O intenso desenvolvimento da indústria das telecomunicações, impulsionado pela necessidade de transmitir volumes cada vez maiores de informação, levou à necessidade de melhorar as redes de comunicação, incluindo as redes de acesso dos assinantes. Hoje podemos observar o estágio de convergência das redes de comunicação. Nas redes convergentes, redes multisserviços unificadas focadas no tráfego de pacotes são utilizadas para fornecer vários tipos de serviços. Fornecer serviços de banda larga de alta qualidade exige que o provedor tenha uma rede de acesso de assinante de alta velocidade.

A fibra óptica está sendo cada vez mais usada como meio de transmissão para redes de acesso de assinantes com fio. Os cabos ópticos, diferentemente dos elétricos, apresentam uma série de vantagens: alto rendimento, baixa atenuação de sinal, alta imunidade a interferências eletromagnéticas externas, tamanho e peso pequenos. Entre as tecnologias de acesso óptico, o grupo de tecnologias mais popular é o FTTx. As tecnologias FTTx são divididas de acordo com a construção da rede em redes ópticas ativas AON e redes ópticas passivas PON. A principal diferença entre essas tecnologias é que uma rede óptica passiva, ao contrário de uma ativa, não necessita de alimentação para nós intermediários da linha de assinante. Como resultado, uma rede óptica passiva será mais confiável e mais barata de operar. Outras vantagens importantes são o baixo custo de construção da rede e a possibilidade de sua expansão gradual. Tais vantagens permitirão expandir a rede existente e atrair novos assinantes. Assim, a tecnologia PON é de particular interesse em termos de expansão do âmbito das redes de banda larga.

As redes de acesso óptico possuem diversas opções de construção. A topologia “estrela” com conexões ponto a ponto (P2P, ponto a ponto) envolve conectar cada assinante com uma fibra separada ao nó de acesso. A topologia “estrela” é utilizada quando os assinantes estão densamente localizados na área da central telefônica. Esta topologia é caracterizada por um número mínimo de divisores ópticos e um único local de instalação. A desvantagem óbvia desta topologia é a presença de um grande número de fibras e transmissores ópticos. As vantagens desta topologia: facilidade de manutenção, medições operacionais e detecção de locais de faltas na linha. Esta topologia se caracteriza pela alta confiabilidade, pois a quebra de uma das fibras não afetará o funcionamento de toda a rede.

A topologia do tipo “árvore” é usada quando os assinantes estão localizados em locais diferentes. A distribuição ideal de potência entre os diferentes ramos é decidida selecionando os coeficientes de divisão dos divisores ópticos. A topologia em árvore é flexível em termos de desenvolvimento potencial e expansão da base de assinantes. Dependendo da necessidade de alimentação dos nós intermediários, as topologias são diferenciadas entre “árvore com nós ativos” e “árvore com nós passivos”. Cada topologia tem suas próprias vantagens e desvantagens.
Ao utilizar uma topologia “árvore com nós ativos”, cada assinante é conectado a um switch, que por sua vez é conectado por fibra ao nó de acesso. O switch é um equipamento ativo, ou seja, necessita de energia. Se não houver fonte de alimentação, os assinantes conectados ao switch perderão o acesso à rede. No entanto, esta solução se enquadra bem no padrão Ethernet e é relativamente barata.

Uma topologia de árvore óptica passiva com conexões ponto-multiponto (P2MP) usa uma fibra de backbone que é dividida entre todos os assinantes usando um divisor passivo. Cada usuário se conecta ao divisor usando uma fibra separada. Um segmento inteiro da arquitetura em árvore, que abrange dezenas de assinantes, pode ser conectado a uma porta do nó de acesso. Os nós intermediários são equipados com divisores totalmente passivos que não requerem alimentação ou manutenção. As vantagens da arquitetura PON incluem a ausência da necessidade de alimentação nos nós intermediários, alta escalabilidade da rede e economia em fibras e transmissores ópticos no nó central. A escalabilidade da rede permite conectar tantos novos assinantes quanto o orçamento de energia óptica permitir.

Princípio de funcionamento da rede PON

A base da tecnologia PON é a estrutura lógica P2MP ponto-multiponto. Um segmento inteiro de fibra óptica de arquitetura em forma de árvore, cobrindo muitos assinantes, pode ser conectado a uma porta do nó central. Nos nós intermediários da árvore, são instalados elementos passivos intermediários - divisores. Os divisores são projetados para dividir a potência de um sinal óptico em uma determinada proporção.

Finalidade dos blocos de circuito:

• O nó OLT central é um dispositivo de rede localizado no nó de acesso, recebe dados das redes backbone por meio de interfaces SNI e forma um fluxo downstream para os assinantes ao longo da árvore PON.
• O nó assinante ONT é um dispositivo de rede que está localizado no lado do assinante, recebe e transmite dados para o OLT em comprimentos de onda de 1550 nm e 1310 nm, respectivamente, converte os dados e os transmite aos assinantes através de interfaces UNI.
• Um divisor é uma rede multiporta óptica passiva que distribui o fluxo de radiação óptica em uma direção e combina esse fluxo na direção oposta.

A ideia principal da arquitetura PON é usar apenas um módulo transceptor no nó OLT central para transmitir e receber dados de vários nós assinantes do ONT.

O número de nós assinantes ONT conectados a um módulo transceptor OLT depende do orçamento de energia e da velocidade máxima do equipamento transceptor. Para transmissão de fluxo direto (de saída) de OLT para ONT, é usado um comprimento de onda de 1550 nm. Ao transmitir fluxos de dados reversos (upstream) de nós assinantes de ONT para OLT, é usado um comprimento de onda de 1310 nm. Multiplexadores WDM integrados em equipamentos OLT e ONT separam fluxos upstream e downstream.

WDM é multiplexação por divisão de comprimento de onda. Esta tecnologia permite combinar vários canais de informação em uma fibra óptica. Neste caso, cada canal possui sua própria frequência. A tecnologia WDM baseia-se no fato de que quando a luz é transmitida em diferentes comprimentos de onda, sua interferência mútua não ocorre na fibra. Cada comprimento de onda representa um canal óptico na fibra. O fluxo de saída é transmitido - é transmitido para todos os assinantes conectados à OLT. Cada nó assinante do ONT lê os campos de endereço para selecionar as informações que lhe são destinadas no fluxo geral. Os nós assinantes transmitem no mesmo comprimento de onda e, para evitar interseções de sinal, utilizam o método de acesso múltiplo por divisão de tempo TDMA. Cada ONT possui seu próprio cronograma individual de transmissão de dados, levando em consideração ajustes de latência. O protocolo TDMA MAC resolve esse problema.

Um terminal óptico ONT é instalado diretamente nas instalações do assinante, que também é um gateway de acesso residencial. Ao usar um terminal de transporte óptico unificado ONT, a configuração do componente de transporte não está vinculada aos serviços. Assim, a configuração posterior do serviço será realizada no gateway de acesso residencial.

Ao construir uma rede óptica, é usado um esquema de divisão de sinal óptico de dois estágios. Um divisor com proporção de divisão de 1:2 é instalado no lado da estação. Na entrada da casa, é instalado no gabinete de distribuição óptica um divisor com relação de divisão de 1:32, que garante a distribuição do sinal óptico entre os assinantes do edifício residencial. Vale ressaltar que residências com pequeno número de assinantes utilizam outros esquemas de distribuição de sinal óptico:

• 1:4 – primeiro nível, 1:16 – segundo nível
• 1:8 – primeiro nível, 1:8 – segundo nível

As tecnologias de rede óptica passiva permitem a convergência de vários serviços. Ao usar PON, é possível fornecer serviços de acesso à Internet, telefonia e televisão. A prestação de serviços abrangentes é implementada através de equipamentos de assinante. Para organizar o acesso aos serviços NGN, é utilizado um modelo de serviço híbrido, apresentado na figura.

Uma sessão PPPoE é iniciada no equipamento do assinante (PC). ONT está configurado no modo de operação bridge. O roteador de acesso remoto de banda larga BRAS encerra a sessão PPPoE. Para organizar o acesso à Internet, cada adaptador PPPoE virtual no equipamento do assinante recebe seu próprio endereço IP público, que é roteado na Internet.

Para organizar os serviços Triple Play, são organizadas três VLANs privadas virtuais. O tráfego de acesso à Internet é transmitido na primeira VLAN. A segunda VLAN transporta tráfego para serviços IPTV e VoD. A terceira VLAN organiza a transmissão de serviços de telefonia analógica e IP. O terminal de assinante ONT compara o identificador da porta através da qual o equipamento do assinante está conectado e o identificador correspondente à VLAN.

Um telefone analógico é conectado através da porta FXS, que emula uma extensão da interface PBX. Para evitar a retransmissão de transmissão de tráfego multicast, o processo de espionagem IGMP é habilitado em equipamentos OLT. Gateways de acesso IPTV e VOD, bem como um Softswitch flexível, fornecem acesso a serviços de televisão e telefonia, respectivamente.

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GEPON (Gigabit Ethernet PON)- uma tecnologia cada vez mais popular para transmissão de dados através de uma rede de fibra óptica. Sua essência é uma topologia em árvore ponto-multiponto, quando apenas um canal de fibra óptica é usado para construir uma rede para dezenas e centenas de assinantes.

A árvore da rede é construída de forma que o ramal do assinante fique separado do tronco principal o mais próximo possível de sua localização. Usado para separação distribuidor passivo - divisor. Isto é fundamentalmente diferente de uma topologia de rede de fibra óptica convencional, que é predominantemente uma arquitetura ponto a ponto e cada ramal da linha requer a instalação de equipamentos de rede ativos.

Estrutura GEPON

Para construir uma rede óptica passiva, além da fibra óptica, são utilizados:

• OLT(Optical Line Terminal) - terminais de linha óptica que proporcionam comunicação entre a rede PON e redes externas;
• Módulos OLT SFP para conexão PON, com maior potência e codificação de sinal;
• ONU(Unidade de rede óptica) - a unidade de rede final (modem) do assinante.
• Divisores- divisores passivos em nós de rede.

A estrutura em árvore do GEPON sugere diversas opções de construção, desde a mais simples - 1 OLT, 1 módulo SFP OLT, 64 ONUs e o número necessário de divisores para ramificação até “multi-tronco”, quando todas as portas OLT podem ser utilizadas, bem como diversas OLTs ou modelos multiportas.

Diagrama de arquitetura de rede GEPON:

A imagem também mostra claramente o método de transferência de dados. Todos os pacotes saem do nó central no ponto final, cada ONU “leva” apenas o seu, designado por um identificador.

No caminho de volta, os pacotes dos assinantes são coletados em um canal. Em redes PON é usado Protocolo TDMA, quando pacotes de pontos diferentes são transmitidos em momentos diferentes.

Além disso, o tráfego de entrada e saída, bem como o tráfego de TV, são separados.

Diagrama da estrutura complexa do GEPON:

Ao projetar projetos complexos de redes de fibra passiva, é importante lembrar que um canal não pode ser dividido em mais de 64 dispositivos de assinantes, e o orçamento óptico do sistema deve ser levado em consideração.

Orçamento óptico sistemas - a diferença entre a potência de transmissão da OLT e a sensibilidade de recepção da ONU.

Distância máxima, para o qual uma rede óptica passiva pode ser estendida, levando em consideração as perdas no canal - 20 km.

Número máximo de dispositivos assinantes, conectado a uma “árvore” PON - 64 . Porém, o número final de assinantes pode ser maior se um switch for conectado após a ONU. Aqui as restrições são impostas apenas pela tabela de endereços MAC da OLT e ONU e, naturalmente, pela largura de banda do canal.

Velocidade mínima por assinante- 16 Mb/s (1024 Mb/s em 64 ONUs).

Equipamentos para rede GEPON

Terminais de Linha Óptica - OLT

Esses dispositivos são switches de segundo nível equipados com portas Uplink – para conexão a fontes de dados externas (Internet, TV, telefonia) e portas Downlink – para a rede PON.

Os terminais OLT são produzidos com as seguintes designações:

• AC - uma fonte de alimentação padrão de 220 V é usada para alimentar o switch;
• DC - o terminal necessita de uma fonte de 36-72V DC;
• 2-AC 2-DC - presença de 2 fontes de alimentação, a principal e uma de reserva instantânea.

Terminais de usuário (modems) - ONU

Dispositivos do lado do assinante, terminais ópticos, equipados com uma porta PON e uma ou mais, dependendo do modelo, portas para conexão de equipamentos clientes. Existem modelos com saída para TV a cabo.

Divisores

Dispositivos baratos, compactos e simples que não requerem fonte de alimentação, gabinetes de aquecimento, controle ou configuração. Sua principal tarefa é separar o tráfego no caminho do provedor para o assinante e misturar o tráfego no caminho de volta. São soldados (com possibilidade de distribuição desigual do tráfego) e planos (braços iguais). Ramificação - de 1*2 a 1*128.

Desvantagens da tecnologia

• Atenuação de sinal em cada nó de ramificação. Como resultado, em uma rede com 64 ONUs, a atenuação total pode ultrapassar 20 dB.
• A necessidade de rendimento máximo em todos os dispositivos. Embora cada assinante individual receba 16 Mbit/s, cada ponto de rede (ONU) é forçado a suportar a taxa de transferência GEPON máxima de 1 Gbit/s.
• Nível insuficiente de segurança de dados. A tecnologia definitivamente não é adequada para organizações financeiras e similares.
• Dificuldade de modernização. Para aumentar a capacidade da rede, pode ser necessário substituir todo o cabo do backbone.
• Interferência na operação de toda a PON com um dispositivo ONU defeituoso transmitindo um sinal luminoso contínuo na direção oposta. É possível fornecer o WathDog para controlar avarias acidentais, mas é muito mais difícil prevenir as ações de intrusos.
• Dificuldade em detectar falhas. Os divisores, devido à sua extrema simplicidade, não conseguem auxiliar na identificação do trecho defeituoso da rede.

Vantagens do GEPON

• Consumo econômico de cabo óptico. Na verdade, a tecnologia GEPON pode reduzir o comprimento da infraestrutura de cabos quase três vezes.
• Falta de equipamento ativo nos nós da rede, o que reduz significativamente os custos de sua implementação e manutenção.
• Alta velocidade suportada- até 1 Gbit/seg.
• Distribuição eficiente de carga no canal. Teoricamente, a velocidade de cada assinante será a capacidade do canal/número de assinantes. Na verdade, se alguns assinantes não estiverem usando toda a largura de banda do tráfego ou não estiverem conectados, a velocidade de outros aumenta.

Como você pode ver, o GEPON tem prós e contras. Porém, a crescente popularidade mostra que muitos ainda encontram mais vantagens.

Em uma de nossas próximas edições, responderemos às perguntas mais frequentes sobre redes passivas de fibra óptica.

Junto com o aprimoramento dos equipamentos de rede, o provedor de serviços de Internet, assim como seu consumidor, estão desenvolvendo e modernizando tecnologias para fabricação de linhas de transmissão de sinais. As redes ópticas passivas emergentes recentemente estão substituindo gradualmente as linhas de transmissão de sinal por fios de cobre. A nova tecnologia está sendo implementada ativamente pelas principais operadoras de Internet.

As linhas GPON da Rostelecom já foram instaladas em diversos grandes e pequenos assentamentos do país. Eles se distinguem pelo alto rendimento, alta velocidade de transferência de informações e confiabilidade operacional.

As letras PON na sigla significam “Rede de Fibra Óptica Passiva”, e a primeira letra G (Gigabit) determina a taxa de câmbio da rede, feita com esta tecnologia para transmitir informações em velocidades enormes. As redes são chamadas de passivas devido à ausência de nós amplificadores intermediários (ativos) ao longo do caminho de transmissão de informações pulsadas do provedor para o assinante e vice-versa.

Ao utilizar a tecnologia GPON da Rostelecom, a troca é realizada por meio de um cabo composto por núcleos de fibra óptica individuais de um determinado número, colocados em uma bainha de poliuretano. Dependendo das condições de colocação, a fibra óptica é adicionalmente protegida por uma bainha blindada feita de arame ou folha metálica.

Esta proteção é realizada para eliminar influências mecânicas externas sobre a fibra óptica e não para evitar que influências eletromagnéticas afetem a linha. A fibra óptica é imune a eles. Todas as trocas ao longo da linha óptica na Rostelecom são realizadas por pulsos de luz. Vejamos como funciona a tecnologia PON.

No cabo backbone do provedor, o número de núcleos condutores de luz é superior a 100. Para criar uma rede ramificada, são utilizados divisores passivos (divisores ópticos), ramificando o cabo geral da Rostelecom em “fluxos” separados. Posteriormente, cada um deles também pode ser compartilhado através de seu próprio divisor para fornecer informações a um determinado número de assinantes do provedor Rostelecom.

Os divisores não contêm componentes ativos para operação, o que não requer o fornecimento de tensão de alimentação aos mesmos. Esta construção determina o alto grau de confiabilidade da rede de fibra óptica Gipon. Se ocorrerem quebras devido a influências externas, a operabilidade é restaurada por meio de soldagem com tecnologia especial realizada por pessoal treinado da Rostelecom.

A fibra óptica hoje é capaz de transmitir pulsos de luz sem perda de qualidade da informação em uma distância de até 20 km sem amplificação adicional.

Benefícios da fibra óptica

Comparada às linhas que utilizam fios de cobre metálico para troca de informações, a Ethernet de par trançado convencional apresenta as seguintes vantagens:

Desvantagens da fibra óptica

Algumas desvantagens das linhas de fibra óptica foram identificadas:

1. a fragilidade do material do meio de propagação da luz, que é o quartzo, semelhante ao vidro;
2. aumento da exigência de qualificação do pessoal instalador de fibra óptica, com utilização de ferramentas especiais pelos funcionários;
3. a impossibilidade de reparar a linha em caso de ruptura (é necessário cortar e substituir um trecho inteiro da fibra óptica);
4. perda de transparência do vidro durante o uso prolongado, aparecimento de microfissuras em sua estrutura;
5. a utilização de uma gama limitada de equipamentos capazes de receber e decodificar um sinal transmitido por fibra óptica GPON.

O princípio de conexão com Rostelecom

Nas diferentes regiões de atuação da operadora, o serviço técnico da Rostelecom oferece Internet GPON utilizando diferentes esquemas de conexão. No caso do FTTH, a fibra óptica é encaminhada diretamente para o apartamento de cada assinante. Em uma área residencial é instalado um dispositivo que converte o sinal da Rostelecom em uma interface Ethernet clara. É denominado ONT - “Terminal Óptico”.

Com base nas propriedades da fibra óptica no assentamento do cabo, é selecionado um caminho que tenha um número mínimo de curvas, principalmente em ângulos agudos. Isto significa que a sua extensão em ambientes fechados é limitada. Os instaladores da Rostelecom colocam o novo dispositivo próximo à entrada de fibra óptica na área residencial do consumidor. Dado que o terminal necessita de alimentação CA através de um adaptador para o seu funcionamento, o assinante garante que existe uma tomada doméstica no local onde o terminal está instalado. A colocação de cabos Ethernet nos membros de uma rede local doméstica com fio é realizada pelo usuário a seu critério.

Ao conectar o FTTB pelos funcionários da Rostelecom, a fibra óptica é instalada no prédio ou na entrada da casa. O equipamento intermediário para converter o fluxo luminoso em sinal elétrico é instalado em uma caixa ou caixa especial protegida. A manutenção do seu bom estado e a realização de manutenções preventivas são da responsabilidade do serviço de assistência técnica da Rostelecom. Após o processo de conversão, a Internet de fibra óptica recebida é entregue ao consumidor por meio de fios Ethernet de par trançado.

Equipamento de fibra óptica

Pode ser adquirido nos departamentos comerciais da Rostelecom ou alugado com pagamento mensal de aluguel. É possível a opção de compra parcelada. Neste caso, é celebrado um acordo correspondente que estipula todas as condições de utilização do ONT.

O modelo Eltex NTE-2 foi oferecido pela Rostelecom aos seus primeiros assinantes conectados à óptica através da tecnologia GPON. Este terminal tem funcionalidade mínima e pode ser usado no modo ponte transparente para um computador desktop (PC) e um decodificador STB ao usar IPTV em uma TV conectada a ele.

O terminal não possui endereço IP próprio na rede, software interno (software) e interface própria. A amostra proposta pela Rostelecom não possui esquema de roteamento interno. O dispositivo não possui um módulo de comunicação sem fio integrado e não é capaz de executar funções como um roteador wi-fi. A tarefa do Eltex NTE-2 é converter o sinal óptico da Rostelecom em um sinal Ethernet.

Você pode criar uma rede local doméstica completa usando Eltex conectando um roteador Ethernet adicional com um cabo com dois conectores de terminal RJ-45 ao conector da Porta 0 no painel traseiro do terminal NTE-2. O outro conector RJ-45 do cabo de conexão é conectado à porta WAN usada em conjunto com o roteador.

À medida que as redes de fibra óptica e PON se desenvolvem, a Rostelecom está expandindo a gama de dispositivos fornecidos aos consumidores. Um dos modelos mais recentes é o ONT NTP-RG-1402G-W com autoajuste. O dispositivo possui todas as funcionalidades necessárias para criar uma rede local doméstica. Existem quatro portas Ethernet que fornecem velocidades de gigabit. Dois deles funcionam para Internet de alta velocidade da Rostelecom, os outros dois são projetados para televisão IP. Existem mais duas portas para conectar dispositivos de telefonia IP. O módulo sem fio integrado é usado para criar um ponto de acesso de rede Wi-Fi 802.11n com velocidades de até 300 Mbps.

Configurações de equipamentos de rede

Ao utilizar ONT Eltex NTE-2, a conexão à Internet da Rostelecom é configurada em um computador cuja placa de rede está conectada por um cabo Ethernet com conectores de terminal RG-45 ao conector da Porta 0 do terminal. A placa de rede do PC está configurada para receber endereços IP e servidores DNS automaticamente.

Para que a ligação à Internet ocorra, a ligação de rede da Rostelecom está configurada para PPPoE. Para isso existe um requisito de introdução na configuração dos dados do contrato celebrado com o fornecedor: “Nome de utilizador/palavra-passe”.

Desta forma, você deverá conectar-se sempre que ligar o computador se quiser visitar os sites da Rostelecom na Internet. Configurar uma conexão Wi-Fi sem fio está fora de questão. Este ONT simplesmente não possui tal função.

Se um assinante adquirir GPON da Rostelecom ONT NTP-RG-1402G-W, apenas a rede Wi-Fi deverá ser configurada manualmente. Os equipamentos da provedora já possuem uma interface de usuário virtual vinculada ao endereço MAC do seu roteador de fibra óptica. As configurações da conta são feitas pelo administrador do sistema Rostelecom. A configuração manual do Wi-Fi é realizada pelo usuário na interface do roteador. Para acessá-lo, o navegador utilizado é aberto em um PC conectado à porta LAN.

O endereço IP do ONT é inserido na linha de endereço, dependendo do firmware tem o valor 192.168.1.1 ou 192.168.0.1. Pressione Enter no teclado do PC. Na janela de autorização, insira o login e senha padrão do dispositivo: usuário/usuário, e clique no estêncil “Enviar”.

Na página de configurações gerais, abra a guia Wi-Fi e clique em Básico. Na janela expandida, marque as caixas para habilitar a conexão sem fio e habilitar multicast sem fio (WMF) para streaming de IPTV. Em seguida, criamos um nome de rede e o inserimos no campo SSID. Por fim, execute o comando “Aplicar”.

Para proteger a rede de interferências externas, selecione na aba “Segurança” os parâmetros para verificação da autenticação da rede com o nome selecionado - Misto WPA2/WPA-PSK, bem como o tipo de criptografia da informação: AES. Por fim, escrevemos uma senha criada individualmente, composta por uma sequência de letras latinas e números não inferiores a 8 e não superiores a 15. A configuração é concluída executando o comando “Aplicar”.

Para ativar os dados inseridos, você precisará reiniciar o terminal. É realizado após selecionar o item “Reboot” na aba “Gerenciamento” e a seguir executar o comando “Reboot”.

Serviços e tarifas para Internet GPON

Os usuários conectados via fibra óptica da operadora têm acesso ao serviço Triple Play. Inclui um pacote de serviços da Rostelecom:

Caso um assinante recuse algum dos serviços da Rostelecom, os restantes continuarão a funcionar sem quaisquer restrições ou perda de qualidade. O uso de modelos de hardware recomendados pelo fornecedor oferece benefícios significativos aos seus usuários:

1. configuração gratuita da Rostelecom durante instalação e manutenção futura;
2. garantia dos modelos utilizados;
3. reparo em garantia ou substituição completa se o mau funcionamento não puder ser eliminado;
4. a capacidade de configurar remotamente através do contact center da empresa.

Todos os privilégios listados são perdidos em caso de não conformidade do equipamento do usuário, que não consta na lista recomendada pelo fornecedor. A eliminação de todos os problemas que surjam é resolvida pelo assinante às suas próprias custas.

Os usuários estão interessados ​​em saber quanto custa usar fibra óptica. Para responder, o assinante deve entrar em contato com o departamento comercial da Rostelecom. O valor do custo em termos de preços, tarifas em vigor nas diferentes regiões, é determinado apenas com base em documentos do fornecedor regional Rostelecom. A tendência geral é esta: quanto menor o assentamento e mais longe ele estiver localizado a leste do centro da Rússia, mais os assinantes pagam pelo uso da fibra óptica. De referir que a empresa realiza promoções constantes utilizando os resultados da análise de dados sobre GPON.

A expansão do público de consumidores de serviços de Internet e, consequentemente, de usuários de redes de banda larga requer a introdução de novas tecnologias. As instalações de transmissão de dados devem atualizar regularmente as linhas de comunicação, o que obriga as empresas de serviços a atualizar os canais de informação de transporte. Mas, para além do crescimento do volume de dados transmitidos, surgem problemas de outra natureza, que se expressam no custo crescente de manutenção de redes mais massivas e na ampliação do leque de necessidades dos utilizadores finais. Um dos métodos para otimização geral das características é a tecnologia PON, que também permite manter o potencial das redes para maior expansão de sua potência e funcionalidade.

Fibra óptica e tecnologia PON

O novo desenvolvimento facilita a organização técnica e a continuação da operação das redes de dados de informação, mas isto é conseguido em grande parte devido às vantagens das linhas ópticas convencionais. Ainda hoje, num contexto de introdução de materiais de alta tecnologia, continua a utilização de canais construídos em pares telefónicos desatualizados e meios xDSL. É óbvio que uma rede de acesso baseada em tais elementos é significativamente inferior em eficiência às linhas de fibra coaxial, o que também não pode ser considerado algo produtivo pelos padrões atuais.

A fibra óptica tem sido uma alternativa às redes tradicionais e sem fio. Mas se anteriormente instalar tais cabos era uma tarefa impossível para muitas organizações, hoje os componentes ópticos tornaram-se muito mais acessíveis. Na verdade, anteriormente, a fibra óptica era usada para atender assinantes comuns, incluindo o seguinte. O próximo estágio de desenvolvimento foi uma rede de telecomunicações construída na arquitetura Micro-SDH, que abriu soluções fundamentalmente novas. É neste sistema que o conceito de redes PON encontrou a sua aplicação.

Padronização de rede

As primeiras tentativas de padronização da tecnologia foram feitas na década de 1990, quando um grupo de empresas de telecomunicações se propôs a colocar em prática a ideia de acesso múltiplo em uma única fibra óptica passiva. Com isso, a organização recebeu o nome de FSAN, unindo operadoras e fabricantes de equipamentos de rede. O principal objetivo do FSAN era criar um pacote com recomendações e requisitos gerais para o desenvolvimento de hardware PON, para que fabricantes e fornecedores de equipamentos pudessem trabalhar juntos no mesmo segmento. Hoje, as linhas de comunicação passiva baseadas na tecnologia PON são organizadas de acordo com os padrões ITU-T, ATM e ETSI.

Princípio de funcionamento da rede

A principal característica da ideia PON é que a infraestrutura funciona com base em um único módulo, que é responsável pelas funções de recepção e transmissão de dados. Este componente está localizado no nó central do sistema OLT e permite atender muitos assinantes com fluxos de informações. O receptor final é o dispositivo ONT, que, por sua vez, também atua como transmissor. A quantidade de pontos de assinante conectados ao módulo central de recepção e transmissão depende apenas da potência e velocidade máxima do equipamento PON utilizado. A tecnologia, a princípio, não limita o número de participantes da rede, porém, para otimizar o uso dos recursos, os desenvolvedores de projetos de telecomunicações ainda estabelecem certas barreiras de acordo com a configuração de uma determinada rede. O fluxo de informações é transmitido do módulo central de recepção e transmissão para o dispositivo do assinante em um comprimento de onda de 1550 nm. Em contraste, os fluxos de dados de retorno dos dispositivos consumidores para o OLT são transmitidos em um comprimento de onda de cerca de 1310 nm. vale a pena considerar separadamente.

Fluxos direto e reverso

O fluxo principal (isto é, direto) do módulo de rede central é classificado como broadcast. Isso significa que as linhas ópticas segmentam o fluxo geral de dados, destacando os campos de endereço. Assim, cada dispositivo assinante “lê” apenas informações destinadas especificamente a ele. Este princípio de distribuição de dados pode ser chamado de demultiplexador.

Por sua vez, o fluxo reverso utiliza uma linha para transmitir dados de todos os assinantes conectados à rede. Isso usa um esquema de acesso múltiplo por divisão de tempo. Para eliminar a possibilidade de cruzamento de sinais de vários nós receptores de informações, cada dispositivo do assinante possui sua própria programação individual de troca de dados, ajustada para atraso. Este é o princípio geral pelo qual a tecnologia PON é implementada em termos de interação do módulo receptor-transmissor com os consumidores finais. Entretanto, a configuração do layout de rede pode ter topologias diferentes.

Topologia ponto a ponto

Neste caso, é utilizado um sistema P2P, que pode ser implementado tanto para padrões comuns quanto para projetos especiais que envolvam, por exemplo, a utilização de dispositivos ópticos. Em termos de segurança de dados para pontos de assinante, uma ligação à Internet deste tipo proporciona a máxima segurança possível para tais redes. Porém, a instalação de uma linha óptica para cada usuário é feita separadamente, portanto o custo de organização de tais canais aumenta significativamente. De certa forma, esta não é uma rede geral, mas sim individual, embora a central com a qual funciona o nó assinante também possa atender outros usuários. Em geral, esta abordagem é apropriada para utilização por grandes assinantes para os quais a segurança da linha é especialmente importante.

Topologia em anel

Este esquema é baseado na configuração SDH e é melhor implantado em redes backbone. Por outro lado, as linhas ópticas do tipo anel revelam-se menos eficientes na operação de redes de acesso. Assim, na organização de uma rodovia urbana, as localizações dos nós são calculadas na fase de desenvolvimento do projeto, mas as redes de acesso não permitem estimar antecipadamente o número de nós assinantes.

Sujeito à conexão temporária e territorial aleatória de assinantes, o circuito do anel pode ser significativamente complicado. Na prática, tais configurações muitas vezes se transformam em circuitos interrompidos com muitas ramificações. Isso acontece quando a introdução de novos assinantes é realizada por meio de uma ruptura nos segmentos existentes. Por exemplo, loops podem ser formados em uma linha de comunicação combinada em um fio. Como resultado, aparecem cabos “quebrados”, o que durante a operação reduz a confiabilidade da rede.

Recursos da arquitetura EPON

As primeiras tentativas de construir uma rede PON, semelhante em termos de cobertura ao consumidor à tecnologia Ethernet, foram feitas em 2000. A arquitetura EPON tornou-se a plataforma para o desenvolvimento dos princípios de formação de rede, e a especificação IEEE foi introduzida como padrão principal, em com base nas quais soluções individuais para organização de redes PON. A tecnologia EFMC, por exemplo, atendia a uma topologia ponto a ponto usando pares trançados de cobre. Mas hoje esse sistema praticamente não é utilizado devido à transição para a fibra óptica. Como alternativa, as tecnologias baseadas em ADSL continuam a ser áreas mais promissoras.

Na sua forma moderna, o padrão EPON é implementado através de diversos esquemas de conexão, mas a principal condição para sua implementação é o uso de fibra. Além da utilização de diferentes configurações, a tecnologia de conexão EPON PON também permite a utilização de algumas opções de transceptores ópticos.

Recursos da arquitetura GPON

A arquitetura GPON permite a implementação de redes de acesso baseadas no padrão APON. No processo de organização da infraestrutura, pratica-se o aumento da rede, bem como a criação de condições para uma transferência mais eficiente de aplicações. GPON é uma estrutura de pessoal escalável que permite atender assinantes com taxas de fluxo de informações de até 2,5 Gbit/s. Ao mesmo tempo, os fluxos reverso e direto podem operar ao mesmo tempo ou com modos de velocidade diferentes. Além disso, a rede de acesso em uma configuração GPON pode fornecer qualquer encapsulamento de protocolo de transporte síncrono, independentemente do serviço. Se no SDH é possível implementar a divisão exclusivamente estática de bandas, então o novo protocolo GFP na estrutura GPON, mantendo as características do quadro SDH, também permite distribuir bandas de forma dinâmica.

Benefícios da tecnologia

Entre as principais vantagens do esquema PON estão a ausência de links intermediários entre o receptor-transmissor central e os assinantes, economia, facilidade de conexão e facilidade de manutenção. Em grande medida, estas vantagens devem-se à organização racional das redes. Por exemplo, a conexão à Internet é fornecida diretamente, portanto, a falha de um dos dispositivos adjacentes do assinante não afeta de forma alguma o seu desempenho. Embora a gama de usuários, é claro, seja unida pela conexão a um módulo central, do qual depende a qualidade de serviço de todos os participantes da infraestrutura. Separadamente, vale a pena considerar a topologia em árvore P2MP, que otimiza ao máximo os canais ópticos. Graças à distribuição econômica de linhas para recepção e transmissão de informações, esta configuração garante um funcionamento eficiente da rede independentemente da localização dos nós assinantes. Ao mesmo tempo, é possível introduzir novos utilizadores sem alterações fundamentais na estrutura existente.

Desvantagens da rede PON

O uso generalizado desta tecnologia ainda é dificultado por vários fatores significativos. Em primeiro lugar, esta é a complexidade do sistema. Os benefícios operacionais deste tipo de rede só podem ser alcançados se inicialmente for realizado um projeto de alta qualidade, levando em consideração muitas nuances técnicas. Às vezes a solução é a tecnologia de acesso PON, que envolve a organização de um esquema tipológico simples. Mas, neste caso, você deve se preparar para outra desvantagem - a falta de redundância.

Teste de rede

Quando todas as etapas do desenvolvimento inicial de um diagrama de rede forem concluídas e as medidas técnicas concluídas, os especialistas começam a testar a infraestrutura. Um dos principais indicadores de uma rede de qualidade é o indicador de atenuação da linha. Testadores ópticos são usados ​​para analisar o canal em busca de áreas problemáticas. Todas as medições são feitas na linha ativa usando multiplexadores e filtros. Uma rede de telecomunicações de grande escala geralmente é testada usando refletômetros ópticos. Mas tais equipamentos exigem treinamento especial dos usuários, sem falar no fato de que a decodificação dos reflectogramas deve ser realizada por grupos de especialistas.

Conclusão

Apesar de todas as dificuldades na transição para novas tecnologias, as empresas prestadoras de serviços de telecomunicações estão a dominar rapidamente soluções verdadeiramente eficazes. Os sistemas de fibra óptica, que também incluem a tecnologia PON, também estão se espalhando gradualmente. A Rostelecom, por exemplo, começou a introduzir serviços em um novo formato em 2013. Os moradores da região de Leningrado foram os primeiros a ter acesso aos recursos das redes ópticas PON. O mais interessante é que o fornecedor de serviços forneceu até infraestrutura de fibra óptica às aldeias locais. Na prática, isso permitiu que os assinantes utilizassem não apenas comunicações telefônicas com acesso à Internet, mas também se conectassem à transmissão de televisão digital.