GPON (Gigabit Passive Optical Network) je efektívna technológia optického prístupu, ktorá sa primárne skladá z dvoch základných zariadení: OLT (Optical Line Terminal) a ONT (Optical Network Terminal). Ich funkcie v koncovej sieti optických liniek sú nasledovné:
OLT (optický linkový terminál)
OLT je zariadenie nasadené v centrále poskytovateľa služieb. Medzi jeho hlavné funkcie patrí:
1. Opticko-elektrická konverzia: OLT konvertuje elektrické signály z chrbticovej alebo metropolitnej siete na optické signály a posiela ich do ONT cez sieť PON.
2. Správa šírky pásma: OLT prideľuje šírku pásma každému používateľovi, pričom podporuje dynamické prideľovanie šírky pásma (DBA) na zlepšenie využitia šírky pásma.
3. Agregácia a presmerovanie prevádzky: Zhromažďuje upstream prevádzku z každého ONT a preposiela ju do siete vyššej vrstvy, pričom distribuuje prenos zo siete vyššej vrstvy do každého ONT.
4. QoS (Quality of Service): OLT poskytuje rôzne mechanizmy QoS na zabezpečenie toho, aby rôzne typy údajov mali rôzne priority a záruky šírky pásma.
5. Správa siete: Prostredníctvom systému správy siete (NMS) OLT konfiguruje, monitoruje a udržiava celú sieť PON, vrátane detekcie porúch a monitorovania výkonu.
6. Bezpečnostné funkcie: OLT poskytuje šifrovanie údajov a autentifikáciu používateľov na zaistenie bezpečnosti sieťovej komunikácie.
ONT (optický sieťový terminál)
ONT je zariadenie nasadené v priestoroch používateľa. Medzi jeho hlavné funkcie patrí:
1. Opticko-elektrická konverzia: ONT konvertuje optické signály odosielané OLT na elektrické signály pre používateľské zariadenia (ako sú počítače, televízory atď.) a konvertuje elektrické signály odosielané používateľskými zariadeniami späť na optické signály, ktoré sa majú odoslať do OLT.
2. Prístup k službám: Podporuje prístup k rôznym užívateľským službám, ako je prístup na internet, IPTV, VoIP atď., prostredníctvom ethernetových rozhraní alebo Wi-Fi.
3. Kontrola šírky pásma: Riadi využitie šírky pásma na strane užívateľa na základe stratégie prideľovania šírky pásma OLT.
4. Miestna správa: Poskytuje rozhrania lokálnej správy, ktoré používateľom umožňujú vykonávať základnú konfiguráciu a údržbu prostredníctvom webového rozhrania alebo rozhrania príkazového riadka.
5. QoS (Quality of Service): Podporuje základné funkcie QoS na zabezpečenie kvality rôznych služieb na strane užívateľa.
6. Bezpečnostné funkcie: Podporuje autentifikáciu používateľa a šifrovanie údajov na zaistenie bezpečnosti používateľských údajov.
Vlastnosti a výhody sietí GPON
● Vysoká šírka pásma: GPON poskytuje symetrický alebo asymetrický vysokorýchlostný dátový prenos, zvyčajne so šírkou pásma smerom nadol 2,5 Gb/s a smerom nahor 1,25 Gb/s.
● Pokrytie na veľké vzdialenosti: GPON podporuje maximálny dosah pokrytia 20 kilometrov, vďaka čomu je vhodný na rozsiahle pokrytie v mestských, prímestských a odľahlých oblastiach.
● Efektívne využitie zdrojov optických vlákien: GPON využíva architektúru typu point-to-multipoint pomocou rozdeľovačov na distribúciu jedného vlákna viacerým používateľom, čím sa výrazne znižujú náklady na zdroje vlákien.
● Flexibilná podpora služieb: GPON môže podporovať rôzne služby vrátane dátových, video a hlasových služieb, ktoré spĺňajú rôznorodé potreby domácich aj firemných používateľov.
Porovnanie medzi OLT a ONT
OLT (optický linkový terminál)
● Funkcia: OLT je základným zariadením v systéme GPON (Gigabit Passive Optical Network), ktorý sa nachádza v centrále poskytovateľa služieb (CO). Komunikuje s viacerými ONT (Optical Network Terminals), riadi a riadi celú sieť PON a posiela signály z ONT do chrbticovej siete poskytovateľa služieb.
● Umiestnenie: Zvyčajne sa nachádza v dátovom centre alebo v zariadení poskytovateľa služieb.
● Hlavné úlohy:
1. Pridelenie šírky pásma
2. Poskytovanie dátových, hlasových a video služieb
3. Správa a údržba siete PON
4. Prepojenie s jadrovou sieťou
ONT (optický sieťový terminál)
● Funkcia: ONT je koncové zariadenie v systéme GPON, ktoré sa nachádza na strane užívateľa. Prevádza optické signály na elektrické signály, ktoré môžu používať používateľské zariadenia, ako sú Ethernet, Wi-Fi alebo telefónne signály.
● Umiestnenie: Inštaluje sa doma alebo v kancelárii koncového používateľa.
● Hlavné úlohy:
1. Prijímanie a vysielanie optických signálov
2. Poskytovanie pripojení k miestnej sieti (napr. ethernetové porty, Wi-Fi)
3. Podpora rôznych užívateľských služieb (napr. prístup na internet, IPTV, VoIP)
Porty GPON OLT a ONT
Porty GPON OLT
● Porty PON: Pripojte sa k optickému rozdeľovaču (optická distribučná sieť), ktorý podporuje až 64 alebo 128 ONT.
● Uplink porty: Pripojte sa k základnej sieti poskytovateľa služieb, zvyčajne k gigabitovým alebo 10-gigabitovým ethernetovým portom.
● Ethernetové porty: Používajú sa na správu a údržbu miestnej siete.
● Ovládacie porty: Pre správcov siete na správu a konfiguráciu zariadenia.
Porty GPON ONT
● Port PON: Pripája sa k optickej distribučnej sieti.
● Ethernetové porty (porty LAN): Pripojenie k počítaču, smerovaču alebo prepínaču používateľa.
● Telefónne porty (porty POTS): Pripojenie k analógovým telefónnym zariadeniam.
● Wi-Fi: Poskytuje bezdrôtové sieťové pripojenie (dostupné na niektorých zariadeniach ONT).
● Video porty: Pripojenie k televízoru alebo set-top boxu.
GPON OLT a ONT v širokopásmových sieťach
V širokopásmových sieťach sú GPON OLT a ONT prepojené cez pasívnu optickú sieť, ktorá poskytuje koncovým užívateľom vysokorýchlostný prístup k internetu a ďalšie služby.
● Vysoká šírka pásma: Technológia GPON podporuje rýchlosť prenosu dát až do 2,5 Gbps a rýchlosť prenosu dát až 1,25 Gbps.
● Pokrytie na veľké vzdialenosti: Podporuje pokrytie na vzdialenosti viac ako 20 kilometrov.
● Efektívne prideľovanie šírky pásma: Vďaka technológiám TDM (Multiplexovanie s časovým delením) a WDM (Multiplexovanie s vlnovou dĺžkou) dosahuje efektívne prideľovanie a využitie šírky pásma.
● Podpora viacerých služieb: Poskytuje rôzne služby, ako je internet, IPTV a VoIP.
Nasadenie GPON OLT a ONT
Proces nasadenia
1. Plánovanie a návrh: Určite oblasť pokrytia a požiadavky používateľov a navrhnite topológiu siete PON.
2. Inštalácia vlákna: Položte vlákno od OLT ku koncu užívateľa a nainštalujte optické rozbočovače na vhodné miesta.
3. Inštalácia OLT: Nainštalujte zariadenie OLT v centrále, pripojte uplink a napájanie a nakonfigurujte zariadenie.
4. Inštalácia ONT: Nainštalujte zariadenie ONT na strane používateľa, pripojte optické vlákno a používateľské zariadenia.
5. Testovanie a ladenie: Uistite sa, že všetky pripojenia sú normálne, vykonajte testy signálu a optimalizujte výkon siete.
6. Prístup používateľa: Nakonfigurujte používateľské účty a služby, aby ste zabezpečili, že používatelia budú mať správny prístup k sieťovým službám.
Úvahy
● Kvalita vlákien: Zabezpečte kvalitu vlákien a konektorov, aby ste znížili straty signálu a poruchovosť.
● Kompatibilita zariadení: Zabezpečte kompatibilitu medzi zariadeniami OLT a ONT, aby ste predišli problémom s pripojením.
● Zabezpečenie siete: Nakonfigurujte vhodné bezpečnostné opatrenia, aby ste zabránili neoprávnenému prístupu a útokom.
Často kladené otázky
Otázka: Čo je GPON?
Odpoveď: GPON znamená Gigabit Passive Optical Network, technológiu optických vlákien, ktorá poskytuje dátové, hlasové a video služby koncovým používateľom cez jediné vlákno.
Otázka: Čo je OLT v sieti GPON?
Odpoveď: OLT znamená Optical Line Terminal. Je to centrálne zariadenie v sieti GPON, ktoré riadi a riadi celú sieť. OLT sa pripája k optickej distribučnej sieti (ODN) a prideľuje rôzne typy dátovej a hlasovej prevádzky od používateľov do príslušných cieľov.
Otázka: Čo je ONT v sieti GPON?
A: ONT je skratka pre Optical Network Terminal. Je to zariadenie umiestnené u zákazníka, ktoré sa pripája do OLT cez ODN. Modul ONT na ODN prijíma a prenáša dátové a hlasové signály medzi zariadeniami koncových používateľov a sieťou GPON.
Otázka: Aké sú úlohy OLT v sieti GPON?
Odpoveď: Hlavné funkcie OLT v sieti GPON sú:
● Riadenie a kontrola celej siete.
● Prideľovanie rôznych typov dátovej a hlasovej prevádzky od používateľov.
● Dynamická alokácia šírky pásma na zabezpečenie efektívneho využívania sieťových zdrojov.
● Podpora rôznych služieb, ako je VoIP (Voice over Internet Protocol) a streamovanie videa.
Otázka: Aké sú úlohy ONT v sieti GPON?
Odpoveď: Hlavné funkcie ONT v sieti GPON sú:
● Príjem a prenos dátových a hlasových signálov medzi zariadeniami koncových používateľov a sieťou GPON.
● Konverzia optických signálov na elektrické signály kompatibilné so zákazníckymi zariadeniami.
● Poskytovanie rozhraní na pripojenie zákazníckych zariadení, ako sú počítače, telefóny a televízory, do siete GPON.
Otázka: Aký je rozdiel medzi GPON a EPON?
Odpoveď: GPON a EPON sú technológie PON (pasívna optická sieť), ale riadia sa rôznymi základnými štandardmi. GPON dodržiava štandard ITU-T G.984, zatiaľ čo EPON štandard IEEE 802.3ah. GPON je známy svojou vyššou šírkou pásma a širším pokrytím, zatiaľ čo EPON je cenovo výhodnejší a má jednoduchšiu architektúru.
Otázka: Čo je dynamické prideľovanie šírky pásma v GPON?
Odpoveď: Dynamické prideľovanie šírky pásma v GPON je mechanizmus, ktorý umožňuje OLT prideľovať dostupnú šírku pásma na základe aktuálnych požiadaviek ONT. Dynamickým prispôsobovaním šírky pásma pridelenej rôznym ONT podľa ich prevádzkových potrieb zabezpečuje efektívne využitie sieťových zdrojov.
Otázka: Čo je štandard GPON?
Odpoveď: Štandard GPON je štandard ITU-T G.984, ktorý definuje špecifikácie pre pasívne optické siete využívajúce technológiu Gigabit PON. Popisuje protokoly a rozhrania potrebné na prenos dát, hlasu a videa cez sieť GPON.
Otázka: Aký je význam GPON v sieťach z optických vlákien?
Odpoveď: GPON hrá kľúčovú úlohu v sieťach z optických vlákien tým, že poskytuje nákladovo efektívne riešenie na poskytovanie vysokorýchlostných širokopásmových služieb koncovým používateľom. Dokáže prenášať veľké množstvo dát a podporovať rôzne služby, ako je prístup na internet, VoIP a streamovanie videa. GPON tiež podporuje flexibilnú škálovateľnosť siete a zabezpečenie do budúcnosti.
Otázka: Aké sú výhody GPON oproti tradičným medeným sieťam?
Odpoveď: Niektoré výhody GPON oproti tradičným medeným sieťam zahŕňajú:
● Vyššia kapacita šírky pásma pre rýchlejší a spoľahlivejší internet.
● Dlhší rozsah pokrytia umožňujúci službu na väčšej oblasti pokrytia.
● Nižšie náklady na údržbu a prevádzku vďaka použitiu pasívnych optických komponentov.
● Schopnosť poskytovať viacero služieb (dáta, hlas, video) cez jedno optické pripojenie.
Otázka: Aké moduly sa používajú pre porty GPON OLT PON, optické porty GE a porty XGE?
Odpoveď: Optické porty GE používajú štandardné optické moduly 1G SFP, optické porty XGE používajú štandardné optické moduly 10G SFP+ a vzdialenosť závisí od skutočnej aplikácie zákazníka. Špecifikácie modulov GPON mojej spoločnosti sú:
Priemerný optický výstupný výkon:
B+: +1,5 až +5dBm
C+: +3 až +8dBm
C++: +4 až +10dBm
Citlivosť:
B : -28dBm
C /C++: -30dBm
Sýtosť:
B : -8dBm
C /C++: -10dBm
Otázka: Môže byť náš GPON OLT pripojený k ONU od iných značiek, ako sú Huawei a ZTE?
Odpoveď: GPON OLT dodržiavajú štandard ITU-T G.984 a ONU iných značiek tiež dodržiavajú tento štandard bez použitia proprietárnych protokolov. Preto sú vo všeobecnosti kompatibilné.
Otázka: Koľko GPON ONU môže podporovať každý port PON GPON OLT?
Odpoveď: Teoreticky GPON podporuje deliaci pomer 1:128. Odporúča sa mať menej ako 128 používateľov na port PON, najmä vzhľadom na budúce rozšírenia používateľskej šírky pásma a potenciálny vplyv porúch na jednom porte PON. Jeden port PON na GPON OLT má maximálnu rýchlosť downstreamu 2,5 Gbps.
