|
|
Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru |
||
Пассивная агрессия оптических сетейОдной из причин, сдерживающих еще более стремительный рост Internet, являются низкоскоростные по сравнению с ядром Сети технологии доступа. Конечно, крупные корпорации могут позволить себе использовать в сетях доступа оптоволоконные технологии. Однако даже в Северной Америке этот сектор рынка достаточно чувствителен к цене, поскольку, по имеющимся оценкам, более 98% предприятий насчитывают менее 500 сотрудников. Малый и средний бизнес, как правило, использует доступ по коммутируемой линии. Даже при наличии выделенного канала его полоса редко превосходит стандарт Т1/Е1 (1,544/2,048 Mbps). Распространение же технологий xDSL сдерживается дистанционными ограничениями. В то же время локальные сети таких предприятий работают с пропускной способностью 10/100 Mbps. Диссонанс очевиден. Положение дел обещают улучшить пассивные оптические сети (Passive Optical Networks -- PON). Хотя принципы PON были заложены еще в начале 80-х, когда анализировалась возможность их применения в кабельном телевидении, только в последнее время они привлекли внимание крупных провайдеров телекоммуникационных услуг. Большинство индустриальных аналитиков сходятся во мнении, что рынок оптоволоконных сетей доступа значительно расширится в 2001 г. и достигнет мультимиллиардной отметки в 2004 г. Сегодня PON рассматриваются как основа сетей доступа будущего. Сделаем теперь некоторые пояснения. Как уже очевидно из вышеизложенного, пассивные оптические сети являются некоторой схемой сетей доступа, в которых в качестве среды передачи используется оптоволокно. Термин "пассивные" описывает тот факт, что сеть не включает активных электронных устройств, требующих электропитания, кроме, конечно, передатчика оператора и приемника абонента. В зависимости от того, как терминируется канал со стороны пользователя, различают следующие схемы PON:
Архитектура В самом общем виде архитектура PON определяется следующими основными компонентами. Это специальный коммутатор, называемый терминалом оптической линии (Optical Line Terminal -- OLT), оптический сетевой терминал (Optical Network Terminal -- ONT), или, как его именуют в некоторых источниках -- Optical Network Unit (ONU), и разветвители (splitters). Основные функции OLT -- формирование нисходящего (от офиса к абонентам) потока данных и обработка трафика от абонентов. Сетевые терминалы со стороны заказчиков принимают поток данных от разветвителя и преобразуют их формат, определяемый интерфейсом пользователя, такой, как 10/100 Ethernet, ATM или Т1. Обычно OLT располагаются в офисе оператора связи, в линейных сооружениях вне офиса (outside plant) или в так называемой точке присутствия (Point Of Presence -- POP), в то время как ONT устанавливаются вблизи или непосредственно в офисе абонента. С помощью разветвителей можно реализовать практически все основные топологические схемы, такие, как кольцо, дерево, звезда и шина.
Перейдем теперь к архитектурным особенностям пассивных оптических сетей. Их определяют
две доминирующие технологии, с помощью которых осуществляется двунаправленный
широкополосный доступ. Первая опирается на распространенный механизм мультиплексирования
с разделением по времени (Time Division Multiplexing -- TDM). В этом случае к
каждому абоненту поступает весь трафик, а выделение нужного пакета выполняется
терминалом ONT на основе адресной информации в заголовке
Второй технологией, на которой также базируется архитектура PON, является мультиплексирование
с разделением по длине волны (Wavelength Division Multiplexing -- WDM). Пассивные
оптические терминалы демультиплексируют суммарный световой поток, доставляя каждому
ONT предназначенный только ему трафик на волне выделенной длины ( Стандарты Технология PON сравнительно молода. Она вышла из исследовательских лабораторий благодаря группе Full Service Access Network (FSAN), сформированной в 1995 г. компанией British Telecommunications PLC. В состав группы вошли такие компании, как Alcatel, Fujitsu, Lucent, NEC, NTT, Siemens и Nortel Networks. Цель FSAN была "простой": найти способы создания наиболее дешевых и скоростных сетей доступа с полным набором служб, которые могли бы быть естественным продолжением высокоскоростных технологий передачи данных, в частности IP-трафик, видео, 10/100 Ethernet. Группа пришла к выводу, что наиболее подходящей транспортной технологией является ATM, которая наряду с высокой скоростью передачи данных обеспечивает объединенный трафик (голос, данные и видео) и необходимое качество сервиса (QoS). В 1999 г. были разработаны основы спецификации ATM PON и одобрены Международным телекоммуникационным союзом (ITU) под названиями G.983.1 и G.983.2. Что касается пропускной способности, то существуют два варианта. Первый предусматривает симметричный трафик со скоростью передачи данных 155 Mbps в обоих направлениях, тогда как второй, асимметричный, устанавливает скорость 622 Mbps в нисходящем потоке и 155 Mbps в восходящем. Реальное количество поддерживаемых технологией разветвителей и длина канала зависят от используемых лазеров и потерь в оптоволокне. В стандарте ITU-G.983, например, оговариваются расстояние до 20 км и 32-канальный разветвитель. Немного о рынке Сегодня, по крайней мере, одиннадцать производителей объявили о наличии у них продуктов PON, в той или иной мере доступных. Среди них -- Alcatel, Lucent, Marconi и Fujitsu. Однако наибольшее внимание к себе привлекли две новые компании -- Quantum Bridge и Terawave. В прессе появляются сообщения как о крупных контрактах, так и о реализуемых проектах. Но пока к этой технологии, как, впрочем, и к любой другой, еще недостаточно зрелой, рынок относится настороженно. Еще не ясно, как она проявит себя в реальных условиях. И один из наиболее актуальных вопросов -- это обеспечение безопасности. Тем не менее в своем отчете консалтинговая компания CIR (Communications Industry Researchers) предсказывает 20-кратное увеличение доходов на этом рынке в течение последующих четырех лет и рост на 300%. |
|
 |
 |
2000-2008 г. Все авторские права соблюдены. |
|
 |
|
рис.
2. Если при передаче нисходящего потока (от OLT к ONT) никаких проблем
не возникает, то при формировании восходящего потока необходимо применять какой-либо
механизм синхронизации пакетов, поскольку оптические расстояния от ONT разных
абонентов до OLT неодинаковы. Формирование восходящего потока 
рис.
3 выполняется с помощью протокола множественного доступа с разделением
по времени (Time Division Multiple Access -- TDMA). Хотя широковещательный характер,
присущий TDM-архитектуре, позволяет использовать относительно простые устройства,
тем не менее она обладает рядом недостатков. В частности, поскольку приемники
внутри ONT должны обрабатывать суммарный трафик, то они требуют достаточно быстрой
электроники. 
рис.
4. Приемное оборудование на обоих концах оптического канала в этом
случае проще, так как не содержит электроники, которая необходима для TDM. Конечно,
эта технология также не лишена определенных недостатков. Например, добавление
абонентского узла требует дополнительный лазерный источник с длиной волны излучаемого
света, отличной от других, и увеличения числа каналов в WDM-демультиплексоре,
что является довольно трудоемкой операцией в полевых условиях. Каскадировать демультиплексоры
также намного сложнее, чем разветвители. 
