдығына байланысты шектеледі.). OLT терминалы PON желісінің сыртқы желілермен байланысын орнатады, сплиттерлер оптикалық сигналдардың PON участкелік трактісінде таралуды қамтамасыз етеді (оптикалық таратылу – оптикалық шағылудың ағымын бір бағытқа бағыттайды және бірнеше ағымдарды біріктіріп кері бағытта жібереді. PON желілерінде көп жағдайда бір кіріс порты бар 1хN таратылуын қолданады; 2хN таратылулары талшықты резервтеу жүйесінде қолданылуы мүмкін), ал ONT абонент жағынан әрекет ететін барлық интерфейстері бар.

Сурет 6 PON базасындағы FTTH желісі [3].

PON (пассивті оптикалық желі) – бұл тез дамушы, оптикалық талшықпен кеңжолақты мультисервистік рұқсат берудегі перспективті технологиялардың жанұясы. PON технологиясының міндеті аты айтып отырғандай, оның тарату желісі активты құрылғыларсыз құралады: оптикалық сигнал бірталшықты оптикалық линиялық байланыста пассивті оптикалық қуатты таратқыштардың – сплиттердің көмегімен таралады.

PON архитектурасының негізінде, «нүкте-көпнүкте» (point-to-multipoint) логикалық топологиясы жатыр. Орталық түйіннің бір портына оншақты абонентті шарпитын толық оптоталшықты сегментті қосуға болады. Пассивті оптикалық таратулар түйін арасында ғана орнатылып, қызмет керсетуді және қорек көзін талап етпейді.

PON архитектурасының негізгі идеясына бір ғана қабылдағыш-таратқыш модульдің OLT бірнеше абоненттік құрылғылар ONT ақпарат жіберіп, ақпарат алу болып табылады.

Қазіргі пайдаланушылардың Интернет жылдамдығына деген сұранысы өсіп келе жатқаны жаналық емес. Үлкен қалаларда 10 Мбит/с жай ғана жылдамдық екені белгілі. Бұған себеп болатын жайттарда өзгермейді, дыбыс және видео, мультимедиа, телевидение, ақпарат жіберу.

PON құрылымының элементтері

PON желісі бірнеше элементтерден тұрады – байланыс түйініндегі коммутатор, абонент жақтағы модемдер мен желі түйініндегі пассивті сплиттер мен байланыс линиясы. Әр модемге коммутатордан келген барлық пакеттер түседі, ақпарат тарату уақытында кадрлардың уақытша мультиплексирлауы қолданылады. PON технологиясының жақсы жағына:

– активті құрылғылардың максимальды қолданылуы;

– кабельді инфрақұрылымның минимизациясы;

– қызмет көрсетудің арзандығы;

– кабельдік телевидениемен байланысу мүмкіндігі;

– абоненттік порттардың жоғарғы тығыздығы.

Технологияны талқылау барысында оның ерекшеліктерін ескере кеткен жөн, әсіресе «нүкте-нүкте» түйінімен салыстырғанда: абоненттер арасында бөлінетін өткізу жолағы, қауіпсіздік жағынан жалпы орта клиентке келмеуі мүмкін, пассивті сплиттерлер оптикалық линияның диагностикасын қиындатады, бір құрылғының істен шығуы басқа құрылғылардың жұмысына жағымсыз әсер етуі.

Ақпаратты қорғау мақсатында барлық таратылатын пакеттерге (AES128) шифры қолданылуы мүмкін. Басқа стандарттар өзіндік жылдамдығымен және құрылғының өзгешелігімен ерекшеленеді. Бір коммутаторға екі абонент өзара бір-бірімен ақпарат алмаса алмайды, абонент арасындағы ақпарат тек GEPON коммутаторы арқылы жеткізіледі, ол өз жағынан жоғарғы ағында 1310 нм, ал төменгі ағында 1490 нм ақпарат ағынын күшейтіп, таратады. Қауіпсіздік мақсатындағы тағы бір жақсы жағы, ақпарат ұрлауға қиындық туындататын, линияда пассивті құрылғыны қолдану. Коммутатордың бір талшығына (бір портына) 32 немесе тіпті 64 абонент қосыла алады. Ақпарат таратудың жалпы (абоненттер арасында бөлінетін) жылдамдығы 1,25 Гбит/с құрайды. Бүгінде бұл технологияның екі стандарты яғни GePON және GPON стандарттарын қолдану қалыптасқан. GePON (Gigabit ethernet PON) 1Гбит/c шамасына тең болатын ақпарат алмасу жылдамдығын ұсынады және Оңтүстік-шығыс Азия мемлекеттерінде аса жоғары тартылымға ие. GPON (Gigabit PON) 2.5 Гбит/с жылдамдықпен қамтамасыз етеді, және Еурпоа мен Америкада көптеп қолданысқа ие

Кесте 2

PON стандарттары [3]

Қабылдау мен таратуға әртүрлі толқын ұзындықтағы лазерлер қолданылады – 1940 нм тарату және 1310 нм қабылдау үшін. Қажет болған жағдайда арнаға, 1550 нм-де лазермен модульденетін аналогты кабельді теледидарлық (100 және одан көп) арнаны қосады. Нақтылы желінің сызбасына және құрылғының қолдану тәуелділігіне байланысты, арнаның жалпы тартылуы 20 км дейін алады.

Кабель коммутатордың портынан тал тәріздес тартылады. Түйінде орналасқан сплиттерлер электр көзін, жөндеу және басқару, термошкаф талап етпейді, сонымен қатар бағасы арзан және шағын көлемде. Оларды дайын телефон таратқыш шкафына қоюға мүмкіндік береді.

Қарапайым аяқтағыш құрылғығы өзінде орнатылған МАС-адрестік фильтрымен оптика-кабель конвертері болып табылады. Телевидение мақсатында қолданса, модем ішіне тағы бір қабылдағыш орнатады, ал теледидарға қарапайым жоғарғы жиіліктегі кабель қосылады.

ZyXEL компаниясы бүгінде EPON стандартында жүмыс жасайтын құрылғыны (IEEE 802.3ah) шығарды, тағы да ол GEPON атымен аталады.

Қазір құрылғы бірнеше проектілерге қатысуда және де бүкіл Қазақстан бойынша провайдерлер тестілеу үстінде. Ақпаратты қорғау мақсатында барлық таратылатын пакеттерге (AES128) шифры қолданылуы мүмкін. Басқа стандарттар өзіндік жылдамдығымен және құрылғының өзгешелігімен ерекшеленеді. Бір коммутаторға екі абонент өзара бір-бірімен ақпарат алмаса алмайды, абонент арасындағы ақпарат тек GEPON коммутаторы арқылы жеткізіледі, ол өз жағынан жоғарғы ағында 1310 нм, ал төменгі ағында 1490 нм-дегі ақпарат ағынын күшейтіп, таратады. Қауіпсіздік мақсатындағы тағы бір жақсы жағы, ақпарат ұрлауға қиындық туындататын, линияда пассивті құрылғыны қолдану.

Коммутатордың бір талшығына (бір портына) 32 немесе тіпті 64 абонент қосыла алады. Ақпарат таратудың жалпы (абоненттер арасында бөлінетін) жылдамдығы 1,25 Гбит/с құрайды.

1.5 PON технологиясында жобалау құрылғыларын анықтау

Қазіргі уақытта кем дегенде он екі өндіруші компаниялар PON өнімдерін іске асырады. Олардың ішіндегі ең қол жетімдісі – Alcatel, Lucent, Marconi және Fujitsu. Алайда, ең көп жетістікке жетіп отырған екі жаңа компания – UT Starcom және Terawave

Жаңа технологияның сұранысының артуына байланысты, UT Starcom өндіруші компаниялардың москвалық өкілдері Olen ComElectronics компаниясының мамандары осы компанияларлың соңғы зерттеулерін ұсынды. Ол EPON BBS 4000+ концентраторлары. Бұл концентраторлар 64 терминалдық құрылғылар арасындағы трафикті бір GEPON интерфейсте 10 Гбит/с жылдамдықпен тарата алады. Соның арқасында, 9U корпусының концентраторлары 1408 абоненті жедел түрде атқара алады және ONU сериясындағы UT Starcom оптикалық терминалдық құрылғылармен біріге отырып, Ethernet технологиясы базасында қол жетімді желі үшін нақты шешім болып табылады.

PASSIVE OPTICAL NETWORK ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ НЕГІЗГІ СТАНДАРТТАРЫ – GPON ЖӘНЕ GEPON СТАНДАРТТАРЫН ЗЕРТТЕУ

2. GEPON және GPON технологияларын салыстыру

Қазіргі таңда PON екі технологиясы көп сұранысты қажет етіп отыр. Олар: GPON (Gigabit PON) – ITUG.984; GEPON (Gigabit Ethernet PON) – IEE 802.3ah.

Бұл екі технолгогияның негізгі сипаттамаларына тоқталып өтейік. Біріншіден, мәлімет ағындарының таратылу жылдамдықтары (DownStream, DS) GPON-да: 2.5G, 1.25G GEPON технологиясында. Сондай-ақ кадрлардың құрылымымен ерекшеленеді: GEPON технологиясында Ethernet өте жақын, ал GPON технологиясында ол аса күрделене түседі және SDH аса жақын.

PON тағы бір түрі Turbo GEPON. Бұл стандартталмаған технология (оның негізінде IEEE 802.3ah стандарты жатыр). GEPON айырмашылығы кеңейтілген DS жолағы 2.5G шамасында.

GEPON технологиясында Ethernet пакеттері бастапқы күйінде PON желісімен таратылады. GPON желісінде мәліметтерді тарату үшін инкапсуляцияның екі деңгейі қажет етіледі. Біріншіден, телефондық желілердің ақпаратты ағындары (TDM, E1/T1) мен Ethernet кадрлары GEM (GTC Encapsulation Method) кадрында «оралады», Бұл кадрлар GFP (Generic Frame Procedure, ITU-TG.7401) тәрізді форматта болады және пайдалы кернеудің айнымалы ұзындығына ие. Екіншіден, ATM ұяшықтары мен GEM кадрлары бірігіп GTC кадрына инкапсуляцияланады, нәтижесінде PON желісі бойымен таратылады. GEM технологиясында кадрлардың фрагментациясы орын алады, ал бұл GEPON технологиясына кіріктірілмеген. Бұл өткізу жолағының қолданылу тиімділігін кемітеді. Технологияларды салыстыра келе негізгілерін кестеде атап өтсек:

Кесте 5 – Екі технологияның негізгі сипаттамалары [5]

Кесте 5 жалғасы

770 ₸ - Сатып алу

Материал ұнаса әріптестеріңізбен бөлісіңіз

Ватсапта бөлісу Телеграммда бөлісу Фейсбукта бөлісу Сілтемені көшіру

Ресми байқаулар тізімі

Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз!

Тізімді көру

Материал іздеу

Сіз үшін 400 000 ұстаздардың еңбегі мен тәжірибесін біріктіріп, ең үлкен материалдар базасын жасадық. Төменде пәніңізді белгілеп, керек материалды алып сабағыңызға қолдана аласыз

Барлығы 663 959 материал жиналған

Пән

• Жүктелуде...

Бағыт

• Жүктелуде...

Сынып

• Жүктелуде...

Іздеу

Осы аптаның ең үздік материалдары

Педагогтардың біліктілігін арттыру курстары

Аттестацияда (ПББ) 100% келетін
тақырыптармен дайындаймыз

Аттестацияда (ПББ) келетін тақырыптар бойынша жасалған тесттермен дайындалып, бізбен бірге тестілеуден оңай өтесіз

Өткен жылы бізбен дайындалған ұстаздар 50/50 жинап рекорд жасады

Толығырақ