Применение сетей PON в условиях городской застройки

Введение, постановка проблемы

Технология PON (Passive Optical Network) появилась в 2004 году, когда был принят стандарт  IEEE 802.3ah. Фактически это было продолжение идеи 1991 года -  Ethernet To The Home. Но, в отличие от использования медного кабеля для домовой разводки, PON предполагает применение гибкого оптического кабеля.  Активное развитие в России и странах СНГ эта технология получила в 2014-2015 годах, когда 80% домохозяйств в крупных городах уже были подключены и провайдеры ринулись подключать неосвоенный частный сектор. Использовать Ethernet в коттеджных поселках затруднительно, рискованно и дорого, а радиодоступ и Wi-Fi не всегда дают приемлемое качество связи.

Поэтому технология пассивных оптических сетей пришлась очень кстати и стала самой распространенной из-за невысокой стоимости строительства и приемлемого качества услуг. А вот в условиях городской застройки PON применялся гораздо реже. Но с падением стоимости оборудования и увеличением конкуренции эта технология позволяет получить ряд преимуществ, по сравнению с классическим Ethernet. В этой статье мы разберемся, какие преимущества есть у технологии PON по сравнению с Ethernet.

Выгоды от использования PON

Давайте разберемся, какие же есть выгоды от использования пассивных оптических сетей в городских условиях.

Во-первых - снижение операционных расходов. Провайдеру не нужно строить узлы доступа - значит не нужно платить за электропитание и установку счетчика. Экономия на электроэнергии доходит до 10 раз по сравнению с Ethernet. Во-вторых - снижение капитальных расходов. Покупать коммутаторы доступа и агрегации не нужно, значит не нужно их обслуживать и обновлять парк. Покупать шкаф и источник бесперебойного питания тоже не нужно. Достаточно установить головной терминал OLT, а абонентам поставить ONU - абонентский терминал.

Далее - упрощение администрирования. Фактически управлять нужно только одной OLT в рамках района. Это может делать специалист средней или начальной квалификации.

В спальных районах или на окраине города исключены акты вандализма, т.к. отсутствует активное оборудование на чердаке дома. OLT устанавливается в безопасном месте на удалении от жителей дома. Достаточно поставить OLT и провести магистраль до одного дома, затем разварить делители на этажах и подключать абонентов по мере необходимости. Работа монтажника сводится только к одной сварке волокна и подключению ONU абонента. Развитие сети на последующие дома происходит просто путем прокладки дополнительного кабеля.

Возможность передавать кабельное телевидение и другие услуги по тем же волокнам, что и пользовательский трафик. Для CATV в технологии PON используется специально выделенная длина волны 1550 нм.

Экономия на аварийных случаях из-за погодных условий. PON не боится грозы и статики, а значит нет выездов бригад на аварийные случаи, нет замен вышедшего из строя оборудования.

Пока ваши конкуренты строят “по классике” и тратят деньги на узлы доступа, вы несете расходы только на реальные подключения и оптическую сеть.

Несколько этих простых соображений позволяют нам сделать вывод о целесообразности применения технологии PON в условиях городской застройки.

Мнение эксперта

За экспертным мнением мы обратились к одному из провайдеров г. Алматы.

На сегодняшний день я считаю технологию PON самой перспективной. Классический Metro-Ethernet существенно проигрывает по себестоимости материалов. Метр хорошего медного кабеля UTP-5 стоит в районе 115 Тг, а метр FTTH дроп-кабеля 23 Тг. Экономия в 5 раз. С учетом того, что проекты окупаются за 1-3 года, а капитальные затраты на строительство составляют весомую долю от общих затрат, я считаю целесообразным использовать PON в городских условиях.

Мы давно строим сети последней мили и подаем по ним услуги Операторов. Технология пассивных оптических сетей зарекомендовала себя с лучшей стороны. В основном мы работаем на новых ЖК с застройщиками и уже на этапе проектирования закладываем сети в несущие конструкции. Единственный недостаток технологии PON в том, что нередко строители повреждают кабель во время ремонта и отделки. Технология стабильно работает и в случае предоставления мультисервисных услуг: данные, CATV и телефония. Главное - это правильно спланировать сеть, выбрать схемы деления, рассчитать кабель исходя из оптического бюджета.

Что касается оборудования, то мы отталкиваемся от конкретного проекта. Предпочтение отдаем оборудованию Huawei, ZTE и BDCOM. Huawei применяем в основном в крупных проектах, где нужно подключить от 1000 абонентов и более. BDCOM - там, где нужно экономичное решение.

Последний тренд китайских компаний - это выпуск ONU, совместимых с OLT любого производителя. Это должно быть удобно для клиента: купить надежный головной терминал и сэкономить на абонентских устройствах. Но мы уже тестировали подобные решения и практика показала, что не всегда такое оборудование работает корректно, так что пока рекомендую использовать все активное оборудование от одного вендора. 

Александр Ким, технический директор ТОО “HomeNet.KZ”, г. Алматы.

Подводные камни

При развертывании PON сетей нужно учесть некоторые особенности уже на начальном этапе подготовки проекта.

Продукция некоторых производителей основана на закрытом протоколе. Например Eltex использует TurboGEPON, что не позволяет подключить к “голове” Eltex более дешевые абонентские терминалы других производителей. Со временем производители подстроились под это и выпустили прошивки, которые позволяют использовать их терминалы с “чужой” головой. Но, после обновления софта на OLT, Eltex отключает все сторонние ONU.

Huawei и Eltex используют политику лицензирования абонентских устройств. При заказе оборудования или покупке дополнительного, клиенту нужно закладывать дополнительный бюджет на лицензии. Причем лицензируются и порты на OLT и абонентские терминалы. В ряде случаев, производитель лицензирует услуги, которые могут оказывать провайдеры. Так, на оборудовании Huawei необходимо лицензировать как передачу данных, так и услугу CATV.

Абонентские терминалы EPON не могут работать в сетях GPON и наоборот ввиду отличия канального уровня этих двух стандартов. Исторически первым появился стандарт EPON как надстройка над кадром Ethernet с использованием поверх кадров E1/T1. То есть фактически здесь используется принцип временного разделения каналов и полоса делится между абонентами по тайм-слотам. Пропускная способность на Upstream/Downstream симметричная и составляет 1.25 Гбит/с. Сейчас этот стандарт не развивается, а стоимость оборудования самая низкая. Стандарт GPON - это дальнейшее развитие технологии. Благодаря измененному канальному уровню и использованию NRZ кодирования без избыточности удается получить 2.5 Гбит/с на Downstream.

Однако сейчас на рынке уже есть двух режимные ONU, процессор которых может обрабатывать как EPON, так и GPON кадры, в зависимости от настроек. Это позволяет провайдеру существенно повысить гибкость развития сети.

Учет этих факторов позволит вам не переплачивать за оборудование в условиях экономического спада и бюджетных ограничений.

Варианты экономичных решений для подключения от 500 абонентов

Мы в компании Synertau.KZ подготовили специальные экономичные решения для провайдеров на оборудовании популярных производителей. Все решения используют открытые протоколы и не требуют дополнительного лицензирования. 

V-SOL - один из ведущих производителей оборудования PON в начальном ценовом сегменте. Компания предлагает оборудование как для EPON, так и для GPON. Абонентские терминалы V2801S выполнены на чипе Realtek и поддерживают двойной режим работы, то есть могут быть установлены как в EPON, так и GPON сеть. Подробнее с комплектами оборудования V-SOL можно ознакомиться по ссылке. 

C-DATA - еще один известный представитель китайских вендоров. Популярные однопортовые абонентские терминалы для GPON FD600-511G выполнены на производительном чипе от ZTE, а EPON ONU поддерживают WiFi стандарты 802.11 b/g/n и работают как полноценные CPE для домашнего пользователя. Подробнее с комплектами оборудования C-DATA можно ознакомиться по ссылке.

BDCOM - один из самых распространенных производителей из поднебесной, помимо Huawei и ZTE. Решения компании хорошо себя зарекомендовали в Казахстане и на рынках бывшего СНГ. Список популярных моделей и каталог товаров можно найти на нашем сайте.