В современном мире в сфере цифровых коммуникаций огромную популярность завоевала GPON технология. Она считается наиболее перспективной во всем мире, ее развитие в таких странах, как США, Япония, Корея, и в Евросоюзе было стремительным. Во многих городах России количество абонентов сети исчисляется сотнями тысяч. Что такое GPON технологии? В данной статье мы попытаемся найти ответ на этот вопрос.

GPON технология: назначение и технические характеристики

Расшифровывается эта аббревиатура как гигабайтные пассивные оптические системы. GigabitPON (GPON) - технология, которая подразумевает построение широкополосных сетей мультисервисного доступа. Она предоставляет по оптическому кабелю с гарантированным качеством различные услуги: интернет, телевидение и телефонию. GPON технология предусматривает проведение оптоволоконного кабеля прямо в квартиру или частный дом, это гарантирует постоянную высокую скорость подключения к сети интернет. В результате абонент получает весь потенциал оптоволоконного кабеля, в отличие от технологии ADSL, при которой канал выделяется на один многоквартирный дом и делится между всеми пользователями. GPON оборудование позволяет обеспечить скорость доступа к сети интернет от 10 Мбит/с до 2,5 Гбит/с. Для подключения абонента к GPON необходимо установить модем ONT (Optical Network Terminal), который имеет встроенный Wi-Fi, что позволяет заходить в интернет с любого устройства. Цифровая телефония по GPON технологии позволяет подключить несколько телефонных номеров. Также доступны дополнительные услуги: телеметрия, видеонаблюдение, охранно-пожарная сигнализация.

Достоинства GPON технологии

К преимуществам данной технологии относятся следующие:

Оптоволокно заводится непосредственно к абоненту;

Канал имеет высокую пропускную способность;

Возможность одновременного подключения с одного устройства несколько услуг;

Отсутствует промежуточное оборудование на участке от абонента до АТС (свитчи и прочее);

В оптоволоконном кабеле нет электричества, в результате ему не страшно воздействие влаги, а для пользователя не существует опасности удара электрическим током.

Недостатки

К минусам GPON технологии можно отнести только то, что оптоволоконный кабель довольно чувствителен к перегибам, поэтому категорически не рекомендуется прокладывать его по квартире, укладывать в плинтусы. В таком случае кабель может сломаться либо снизится его пропускная способность. Проблему могут создать и домашние животные, которые прямо-таки неравнодушны к GPON технологиям.

Заключение

Услуги GPON технологии имеют широкий спектр использования с точки зрения потребительских характеристик и функциональных возможностей. Эта технология удобна для пользователя, она стабильна и перспективна. Но есть один момент, который необходимо учесть будущему абоненту. По неписаным правилам модем монтируют возле отверстия, через которое затянули оптоволокно, тем самым сокращается протяженность линии. Соответственно, необходимо предусмотреть наличие розетки 220 В рядом с установкой оптического терминала.

За последние годы скорость доступа в интернет значительно увеличилась, что было обусловлено требованиями новых услуг и ресурсоемких приложений, способных корректно работать только с подключением PON от Ростелекома. По этой причине и были введены оптоволоконные технологии, которые могут поддерживать текущую потребность в пропускной способности.

PON технология от Ростелекома

Благодаря высокой скорости передачи данных, отзывчивость сетей с технологией PON от Ростелекома имеет наибольшее значение в сравнении с другими типами подключений и станет отличным решением для подсоединения к интернету крупных компаний.

На данный момент рыночные требования скорости быстро приблизились к отметке в 100 Мбит/с, а по прогнозам достигнут и 1 Гбит/с для массового потребителя. Только оптические кабели обладают способностью поддерживать эти высокие показатели на больших расстояниях, которые обязательно присутствуют между провайдером и пользователем.

Уже сейчас для поставщиков услуг предоставляется полоса пропускания FTTH (Fiber to the Home), подводимая к дому. Новая архитектура будет служить основой сетей доступа, которые будут справляться с задачами потребителей в течение многих последующих лет.

Развертывание сетей доступа FTTH – занятие не из дешевых и для него в большинстве случаев необходимо выполнение трудоемких строительных работ по прокладыванию кабелей к домам потребителей. Даже несмотря на то что стоимость оптоволокна в последние годы снизилась, затраты на само подключение по-прежнему не стали значительно меньше.

Интересно! В поисках оптимального экономичного решения FTTH сети развивались в течение многих лет. На ранних этапах использовалось парное оптическое волокно – передача/прием. Оно было дорогостоящим и требовало сложной установки.

Развитие технологии разделения сигналов по длине волны (WDM), использующей одно волокно для входящего и исходящего трафика, значительно улучшило ситуацию.

В конце концов, первые из сетей FTTH перешли к новому стандарту, где одиночное волокно соединяется с пассивным оптическим разделителем, распространяющим сигнал к нескольким абонентам.

Этот стандарт и стал PON технологией, используемой сейчас Ростелекомом. Он может поддерживать расщепление сигнала в соотношении 1:64 из одного волокна. Помимо этого, PON технологии телекоммуникационного оператора Ростелеком также включают дополнительные сигналы, которые обеспечивают аналоговые и цифровые телевизионные услуги для пользователей без необходимости их использования именно через IP-приставки.

Плюсы интернета по технологии PON от Ростелекома

Очевидным преимуществом PON интернета от Ростелекома в целом является то, что одно общее оптическое волокно может поддерживать множество пользователей посредством недорогих пассивных оптических разделителей, которые позволят не потерять отзывчивость сети при количестве пользователей до 64.

Это делает новую технологию привлекательной не только для потребителей, но и для поставщиков услуг, желающих заменить медные сети в густонаселенных городских районах.

Преимущества и особенности PON сетей включают в себя:

• отсутствие необходимости в активном оборудовании в сети доступа, что предотвращает электромагнитные помехи;
• уменьшение оборудования и волокна в центральном офисе.

PON оборудование от Ростелекома предоставляет большую пропускную способность и поддерживает двойной коэффициент распределения. Это означает что с 64-полосным распределением каждый абонент получает внушительную пропускную способность соединения около 35 Мбит/с. Если поставщик услуг принимает решение реализовать более низкие коэффициенты распределения, например, 16 или 32, абоненты смогут получить еще большую пропускную способность.

Большая скорость передачи данный становится доступна для пользователей за счет повышения эффективности использования пропускной способности стандарта PON. Более того, эта технология предназначена для предоставления мультисервисных услуг (данные, видео и голос), а не только высокоскоростного доступа в интернет.

Интересно! При повышении скорости в PON в линии увеличиваются и коэффициенты разделения, что позволяет получить максимальную гибкость и ценовые преимущества для развертывания услуг провайдером.

Модемы для подключения PON от Ростелекома

GPON была разработана МСЭ-Т как общеотраслевой взаимозаменяемый стандарт. Это означает, что устройства, такие как ONT, могут корректно работать с модемами PON любого производителя, поддерживающего услуги Ростелекома или других операторов.

Этот фактор очень важен для уменьшения стоимости оборудования и позволяет поставщикам услуг предоставлять выгодные условия для своих абонентов. Кроме того, обновленная технология на основе стандартов XGPON повышает производительность сетей до 10 Гбит, сохраняя при этом обратную совместимость с уже развернутыми сетями.

Настройка оборудования

PON оборудование от Ростелекома не требует сложной настройки, так как все основные параметры в большинстве случае уже установлены провайдером. Подключив маршрутизатор, понадобится лишь персонализировать программное обеспечение. Тем не менее в некоторых моделях Wi-Fi роутеров, поддерживающих технологию PON от Ростелекома, понадобится установить настройки беспроводной сети, а также внести параметры подключения. Последние при использовании оптоволокна представляют собой логин и пароль пользователя PPPoE типа. Эту информацию провайдер предоставляет в заключаемом контракте.

Если все настройки в программном обеспечении маршрутизатора от Ростелекома внесены верно, но на оборудовании индикатор PON горит красным, проблема, скорее всего, заключается в проводке провайдера. Для ее решения необходимо обращаться к оператору.

Внимание! Перед тем как совершать звонок в Ростелеком и оставлять заявку на вызов мастера для устранения проблемы рекомендуется проверить все основные параметры подключения на роутере, а также целостность участка кабеля, находящего в вашем помещении.

Текущие и будущие требования к пропускной способности доступа в интернет привели к широкому развертыванию FTTH технологий. Подключения типа PON обеспечивает гибкость и ценовые преимущества. Эти факторы позволяют провайдеру предоставлять качественные услуги по выгодным тарифам для своих абонентов.

	О технологии GPON GPON – это широкополосные сети мультисервисного доступа, где по одному кабелю предоставляются услуги интернета, телефонии и телевидения с гарантированным качеством обслуживания. GPON это ваш персональный оптоволоконный канал с возможностью пропускной способности до 1 Гб/сек.
GPON - настоящая революция в сфере телекоммуникаций! Технология активно развивается во всем мире, а число абонентов, в том числе и в России, растет стремительными темпами. Оптоволоконный кабель прокладывается в квартиру, что гарантирует высочайшее качество услуг и стабильность скоростей.
	Компания МТС объединилась с компанией МГТС, чтобы жители Москвы смогли по достоинству оценить самые передовые технологии в области связи. МТС – единственная телекоммуникационная компания, которая предлагает своим абонентам услуги домашнего Интернета и Цифрового ТВ с подключением на сетях GPON от МГТС.
Оборудование Модем ONT, необходимый для подключения, устанавливается в квартире пользователя, что позволяет подключать дополнительные услуги удаленно. Модем уже имеет встроенный Wi-Fi. Подключение ONT и само оборудование совершенно бесплатно для пользователей.

Как работает GPON

Обеспечение доступа в Интернет по технологии GPON предполагает замену устаревших медных кабелей на более прогрессивные оптоволоконные, обладающие значительно большей пропускной способностью. Сигнал по такому кабелю проходит посредством светового, а не электрического импульса. Световой импульс проходит по стеклянному волокну, обеспечивая более надежный сигнал и высокую скорость при низких энергозатратах.

Технология GPON предусматривает прокладку оптоволоконного кабеля непосредственно в квартиру абонента, а не ко всему зданию, что гарантирует постоянную скорость доступа в Интернет и исключает сбои в работе из-за перегрузки сети. Для подключения к технологии GPON абоненту бесплатно устанавливается модем - ONT (Optical Network Terminal), благодаря которому подключение всех услуг в дальнейшем происходит удаленно и в одном устройстве. Модем имеет встроенный Wi-Fi, по сети которого можно работать без проводов с любого устройства.

Перспективы развития

Сегодня с уверенностью можно сказать, что технология GPON не только идет в ногу со временем, но и во многом опережает его, расширяя границы возможного. Новый стандарт скоростей позволит постоянно пополнять пакет предоставляемых услуг. Видеонаблюдение, телеметрия, охранная сигнализация и другие услуги с помощью технологии GPON становятся доступны для абонентов. Ресурсы технологии позволяют говорить о перспективах разработки и внедрения множества других услуг для лучшего качества жизни.

Или Gigabit PON стала внедряться относительно недавно. Разберемся, что стало предпосылками появления технологии GPON, какие у неё перспективы, а также сравним её с конкурирующими технологиями - PON и GEPON.

В 2014 году будет отмечаться 45-летие первого компьютерного сеанса связи, проведенного в США на расстоянии около 640 км. Это событие считается началом зарождения Интернета. Правда, предшествующая Всемирной паутине сеть ARPANET в то время была доступна очень узкому кругу людей и организаций. Подключение же к ней «посторонним» счастливчикам, обладающим компьютерами, стало возможно только в 1991 году. И лишь появление в 1993 году веб-браузера NCSA Mosaic обеспечило предпосылку взрывного роста мировой интернет-аудитории. Так что история «массового Интернета» на текущий 2013 год насчитывает всего 20 лет.

В первое десятилетие развития глобальной сети среди пользователей, обращавших внимание на такой показатель как «пропускная способность канала связи (скорость передачи данных в битах)» или связанную с ним характеристику «полоса пропускания», были «считанные единицы» людей, знакомых с теоретическими основами радиотехники. А сегодня о «скоростях в Интернете» рассуждают все. И все хотят иметь в распоряжении «высокоскоростной Интернет».

Почему именно высокоскоростной? И где тот предел, с которого можно считать доступ в Интернет «высокоскоростным»?

У массового пользователя скорость Интернета ассоциируется, прежде всего, с интервалами времени загрузки «тяжелых» видео-, музыкальных и графических файлов, количество которых в Сети растет в геометрической прогрессии, да и сами они «укрупняются». Корпоративным потребителям онлайн-услуг (а с недавнего времени еще и «облачных») нужна высокая скорость реакции на запросы в используемых системах управления бизнесом.

Значит, высокоскоростной Интернет - это насущная необходимость, а не прихоть (как для «юзеров», так и для компаний). «Граница» же, с которой начинается высокоскоростной Интернет, на сегодняшний день, по мнению специалистов, проходит на уровне 10 Мб/c.

«Оптика» вытесняет «медь»

Всемирная компьютерная сеть начала развиваться на базе существующих телефонных линий с использованием технологий xDSL. Самая «продвинутая» разновидность этого «медного» семейства — модемная технология ADSL2+ обеспечивает скорость входящего потока 24 Мб/с (исходящего — 1,2 Мб/с). В настоящее время она является безусловным лидером по количеству подключений во всех странах мира. Однако «медные» линии связи, проложенные десятки лет назад, устаревают как физически, так и морально и постепенно заменяются оптическими сетями FTTx, использование которых позволяет на два порядка повысить скорость обмена информацией в Интернете. А в недалекой перспективе - еще больше.

В последнее пятилетие процесс замены медных кабельных трасс на оптические нарастает и, по расчетам аналитиков, еще через пять лет соотношение «оптика/медь» в телекоммуникациях кардинально изменится в пользу «оптики».

Архитектура FTTx (Fiber to the x) представляет собой отрезок оптоволоконной линии связи, подключенный с одной стороны к приемопередающей станции OLT (Optical Line Terminal - оптический линейный терминал), установленной у оператора, а с другой - к приемопередающим модулям абонентов - ONT (Optical Network Terminal) или ONU (Optical Network Unit) .

ONT - терминал индивидуального пользования (его также называют оптическим модемом), устанавливаемое в квартире. ONU - предназначено для установки в распределительном шкафу многоквартирного дома и имеет несколько портов для подключения компьютеров, телевизоров, телефонов, находящихся в соседних квартирах.

ONT и ONU преобразуют оптические сигналы, поступившие от OLT, в электрические (направляемые, например, в компьютеры, телевизоры, телефоны), а также выполняют обратное преобразование электрических сигналов, поступивших от терминалов пользователей, в оптические, которые отправляются в OLT.

Если в отрезок оптической линии внедрить сплиттеры (пассивные разделители сигнала, поступающего от OLT) и к их выходам подключить ONT, то такой переход от одноволоконной структуры FTTx к древовидной приведет к образованию пассивной оптической сети - PON (Passive Optical Network).

Работа PON состоит в организации множественного доступа через одно оптоволокно посредством временного мультиплексирования (Time Division Multiplexing Access - TDMA) и частотного разделения трактов приема и передачи (Wavelength-Division Multiplexing - WDM). Мультиплексоры WDM, работающие в составе OLT и ONT, разделяют прямой (входящий) и обратные (исходящие) сигналы, транслируемые на разных длинах волн (прямой - 1,49 мкм, обратный - 1,31 мкм). К этим потокам может быть добавлен сигнал кабельного телевидения, передаваемый на длине волны 1,55 мкм.

Первые ростки технологий PON появились около 15 лет назад, и за прошедшее время Международным союзом электросвязи (МЭС) выпущено пять стандартов передачи данных по оптоволокну. Активное оборудование, выпущенное в соответствии с требованиями этих стандартов, обеспечивает скорости от 155 Мб/с до 2488 Мб/с. Об особенностях этих стандартов будет рассказано ниже, а пока что подчеркнем, что общими для всех разновидностей технологий PON достоинствами являются возможности простого наращивания абонентской базы, ее обслуживания и модернизации, а также низкие (по сравнению с «медными» технологиями) эксплуатационные затраты.

GPON: движущая сила стандарта

Первый стандарт семейства PON - APON (ATM PON) был утвержден МЭС в конце 1998 года и уже в следующем году американские и японские операторы связи приступили к строительству пассивных оптических линий. Передача данных по этому стандарту осуществляется на базе протокола ATM, описывающего способ коммутации и мультиплексирования, основанный на передаче данных в виде ячеек фиксированного размера (ячеек ATM). Скорость передачи данных - 155 Мб/с.

Внесение в APON новых технологий, в частности, динамического назначения полосы в зависимости от приложений, поддержки протоколов SDH, FE, GE, SDI PAL, El, E/FE и телефонии, обеспечило дополнительную функциональность в областях трансляции речи, разнообразного видеоконтента и телевещания (первое появление в PON третьей длины волны). Что и обусловило утверждение «дочернего» стандарта APON - BPON (Broadband PON). При этом скорость передачи данных повысилась до 622 Мб/с.

Следующим «звеном в цепочке» APON - BPON стал стандарт GPON (Gigabit- capable Passive Optical Network) , реализация которого обеспечивает работу сети как в симметричном, так и в асимметричном режимах. Чаще используется второй режим, при котором скорость передачи данных в прямом потоке достигает 2,488 Гб/с, а в обратном - 1,244 Гб/с (обычно эти числа округляют и говорят о 2,5 Гб/с и 1,25 Гб/с).

Обычно к оптическому модему (ONT) сети стандарта GPON домашний ПК подключается либо по витой паре, либо по беспроводной связи (Wi-Fi). В ONT также есть порты для подключения телевизора и VoIP-телефона.

Базовым протоколом в технологии GPON стал GFP (Generic Framing Protocol), хотя используются также рекомендации TDMA, SDH, Ethernet, ATM.

Параллельно с совершенствованием PON-технологий в мире происходило развитие оптических сетей Ethernet и достижения этой коммуникационной «ветви» в области высокоскоростной передачи данных были использованы в стандарте EPON (Ethernet PON), который был разработан на базе протокола MPCP (Multi-Point Control Protocol), осуществляющего управление множеством узлов. А его улучшенная версия - GEPON (Gigabit EPON) по своим характеристикам и возможностям сегодня уступает только безусловному лидеру PON-технологий - GPON.

Что «бросается в глаза» в приведенном мини-обзоре технологий, используемых в пассивных оптических сетях? - То, что различия в их функциональности обусловлены главным образом тем, какие протоколы передачи данных положены в основу стандартов.

GPON и GEPON: простая арифметика

Если известны числовые показатели (или даже описания), выражающие какие-либо характеристики объектов, которые нужно сравнить, то такое сравнение произвести довольно просто, размещая соответствующие числа в строку или в столбик. И сразу же будет видно, «кто кого лучше». Проведем такое сравнение GPON и GEPON.

Итак, скорость передачи в прямом потоке у GPON - 2,5 Гб/с, а у GEPON - 1,25 Гб/с.

Максимальное число абонентских узлов на одно волокно у GPON - 64, а у GEPON - 16, что обуславливает более низкую стоимость порта на одного абонента в оптическом терминале оператора, произведенном по стандарту GPON, и значительно меньшее потребление электроэнергии станционным оборудованием, чем при использовании операторского оборудования стандарта GEPON.

Загруженность полосы пропускания по технологии GPON - не менее 93%, а по GEPON - не более 60%. Это различие обусловлено тем, что в активном оборудовании GPON, используется технология фрагментации кадров GEM (GTC Encapsulation Method), повышающая эффективность использования полосы пропускания. В технологии же GEPON такого инструмента нет.

Вот и вся «простая арифметика», объясняющая популярность GPON.

GPON: кабели внутридомовой разводки

Сеть GPON состоит из магистральных и распределительных линий связи. Протяженность магистральных трасс GPON в настоящее время достигает 20 км (в ближайшие годы разработчики технологии GPON обещают увеличить максимальную длину магистрального оптоволокна до 60 км). Магистральные участки прокладываются (подробнее о прокладке оптоволоконного кабеля ) с использованием традиционных методов воздушной или подземной прокладки оптических кабелей с защитной оболочкой, которая обеспечивает долговечность эксплуатации кабельной линии в условиях повышенной влажности и перепада температур.

Для распределительной инфраструктуры GPON, создаваемой, например, в пределах многоквартирного дома, применяются дроп- и райзер-кабели. Особенностью «этажных» дроп-кабелей, предназначенных для ответвления оптической линии от подвесного распределительного кабеля, является предоставляемая их конструкцией возможность «гибкой» трассировки с малыми радиусами изгиба.

Райзер-кабели, применяемые для вертикальной межэтажной разводки, содержат 6-12 оптических волокон, которые легко укладываются в кассетах, а для их сварки требуется существенно меньшее время, чем при сварке оптических волокон других видов кабелей.

GPON: скорость эволюции нарастает

Преимущества стандарта GPON по сравнению с другими разновидностями технологий PON были неоспоримы уже с момента его утверждения в 2003 году. Однако к 2010 году в России пользователей ШПД на основе GPON «набралось», по данным компании J’son & Partners Consulting, всего 80 тысяч. Основным барьером к большему росту, как это почти всегда случается с продуктом, появившимся на рынке, была высокая цена активного оптического оборудования. В последние несколько лет цены на станционные приемопередатчики и абонентские оптические модемы заметно снизились, благодаря чему к началу 2017 года (по прогнозам аналитиков той же компании) количество российских пользователей GPON приблизится к 6 млн, то есть за семилетку увеличится почти в 75 раз!