Перспективы развития PON-технологий.
Несмотря на то, что технология FTTX сейчас считается уже достаточно зрелой, отрасль по-прежнему продолжает выдвигать новейшие решения и эволюционные технологии передачи по оптоволокну на первый план. Очень важно, чтобы проектировщики, разработчики и менеджеры знали, что это за эволюционные решения и как перейти от существующих технологий передачи по волокну к следующему поколению FTTX для пользователей сетей.
Существующая в настоящий момент технология доступа FTTX «выросла» из наследия поколений оптической передачи BPON, GPON и EPON до следующего поколения сетей со скоростью передачи 10 ГБит/с. Третье поколение сетей FTTX использует уже технологию волнового мультиплексирования (WDM) для увеличения скорости передачи данных до 40 ГБит/с и совместимости с другими современными системами оптической передачи. Интересно, что технология WDM, которая существовала прежде в течение десятилетий, поможет обеспечить в будущем загрузку существующего уже проложенного оптоволокна, но и решит вопросы с растущими требованиями к пропускной способности существующих сетей.
Всем пассивным оптическим сетям (по технологии PON) требуются оптические сплиттеры (разветвители) сигнала для связи операторского мультиплексора PON (OLT) c 64-мя абонентскими оптическими сетевыми терминалами (ONT), при использовании только одного волокна. PON системы также требуют прокладки стандартного одномодового оптоволокна от провайдера услуг до каждого абонента. При работе систем WDM совместно с PON, емкость сети может быть расширена по мере необходимости, или же каждый абонент сети сможет иметь свою собственную выделенную длину волны.
Существующие системы, работающие на длинах волн 1490 нм для нисходящего и с 1290 до 1360 нм восходящего оптических потоков, предоставляют скорость передачи данных 2.5 ГБит/с. Следующее поколение оптических систем передачи по технологии NG-PON работают более совершенно на этих скоростях. Работая на длине волны 1577 нм для нисходящего, и на длинах волн от 1260 до 1280 нм для восходящего потоков, скорость передачи данных может достигать 10 ГБит/с, вследствие чего, стала возможной совместная работа с существующими системами.
В настоящее время рекомендация МСЭ Т G.989 утвердила технологию WDM-PON в качестве PON-решения третьего поколения. Обеспечивая совокупную скорость передачи данных (по агрегатным потокам) до 40 ГБит/с, системы WDM PON поддерживают совместную работу как с традиционными, так и с системами NG-PON. Разнос каналов таких систем базируется на уплотнении WDM спектров: 100 ГГц для нисходящего потока, либо 50/100 или 200 ГГц для восходящего потока, при разносе длин волн каналов. Как и для всех систем DWDM, потребуются оптические фильтры. В зависимости от сетевого приложения, фильтр может быть размещен или у провайдера услуг во внешнем терминале, или в оборудовании ONT у абонента, используя настраиваемую оптику.
Рекомендация МСЭ предлагает два варианта для оптической передачи, оба из которых используют новые длины волн для совместной работы с существующими и NG-PON системами.
- Вариант 1: этот метод является комбинацией временного и спектрального мультиплексирования, известный, как TWDM. Системы TWDM используют традиционные оптические сплиттеры (с делением оптической мощности), или, в случае новой установки, волновой делитель, показанный на рисунке 1. МСЭ рекомендует работу в оптическом диапазоне от 1524 до 1544 нм для передачи TWDM и диапазон от 1596 до 1603 нм приема (нисходящего потока) TWDM.
Рис.1. Пример вариантов гибкого распределения для совместной работы существующих (верхний рисунок) и новых установок (нижний рисунок)
- Вариант 2: это вариант специальных конфигураций WDM-PON типа «точка-точка» (P2P), изначально ориентированных для бизнеса и связи на длинные дистанции. Неиспользованный участок спектра, начиная с 1603 нм по 1625 нм, может быть использован для систем P2P WDM PON при работе с существующим оборудованием, или на участке между 1524 нм и 1625 нм для систем, не требующих совместимости.
В отличие от систем, работающих по технологии PON, системы P2Pс WDM-PON могут работать на расстояниях более 20 километров. Это возможно за счет исключения из состава системы оптических сплиттеров с затуханием 15 - 18 дБ. Однако, эти WDM системы работают на участках длин волн “вне диапазона” существующих систем PON. В волоконно-оптической линии связи возможно либо пройти, либо обойти оптический разветвитель или сплиттер, когда необходимо свести к минимуму затухание на длинных участках трасс.
Что все это значит для тех, кто монтирует, тестирует и устраняет неполадки в работе систем WDM-PON?
За счет использования в системе длинноволнового диапазона волн, необходимо учитывать чувствительность оптоволокна на малых радиусах изгиба при работе с соединительным оптическим оборудованием, муфтами и другим кабельным оборудованием. При использовании одномодовых оптоволокон стандарта G.657, нечувствительных к малым радиусам изгиба, возможно минимизировать данное затухание, но это не безопасно при работе с ранее установленными системами, волокна которых выполнены по традиционной технологии и имеют чувствительность к изгибам, как и большинство существующих на сети систем. При тестировании систем рефлектометром на длине волны 1625 нм, рекомендуется, по возможности, обеспечить гарантированную защиту от возникновения малых радиусов на оптоволокнах, влияющих на производительность всей системы. Также новое тестовое оборудование, например, измерители оптической мощности, рефлектометры и измерители длины волны — становятся неотъемлемой частью измерительного оборудования при определении конкретной рабочей длины волны.