Технология fttx

Описание технологии FTTH

Под FTTH понимаются сети, в которых оптический узел (или оптический приемник) является последним активным элементом. Выход оптического узла (ОУ) непосредственно (без дополнительных усилителей) связан с телевизором или абонентским терминалом, например STB (Set-Top-Box).

Архитектура FTTH позволяет сервис-провайдеру гарантировать каждому абоненту необходимую пропускную способность и создавать в сети профили полосы пропускания для каждого клиента индивидуально. Каждый частный или корпоративный пользователь в любой момент может получить симметричную полосу пропускания любой необходимой ему ширины.

Построение вычислительной сети по технологии FTTH позволяет реализовать ряд преимуществ данной технологии.

Сравнительно высокая надежность технологии FTTH. Большинство мультисервисных сетей передачи данных и видеосигнала, построенных только с использованием оптических активных компонентов, как правило, обладают очень высокой надежностью. Если в топологии сети предусмотреть резервные оптические волокна (ОВ) в волоконно-оптическом кабеле (ВОК), появляется возможность реализации ручного или автоматического резервирования как по направлениям (кольцевое резервирование), так и по жилам с минимальными затратами;

Простота переконфигурации сети FTTH. Переконфигурация осуществляется за счет установки в основных узлах распределения оптических кроссовых шкафов. Перекоммутация осуществляется за счет простейшей переустановки патчкордов по соответствующим направлениям;

Простота построения параллельных сетей FTTH. ВОЛС представляет собой идеальную многоканальную (на физическом уровне) транспортную сеть с рядом особенностей: сверхширокополосность, помехозащищенность от всех видов электромагнитных наводок, малые погонные потери, низкая чувствительность к температурным воздействиям, высокая защита от несанкционированного подключения.

Возможность отказа от реверсного канала в традиционных гибридных оптико-коаксиальных сетей (HFC — Hybrid Fiber Coax). Такая возможность появляется при наличии параллельных Ethernet сетей, которые изначально являются двунаправленными.

Реализация FTTH Ethernet

Наиболее перспективное направление реализации FTTH доступа получила архитектура Ethernet типа «звезда» (рисунок 1.2). Она предполагает наличие выделенных оптоволоконных линий от каждого оконечного устройства к точке присутствия, где происходит их подключение к коммутатору. Оконечные устройства могут находиться в отдельных зданиях, офисах или офисных центрах, на цокольных этажах которых располагаются коммутаторы, доводящие линии по всем офисам.

Немаловажным преимуществом Ethernet FTTH является большой радиус действия. В типовых конфигурациях сетей доступа Ethernet FTTH применяются недорогие одноволоконные линии, использующие технологию 100ВХ или 1000ВХ, с заданным максимальным радиусом действия 10 км. Для работы на больших расстояниях имеются оптические модули, позволяющие увеличить мощность оптического сигнала. В малонаселенных районах могут использоваться различные типы подключения Ethernet FTTH, которые не влияют на других абонентов на том же коммутаторе Ethernet. Есть также возможность для гибкого роста. В случае появления новых абонентов можно добавить дополнительные линейные карты Ethernet с высокой степенью модульности. При использовании архитектуры на базе PON подключение первого абонента к оптическому дереву требует наличия наиболее дорогостоящего порта OLT, а при добавлении абонентов к тому же дереву PON стоимость подключения каждого абонента только увеличивается за счет приобретения ONT. К тому же, поскольку одномодовые оптоволоконные линии не зависят от используемой технологии и скорости передачи данных, можно легко увеличить скорость для одного абонента, не влияя на работу других.

Рисунок 1.2 — Архитектура Ethernet FTTH с топологией «звезда»

Абонентские лини в данной реализации отделены друг от друга. Несомненным является тот факт, что на сегодняшний день выделенная оптоволоконная линия является самой защищенной средой на физическом уровне, особенно в сравнении с общими передающими средами. Более того, коммутаторы Ethernet, использующиеся в средах сервис-провайдеров, призваны обеспечить разделение физического уровня портов и логического уровня абонентов и имеют множество надежных функций защиты, которые в состоянии предотвратить практически все попытки вторжений. Очевидно также и то, что затраты на эксплуатацию сетей Ethernet FTTH в топологии «точка-точка» ниже, чем сетей с архитектурой пассивной оптической сети -PON FTTH.

Оборудование для оптоволокна

Его можно приобрести в отделах продаж «Ростелекома» или взять в аренду с ежемесячной выплатой арендной платы. Возможен вариант покупки в рассрочку. При этом заключается соответствующий договор, оговаривающий  все условия использования ONT.

Модель Eltex NTE-2 предлагалась «Ростелекомом» своим первым абонентам, подключенным к оптике по технологии GPON. Этот терминал обладает минимальным функционалом и способен использоваться в режиме прозрачного моста для одного стационарного компьютера (ПК) и одной телевизионной приставки STB при использовании IPTV на подключенном к ней телевизоре.

Терминал не имеет своего IP-адреса в сети, внутреннего программного обеспечения (ПО) и собственного интерфейса. В предлагаемом «Ростелекомом» образце отсутствует схема внутренней маршрутизации. Аппарат не имеет встроенного модуля беспроводной связи, не способен выполнять функции, как это делает wifi-роутер. Задача Eltex NTE-2 — преобразование оптического сигнала «Ростелекома» в сигнал Ethernet.

Создать полноценную домашнюю локальную сеть с помощью Eltex можно, если подключить дополнительный маршрутизатор Ethernet кабелем с двумя оконечными коннекторами RJ-45 к разъему Port 0 на задней панели терминала NTE-2. Другой RJ-45 разъем соединительного кабеля состыковывается с WAN-портом, используемым в паре с ним роутером.

По мере развития оптоволокна и PON-сетей «Ростелеком» наращивает линейку предоставляемых потребителю устройств. Одной из последних моделей является самонастраивающийся ONT NTP-RG-1402G-W. Аппарат имеет полный функционал, необходимый для создания домашней локальной сети. Имеется четыре Ethernet-порта, обеспечивающих гигабитную скорость. Два из них работают для высокоскоростного интернета «Ростелеком», другие два предназначены для работы IP-телевидения. Имеются еще два порта для подключения аппаратов IP-телефонии. Встроенный модуль беспроводной связи используется для создания точки доступа Wi-Fi-сети стандарта 802.11n на скоростях до 300 Мбит/с.

Понятие оптоволоконных сетей

Если говорить о технологии xPON, то можно дать этому понятию следующее определение: это семейство технологий на основе PON, которые обеспечивают  широкополосной мультисервисный доступ через оптоволоконные кабели.

Под термином xPON объединены несколько разновидностей (GPON, GEPON, BPON, EPON и другие). Принцип их работы един, а вот мощность, скорость передачи и оборудование отличаются. Построение любой сети имеет отличительные особенности от известных и привычных медных кабелей.

Принципы построения сети PON

Что такого особенного в построении этого типа сеток? Они создаются по определенной схеме. В упрощенном виде она выглядит следующим образом:

  • абонентский узел (ONT, ONU), который оборудован всем необходимым для приема и передачи  по оптоволокну;
  • оптический распределительный шкаф (ОРШ), который устанавливают непосредственно в обслуживаемом здании;
  • розетка, к которой подключается специальный ONT-модем, общий для работы со всей техникой.

То есть, в абонентском узле (например, в Ростелекоме), устанавливается необходимое оборудование, обеспечивающее прием-передачу звука, видео, интернет-сигнала по оптоволоконным кабелям. От него прокладываются сети, которые могут быть разной конфигурации:

  • точка-доступ;
  • кольцо;
  • дерево (с пассивными или активными узлами).

Оптоволоконные кабели протягиваются к зданиям (домам, офисам) и фиксируются в ОРШ. Шкафы обычно устанавливаются в подвалах, а от них каждому абоненту проводится собственное волокно. Оно выводится непосредственно в квартиру (офис или другое помещение) абонента и фиксируется в розетке.

К розетке подключается единственный прибор – модем  ONT, а уже к нему – вся техника, которая будет работать за счет сигналов, передаваемых от абонентского узла по личной линии непосредственно к абоненту.

Вот что такое технология xPON, если рассматривать ее упрощенно. При построении мультиполостных сетей применяются различные технологии. Например, используется система vdsl fttx. Это также общее название для группы FTTx в построении оптических сетей xPON. Fiber To The фактически обозначает оптоволокно, а х – конкретную точку доступа.

Что это значит? Всего лишь конкретизация маршрута передачи:

  • FTTH (последняя буква — Home) – оптоволоконный кабель заводится прямо в дом или квартиру;
  • FTTB (В — Building) –  до здания, а далее распределяется по квартирам другими техническими способами;
  • FTTN (N-  Node) – сигнал распределяется на сетевом узле.
  • FTTD/S (D – Desktop, S – Subscriber, подписчик) – сигнал непосредственно в комнату пользователя.

Теоретическую схему применения технологии xPON мы рассмотрели, а вот что дает использование оптической линии на практике? Как и все способы передачи, мультисервисный доступ через оптоволокно имеет свои преимущества и недостатки.

Принцип подключения к Ростелеком

Для того, чтобы подключиться будущему абоненту необходимо обратиться в ближайший офис Ростелеком и оставить заявку. Подключить можно одну или несколько услуг на выбор:

  • Интернет;
  • Городская (стационарная) телефония;
  • IP телевидение.

Любое подключение к провайдеру по проводам требует дополнительных затрат.

Основными трудностями является монтаж кабеля, который в силу специфических качеств не желательно сильно изгибать, поэтому обычно все оборудование устанавливается в прихожей. К оборудованию относят специальный ONT маршрутизатор, предназначенный для работы в оптоволоконных сетях, который можно арендовать непосредственно у провайдера или же купить самостоятельно. Желательно, чтобы в прихожей была смонтирована электрическая розетка. Подключение конечных устройств производится по обычной витой паре Ethernet, или через WiFi.


Схема сети Gpon предоставленная провайдером Ростелеком.

После того, как будут согласованы с клиентом технические вопросы, приобретен роутер, заключается договор на обслуживание. Производится монтаж и прокладка кабеля, и настройка маршрутизатора.

Волокно в помещение

Волоконно до помещения (FTTP) — это форма доставки волоконно-оптической связи , при которой оптическое волокно проходит в оптической распределительной сети от центрального офиса до помещений, занимаемых абонентом. Термин «FTTP» стал неоднозначным и может также относиться к FTTC, когда оптоволокно заканчивается на опоре электросети, не доходя до помещения.

Оптоволоконный кабель протягивают под улицами Нью-Йорка

Волоконно для помещений можно разделить на категории в зависимости от того, где заканчивается оптическое волокно:

  • FTTH (Fiber-to-the-home) — это форма волоконно-оптической связи, которая достигает одного жилого или рабочего пространства. Волокно простирается от центрального офиса до жилого или рабочего помещения абонента. После того, как на абонента живого или рабочего пространства, то сигнал может быть передан по всему пространству , используя любые средства, в том числе витой пары , коаксиальный кабель , беспроводной , связи по линии электропередачи , или оптическое волокно.
  • FTTB (оптоволоконный кабель до здания или подвала) — это форма волоконно-оптической связи, которая обязательно применяется только к тем объектам, в которых есть несколько жилых или рабочих помещений. Оптическое волокно заканчивается до того, как фактически достигает жилого или рабочего пространства абонента, но распространяется на собственность, содержащую это жилое или рабочее пространство. Сигнал передается на конечное расстояние с помощью любых неоптических средств, включая витую пару , коаксиальный кабель , беспроводную связь или связь по линии электропередачи .

Квартира здание может привести пример различия между FTTH и FTTB. Если оптоволокно проходит к панели внутри квартирного блока каждого абонента, это FTTH. Если вместо этого оптоволокно идет только до общей электрической комнаты многоквартирного дома (либо только до первого этажа, либо до каждого этажа), это FTTB.

Плюсы и минусы подключения по технологии Gpon

Подключение по GPON, как и любым другим способом имеет свои положительные и отрицательные стороны. К положительным можно отнести следующие:

  • Кабель протягивается непосредственно между АТС провайдера и в квартиру пользователя, т.е. отсутствуют промежуточные узлы, что значительно повышает скорость передачи информации и стабильность сигнала.
  • Сигнал в оптоволоконном кабеле передается не электрическими, а световыми импульсами. Это означает, что вообще нет никакой опасности получить травму от удара током.
  • Возможность подключить сразу несколько услуг, через одно ONT устройство.

Есть, конечно, и недостатки в таком способе подключения:

  • Оптический провод сильно боится резких перегибов, а это говорит о том, что сложно будет подвести его по квартире в дальние комнаты. Так же на кабель не рекомендуется ставить мебель и другие тяжелые объекты.
  • Хотя в кабеле и нет ничего ценного для продажи, магистральные линии и разводка в подъездах постоянно подвергаются угрозам со стороны вандалов.
  • По кабелю не передается электричество, поэтому и со стороны животных к нему присутствует повышенный интерес. Желательно прятать его в короба.

Решаем административные вопросы

Определившись с технологией провайдер сразу же столкнётся как минимум с тремя административными вопросами: наличием места для размещения узла, наличием разрешение на подвес кабеля и необходимостью оплачивать потреблённую электроэнергию. И вопросы эти желательно решить до того момента, как ему выпишут предписание «всё снять». Хотя, конечно, существуют операторы, которые делают всё в тихую и прекрасно себя чувствуют.

В первую очередь необходимо договориться с электросетевой компанией, в ведение которой находятся электрические столбы. Именно на этих столбах будет размещаться сеть. Нужно будет подписать договор аренды на подвес кабеля. Скорее всего, с вас попросят определённую сумму за каждый столб. Скорее всего, она вас не устроит. Поэтому необходимо будет доказать, что прибыли будет совсем немного и платить вы сможете всего лишь несколько десятков рублей, зато столбов будете использовать много, поэтому конечная сумма будет уже приличной.

После этого необходимо выбрать помещение, в котором будет располагаться узел. Это делается на этапе проектирования, по результатам которого придётся идти либо в управляющую компанию, либо к председателю ТСЖ (если речь идёт о многоквартирном доме), либо к владельцу здания (если речь идёт о каких-то производственных помещениях).

Наконец, имея на руках договор или соглашение на использование площади, следует сходить в электросбытовую компанию и заключить договор уже с ними на потребляемую мощность. Хотя в случае размещения оборудования не в многоквартирном доме, платить за это придётся скорее всего напрямую собственнику. Что не совсем правильно, зато быстро и беспроблемно.

Определяем тип подключения

Для того чтобы определить, какие роутеры лучше для «Ростелекома», нужно знать свой тип подключения. Для разных технологий подходят различные устройства. Сделать это можно следующими способами:

  • Звонок в техподдержку провайдера — по вашему договору специалист сразу определит, каким образом выполнено подключение, и предоставит интересующую информацию.
  • Визуальное определение — если вы можете определить, какой кабель входит в помещение, то сразу станет понятно, по какой технологии вы подключаетесь. Если это медный телефонный кабель, то вы подключены по ADSL, если оптический — значит, PON, толстый коаксиальный кабель, наподобие телевизионного — Docsis, а если к компьютеру или роутеру подключается витая пара, то речь идет о технологии FttX.

Каждая из этих технологий имеет свои особенности подключения, и очень просто определить, какие вай-фай роутеры лучше. Для «Ростелекома» нет особенных ограничений на сети, кроме случаев, когда устанавливается оборудование непосредственно от провайдера, которое не приобретается в магазине (это актуально для технологий GPON и Docsis). В этих ситуациях для корректной работы требуется не только WiFi-роутер, но и вспомогательные устройства, предоставляемые напрямую от провайдера.

Разберем все типы подключения по очереди и приведем примеры лучших роутеров для «Ростелекома» с фото.

Схема сетей FTTB и оборудование, необходимое для ее реализации

PON FTTB уже давно успешно пользуются такие знаменитые провайдеры России, как Билайн и Ростелеком. Развертывание этой сети производится следующим образом:

  • к необходимому зданию прокладывается оптоволоконный кабель и устанавливается терминал оптической линии OLT, который определяет интервалы приема/передачи трафика и другие параметры;
  • далее, следует разветвление оптического кабеля по блокам (подъездам), где на цокольном этаже или в чердачном помещении устанавливается специальные для сетей FTTB модемы ONU;
  • после этого следует разводка UTP кабеля (витая пара) непосредственно до квартиры или помещения абонента (не исключен вариант подключения уже существующей медной линии).

Что изменилось с приходом оптики

Технология FTTB и технология FTTx – это почти одно и то же. Латинская буква B расшифровывается как Building (здание). Полная расшифровка аббревиатуры FTTB – Fiber-To-The-Building. То есть оптический кабель до здания. В случае с FTTx – оптический кабель до точки X. Где X – это может быть здание, подъезд, локальный узел связи.

Оптический кабель – идеальное средство связи. Потери в нём минимальные, скорость составляет до нескольких Гбит/сек. Сегодня существуют технологии, позволяющие провести оптоволокно в каждый дом. Но результатом становится высокая стоимость подключения. Ситуацию исправила технология от Ростелекома GPON – пассивная оптика в каждую квартиру. Она способна обеспечить скорость до 1 Гбит/сек для каждого абонента.

Вернёмся к Ростелеком FTTB (она же FTTx). Схема постройки сети в этом случае такова:

  • Скоростной оптический кабель доходит до установленного в подвале или на чердаке (верхнем этаже) домового узла связи.
  • По подъезду прокладывается витая пара – есть возможность завести его в каждую квартиру.
  • Витая пара подключается напрямую к абонентскому оборудованию – это компьютер или роутер.

Если порты на домовом узле связи гигабитные, каждый абонент сможет получить скорость до 1 Гбит/сек. На практике цифры в разы меньше, тарифы Ростелекома не дают выше 200-250 Мбит/сек. Конечные значения зависят от региона подключения.

На самом деле, тех же 100 Мбит/сек на FTTx хватает за глаза. Фильмы скачиваются за 15-20 минут – за это время можно подогреть чай или заказать пиццу. Более мелкие файлы скачиваются за секунды. При этом технология не требует никакого модема. Специалисты Ростелекома подключат кабель к сетевой карте вашего ПК, и готово – у вас дома есть широкополосный интернет. Если интернет нужен на нескольких устройствах, используйте маршрутизатор (роутер).

Описание

FTTN

В этом варианте оптоволоконный кабель подводится к сетевому узлу и в связи с этим иногда могут путать с подключением FTTC, когда оптика доводится до уличного распределительного шкафа или столба, несущего кабель, с дальнейшей разводкой по микрорайону или близлежащим домам. К конечным потребителям, как правило, далее от такого шкафа идут отдельные подключения по коаксиальному кабелю или витой паре. Территория, обслуживаемая из одного уличного распределительного шкафа, обычно находится в радиусе менее 1,5 км и может включать в себя несколько сотен абонентов телематических услуг. Если от распределительного шкафа обслуживается территория с радиусом менее 300 метров, то такое подключение будет относиться к FTTC/FTTK.

FTTN позволяет предоставлять широкополосные услуги связи, такие как высокоскоростной доступ в интернет. На участке от конца оптоволокна до потребителя услуг используются высокоскоростные протоколы передачи данных подобные тем, что применяются при работе по широкополосным кабелям связи (обычно DOCSIS) или некоторые виды xDSL. Скорость передачи данных варьируется в зависимости от используемого протокола и от того, насколько близко абонент от распределительного шкафа.

В отличие от FTTP, в инфраструктуре FTTN зачастую для обеспечения последней мили используется коаксильный кабель или витая пара, что делает такой вариант менее дорогостоящим для развёртывания. Однако, в долгосрочной перспективе потенциальная пропускная способность при этом варианте будет сильно ограничена относительно варианта с окончанием оптоволокна ближе к абоненту.

Технической разновидностью этого варианта является гибридная , используемая операторами кабельного телевидения. Такое подключение ещё иногда называют аббревиатурой FTTLA (Fiber to the last amplifier, оптика до последнего усилителя), при замене таким подключением последнего усилителя перед абонентом (или группой абонентов).

FTTC

Внутренности оптического коммутационного шкафа. Слева подключен оптоволоконный кабель, а справа — медь для xDSL.

Волокно до микрорайона, квартала или группы домов является системой связи, суть которой состоит в запуске платформы на основе оптоволоконных линий связи, обслуживающей нескольких абонентов. Каждый из этих абонентов соединён с платформой коаксиальным кабелем или витой парой. Это может быть устанавливаемое выносное устройство или коммуникационный шкаф или же навес. Обычно системы связи, в которых оптоволокно оканчивается менее чем за 300 м от устанавливаемой в помещении пользователя аппаратуры, относят к варианту FTTC.

В этом варианте от окончания волокна до абонента также как и в FTTN используется DOCSIS либо xDSL.

Когда возможно, при прокладке нового кабеля проводят сразу оптический и медный ethernet кабели. Последний соединяет районный узел связи с абонентом на скоростях 100 Мбит/с или 1 Гбит/с.

Развёртывание связи по ЛЭП также относят к FTTC. Использование протокола IEEE 1901 (или его предшественника — HomePlug AV) позволяет по существующим электросетям на скорости до 1 Гбит/с передавать данные от выносного районного коммутационного шкафа до любой розетки переменного тока в доме — покрытие сетью равноценно Wi-Fi с дополнительным преимуществом в виде одного кабеля для электропитания и передачи данных.

Тонким, но основным отличием FTTC от FTTN или FTTP будет место размещения коммутационного шкафа. В варианте подключения FTTC коммутация идёт, например, от несущего кабель столба на обочине дороги у дома клиента, тогда как при FTTN коммутационный шкаф вдали от абонента, а при варианте FTTP коммутация непосредственно в зоне обслуживания клиентов.

В отличие от FTTP, в варианте FTTC для создания последней мили могут использоваться имеющиеся коаксильные кабели, витая пара или связь по ЛЭП. Попыткой объединить такие существующие кабели под единым управляющим протоколом стали разработки стандартов G.hn и IEEE P1905.

Уходя от прокладки нового кабели и связанных с этим расходов, стоимость развёртывания FTTC меньше. Тем не менее этот вариант сети исторически имеет более низкий потенциал полосы пропускания, чем FTTP. На практике, относительное преимущество использования оптоволокна зависит от полосы пропускания, доступной для транспортной сети связи, от биллинговых ограничений, предотвращающих полную загрузку пропускной способности последней мили, от абонентского оборудования, от ограничений обслуживания и стоимости эксплуатации оптоволокна. Все эти параметры могут широко варьироваться исходя из географического положения и типа строения.

Что изменится в будущем

На данный момент крупные провайдеры уже предлагают потребителям новые услуги, которые предоставляются не благодаря FTTB, а по технологии PON (“пассивной оптоволоконной сети”). Принципиальная разница между этими схемами только в отказе от медной витой пары. Это позволяет избавиться от распределительного узла и провести оптоволокно напрямую в отдельный дом или квартиру.

При сравнении подключения по технологии FTTB и GPON разница заключается не только в высокой скорости. Есть и другие важные преимущества пассивной оптоволоконной сети:

  1. Наличие модема. Если сейчас для ремонта узла требуется вскрывать щиток, расположенный на лестничной клетке или в подвале, то новая схема позволяет провести все необходимые процедуры не выходя из дома, консультируясь по телефону со службой поддержки.
  2. Возможность точечного подключения. PON дает реальную возможность достаточно дешево провести проводной Интернет в частном секторе.
  3. Многопоточность. К пассивной оптоволоконной сети можно подключить одновременно гораздо больше систем.

Но все возможности GPON еще не настолько востребованы клиентами, а 100 Мбит/сек вполне достаточно среднестатистическому пользователю. Поэтому в ближайшие годы провайдеры будут продолжать использование технологии FTTB для обслуживания населения.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий