GPON (Gigabit Passive Optical Network) je efektivní technologie optického přístupu složená primárně ze dvou základních zařízení: OLT (Optical Line Terminal) a ONT (Optical Network Terminal). Jejich funkce v koncové síti optických linek jsou následující:
OLT (optický linkový terminál)
OLT je zařízení nasazené v centrále poskytovatele služeb. Mezi jeho hlavní funkce patří:
1. Opticko-elektrická konverze: OLT převádí elektrické signály z páteřní nebo metropolitní sítě na optické signály a posílá je do ONT prostřednictvím sítě PON.
2. Správa šířky pásma: OLT přiděluje šířku pásma každému uživateli a podporuje dynamické přidělování šířky pásma (DBA) pro zlepšení využití šířky pásma.
3. Agregace a přesměrování provozu: Shromažďuje upstream provoz z každého ONT a předává jej do sítě horní vrstvy, zatímco rozděluje provoz ze sítě horní vrstvy do každého ONT.
4. QoS (Quality of Service): OLT poskytuje různé mechanismy QoS k zajištění toho, že různé typy dat mají různé priority a záruky šířky pásma.
5. Správa sítě: Prostřednictvím systému správy sítě (NMS) OLT konfiguruje, monitoruje a udržuje celou síť PON, včetně detekce chyb a monitorování výkonu.
6. Bezpečnostní funkce: OLT poskytuje šifrování dat a autentizaci uživatele pro zajištění bezpečnosti síťové komunikace.
ONT (optický síťový terminál)
ONT je zařízení nasazené v prostorách uživatele. Mezi jeho hlavní funkce patří:
1. Opticko-elektrická konverze: ONT převádí optické signály odeslané OLT na elektrické signály pro uživatelská zařízení (jako jsou počítače, televizory atd.) a převádí elektrické signály odesílané uživatelskými zařízeními zpět na optické signály, které mají být odeslány. do OLT.
2. Přístup ke službám: Podporuje přístup k různým uživatelským službám, jako je přístup k internetu, IPTV, VoIP atd., prostřednictvím rozhraní Ethernet nebo Wi-Fi.
3. Bandwidth Control: Řídí využití šířky pásma na straně uživatele na základě strategie přidělování šířky pásma OLT.
4. Místní správa: Poskytuje rozhraní pro místní správu, která uživatelům umožňuje provádět základní konfiguraci a údržbu prostřednictvím webového rozhraní nebo rozhraní příkazového řádku.
5. QoS (Quality of Service): Podporuje základní funkce QoS pro zajištění kvality různých služeb na straně uživatele.
6. Bezpečnostní funkce: Podporuje ověřování uživatelů a šifrování dat pro zajištění bezpečnosti uživatelských dat.
Vlastnosti a výhody sítí GPON
● Vysoká šířka pásma: GPON poskytuje symetrický nebo asymetrický vysokorychlostní přenos dat, obvykle se šířkou pásma pro stahování 2,5 Gb/s a se šířkou pásma pro odesílání 1,25 Gb/s.
● Pokrytí na dlouhé vzdálenosti: GPON podporuje maximální dosah pokrytí 20 kilometrů, takže je vhodný pro rozsáhlé pokrytí v městských, příměstských a odlehlých oblastech.
● Efektivní využití zdrojů optických vláken: GPON využívá architekturu typu point-to-multipoint využívající rozbočovače k distribuci jednoho vlákna více uživatelům, což výrazně snižuje náklady na zdroje vláken.
● Flexibilní podpora služeb: GPON může podporovat různé služby, včetně datových, obrazových a hlasových, splňujících různorodé potřeby domácích i firemních uživatelů.
Srovnání mezi OLT a ONT
OLT (Optical Line Terminal)
● Funkce: OLT je základním zařízením v systému GPON (Gigabit Passive Optical Network), který se nachází v centrále poskytovatele služeb (CO). Komunikuje s více ONT (Optical Network Terminals), spravuje a řídí celou síť PON a předává signály z ONT do páteřní sítě poskytovatele služeb.
● Umístění: Obvykle se nachází v datovém centru nebo v zařízení poskytovatele služeb.
● Hlavní úkoly:
1. Přidělení šířky pásma
2. Poskytování datových, hlasových a video služeb
3. Správa a údržba sítě PON
4. Propojení s hlavní sítí
ONT (optický síťový terminál)
● Funkce: ONT je koncové zařízení v systému GPON umístěné na straně uživatele. Převádí optické signály na elektrické signály, které mohou používat uživatelská zařízení, jako je Ethernet, Wi-Fi nebo telefonní signály.
● Umístění: Instaluje se doma nebo v kanceláři koncového uživatele.
● Hlavní úkoly:
1. Příjem a vysílání optických signálů
2. Poskytování připojení k místní síti (např. ethernetové porty, Wi-Fi)
3. Podpora různých uživatelských služeb (např. přístup k internetu, IPTV, VoIP)
Porty GPON OLT a ONT
Porty GPON OLT
● Porty PON: Připojte se k optickému rozbočovači (optická distribuční síť), podporuje až 64 nebo 128 ONT.
● Uplink Ports: Připojte se k základní síti poskytovatele služeb, obvykle gigabitovým nebo 10-gigabitovým ethernetovým portům.
● Ethernetové porty: Používají se pro správu a údržbu místní sítě.
● Ovládací porty: Pro správce sítě ke správě a konfiguraci zařízení.
Porty GPON ONT
● Port PON: Připojuje se k optické distribuční síti.
● Ethernetové porty (porty LAN): Připojení k počítači, routeru nebo přepínači uživatele.
● Telefonní porty (POTS porty): Připojení k analogovým telefonním zařízením.
● Wi-Fi: Poskytuje bezdrátové připojení k síti (dostupné na některých zařízeních ONT).
● Video porty: Připojení k televizi nebo set-top boxu.
GPON OLT a ONT v širokopásmových sítích
V širokopásmových sítích jsou GPON OLT a ONT propojeny prostřednictvím pasivní optické sítě a poskytují koncovým uživatelům vysokorychlostní přístup k internetu a další služby.
● Vysoká šířka pásma: Technologie GPON podporuje rychlost stahování až 2,5 Gb/s a rychlost odesílání až 1,25 Gb/s.
● Pokrytí na dlouhé vzdálenosti: Podporuje pokrytí na vzdálenosti více než 20 kilometrů.
● Efektivní přidělování šířky pásma: Prostřednictvím technologií TDM (Multiplexování s časovým dělením) a WDM (Multiplexování s dělením vlnové délky) dosahuje efektivního přidělování a využití šířky pásma.
● Podpora více služeb: Poskytuje různé služby, jako je internet, IPTV a VoIP.
Nasazení GPON OLT a ONT
Proces nasazení
1. Plánování a návrh: Určete oblast pokrytí a požadavky uživatelů a navrhněte topologii sítě PON.
2. Instalace vlákna: Položte vlákno od OLT k uživatelskému konci a nainstalujte optické rozbočovače na vhodná místa.
3. Instalace OLT: Nainstalujte zařízení OLT do centrály, připojte uplink a napájení a nakonfigurujte zařízení.
4. Instalace ONT: Nainstalujte zařízení ONT na straně uživatele, připojte optické vlákno a uživatelská zařízení.
5. Testování a ladění: Ujistěte se, že všechna připojení jsou normální, proveďte testy signálu a optimalizujte výkon sítě.
6. Přístup uživatele: Nakonfigurujte uživatelské účty a služby, abyste zajistili, že uživatelé budou mít správný přístup k síťovým službám.
Úvahy
● Kvalita vláken: Zajistěte kvalitu vláken a konektorů, abyste snížili ztráty signálu a četnost poruch.
● Kompatibilita zařízení: Zajistěte kompatibilitu mezi zařízeními OLT a ONT, abyste předešli problémům s připojením.
● Zabezpečení sítě: Nakonfigurujte vhodná bezpečnostní opatření, abyste zabránili neoprávněnému přístupu a útokům.
Často kladené otázky
Otázka: Co je GPON?
Odpověď: GPON znamená Gigabit Passive Optical Network, technologii optických vláken, která poskytuje datové, hlasové a video služby koncovým uživatelům přes jediné vlákno.
Otázka: Co je OLT v síti GPON?
A: OLT je zkratka pro Optical Line Terminal. Je to centrální zařízení v síti GPON, které spravuje a řídí celou síť. OLT se připojuje k optické distribuční síti (ODN) a přiděluje různé typy datového a hlasového provozu od uživatelů do příslušných destinací.
Otázka: Co je ONT v síti GPON?
A: ONT je zkratka pro Optical Network Terminal. Je to zařízení umístěné u zákazníka, které se přes ODN připojuje k OLT. Modul ONT na ODN přijímá a přenáší datové a hlasové signály mezi zařízeními koncových uživatelů a sítí GPON.
Otázka: Jaké jsou role OLT v síti GPON?
Odpověď: Hlavní funkce OLT v síti GPON jsou:
● Správa a kontrola celé sítě.
● Přidělování různých typů datového a hlasového provozu od uživatelů.
● Dynamické přidělování šířky pásma pro zajištění efektivního využití síťových zdrojů.
● Podpora různých služeb, jako je VoIP (Voice over Internet Protocol) a streamování videa.
Otázka: Jaké jsou role ONT v síti GPON?
Odpověď: Hlavní funkce ONT v síti GPON jsou:
● Příjem a přenos datových a hlasových signálů mezi zařízeními koncových uživatelů a sítí GPON.
● Převod optických signálů na elektrické signály kompatibilní se zákaznickými zařízeními.
● Poskytování rozhraní pro připojení zákaznických zařízení, jako jsou počítače, telefony a televize, k síti GPON.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi GPON a EPON?
Odpověď: GPON a EPON jsou technologie PON (pasivní optická síť), ale řídí se různými základními standardy. GPON dodržuje standard ITU-T G.984, zatímco EPON se řídí standardem IEEE 802.3ah. GPON je známý svou vyšší šířkou pásma a širším pokrytím, zatímco EPON je nákladově efektivnější a má jednodušší architekturu.
Otázka: Co je dynamické přidělování šířky pásma v GPON?
Odpověď: Dynamické přidělování šířky pásma v GPON je mechanismus, který umožňuje OLT přidělovat dostupnou šířku pásma na základě aktuálních požadavků ONT. Dynamickým přizpůsobením šířky pásma přidělené různým ONT podle jejich provozních potřeb zajišťuje efektivní využití síťových zdrojů.
Otázka: Co je standard GPON?
A: Standard GPON je standard ITU-T G.984, který definuje specifikace pro pasivní optické sítě využívající technologii Gigabit PON. Popisuje protokoly a rozhraní potřebná pro přenos dat, hlasu a videa přes síť GPON.
Otázka: Jaký je význam GPON v sítích z optických vláken?
Odpověď: GPON hraje klíčovou roli v sítích z optických vláken tím, že poskytuje cenově výhodné řešení pro poskytování vysokorychlostních širokopásmových služeb koncovým uživatelům. Dokáže přenášet velké množství dat a podporovat různé služby, jako je přístup k internetu, VoIP a streamování videa. GPON také podporuje flexibilní škálovatelnost sítě a zabezpečení do budoucna.
Otázka: Jaké jsou výhody GPON oproti tradičním metalickým sítím?
Odpověď: Některé výhody GPON oproti tradičním metalickým sítím zahrnují:
● Vyšší kapacita šířky pásma pro rychlejší a spolehlivější rychlost internetu.
● Delší dosah pokrytí, který umožňuje službu na větší oblasti pokrytí.
● Nižší náklady na údržbu a provoz díky použití pasivních optických komponent.
● Schopnost poskytovat více služeb (data, hlas, video) přes jediné optické připojení.
Otázka: Jaké moduly se používají pro porty GPON OLT PON, optické porty GE a porty XGE?
Odpověď: Optické porty GE používají standardní optické moduly 1G SFP, optické porty XGE používají standardní optické moduly 10G SFP+ a vzdálenost závisí na skutečné aplikaci zákazníka. Specifikace modulů GPON mé společnosti jsou:
Průměrný optický výstupní výkon:
B+: +1,5 až +5dBm
C+: +3 až +8dBm
C++: +4 až +10dBm
Citlivost:
B+: -28dBm
C /C++: -30dBm
Nasycení:
B : -8dBm
C b/{1}: {2}dBm
Otázka: Lze náš GPON OLT připojit k ONU jiných značek, jako je Huawei a ZTE?
Odpověď: GPON OLT se řídí standardem ITU-T G.984 a ONU jiných značek také dodržují tento standard bez použití proprietárních protokolů. Proto jsou obecně kompatibilní.
Otázka: Kolik GPON ONU může podporovat každý port PON GPON OLT?
Odpověď: Teoreticky GPON podporuje dělicí poměr 1:128. Doporučuje se mít méně než 128 uživatelů na jeden port PON, zejména s ohledem na budoucí upgrady uživatelské šířky pásma a potenciální dopad závad na jednom portu PON. Jediný port PON na GPON OLT má maximální rychlost stahování 2,5 Gb/s.
