GPON (Δίκτυο Παθητικών Οπτικών Ινών Gigabit)
Επισκόπηση
Ένας τρόπος παροχής οπτικών ινών στο σπίτι είναι μέσω ενός Δικτύου Παθητικών Οπτικών Ινών Gigabit, ή GPON.
Γνωστό ως τεχνολογία πρόσβασης οπτικών ινών κοινής χρήσης υψηλού εύρους ζώνης, τα δίκτυα GPON είναι επί του παρόντος η κορυφαία μορφή Παθητικών Οπτικών Δικτύων (PON), και προσφέρουν αναλογία έως και 1:64 σε μία μόνο οπτική ίνα, που σημαίνει ότι μία μόνο ίνα από το OLT μπορεί να παρέχει σήματα βίντεο, δεδομένων και φωνής σε έως και 64 τελικούς χρήστες (ή κατοικίες).
Το GPON είναι ένας μηχανισμός πρόσβασης σημείου-πολλαπλών σημείων. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η χρήση παθητικών διαχωριστών στο δίκτυο διανομής οπτικών ινών, επιτρέποντας σε μία μόνο ίνα τροφοδοσίας από το κεντρικό γραφείο του παρόχου να εξυπηρετεί πολλαπλά σπίτια και μικρές επιχειρήσεις.
Το GPON έχει χωρητικότητα κατάντη 2,488 Gbps και χωρητικότητα ανάντη 1,244 Gbps που μοιράζεται μεταξύ των χρηστών. Η κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται για να διατηρείται ασφαλή και ιδιωτικά τα δεδομένα κάθε χρήστη από άλλους χρήστες. Αν και υπάρχουν άλλες τεχνολογίες που θα μπορούσαν να παρέχουν οπτικές ίνες στο σπίτι, τα παθητικά οπτικά δίκτυα (PON) όπως το GPON θεωρούνται γενικά ο ισχυρότερος υποψήφιος για εκτεταμένες αναπτύξεις.
ΤΥΠΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ GPON
η αρχιτεκτονική ενός βασικού δικτύου GPON δύο μηκών κύματος
Είναι πιθανώς η πιο κοινή υλοποίηση. Το μήκος κύματος κατάντη είναι 1490nm και μεταδίδει δεδομένα στα 2,488 Gbps. Το μήκος κύματος ανάντη είναι 1310nm και μεταδίδει δεδομένα στα 1,244 Gbps.
Το GPON καθορίζεται να είναι ένα σύστημα μονής ή διπλής ίνας, αλλά σχεδόν όλα τα συστήματα GPON είναι μονής ίνας όπως σχεδόν όλες οι δημοφιλείς τεχνολογίες FTTH. Υπάρχει μικρός λόγος για τη χρήση διπλών ινών, αν και αυτή η επιλογή επιτρέπεται πράγματι στο πρότυπο.
Το GPON Optical Line Terminal (OLT) εγκαθίσταται συνήθως σε ένα Κεντρικό Γραφείο (CO), αν και θα μπορούσε να εγκατασταθεί αλλού. Ο οπτικός διαχωριστής εγκαθίσταται κάπου μεταξύ του CO και των συνδρομητών. Και ένα GPON Optical Network Terminal (ONT) εγκαθίσταται στο σπίτι κάθε συνδρομητή. Η κίνηση φωνής, βίντεο και δεδομένων πρέπει να παραδίδεται μέσω του μοναδικού μήκους κύματος κατάντη GPON. Μια ωραία πτυχή του GPON για την υποστήριξη βίντεο IP είναι ότι το κατάντη του είναι φυσικά ένα μέσο εκπομπής και είναι πολύ αποτελεσματικό για την παροχή κίνησης πολλαπλής εκπομπής.
Η τεχνολογία GPON έχει σχεδιαστεί για να παρέχει την ταχύτητα και το εύρος ζώνης που απαιτούνται για απρόσκοπτες υπηρεσίες, συμπεριλαμβανομένης της φωνής μέσω IP, του Internet υψηλής ταχύτητας και του IPTV.
ΤΥΠΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ GPON ΜΕ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗ RF
Η επικάλυψη RF ενσωματώνει τυπικό και υψηλής ευκρίνειας βίντεο στο δίκτυο οπτικών ινών χρησιμοποιώντας τον πομπό 1550nm και EDFA. Για εξοικονόμηση κόστους, αυτή η τοπολογία χρησιμοποιείται συχνά έναντι της λύσης GPON IP.
Το GPON παρέχει υπηρεσίες Triple play μέσω IP βίντεο, δεδομένων και φωνής αναφέρονται συχνά ως κινητήρια ζήτηση των χρηστών για βαρύτερη χρήση ευρυζωνικών υπηρεσιών που δικαιολογεί την επένδυση PON. Ενώ η επικάλυψη RF ήταν δημοφιλής σε ορισμένες χώρες και ελαχιστοποιεί τη συμφόρηση που προκαλείται από τη χρήση υπηρεσιών βίντεο, η σύγκλιση HDTV και IPTV και η ανάπτυξη υπηρεσιών cloud στο διαδίκτυο θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ζήτηση για εύρος ζώνης που υπερβαίνει τη χωρητικότητα των υπηρεσιών gigabit στο μέλλον. Η τηλεργασία και η τηλεδιάσκεψη είναι άλλες εφαρμογές που απαιτούν τέτοιες δυνατότητες triple play.
Χαρακτηριστικά των Δικτύων GPON
- Παρέχουν ταχύτητες κατάντη 2,5 Gbps και ταχύτητες ανάντη 1,25 Gbps.
- Υποστηρίζουν μεγάλες αποστάσεις έως και 20 km και, σε αντίθεση με τον χαλκό, δεν υποφέρουν από μειωμένη απόδοση σε απόσταση.
- Βασίζονται σε πρότυπα και ο εξοπλισμός είναι διαθέσιμος από έναν μεγάλο και αυξανόμενο αριθμό προμηθευτών, δίνοντας στους παρόχους υπηρεσιών την ηρεμία του μυαλού με το να είναι κλειδωμένοι σε έναν μόνο προμηθευτή.
- Εγγενώς ασφαλείς, όπου η υποκλοπή, η υποκλοπή και άλλες παραβιάσεις είναι σχεδόν αδύνατες.
Πλεονεκτήματα των Δικτύων GPON
Το πιο προφανές πλεονέκτημα των δικτύων PON είναι ότι μια ενιαία κοινόχρηστη οπτική ίνα μπορεί να υποστηρίξει πολλούς χρήστες μέσω της χρήσης φθηνών παθητικών οπτικών διαχωριστών. Στα δίκτυα GPON, έως και 64 ONTs μπορούν να μοιραστούν μία σύνδεση ίνας με το OLT. Αυτό καθιστά το Gigabit Passive Optical Network μια ελκυστική επιλογή για τους παρόχους υπηρεσιών που θέλουν να αντικαταστήσουν τα χάλκινα δίκτυα με οπτικές ίνες, ιδιαίτερα σε αστικές περιοχές υψηλής πυκνότητας.
- Επιτρέπουν στους παρόχους υπηρεσιών να παρέχουν περισσότερη χωρητικότητα για τη μεταφορά εφαρμογών που απαιτούν μεγάλο εύρος ζώνης.
- Παρέχουν έναν από τους πιο οικονομικούς τρόπους για τους παρόχους υπηρεσιών να αναπτύξουν οπτικές ίνες.
- Παρέχουν μια μελλοντική απόδειξη πρόσβασης, καθώς η ταχύτητα της ευρυζωνικής σύνδεσης περιορίζεται από τον τερματικό εξοπλισμό και όχι από την ίδια την ίνα. Οι μελλοντικές βελτιώσεις ταχύτητας μπορούν να επιτευχθούν μέσω αναβαθμίσεων εξοπλισμού πριν από οποιεσδήποτε αναβαθμίσεις στην ίδια την ίνα.
Συχνές ερωτήσεις
Πόσο μακριά φτάνει το GPON;
Η απόσταση μεταξύ του GPON OLT και του ONT καθορίζεται γενικά από την ισχύ εκπομπής του οπτικού πομπού, την ευαισθησία λήψης του δέκτη στο μακρινό άκρο και την οπτική απώλεια που σχετίζεται με το οπτικό δίκτυο διανομής (ODN). Η οπτική απώλεια προέρχεται κυρίως από συνδέσμους, συνδέσεις και διαχωριστές.
Η συνολική απόσταση GPON είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ απόστασης και αναλογίας διαχωρισμού. Για παράδειγμα, εάν η αναλογία διαχωρισμού είναι πολύ χαμηλή, επιτρέπει μεγαλύτερες αποστάσεις (έως και 40km), αλλά εάν η αναλογία διαχωρισμού είναι πολύ υψηλή, έως και 128 διαχωρισμοί που επιτρέπουν περισσότερους συνδρομητές, η συνολική απόσταση από τον διαχωριστή στο ONT μειώνεται.
Σκεφτείτε το έτσι:
Ας πούμε ότι έχετε έναν σωλήνα κήπου με νερό υπό κανονική πίεση και συνδέετε ένα κεφαλή ντους με 128 τρύπες. Στη συνέχεια, κλείνετε όλες εκτός από 3 από αυτές τις τρύπες, οι τρύπες που είναι ανοιχτές θα εκτοξεύσουν νερό πολύ μακριά (έως και 40km, παρέχοντας υπηρεσίες σε αυτούς τους 3 τελικούς χρήστες). Ωστόσο, εάν βάλετε την ίδια κεφαλή ντους και αποσυνδέσετε και τις 128 τρύπες, το νερό δεν θα πάει μακριά (έως και 20km), αλλά θα κορεστεί η άμεση περιοχή (παρέχοντας υπηρεσίες για έως και 128 τελικούς χρήστες). Σημαντικό να θυμάστε: Η συνολική χωρητικότητα νερού του σωλήνα δεν επηρεάζεται από την απόσταση ή την αναλογία διαχωρισμού – θα εξακολουθεί να μεταφέρει όλο το νερό από την πηγή στο τέλος, ανεξάρτητα από τον τύπο της κεφαλής ντους που είναι συνδεδεμένη.