Ежегодно растет интерес к развертыванию сетей доступа с возможностью предоставления абоненту широкополосного канала связи. Причиной данного интереса служит быстрый рост требований к полосе пропускания сетей связи, обусловленный появлением новых широкополосных услуг. К таким услугам можно отнести услуги для бизнеса (видеоконференц-связь, удаленное обучение, телемедицина) и развлекательные услуги (видео по запросу, цифровое вещание, HDTV, on-line игры и т.д.). Используемые в настоящее время технологии не могут предоставить экономически выгодного решения для удовлетворения растущих потребностей, поэтому в ход идут не совсем привычные технологии.

Одна из них - FTTx (Fiber To The... - «волокно до...») - технология организации сетей доступа с доведением оптического волокна до определенной точки. FTTx-технология не является новой, однако широкое распространение получает именно сейчас.

Есть несколько вариантов реализации FTTx, из них можно выделить:

• FTTH - Fiber To The Home (доведение волокна до квартиры)
• FTTB - Fiber To The Building (доведение волокна до здания)

Варианты, по сути, дублирующие FTTH и FTTB с небольшими изменениями:

• FTTO - Fiber To The Office (доведение волокна до офиса)
• FTTC - Fiber To The Curb (доведение волокна до кабельного шкафа)
• FTTCab - Fiber To The Cabinet (аналог FTTC)
• FTTR - Fiber To The Remote (доведение волокна до удаленного модуля, концентратора)
• FTTOpt - Fiber To The Optimum (доведение волокна до оптимального пункта)
• FTTP - Fiber To The Premises (доведение волокна до точки присутствия клиента)

Отдельно нужно отметить концепцию:

• FITB (Fiber In The Building) - организация распределительной сети внутри здания

Рассмотрим более подробно два первых варианта FTTx.

FTTB

При использовании варианта FTTB оптическое волокно заводится в дом, как правило, на цокольный этаж или на чердак (что более экономически эффективно) и подключается к устройству ONU (Optical Network Unit). На стороне оператора связи устанавливается терминал оптической линии OLT (Optical Line Terminal). OLT является primary устройством и определяет параметры обмена трафика (например, интервалы времени приема/передачи сигнала) с абонентскими устройствами ONU (или ONT, в случае FTTH). Дальнейшее распределение сети по дому происходит по «витой паре».

Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса. Российские операторы связи разворачивают сети FTTB пока только в крупных городах, но в перспективе использование данной технологии повсеместно. В FTTB нет необходимости прокладывать дорогостоящий оптический кабель с большим количеством волокон, как при использовании FTTH.

FTTH

Как мы уже говорили, FTTH подразумевает доведение оптического волокна до квартиры или частного дома пользователя. Существует два типа организации FTTH сетей: на базе Ethernet и на базе PON.

Решение на базе Ethernet

В решении Ethernet FTTH для коммутации линий подразумевается использование коммутаторов с оптическими портами или оптическими трансиверами. Коммутаторы объединяются либо в «кольцо» Ethernet (GE или 10GE), либо по топологии «звезда» и располагаются на цокольном или чердачном этаже (в зависимости от способа заведения магистрального волокна в дом). К портам коммутатора подключаются устройства конечных пользователей.

Такой подход обеспечивает высокий уровень надежности за счет возможности резервирования оптических каналов, и обеспечивает преемственность с существующей «медной» инфраструктурой. К недостаткам Ethernet FTTH можно отнести узкую полосу пропускания и недостаточные возможности масштабирования. На территории абонента (в квартире или коттедже) используются устройства CPE (Customer Premise Equipment).

Решение на базе PON

При использовании решения на базе PON - пассивной оптической сети - для развертывания сети FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей (сплиттеров) с коэффициентом деления от 1:2 до 1:128.

В стандартной оптической сети PON на стороне провайдера связи используются OLT (Optical Line Terminal), а в качестве абонентских устройств применяются ONT (Optical Network Terminal).

ONT представляет из себя более сложное устройство, чем CPE, используемый в Ethernet решении. Кроме функций предоставления широкополосного доступа и поддержки сервисов, ONT должен дополнительно поддерживать:

• протокол управления доступом к PON
• лазеры пакетного режима (burst-mode lasers), обеспечивающие передачу данных ONT только в определенные терминалом OLT отрезки времени
• повышенная мощность сигнала (требуется учитывать потери на делителях и пр.)
• шифрование
• высокая производительность

Эти дополнительные функции обусловливают значительно более высокую стоимость устройства ONT для архитектуры PON, чем устройства Ethernet FTTH CPE.

Многие компании стали постепенно переходить к использованию технологии FTTx в качестве основной для предоставления услуг в области доступа к сети Интернет. Теперь это уже не так сложно и дорого, как было несколько лет назад. Именно поэтому на рынке активно продвигается соответствующий продукт.

Что это такое?

Использование технологии FTTx предполагает привлечение волоконно-оптических решений для построения широкополосных сетей. Стоит описать, что подразумевается под этим новым понятием.

FTTx - это термин, при помощи которого описывается общий подход к формированию кабельной в которой от до конкретного места, обозначаемого как «x», доходит оптика, а далее, непосредственно до абонентов, прокладывается медный кабель. Вполне реально проложить оптику и непосредственно к абонентскому устройству. По большому счету использование технологии FTTx предполагает только физический уровень. Но под данным понятием скрывается и большое число и канального уровня. Широкополосный доступ позволяет предоставлять огромное количество новых услуг.

Интерес к подобным сетям

На данный момент в качестве основного двигателя рынка FTTx называется массовый спрос на широкополосный доступ, а его очень сложно обеспечить, если использовать только ADSL. Оптические решения стали все активнее внедрять в крупных городах, и тут четко прослеживается тенденция к слиянию мелких операторов с более крупными, которые работают в федеральном масштабе. Технологии FTTx весьма активно используются в поселках, в которых инфраструктура изначально строилась на базе оптического тракта.

Рыночные перспективы

Развитие рынка FTTx на российский территории зависит не только от спроса на качественный контент, но и от числа крупных строительных проектов, а также обострения конкуренции среди поставщиков услуг широкополосного доступа. Благодаря динамическому строительству многоквартирных домов прокладка FTTx сетей становится очень быстрой и оправданной в экономическом плане, а конкуренция делает так, что стоимость доступа к Интернету становится все ниже. Несколько лет назад внимание операторов было направлено на корпоративного потребителя, а теперь все чаще рассматриваются обычные абоненты.

Особенность построения

Технологии FTTx до недавнего времени использовались операторами, не имевшими собственной инфраструктуры старого поколения, то есть делались из меди, и это объяснялось повышенной стоимостью формирования структур из оптоволокна. Однако в последние несколько лет интерес к новым сетям становится все большим. В числе причин этого можно назвать расширение спектра услуг, расширение пассивных оптических сетей (PON) и распространение Metro Ethernet, снижение стоимости оптоволоконной продукции, а также успехи некоторых операторов в сфере построения таких сетей.

Новые типы контента

Подключение по технологии FTTx становится все популярнее в свете того, что современные пользователи все больше интересуются новыми типами контента с видео и графикой высокого качества. Основным катализатором внедрения оптоволоконных систем стал рост интереса к видеоуслугам. Перенос центра тяжести с группового вещания на индивидуальное означает рост потребности абонентов в выделенной которая довольно скоро будет составлять до 100 мегабит в секунду на одно домохозяйство.

Продажи жидкокристаллических телевизоров высокой четкости осуществляются все более быстрыми темпами, что говорит о потребности клиентов в получении услуг вещания телевизионных программ лучшего качества, чем то, что способно предложить Использование IP-TV видится многим экспертам наиболее логичным развитием событий. То есть только так пользователь сможет выбирать передачи, фильмы, а также время их просмотра. Именно поэтому считается, что при массовом подключении по технологиям FTTx xPON это уже будет вопрос не ближайшей пятилетки, а всего пары лет. Каждый интернет-провайдер на данный момент понимает, что инвестиции в оптику представляют собой вложения на несколько десятков лет вперед, прибыль по которым будет превосходить затраты в десятки раз. Именно этим можно объяснить активную скупку оптических линий, а также целый ряд пилотных проектов, в их числе и прокладка оптики непосредственно к абонентскому оборудованию.

Какие есть риски?

В ближайшие годы Интернет по технологии FTTx не будет единственным вариантом, который способен гарантировать предоставление услуг по широкополосному доступу, но оптоволоконная инфраструктура обладает достаточно высоким потенциалом, что позволяет иметь уверенность в возврате всех инвестиций. На данный момент большая активность характерна для модернизации магистральных сетей, а рынок технологии FTTx пока находится на стадии изучения, проектирования и испытания. Однако сейчас наблюдается интерес операторов к элементам спектрального уплотнения, а также пассивным оптическим сплиттерам. Помимо этого, ожидается рост продаж оптических кроссов большой емкости, применяемых и в решениях FTTx.

Виды архитектур

Технология FTTx (Ростелеком) включает несколько видов архитектур:

FTTN (Fiber to the Node) - оптоволокно доходит до сетевого узла;

FTTC (Fiber to the Curb) - оптоволокно доходит до микрорайона, квартала или нескольких домов;

FTTB (Fiber to the Building) - оптоволокно достигает здания;

FTTH (Fiber to the Home) - оптоволокно дотягивают до жилища.

Основное их различие состоит в том, насколько близко подходит к пользовательскому терминалу. Первыми появившимися решениями были FTTN и FTTC. Первое решение на сегодняшний день используется исключительно как быстро внедряемое и бюджетное там, где имеется медная распределительная инфраструктура, а прокладка оптики является просто нерентабельной. Трудности, связанные с таким решением, известны всем: низкое качество предоставляемых услуг, связанное со специфическими проблемами медных кабелей, находящихся в канализации, значительное ограничение по скорости и числу подключений в одном кабеле. FTTC представляет собой улучшенный тип FTTN, которому не присущи недостатки, свойственные последнему. В случае использования FTTC медные кабели прокладываются только внутри зданий, а это означает, что они не подвержены разрушительным факторам, а также не имеют большой протяженности линии, значение имеет также качество медных жил, используемых при этом. Именно поэтому удается добиться большей скорости на участке без оптоволокна. Такое предложение действительно при подключении по технологии FTTx PON. Подобная архитектура ориентирована на операторов, которые уже активно используют технологию xDSL, а также операторов кабельного телевидения. Благодаря реализации подобной архитектуры они смогут не только снизить затраты, но и увеличить количество подключенных пользователей, а также полосу пропускания, выделяемую каждому из них. Этот тип подключения в России чаще всего применяют операторы малых Ethernet-сетей, что связано с невысокой стоимостью медных решений, а также необходимостью в высокой квалификации исполнителя для монтажа оптического кабеля.

Факторы

Вопросы размещения оборудования, которое терминирует оптическую составляющую линии связи по технологиям FTTx xPON, зависят от целого ряда причин:

Наличия альтернативной инфраструктуры или ее отсутствия;

Возможности разместить в доме активное оборудование;

Количества подключаемых абонентов;

Специалисты говорят о том, что существует вполне конкретная классификация оконечных FTTx-устройств, которая привязана именно к точке «х». Предлагаемый набор услуг зависит от типа и числа интерфейсов, используемых в оконечном устройстве, а также механизма для управления трафиком. При необходимости сохранения существующей инфраструктуры стоит ориентироваться на системы FTTC/FTTB, имеющие оптический uplink-интерфейс. Такие системы уместно использовать на крупных предприятиях, в жилых комплексах и бизнес-центрах, где имеется существующая медная инфраструктура.

Выводы

Организация сетей по технологии FTTx больше всего оправдана в экономическом плане в случае значительной концентрации платежеспособных клиентов либо нового строительства, когда вопросы об организации прокладки кабелей еще находятся на стадии решения. Желательно, чтобы сеть была спланирована так, чтобы точка «х» размещалась максимально близко к клиенту, то есть абоненту. При строительстве новых районов лучше всего доводить ее прямо до здания, это будет удобно и на первоначальном этапе, и в будущем. Такое предложение действительно при подключении по технологиям FTTx xpon.

Технология подключения Интернета FTTB в настоящее время наиболее распространенная в мире. В начале 2000-х годов она сделала переворот в сфере предоставления провайдерских услуг и остается наиболее востребованной за счет своей простоты и надежности. Но у такого подключения есть ограничения и недостатки, которые также надо учитывать при подключении к сети.

Что значит FTTB?

Предоставление провайдером Интернета по технологии FTTB подразумевает всегда подключение многоквартирного дома. На английском языке аббревиатура расшифровывается как “Fiber to the building” - дословно “Оптическое волокно в дом”. Это одна из вариаций использования технологии FTTx, где “Х” может означать как крупный распределительный узел целого района, так и отдельное конечное устройство, например, домашний компьютер.

Если при заключении договора с провайдером, упоминается FTTB, это значит, что к дому проводится оптоволоконный кабель. Затем он подключается к распределительному узлу в подвале или на крыше здания, а уже к квартирам прокладываются медные витые пары, которые подключаются напрямую к компьютеру или к маршрутизатору, позволяющему распределить доступ к Интернету сразу на несколько устройств.

Внимание! Внешне подключение будет выглядеть как обычное проведение кабеля из подъезда в квартиру без установки модема. Только шнур и все.

Что дает использование FTTx?

Эта технология используется всеми провайдерами, предоставляющими услуги в многоквартирных домах: “Билайн”, “Ростелеком”, “МТС”, “Зеленая Точка” и другие. Главным отличительным признаком, что будет использоваться FTTB всегда служат красивые предложения:

• скорость до 100 Мбит/сек, позволяющая скачивать фильмы за считанные минуты и участвовать в онлайн-конференциях и играть по сети;
• безлимитный Интернет, без ограничений на объем трафика;
• возможность подключения цифрового телевидения и IP-телефонии через 1 кабель.

Все эти возможности появились именно благодаря использованию оптического волокна по технологии FTTB в качестве основы для предоставления доступа к сети.

Что было раньше?

Схема подключения по технологии FTTB получила широкое распространение не просто так. Те, кто пользовался Интернетом еще в прошлом тысячелетии помнят, что доступ был ограниченным, а скорость очень низкой. К тому же подсоединялся шнур через телефон, что создавало дополнительные ограничения.

Это все признаки использования ADSL (“асимметричной цифровой абонентской линии”). С технической точки зрения разница заключалась в материалах для шнура, через который и передаются сигналы. Раньше вместо оптического волокна для этой цели использовалась медь. Это хороший материал, но у него есть несколько существенных ограничений:

1. Скорость передачи сигнала. В отличие от современной оптоволоконной схемы ADSL предоставляла только трафик на скорости до 24 Мбит/сек. Но это в идеальных условиях, а фактически - в несколько раз ниже.
2. Асимметричность передачи информации. 24 Мбит/сек - это для скачивания файлов. А загрузка информации в сеть происходила в 8 раз медленнее.
3. Помехи. Непогода, излучение от аппаратуры или линий ЛЭП постоянно приводило к перебоям со связью.
4. Однопоточность. Одновременно пользоваться телефоном и Интернетом было невозможно. О возможности просмотра телепередач никто и не задумывался.

Оптический кабель лишен этих недостатков и, к тому же, дешевле в производстве. Поэтому постепенно он вытеснил своего предшественника.

Какие ограничения у оптоволокна

Учитывая, чем отличаются технологии ADSL и FTTB, неудивительно, что отказ от меди обеспечил больше возможностей для доступа к сети и стал основой развития для фирм-провайдеров.

Но у существующей на данный момент системы также есть несколько недостатков, которые ограничивают ее распространение:

1. Цена. Провести оптоволоконный кабель к дому и установить распределительный узел стоит денег. Поэтому частный сектор и районы удаленные от центра города, а также села остаются без проводного Интернета.
2. Скорость. Оптоволокно способно передавать информацию со скоростью в 1 Гбит/сек, но схема распределения кабелей из витой пары уменьшает ее в 10 раз.
3. Потоки. Интернет, ТВ и телефония - это предел технологии подключения FTTB. Подключить к одному шнуру другие системы уже невозможно и необходимо проводить отдельную линию.

Жителям городов недостатки технологии FTTB редко доставляют неудобства. А все достоинства такого подключения позволяют существующей схеме успешно конкурировать с другими видами связи, в том числе и беспроводной.

Что изменится в будущем

На данный момент крупные провайдеры уже предлагают потребителям новые услуги, которые предоставляются не благодаря FTTB, а по технологии PON (“пассивной оптоволоконной сети”). Принципиальная разница между этими схемами только в отказе от медной витой пары. Это позволяет избавиться от распределительного узла и провести оптоволокно напрямую в отдельный дом или квартиру.

Важно! PON и GPON - одно и то же. Буква “G” только подчеркивает возможность оптоволокна передавать информацию со скоростью в 1 Гбит/сек для привлечения клиентов.

При сравнении подключения по технологии FTTB и GPON разница заключается не только в высокой скорости. Есть и другие важные преимущества пассивной оптоволоконной сети:

1. Наличие модема. Если сейчас для ремонта узла требуется вскрывать щиток, расположенный на лестничной клетке или в подвале, то новая схема позволяет провести все необходимые процедуры не выходя из дома, консультируясь по телефону со службой поддержки.
2. Возможность точечного подключения. PON дает реальную возможность достаточно дешево провести проводной Интернет в частном секторе.
3. Многопоточность. К пассивной оптоволоконной сети можно подключить одновременно гораздо больше систем.

Но все возможности GPON еще не настолько востребованы клиентами, а 100 Мбит/сек вполне достаточно среднестатистическому пользователю. Поэтому в ближайшие годы провайдеры будут продолжать использование технологии FTTB для обслуживания населения.

Что такое FTTH?

FTTH (fiber to the home) - оптическое волокно до квартиры. В квартире устанавливается терминал, а от терминала кабель до ПК. FTTH чаще всего организуется на базе технологии PON (аббр. от англ. Passive optical network, пассивная оптическая сеть) - технология пассивных оптических сетей. Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации.

Технология «PON» - пассивные оптические сети, приставка «G» - гигабитные. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования - волокно тянется до квартиры клиента. За счет этого достигается высокая пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключить несколько услуг по одной линии - телефон, телевидение, Интернет.

Конечно же, оптоволокно не прокладывается цельным проводом от АТС до квартиры - это было бы нерентабельно, а затраты на проведенные работы никогда бы не окупились. Поэтому, на определенном участке линии сигнал делится.
Для деления сигнала изобрели пассивный оптический делитель - сплиттер, который превращает одно волокно в два, четыре, восемь и так далее.

Что такое ONT?

В качестве устройства, которое будет преобразовывать оптоволоконный интерфейс в Ethernet-интерфейс, выступает оптический терминал - ONT. В зависимости от модификации, ONT может иметь функционал от минимального, до полноценного роутера, с возможность подключения WiFi, IPTV, телефонии и еще много чего с одного устройства. Этот терминал устанавливается в квартире абонента.

По неписаным правилам ONT монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше. Почему нельзя протянуть оптоволокно в глубь квартиры? Все просто - этот тоненький «проводок» очень хрупок и крайне чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению (наступать на него или ставить мебель, мягко говоря, не стоит). От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно ломается. Восстановление волокна и/или его замена - очень трудоемкий процесс. Тем, кто хочет подключиться к интернету по технологии GPON, я настоятельно рекомендую - не протягивайте волокно по квартире! Пожалейте свои нервы и деньги, а также нервы работников компании (Интернет-провайдера).

Связь между ONT и компьютером (если подключена услуга Интернет), а также между ONT и STB (если подключена услуга IPTV) осуществляется при помощи медного кабеля - UTP (витая пара). ONT как и луюой другой роутер необходимо настроить. Для чего необходимо зайти в его WEB интерфейс и настроить его на необходимые вам сервисы (Интернет, IPTV, VOIP).

Fiber To The X (FTTx) - общепринятый в телекоммуникации термин, который обозначает способ подключение узла связи с необходимой точкой «Х» при помощи оптоволоконного кабеля. Другими словами, это технология организации высокоскоростных сетей, которая реализуется за счет прокладки «оптоволокна» до определенного места. На сегодняшний день есть несколько типов архитектур подключения клиента поставщиком телекоммуникационных услуг, в которой применяется оптоволоконная магистраль. Одной из них является FTTH.

Что такое FTTH

GPON FTTH - архитектура построения телекоммуникационных сетей. Она позволяет подвести оптоволоконный кабель непосредственно до помещения абонента (квартира или коттедж). При этом используется технология GPON (гигабитная пассивная оптическая сеть), которая предоставляет возможность эффективно наращивать количество узлов и обеспечивать великолепную пропускную способность, зависящую от настоящих и будущих абонентских потребностей. Такой способ реализации телекоммуникационных сетей целесообразен при подключении, в основном, загородных коттеджей. В связи с немалой стоимостью оборудования пока еще очень редко применяется в многоэтажных жилых комплексах и бизнес-центрах.

Несмотря на высокую стоимость материалов для реализации сети, технология подключения PON FTTH, в отличие от своих предшественников (FTTN - оптоволокно до сетевого узла, FTTC - оптоволокно до группы домов или микрорайона и FTTB - оптоволокно к зданию), предоставляет широкий спектр возможностей:

• высокую надежность сетей (взломать или прослушать линию невозможно);
• скорость приема 2.488 и скорость передачи 1.244 Гбит/с - до 500 Мбит/с (очень удобно при работе с файлообменными сетями, онлайн-просмотре фильмов высокого качества, получение доступа к телефонной линии);
• расширение спектра поставляемых услуг (IP-телефония, просмотр цифрового и аналогового телевидения без использования дополнительного оборудования);
• гарантированную безотказную работу оптоволоконной сети на протяжении не менее 25 лет.

Такой способ подключения придется по вкусу тем, кто ценит качество получаемых услуг выше, чем деньги.

На данный момент, среди распространенных архитектур телекоммуникационных сетей, технологии GPON FTTH нет равных.

Схема сетей FTTH и оборудование, необходимое для ее реализации

На сегодняшний день архитектура FTTH широко применяется при подключении абонентов МГТС и при прокладке сети используется исключительно оптоволоконный кабель. Сама же схема выглядит следующим образом: При подключении абонента в высотном доме:

• оптоволоконный кабель подается к зданию от оптического линейного терминала (OLT);
• на техническом этаже устанавливается оптический распределительный шкаф большой или малой емкости (зависит от количества потенциальных абонентов);
• далее, на этажах устанавливаются распределительные оптические боксы или распределительные коробки (ОРК);
• оттуда оптоволоконный кабель FTTH сети заходит непосредственно в квартиру абонента, где устанавливается абонентская оптическая розетка;
• последним звеном становится роутер ONT FTTH – модуль домашнего шлюза для оптической сети GPON. Именно к нему подключается все оборудование абонента (телефоны, компьютеры и ноутбуки, телевизор).

При подключении абонента в частном секторе оптоволоконный кабель протягивается от ближайшего оптического линейного терминала и заводится непосредственно в жилье абонента, где устанавливается оптическая розетка, а к ней подсоединяется домашний модуль.