1.4 Надежность и резервирование в gpon
Слабой стороной систем доступа GPON с топологией простого дерева является отсутствие резервирования.
Самым неблагоприятным для системы является повреждение волокна, идущего от OLT к ближайшему разветвителю (фидерного волокна). В указанном случае наиболее отчетливо проявляется недостаток сети PON по сравнению с кольцевой топологией SDH. Однократное повреждение волокна ведет к потере связи для всего сегмента, который к нему подключен. А это могут быть десятки абонентских узлов и сотни абонентов. Все они остаются без сети. Среднее время восстановления варьируется в широких пределах – от нескольких дней до нескольких недель (в зависимости от сложности повреждения и возможностей оператора).
В силу специфики топологии PON, задача обеспечения надежного функционирования не является столь простой, как в кольцевых топологиях SDH. Причем полоса обратного потока в PON является общей и формируется множеством абонентских узлов.
В G.983.1 предложены четыре различных топологии. Мы рассмотрим три основных варианта построения резервных систем PON.
В соответствии с рисунком 2.5,а частичное резервирование со стороны центрального узла осуществляется по схеме 2xN. Центральный узел оснащается двумя оптическими модулями LT-1 и LT-2, в которых происходит терминирование двух волокон. В нормальном режиме при отсутствии повреждений волокон основной канал является активным, и по нему организуется дуплексная передача. Резервный канал – не активный, лазерный диод на LT-2 выключен. Фотоприемник на LT-2 при этом может прослушивать обратный поток. Если повреждается идущее от центрального узла волокно основного канала, то автоматически активизируется приемопередающая система LT-2. Для повышения надежности, в качестве фидерных целесообразно использовать волокна, которые входят в состав разных физически разнесенных оптических кабелей.
Частичное резервирование со стороны абонентского узла позволяет повысить надежность его работы (рисунок 2.5,б). В этом случае требуется два оптических модуля LT-1 и LT-2 на абонентский узел. Переключение на резервный канал происходит аналогично предыдущему варианту. Не обязательно подключать все абонентские узлы по резервному каналу. Различие по стоимости абонентских узлов с резервированием (два модуля LT-1 и LT-2 ) и без него (один модуль LT) позволяет дифференцированно предлагать услуги различным категориям абонентов.
При полном резервировании системы PON она становится устойчивой как к выходу из строя приемо-передающего оборудования OLT и ONT, так и к повреждению любого участка волоконно-оптической кабельной системы. Информационные потоки на ONT генерируются одновременно обоими узлами LT-1 и LT-2 и передаются в два параллельных канала (рисунок 2.5 в). OLT передает в магистраль только одну копию последовательности сигналов.
Рисунок 2.5 - Основные варианты построения резервных систем PON
Аналогично происходит дублирование трафика в прямом потоке. ONT передает далее на пользовательские интерфейсы только одну копию входного сигнала. При повреждении волокна или приемопередающих интерфейсов переключение на резервный канал будет очень быстрым и не приведет к прерыванию связи. Не обязательно подключать все абонентские узлы по резервному каналу. Здесь, как и во втором варианте, также не обязательно подключать все абонентские узлы по резервному каналу.
В дипломном проекте осуществляется 100% резервирование магистральных ОВ, т.е. на один разветвитель приходится два ОВ, что так же дает возможность установить разветвители 2хN, с использованием резервирования со стороны центрального узла.
2. Описание технологии GPON
2.1 Обоснование выбора технологии для участка Заельцовского района г. Новосибирска
PON (пассивные оптические сети) – это семейство быстро развивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. Технология PON является одной из самых современных технологий оптических сетей, следовательно, построенная по ней сеть не так быстро потребует замены как морально устаревшая. К тому же древовидная архитектура позволяет сравнительно легко увеличивать абонентскую емкость сети. Кроме того, использование технологии PON обеспечивает высокую надежность, благодаря пассивным элементам ветвлений. В этом заключается безусловное преимущество.
Диапазон возможностей, которые дает современный доступ в Интернет, динамично растет с каждым годом. Сегодня IP-TV (досуп к видеоконтенту по протоколу IP) уже не является новой услугой интернет-провайдеров. Ведь в борьбе за клиента выигрывают лишь те компании, которые в состоянии предложить принципиально другой уровень услуг сетей связи. Именно поэтому компанией «Ростелеком» было принято решение начать строительство высокоскоростной оптической сети нового поколения по технологии GPON. Руководство компании отмечает, что планируется ввод в эксплуатацию около шестидесяти тысяч портов. Возможности технологии GPON удивляют в первую очередь тем, что доступ к ресурсам сети Интернет возможен на скорости до 1 Гб/с. Что в сотни раз выше, чем по медным линиям, и в десять раз выше, чем на данный момент может предложить любой из новосибирских провайдеров.
Участок Заельцовского района, для которого будет спроектирована сеть доступа, находится в близи с АТС №225, где и будет осуществлен выход на магистральную ВОЛС. В данном проекте рассматривается подключение домов существующей застройки, но в некоторых из них отсутствуют другие оператоы и это делает проект весьма привлекательным, причиной такой ситуации является развитая сеть xDSL. В данной ситуации оператор, предлагающий пакет услуг triple play – (доступ к интернету, телефонии, IP-TV и видео по запросу) может рассчитывать на высокий уровень охвата.