PON teknolojisi - pasif optik ağlar

İnternet hizmetlerinin tüketicilerinin izleyici kitlesinin genişlemesi ve buna göre genişbant ağlarının kullanıcıları yeni teknolojilerin kullanımını gerektiriyor. Veri iletim araçları, servis şirketlerini ulaşım bilgi kanallarını güncellemeye zorlayan iletişim hatlarının kapasitesini düzenli olarak artırmalıdır. Ancak, iletilen verilerin hacmindeki artışa ek olarak, daha büyük ağlara hizmet etme ve son kullanıcı gereksinimlerini genişletme maliyetinin artmasıyla ortaya çıkan diğer sorunlar da var. Telekomünikasyon sistemlerinin özelliklerini optimize etmenin yollarından biri de, kapasitelerinin ve işlevselliğin daha da genişletilmesi için ağların potansiyelini korumaya izin veren PON teknolojisidir.

Optik fiber ve PON teknolojisi

Yeni gelişme, veri iletiminin bilgi ağlarının teknik organizasyonunu ve daha da geliştirilmesini kolaylaştırıyor ancak bu, geleneksel optik hatların avantajlarından dolayı sağlanıyor. Günümüzde bile, yüksek teknolojili materyallerin piyasaya sürülmesi ile yaşlanan telefon çiftlerine ve xDSL tesislerine dayalı kanalların kullanımı devam etmektedir. Açıktır ki, bu gibi unsurlardaki erişim ağının, bugünün standartları tarafından verimli bir şey olarak kabul edilemeyen, fiber-koaksiyel hatlar için büyük ölçüde verimlilik kaybedilmesi.

Geleneksel ağlara ve kablosuz iletişim kanallarına bir alternatif uzun zamandır bir optik fiber olmuştur. Ancak, bu tür kablolar döşenmeden önce birçok organizasyon için imkansız bir görevdi, bugün optik bileşenler çok daha erişilebilir hale geldi. Aslında, daha önce fiber, Ethernet de dahil olmak üzere sıradan abonelere hizmet vermek için kullanıldı . Geliştirmenin bir sonraki aşaması, temelde yeni çözümler açan Micro-SDH mimarisi üzerine kurulmuş telekomünikasyon ağıydı. Bu sistemde PON ağları kavramı uygulamasını buldu.

Ağ standardizasyonu

Teknolojiyi standartlaştırmaya yönelik ilk girişimler, 1990'lı yıllarda telekomünikasyon şirketlerinin bir grubunun tek bir pasif optik fibere çoklu erişim fikrini uygulamaya koymasıyla geri döndü. Sonuç olarak, kuruluş, hem operatörleri hem de ağ donanımları üreticilerini bir araya getiren FSAN olarak adlandırıldı. FSAN'ın asıl amacı, ekipman üreticileri ve sağlayıcılarının aynı segmentte birlikte çalışabilmesi için PON donanımının geliştirilmesi için genel tavsiyeler ve gereksinimler içeren bir paket oluşturmaktı. PON teknolojisine dayalı pasif iletişim hatları bugüne kadar ITU-T, ATM ve ETSI standartlarına göre düzenlenmiştir.

Ağ işletimi prensibi

PON fikrinin ana özelliği, altyapının veriyi alma ve iletme işlevlerinden sorumlu olan bir modül temelinde çalışmasıdır. Bu bileşen, OLT sisteminin merkezi düğümünde bulunur ve birçok abone tarafından bilgi akışlarına hizmet etmeye izin verir. Nihai alıcı, aynı zamanda bir verici görevi gören bir ONT cihazdır. Merkezi alıcı ve verici üniteye bağlı abone noktalarının sayısı yalnızca kullanılan PON ekipmanının güç ve maksimum hızına bağlıdır. İlke olarak, teknoloji, ağ katılımcılarının sayısını sınırlamaz, ancak kaynakların optimal kullanımı için telekomünikasyon proje geliştiricileri belirli bir ağın konfigürasyonuna göre halen bazı engelleri yerleştirir. Bilgi akışının, merkezi alıcı-verici modülden abone ünitesine iletilmesi, 1550 nm'lik bir dalga boyunda gerçekleştirilir. Tersine, tüketici aygıtlarından OLT noktasına gelen ters veri akışları, yaklaşık 1310 nm'lik bir dalga boyuyla iletilir. Bu akışlar ayrı olarak düşünülmelidir.

İleri ve Geri Akışlar

Şebekenin merkezi modülünden ana (diğer bir deyişle) doğrudan yayın, yayın anlamına gelir. Bu, optik çizgilerin adres alanlarını tahsis ederek toplam veri akışını segmentlere ayırdığı anlamına gelir. Bu nedenle, her bir abone cihazı yalnızca kendisi için özel olarak tasarlanmış bilgileri "okur". Bu veri dağıtım ilkesi demultiplekser olarak adlandırılabilir.

Buna karşılık ters akım, ağa bağlı tüm abonelerden veri yayınlamak için bir satır kullanır. Zaman paylaşımlı çoklu erişim şeması nasıl kullanılır. Çeşitli bilgi alım düğümlerinden sinyal geçme imkânını ortadan kaldırmak için, her bir abonenin cihazı, gecikme düzeltmesi ile veri değişimi için kendi bireysel programına sahiptir. Bu, PON teknolojisinin alıcı-verici modülün son kullanıcılar ile etkileşimi açısından gerçekleştirildiği genel bir ilkedir. Bununla birlikte, ağ düzeninin konfigürasyonu farklı topolojilere sahip olabilir.

Noktadan noktaya topoloji

Bu durumda, ortak standartlar için ve örneğin optik cihazların kullanımı ile ilgili belirli projeler için gerçekleştirilebilen bir P2P sistemi kullanılır. Abone puanlarının veri güvenliği açısından, bu türden İnternet bağlantısı, bu tür ağlar için mümkün olan en yüksek güvenliği sağlar. Bununla birlikte, her bir kullanıcı için optik hattın döşenmesi ayrı olarak yürütülür, bu nedenle bu tür kanalların düzenlenme maliyeti önemli ölçüde arttırılır. Bazı açılardan, bu genel değildir, ancak bireysel bir ağ olsa da, abone düğümünün bulunduğu merkezi de diğer kullanıcılara hizmet verebilir. Genel olarak, bu yaklaşım, hat güvenlikinde özellikle önemli olan büyük aboneler tarafından kullanılmak için uygundur.

Topoloji "halka"

Bu düzen SDH yapılandırmasına dayanır ve en iyi omurga ağlarında konuşlandırılır. Aksine, halka tipi optik hatlar, erişim ağlarının çalışmasında daha az verimlidir. Dolayısıyla, bir şehir karayolunu organize ederken, düğümlerin düzenlenmesi için alanlar proje geliştirme aşamasında hesaplanır, ancak erişim ağları önceden abone düğümlerinin sayısını tahmin etme fırsatı sağlamaz.

Abonelerin arada bir geçici ve bölgesel bağlantıları göz önüne alındığında, zil şeması oldukça karmaşık olabilir. Uygulamada, bu konfigürasyonlar sıklıkla birçok dal içeren kırık devrelere dönüşür. Bu durum, yeni abone sayısının girilmesi mevcut segmentlerin kesilmesi yoluyla gerçekleştirildiğinde gerçekleşir. Örneğin, iletim hattında, tek bir telle birleştirilen ilmekler oluşturulabilir. Sonuç olarak, çalışma sürecinde ağın güvenilirliğini azaltan "kırık" kablolar görünür.

EPON mimarisi özellikleri

Tüketicilerin Ethernet teknolojisine kadar olan kapsamına yaklaşık olarak yaklaşan bir PON ağı kurmaya yönelik ilk girişimler 2000 yılında yapılmıştır. Ağ oluşturma prensiplerini geliştirme platformu, EPON mimarisi idi ve ana standart olarak, IEEE spesifikasyonu, kuruluş için hangi ayrı çözümler temelinde sunuldu Ağlar PON. Örneğin, EFMC teknolojisi noktadan noktaya topolojiye bükülmüş bir bakır çifti kullanıyordu. Fakat günümüzde bu sistem optik fibere geçişi ile bağlantılı olarak pratik olarak kullanılmamaktadır. Alternatif olarak, daha umut verici alanlar hala ADSL tabanlı teknolojilerdir.

Mevcut formda, EPON standardı çeşitli bağlantı şemaları ile uygulanmaktadır, ancak uygulanması için ana koşul fiber kullanımıdır. Farklı konfigürasyonların kullanımına ek olarak, EPON standardına göre PON bağlantı teknolojisi de bazı optik alıcı verici seçeneklerini kullanma olanağı sağlar.

GPON Mimarisi Özellikleri

GPON mimarisi, APON standardına dayalı erişim ağlarının uygulanmasına izin verir. Altyapı organizasyonu sürecinde, ağ bant genişliğini arttırmanın yanı sıra, uygulamaların daha etkin aktarımı için koşullar yaratmak için de uygulanmaktadır. GPON, kullanıcıların 2,5 Gbit / s'e kadar bilgi akış hızında abonelere hizmet etmelerini sağlayan ölçeklenebilir bir çerçeve yapısıdır. Bu durumda, ters ve doğrudan akışlar hem bir hem de farklı yüksek hızlı modlarla çalışabilir. Buna ek olarak, GPON yapılandırmasındaki erişim ağı, hizmetten bağımsız olarak aktarım senkron protokolüne herhangi bir kapsülleme sağlayabilir. SDH'de bantların yalnızca statik bölünmesini sağlamak mümkünse, GPON yapısındaki yeni GFP protokolü SDH çerçevesinin özelliklerini korurken bantların dinamik olarak tahsis edilmesini sağlar.

Teknoloji avantajları

PON şemasında optik fiberlerin ana avantajları arasında, merkezi alıcı-verici ve aboneler arasındaki ekonomik bağlantı eksikliği, ekonomiklik, bağlantı kolaylığı ve bakım kolaylığı yer almaktadır. Bu avantajlar büyük oranda şebekelerin rasyonel organizasyonundan kaynaklanmaktadır. Örneğin, doğrudan bir İnternet bağlantısı sağlandığından, bitişik abone cihazlarından birinin başarısızlığı performansını hiçbir şekilde etkilemez. Her ne kadar kullanıcı dizisi tabii ki, tüm altyapı katılımcılarının hizmet kalitesinin bağlı olduğu bir merkezi modül ile bağlantı kurmakla birlikte birleşti. Optik kanalları maksimuma çıkaran P2MP ağaç topolojisi de göz önüne alınmalıdır. Bilgi iletim hatlarının ve iletim hatlarının ekonomik dağılımı sayesinde, bu yapılandırma, abonelerin bulunduğu yere bakılmaksızın ağın verimliliğini sağlar. Aynı zamanda, mevcut yapıda radikal değişiklikler yapılmaksızın yeni kullanıcılar girilebilir.

PON ağının dezavantajları

Bu teknolojinin geniş bir kullanımı birkaç önemli faktör tarafından engellenmektedir. Öncelikle, sistemin karmaşıklığı budur. Bu tip bir ağın operasyonel avantajları, yalnızca kaliteli bir projenin ilk uygulaması çeşitli teknik nüansları hesaba katarsa sağlanabilir. Bazen durumdan çıkış yolu, basit bir tipolojik planın düzenlenmesini sağlayan erişim teknolojisi PON'dur. Fakat bu durumda, başka bir eksikliğe - hazırda tutulma ihtimalinin olmamasına - hazırlanmak gerekir.

Ağ testi

Şebeke planının ilk gelişmesinin tüm aşamalarının tamamlanması ve teknik faaliyetlerin uygulanmasıyla, uzmanlar altyapıyı test etmeye başlarlar. Yüksek kaliteli bir ağın başlıca göstergelerinden biri, hattaki zayıflamadır. Sorunlu bölgelerin varlığı için kanalı analiz etmek için optik test cihazları kullanılır. Tüm ölçümler, çoklayıcılar ve filtreler kullanılarak etkin hatta yapılır. Büyük ölçekli bir telekomünikasyon ağı genellikle optik refraktometreler kullanılarak test edilir. Ancak, bu tür ekipman kullanıcıların özel eğitim gerektirir, reflektogramların yorumlanmasının uzman gruplar tarafından ele alınması gerekliliğinden bahsetmemelidir.

Sonuç

Yeni teknolojilere geçişteki tüm karmaşıklıkla telekomünikasyon hizmetleri sunan şirketler hızlı bir şekilde etkili çözümler üretiyor. PON teknolojisini içeren fiber optik sistemlerin teknik performansında tedricen yayıldı ve huzursuz oldu. Örneğin "Rostelecom", 2013 yılının başlarında yeni bir formatın hizmetlerine girmeye başladı. PON optik ağlarının yeteneklerine erişim ilk olarak Leningrad bölgesinin sakinleri tarafından alındı. En ilginci şey, servis sağlayıcı fiber optik altyapı sağladı, hatta yerel köyler. Uygulamada bu, abonelerin yalnızca İnternet erişimi olan telefon iletişimini değil aynı zamanda dijital televizyon yayıncılığına bağlanmalarını da sağladı.