Инновационные технологии в телекоммуникациях

+7 (4912) 513-564   Рязань

+7 (812) 389-58-48  Санкт-Петербург

 

 

 

 

  

+7 (4912) 513-564

+7 (812) 389-58-48

info@foxes-com.ru

 

info@foxes-com.ru

Методика построения xPON сетей

 

   PON (пассивные оптические сети) — это семейство быстро развивающихся, перспективных технологий широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. Суть технологии PON вытекает из ее названия и состоит в том, что ее распределительная сеть строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала в одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных разветвителей оптической мощности — сплиттеров.

   Индекс "х" подразумевает под собой технологии GPON, GePON и так далее. 

GePON vs GPON  

   На сегодняшний день большое распространение получили 2 технологии PON-а и производители телекоммуникационного оборудования предлагают устройства под: 

GPON (Gigabit PON) – ITU G.984;
GEPON (Gigabit Ethernet PON) – IEE 802.3ah.

   Основные отличия GPON от GEPON заключаются в большей полосе нисходящего потока (DownStream, DS) у GPON: 2.5G против 1.25G у GEPON. А также, отличающейся структурой кадров: в GEPON она максимально похожа на Ethernet, а у GPON более сложная, и больше напоминает SDH.
   Есть еще одна разновидность PON: TurboGEPON. Это нестандартизованная технология (в её основе лежит IEEE 802.3ah). Основное отличие от GEPON — увеличенная полоса DS до 2.5G.

 

   В GEPON пакеты Ethernet передаются в своем исходном формате по сети PON. В сети GPON для передачи данных требуется два уровня инкапсуляции. Во-первых, информационные потоки телефонных сетей (TDM, E1/T1) и Ethernet-кадры «упаковываются» в кадры GEM (GTC Encapsulation Method) с переменной длиной полезной нагрузки, которые имеют GFP-подобный формат (Generic Frame Procedure, ITU-T G.7401). Во-вторых, ячейки ATM и кадры GEM совместно инкапсулируются в кадры GTC, которые в итоге передаются по сети PON. В технологии GEM осуществляется фрагментация кадров, которая отсутствует в технологии GEPON, что уменьшает эффективность использования полосы пропускания.

Ниже приведена сравнительная таблица основных характеристик двух самых распространенных стандартов: 

  GPON GEPON
Услуги полный пакет услуг (интернет, телефония, ТВ) полный пакет услуг (интернет, телефония, ТВ)
Структура уровней ячейки ATM и кадры GEM (включающие кадры Ethernet и TDM) кадры Ethernet (включающие TDM)
Скорости передачи DS: 2,5Gbps US: 1,2Gbps DS: 1.2Gbps US: 1.2Gbps
Максимальное число ONT (ONU) на 1 порт OLT 64 (128) 32 (64)
Доступ к среде множественный доступ с временным уплотнением; осуществляется с помощью управляющих кадров множественный доступ с временным уплотнением; осуществляется с помощью управляющих кадров
Обнаружение и активация ONT (ONU) автоматическое обнаружение новых ONT (ONU). автоматическое обнаружение новых ONT (ONU).
Несущие для ниcходящего (DS) DS: 1480–1500нм DS: 1480–1500нм
Несущие для восходящего (US) US: 1260–1360нм US: 1260–1360нм
Несущие для КТВ 1550нм 1550нм
Коррекция ошибок FEC Возможна, позволяет работать на меньшем уровне чувствительности приемника и увеличить число ONT (ONU) Возможна, позволяет работать на меньшем уровне чувствительности приемника и увеличить число ONT (ONU)
Шифрование данных AES-128 шифрование полезной нагрузки GEM-кадра и ATM-ячейки AES-128 шифрование полезной нагрузки Ethernet-кадра

 

Плюсы и минусы двух технологий

 

Плюсы и минусы GPON TurboGEPON
Стандарт + Полностью стандартизированная технология (рекомендация ITU-T G.984); – Технология без стандарта (в основе лежит стандарт IEEE 802.3ah);
Цена – Более высокая стоимость, нежели GEPON; + Более низкая цена OLT;
Канал + Использование линейного кода NRZ без избыточности («честные» 2.5G); – Использование избыточного линейного кода 8B/10B («чистая» полоса меньше на ~20%).
Конфигурация оборудования – Более сложное конфигурирование оборудования. + Сравнительно простая настройка оборудования;

 

Основные вопросы проектирования пассивной оптической сети

   Использование оптического волокна на сети абонентского доступа стало возможным благодаря развитию технологий пассивных оптических сетей (PON – Passive Optical Network), в качестве которых используются в настоящее время две разновидности:

  • GPON — продолжение технологии BPON, стандарт ITU-T G.984.1—G.984.3.
  • GEPON — продолжение технологии EPON, стандарт IEEE 802.3ah.

   В качестве топологии абонентского доступа по технологии PON, сегодня мы рассматриваем построение оптической сети с использованием пассивных оптических разветвителей (сплиттеров).

  Применение технологии PON для построения сетей абонентского доступа в городах России является наиболее приемлемым решением с учетом плотности городских жилых застроек, разновидности и типов домов, состояния инфраструктуры технической эксплуатации, линейно-кабельных сооружений (например, кабельной канализации).

Особенности построения оптической сети абонентского доступа

   Принципы проектирования и строительства оптической сети абонентского доступа имеют схожие черты с построением абонентской сети на кабеле с медными жилами.

   Учитывая недостаточный уровень проработанности нормативной базы, регламентирующей вопросы построения абонентской сети на базе новой технологии с применением оптического кабеля, следует максимально использовать существующие наработки построения аналогичной сети на кабеле с медными жилами.

   Основными особенностями построения абонентского доступа на оптическом кабеле и при использовании технологии PON являются:

  • необходимость аккуратного обращения с волокном при работе с ним;
  • наличие требований к специальной профессиональной подготовке специалистов службы эксплуатации, касающейся вопросов прокладки, укладки, ремонта оптических кабелей как непосредственно на линии связи (в кабельных колодцах, на опорах ВЛС), так и на различных распределительных устройствах;
  • необходимость разработки особого механизма проведения аварийно-восстановительных и профилактических работ, методики измерений, ведения паспортизации и технического учета;
  • использование специального подхода к применению и размещению распределительных устройств в жилых домах;
  • требования к наличию особых навыков расчетов емкостей кабелей и параметров затуханий, оптимального распределения оптических разветвителей и их размещения в распределительных устройствах.

   Вместе с тем, принципы системного подхода при построении магистральных и распределительных участков оптической сети должны оставаться неизменными и включать учет концентрации и перспективы развития жилых кварталов, оптимальной привязки к АТС, особенностей существующих трасс кабельной канализации (или ВЛС), применения различных методов резервирования сети.

Схема организации связи

   Проектирование сети PON начинается с определения сетевых узлов, на которых будет размещено активное оборудование и от которых будет строиться кабельная сеть до квартир абонентов.

АТС содержит сетевой узел, район обслуживания которой, в основном, определяется и зоной охвата сетью PON. Активное шлюзовое оборудование PON, в качестве которого выступает OLT (OLT—Optical Line Terminal), связывает оконечное оборудование абонентов с сетью Интернет с другими медиаконтентами для организации услуги передачи голоса, данных и видео (услуга Triple Play).

Входные порты PON оборудования OLT подключаются к оптическому кроссу ODF OLT с помощью оптических шнуров (патч-кордов) или оконцованных микрокабелей (предтерминированных кабелей).

Оптический кросс предназначен для распределения кабелей по направлениям, перекроссировки (коммутации) и соединения со станционным оптическим кабелем через сплайс-пластины (кассеты и боксы для сварных соединений). Как правило, оптический кросс располагается в том же помещении АТС (ЛАЦ, кросс), где и размещается стойка с OLT.

   На участке сети PON от АТС до оптического распределительного шкафа (ОРШ), находящегося в зоне обслуживания АТС, производится магистральное распределение волокон. В распределительной сети PON от ОРШ до оконечных устройств абонентов (ONT, ONU) связь осуществляется через пассивные оптические разветвители (сплиттеры PLC), которые устанавливаются в оптических распределительных коробках (ОРК) или/и в оптических распределительных шкафах (ОРШ).

   На сети может быть использована как одноуровневая (однокаскадная) схема включения разветвителей без последовательного включения сплиттеров друг за другом, так и многокаскадная схема с последовательным размещением разветвителей. Количество уровней каскадирования зависит, в основном, от суммарного вносимого затухания разветвителей, коэффициента ветвления PON интерфейсов оборудования OLT и требований к полосе пропускания для каждого абонента. Чем меньше уровней каскадирования разветвителей, тем проще сеть абонентского доступа и, соответственно, больше возможностей быстрого устранения неисправностей, повышения качества связи за счет исключения возможных переходных искажений при передаче сигналов через несколько разветвителей. С другой стороны, каскадирование позволяет более гибко и оптимально расположить распределительные устройства и кабели, т.е. оптимально построить распределительную сеть.

   Абонентский узел ONT (ONT(ONU) — Optical Network Terminal (Unit)) содержит входной оптический интерфейс PON и может иметь различные выходные интерфейсы: FXS, FXO, 10/100/1000 Base-T, E1, BRI, RF.

Наличие указанных интерфейсов абонентских терминалов, технология и ресурсы полосы пропускания позволяют использовать сеть PON и для подключения различных ведомственных сетей и корпоративных клиентов.

 Исходные данные для проектирования сети PON

Перед началом производства проектных работ от оператора связи (Заказчика) должны быть получены следующие данные, касающиеся принципиальных решений по построению пассивной части сети PON:

  • данные по районам или адресный список жилых домов для проникновения технологией PON, согласования с владельцами домов;
  • данные по проценту охвата абонентов технологией PON в жилых домах (для существующих домов и домов нового строительства процент охвата может быть различным), необходимость офисов, ведомственных предприятий, расположенных в жилых или отдельных зданиях;
  • данные (если имеются), касающиеся потребности в широкополосном доступе (например, заявки на ADSL линию);
  • выбор технологии PON (GPON, GEPON) и производителя активного оборудования OLT.
  • данные по энергетическому бюджету (затуханию) интерфейсов PON активного оборудования OLT;
  • выбранная схема включения разветвителей (одноуровневая или каскадная), общий коэффициент ветвления разветвителей, выбор конкретных типов разветвителей и места их установки;
  • выбранные типы оптических коннекторов: LC, SC и другие (желательно  LC/APC, SC/APC);
  • решение по максимальной емкости магистрального и распределительного оптических кабелей;
  • список производителей — поставщиков пассивных устройств и компонентов, в том числе, оптического кросса высокой плотности для установки на АТС;
  • выбранные поставщики кабельной продукции и оптических муфт и их типа.

Вопросы установки и подключения активного оборудования

   Возможность работы сети на новой оптической технологии с учетом мощности существующего оборудования сети передачи данных, сетевой топологии и наличия медиаконтентов, необходимости модернизации структуры или дооборудования, рассматриваются, как правило, отдельным проектом.

   Для увязки активного оборудования с пассивной частью сети важно определиться с местом установки OLT на АТС.

   Выбор места установки на АТС оборудования OLT производится исходя из решений минимального расстояния от оптического кросса, оптимального подключения к интерфейсам сети передачи данных и к системе электропитания и заземления, удобства обслуживания персоналом.

Вопросы проектирования магистральной сети PON

   Магистральная сеть абонентского доступа является основным элементом всей пассивной сети. Правильный выбор системы построения сети и ее топологии, определение условий и принципов организации доступа позволят оптимизировать затраты на развитие сети в дальнейшем.

   Вопросы проектирования магистральной сети PON связаны со следующими основными положениями:

  • топология построения магистральной сети;
  • максимальная емкость магистральных кабелей. Тип кабеля;
  • способы резервирования на магистральной сети;
  • способ прокладки магистрального кабеля по зданию АТС;
  • выбор и монтаж оптических муфт;
  • выбор и монтаж оптического распределительного шкафа ОРШ. Комплектация ОРШ.

Вопросы проектирования распределительной сети PON

   В распределительную сеть PON входят:

  • участок сети от ОРШ до кабельного ввода в жилой дом — схемы расположения распределительных участков сети PON;
  • каблирование и размещение распределительных устройств непосредственно в жилом доме — схемы кабельных вводов сети PON.

   Вопросы проектирования распределительной сети касаются следующих положений:

  • размещение оптических распределительных коробок (ОРК) по подъездам и этажам;
  • размещение ОРК в подъездах домов;
  • размещение и включение разветвителей;
  • прокладка кабеля в жилых домах и способы его защиты;
  • выбор распределительного кабеля;
  • способы резервирования распределительной сети.

   Абонентская проводка — участок кабельной сети от ОРК до оптических розеток в квартире абонента, обычно, не входит в состав рабочих чертежей проекта и производится силами оператора связи по мере подключения абонентов. Но в проекте должен рассматриваться способ подключения абонентов (патч-корды, пигтейлы или оптические шнуры, защита на лестничной клетке, монтаж в ОРК и в оптической розетке) и размещение абонентского терминала ONT в квартире.

Расчеты затухания оптической сети PON

   Расчеты затухания выполняются для оптической линии от подключения волокна на активном оборудовании (на передатчике) до самого удаленного абонента (на приемнике). В пассивной сети PON источниками потерь являются:

  • полное затухание в оптическом волокне: зависит от его длины и коэффициента затухания волокна на определенной длине волны.
  • полные потери в сростках (сварные соединения): зависят от потерь в каждом сростке и их общего количества.
  • полные потери в соединителях (разъемные соединения): зависят от потерь в каждом соединителе и их общего количества.
  • потери в разветвителях волокон: зависят от коэффициента разветвления.
  • штрафные потери (потери на изгибы кабелей при прокладке).

   Сумма всех потерь, возникающих на участке оптической сети, представляет собой энергетический бюджет затухания. Кроме того, при расчетах следует учитывать и эксплуатационный запас (дополнительные сростки и волоконные вставки при проведении ремонтных работ).

Изделия и компоненты пассивной оптической сети

   К основным изделиям и компонентам пассивной оптической сети относятся:

  • оптические кабели магистральной, распределительной сети и абонентской проводки;
  • оптический кросс высокой плотности для установки на АТС (ODF OLT);
  • оптические распределительные шкафы (ОРШ);
  • оптические распределительные коробки (ОРК);
  • оптические абонентские розетки (РА);
  • оптические разветвители (сплиттеры);
  • мультиплексоры WDM и аттенюаторы;
  • различные патч-панели и аксессуары.

Заключение

   Перспективы дальнейшего развития сети во многом определяются грамотным подходом при стратегическом планировании внедрения сети PON.

   Масштабное развитие сети обусловлено степенью эффективности работы опытных зон построения сети PON.

   Сегодня специалисты ООО «Фоксес-ком», накапливая позитивный опыт в области разработки проектов по построению сетей PON, открыты для совместной работы с операторами связи с целью определения оптимальных решений и построения современных и качественных сетей, способных удовлетворять любые потребности пользователей в перспективе.

Нормативные документы

ТКП 206 – 2009 (02140) Правила технической эксплуатации линейно-кабельных сооружений абонентских линий местных телефонных сетей
ТКП 212 – 2010 (02140) Правила проведения измерений магистральных, внутризоновых и местных волоконно-оптических линий передачи

Измерение пассивных оптических сетей в процессе строительства

    На этапе построения PON необходимо производить следующие измерения:

– входной контроль;
– строительно-монтажные.

Входной контроль параметров компонентов сети проводится перед началом строительства. Производится проверка соответствия параметров волоконно-оптического кабеля (ВОК), шнуров, оптических разветвителях и других устройств заявленным значениям.

Строительно-монтажные измерения включают в себя:

– двунаправленное измерение ORL (Optical Return Loss) – затухание отражения в оптическом волокне;
– двунаправленное измерение оптических потерь между двумя оконечными точками;
– двунаправленное снятие характеристик линии.

На смонтированной PON, ORL должно быть более 32 дБ. Однако, на этапе строительства рекомендуется принимать общий уровень ORL для смонтированной сети PON не менее 40 дБ, что позволит избежать деградации сигнала в будущем. Для тестирования инфраструктуры PON требуется обеспечить точки подключения соответствующих измерительных приборов. Эти точки должны быть оборудованы разъемными соединениями.

Точки возможного подключения измерительных приборов показаны на рисунке

    В оптической распределительной коробке (ОРК) подключение измерительных приборов возможно только в случае использования в них разъемных соединений. Тестирование линии «точка-точка» должно выполняться на каждом построенном сегменте PON. В частности, после прокладки магистрального ВОК до подключения активного оборудования и сплиттеров должно проводиться тестирование всех ОВ между выходами оптического кросса высокой плотности (ODF - Optical Distribution Frame) на АТС и их окончаниями в смонтированном оптическом распределительном шкафу (ОРШ). Измерения затухания необходимо проводить в обоих направлениях на трех длинах волн: 1310, 1490 и 1550 нм. Определение потерь и обратных отражений на портах сплиттера производится после его установки в ОРШ. Тестирование «точка-точка» должно быть выполнено между каждым выходным портом сплиттера и OLT. В случае установки этажных ОРК тестирование должно быть проведено между каждым абонентским окончанием в ОРК и OLT. При строительстве рекомендуется производить двунаправленное снятие характеристик линии, т. е. рефлектограмму смонтированной PON со сплиттером от станции до абонента. Рефлектограмма должна отображать следующие параметры: оптические потери линии на трех длинах волн, ORL. Все измеренные параметры PON должны соответствовать расчетному значению.

Приемо-сдаточные измерения

  Приемо-сдаточные измерения оптических параметров пассивной оптиче-ской сети проводятся в следующем объеме:

– измерение оптической мощности на выходе передающих устройств;
– измерение затухания в оптическом линейном тракте.

   Измерение оптической мощности на выходных портах оптических передатчиков и на входных портах оптических приемников OLT и ONT проводят непосредственно в момент пусконаладочных работ на этом оборудовании. Измерение оптической мощности передатчиков в ODF после WDM мультиплексора производится на длине волны 1490 нм (излучатель OLT) и на 1550 нм (передатчик телевизионных сигналов). При несоответствии полученных значений проектным данным проводят измерения непосредственно на выходе обоих передатчиков, а также на выходе оптического усилителя. Также измеряют мощности на входе оптических приемников OLT и ONT.

   Мощность на выходе WDM мультиплексоре измеряют прибором, имеющим встроенные фильтры для раздельного измерения каждой длины волны, т. к. обычный измеритель мощности покажет некоторую суммарную величину, не характеризующую разные передатчики. Фотодетектор обладает достаточно хорошей широкополосностью и детектирует всю падающую оптическую мощность в диапазоне длин волн 1200÷1650 нм. Однако, чувствительность фотодетектора на разных длинах волн неравномерна.

   Также проводят измерения общего затухания для всех ветвей PON. При получении значения потерь выше расчетного, проводят измерения величины потерь сигнала в отдельных точках сети. При отсутствии калиброванного источника излучения в виде отдельного прибора для измерения затухания в различных точках PON можно использовать передатчик OLT (на 1490 нм) или оптический передатчик телевизионного сигнала (на 1550 нм). Считая их излучение практически непрерывным, сначала измеряют уровень мощности на выходе передатчика, а затем - в заданной точке сети. Разность этих уровней (в дБ) и покажет затухание измеряемого участка сети.

Взаимодействие операторов электросвязи при предоставлении услуг PON

Возможные точки взаимодействия операторов электросвязи при совместном использовании PON приведены на рисунке

   Точка присоединения 1 - предоставление оператором А оператору Б возможности предоставления абоненту услуг по передаче голоса, данных, IP-телевидении в канале передачи данных оператора А;
   Точка присоединения 2 - предоставление оператором А оператору Б возможности предоставления абоненту услуг по трансляции телевизионных программ в цифровом канале передачи данных оператора А;
   Точка присоединения 3 - выделение оператором А оператору Б отдельных ОВ в магистральном кабеле оператора А;
  Точка присоединения 4 - предоставление оператором А оператору Б распределительного и абонентского участков оператора А, либо выделение оператором А (собственником либо владельцем распределительного участка) оператору Б отдельных ОВ в распределительном кабеле.

Оператор А является основной эксплуатирующей организацией PON, оператор Б – арендующим оператором.

Проблемы при построении PON и методы их решения.

 Расчёт оптического бюджета мощности и бюджета потерь.

 Для того, чтобы грамотно построить дерево PON, необходимо учитывать, в первую очередь, оптические потери, привносимые пассивным оборудованием. Теоретически, PON может покрыть территорию радиусом 20км. Практически – всё зависит от бюджета потерь на конкретной ветви дерева.  Для расчётов необходимо руководствоваться самыми худшими показателями затуханий, чувствительности и мощности излучения передатчиков.

 Стандартно при расчётах используют таблицы затуханий для сплиттеров, принимают 0.05дБм затухание на сварке, 0.36дБм/км затухание в волокне на длине волны 1310нм (для 1550нм затухание в волокне равно 0.22дБм/км), затухание на механическом соединении принимают равным 0.5дБм, затухание на перегибе варьируется от 0.15дБм до 7дБм и более (эту позицию необходимо измерять прибором на месте).

 Далее, необходимо мысленно «пройти» уже готовый проект, выделяя и суммируя места, в которых имеются элементы, привносящие затухания в линию. К полученному значению добавить затухание на волокне на всём протяжении от самого дальнего абонента до OLT. Таким образом, можно подсчитать  бюджет потерь в PON.

 Следующий шаг – расчёт оптического бюджета мощности, но его можно принять равным 30дБм (производитель гарантирует оптический бюджет мощности, равный30дБм). Всё, что свыше 30дБм – необходимо тестировать.

 Если бюджет потерь ниже бюджета мощности – дерево будет работоспособно, в противном случае возможны проблемы.

 Отдельно следует отметить, что при расчёте PON, в котором используется CATV и сварные делители, следует учитывать, что телевизионный сигнал имеет мощность от 7дБм (сформированный дешёвыми маломощными моделями) до 24дБм(дорогие передатчики или EDFA усилители), а на телевизионный приёмник (отдельный или в составе ONU) этот сигнал должен прийти с минимальной мощностью -12дБм.  Поэтому, используя сварные делители, следует быть предельно осторожным и каждый раз перед новым подключением пересчитывать дерево PON для того, чтобы убедиться, у каждого абонента сигнал одинаковый и не выходит за пределы чувствительности телевизионного приёмника.

Слабый сигнал у клиента.

 Если при установке ONU (или её повторном включении/перезагрузке со стороны клиента) она не смогла зарегистрироваться в сети – велика вероятность того, что повреждён волновод на направлении клиента и сигнал затухает выше расчётного (и уж точно выше оптического бюджета PON). Повреждение может быть связано как с некачественной сваркой или случайным перегибом волокна на узле деления, так и со злоумышленниками.

 Для решения этой проблемы нужно, в первую очередь, проверить состояние всех ONU на абонентском делителе, к которому подключена и проблемная ONU. ONU позволяет производить мониторинг уровня сигнала на своём приёмнике,а также мощность своего передатчика, отсылая эти данные на OLT по запросу. Если проблема есть у всех абонентов – двигаться в сторону родительского узла дерева, расширяя радиус поиска и проверяя, на каком уровне «вложения» существует проблема.

 Как только будет найден делитель, у которого есть некий проблемный выход, а остальные – рабочие, считайте, что проблема решена. С вероятностью 95% эта проблема находится на ветви, связывающей два узла: родительский полурабочий и дочерний нерабочий. Эту линию достаточно просто «просветить» рефлектометром, если PON построена на коннекторах, и совсем непросто сделать это, если дерево «сварное» (режем кабель, навариваем коннектор, светим рефлектометром, а потом всё чиним).

 Перед всеми вышеизложенными «приседаниями» необходимо проверить ONU на вменяемость лазерного приёмо-передатчика (мало ли что?).

Неконтролируемое излучение в дереве на длине волны 1310нм.

 Случаются ситуации, когда ONU вышла из строя (бывает крайне редко) и непрерывно излучает в пассивную сеть на длине волны 1310нм, или недобросовестный пользователь включил в дерево вместо своей ONU медиаконвертер, излучающий на той же длине волны (1310нм). В этих случаях (как в случае аппаратного сбоя, так и в случае вредительства) эффект один: излучение постоянно присутствует в восходящем потоке  дерева, не давая возможности другим ONU передавать данные к OLT. Как результат – дерево не функционирует.

 Есть два варианта решения проблемы. Первый - обходить ногами каждый дом в надежде найти неисправность или чудом выявить злоумышленника. Этот вариант придётся воплощать в жизнь, если PON построена методом свариваниявсего, что хоть отдалённо похоже на волокно. Если клиентов хотя-бы 20, то проблему можно решать неделями.

 Второй вариант, который используют те, кто построил PON с использованием коннекторов – локализация излучения путём последовательного отключение ветвей дерева от «корня» к «листьям». Последовательность действий следующая:

 - На корневом делителе отключать (и для верности проверять на наличие излучения) хвосты, идущие «вниз» по дереву; 

- При нахождении ветви, в которой присутствует паразитное излучение, отключать её от дерева (оставшаяся часть дерева придёт в рабочее состояние) и двигаться  вниз по этой ветви до следующего делителя;

- Повторять до тех пор, пока проблема не локализуется до самого последнего (дальнего/нижнего в иерархии) делителя – дальше всё понятно. Отключаем последовательно клиентские соединения на данном делителе, пока не найдём источник излучения.

 Умышленное повреждение кабеля.

 Иногда случается, что кабель режут конкуренты – популярный во все времена метод борьбы за клиентов. Но чаще (особенно в отдалённых районах) кабель режут местные жители с целью наживы.

 Для предотвращения посягательств на кабельное имущество необходимо перед тем, как завести кабель в населённый пункт, объяснить местным кладоискателям, что «В этом чёрном кабеле драгоценных и иных редкоземельных металлов нет, а содержимое его непригодно даже на подвязку помидоров». По возможности, продемонстрировать населению кусок кабеля и его содержимое. От осмысленного вредительства это вряд ли убережёт, но отобьёт у некоторого количества владельцев бокорезов интерес.

 Флуд.

 Флуд – проблема любой городской сети. Чаще всего флудят устройства с подгоревшими портами, реже – пользовательские компьютеры, заражённые вирусами. Также преднамеренно флудить могут пользователи, которые выражают некий социальный протест (дипломатично назовём это именно так), или имеющие с неработоспособности сети некие выгоды. Основная проблема флуда – невозможность удалённо добраться до флудящего оборудования или логически локализовать источник.

 Подгоревшие порты – проблема, в основном, городского типа, и к PON имеет лишь частичное отношение. Как известно, чем длиннее медный проводник, тем больше на него наводятся электромагнитные поля. Дерево PON построено на оптическом волокне и, как следствие, не подвержено влиянию наводок от грозы. Проблема может возникнуть только в том случае, если к одной ONU медью подключено несколько пользователей, территориально удалённых друг от друга.

 С флудерами и вирусами тоже всё понятно: первые пользуются демократическими свободами, вторые пренебрегают всеми законами робототехники. Методы борьбы и с теми, и с другими известны, но для начала нужно локализовать вредоносную деятельность.

 В PON всё просто. Как уже писалось выше, PON – система с централизованным управлением. Все потоки, исходящие от клиентов, приходят только на OLT. Только OLT может дать разрешение ONU передавать данные, и только OLT может запретить любые контакты ONU с внешним миром. Отсутствие активного оборудования в дереве PON значительно облегчает борьбу с флудом – не создаётся прецедентов с бесконечной пересылкой пакетов с неправильными контрольными суммами между двумя соседними узлами коммутации, отсутствует переполнение буферов там же.

 OLT всегда подключён к вышестоящемунекому устройству (например, L3 роутер), поэтому доступ к нему есть всегда. Вышестоящее устройство не подвержено влиянию флуда от клиентов в дереве PON, поскольку OLT выделяет определённый квант времени каждой ONU и разрешает/запрещает ей вещание, а значит, ONU не может бесконтрольно «заваливать» порт OLT и вышестоящее устройство пакетами. Аналогичная ситуация происходит с бесконечно «гуляющим» траффиком по сети: его просто не будет, так как каждая ONU имеет доступ к своим соседям-клиентам только через OLT.

 Процесс мониторинга сети (для логического обнаружения источника флуда) может быть организован с помощью зеркалирования оптического порта (на котором «висит» целое дерево) в медный и подключения медного порта к некоторому ПК, на котором установлен специализированный софт (например, TCPDUMP).

 Кроме того, для защиты сети от вирусной активности, в которой присутствует бесконтрольное размножение MAC-адресов, в OLT присутствует функционал, запрещающий иметь конкретно взятой (или всем) ONU более чем N активных MAC-адресов одновременно.

Применение измерительного оборудования в PON.

 Для измерения оптических показателей в PON лучше всего использовать самый простой оптический измеритель мощности (например, MT1113C). Его функциональных возможностей вполне хватает на то, чтобы измерить уровень входящего в дерево (или его ветвь) сигнала с одной стороны и уровень выходного сигнала с другой. Затухание на конкретно взятом промежутке посчитать в состоянии только специалист высочайшей квалификации (уровень образованности человека, способного вычислить А-Б, должен быть неимоверно высок – учтите это!), но с этим ничего поделать нельзя: раз уж залезли в Hi-Tech технологии, будьте добры, предоставьте работу с технологиями профессионалам!

 Применение стандартного рефлектометра в PON ограничено пролётами между делителями (нахождение разрывов в ветви или проверка качества сварок). Всё дерево стандартный рефлектометр «просветить» не сможет – после первого делителя показания превратятся в «кашу». Следует также учитывать тот факт, что при измерении пролёта «снизу-вверх» по топологии дерева, в волокне не должно быть излучения, а значит, необходимо либо выключить модуль OLT (тем самым «положить» всё дерево), либо отключить конкретную ветвь дерева (недовольство отдельных клиентов очевидно). При измерении ветви дерева от узла до узла «сверху-вниз» (от корня к ветвям) проблемы с нежелательным излучением в волокне быть не должно – ONU «молчат» до тех пор, пока OLT не разрешит им вещание.

 Стоит отметить, что на рынке существуют рефлектометры, умеющие «просвечивать» PON, но их может не оказаться в нужный момент под рукой.

 Относительно недавно на рынке измерительного оборудования появился прибор, имеющий громкое название «проходной измеритель мощности». Данный прибор «врезается» в дерево PON и показывает мощность излучения, проходящего через него. Некоторыми продавцами этот прибор позиционируется как «панацея от всех проблем в пассивном дереве».

 По сути, единственное, что выгодно отличает «проходной измеритель» от «просто измерителя» -  это возможность измерить уровень выходного сигнала ONU.Помните«поток сознания» выше:«ONU «молчит», пока ей не разрешит вещать OLT...». А если кабель разрезан, то OLT не разрешит ей вещать никогда.  

 Нужны ли измеренные показатели мощности передатчика ONU? Теоретически – да, кто же не хочет знать о своей собственности всю подноготную?! Практически же без этих знанийвполне можно обойтись: если ONU не регистрируется в дереве, где уже есть исправно работающие ONU, то вариантов всего два.

 Вариант №1 самый простой: плохой линк от абонентского делителя до абонента. Проверяется затухание на проблемном участке и сравнивается с показателями «шестого чувства». Если оно (чувство) подсказывает, что с линком есть проблемы – их надо устранить.

 Если же с волокном всё в порядке – тогда вариант №2: ONU нерабочая. Да-да, бракованная! Да, даже китайские ONU (эталон качества во всем мире)  иногда бывают с дефектом. В этом случае знание или незнание того, насколько плохо излучает передатчик ONU, никак не повлияет на решение о возврате нерабочего образца поставщику с целью замены его на рабочий.

 Существует еще один метод измерения оптических сигналов в дереве PON. Он базируется на том факте, что каждая ONU умеет выдавать информацию на OLT о мощности своего передатчика и уровне сигнала на своём приёмнике. OLT, в свою очередь, может выдавать такую же информацию о своих оптических портах. С помощью этого функционала можно заниматься мониторингом уже работоспособного дерева.

 Ну и, напоследок, старый как мир способ первичной оценки целостности оптического волокна – видимое лазерное излучение. Как и для чего пользоваться этими красными лазерными «светилками» - объяснять никому нет смысла (искренне на это надеюсь).

 Итог:

Применение рефлектометра и измерителя оптической мощности возможно беспрепятственно осуществлять только в том случае, если дерево PON построено на коннекторах. В противном случае гарантировано возникновение проблем.

Применение «проходного измерителя мощности» сомнительно. Данные, полученные при использовании этого прибора, практически никак не повлияют на принятие решения относительно работоспособности пассивной сети.

Грамотное использование недорогого подручного измерительного оборудования позволит сэкономить немного средств и избавит от головной боли, связанной с кучей «мнимо нужных» коробочек со всякими циферками на экранах.

Для более подробной информации мы готовы Вам ответить по телефону (4912)51-27-15 или по email:

info@foxes-com.ru

Яндекс.Метрика