Использование PON для экономии оптики
Борис Ауэрбах, вице-президент и технический директор Terawave, подробно разъяснил преимущества PON

Оптоволокно дает высокую скорость передачи данных, однако и стоит оно не дешево.

И если для создания магистральной сети использование его вполне оправданно, так как она строится один раз и наращивается планомерно, то подключение посредством оптики клиентов зачастую не экономично.

Хотя бы потому, что емкость минимального оптического канала составляет 155 Мбит/с — редко кому из корпоративных и тем более частных клиентов такая скорость действительно необходима. Однако появляются технологии, позволяющие достаточно эффективно подключать до 32 абонентов по одному оптическому волокну. Данная технология носит название пассивной оптической сети (Passive Optical Networks, PON).

Принцип работы оборудования PON таков: есть центральная станция, поддерживающая связь с несколькими клиентами. Она общается со всеми клиентами, а клиенты не могут передавать сигналы друг другу. В PON разделение выходящего из станции волокна на несколько отростков для подключения клиентов выполняется при помощи пассивного сплиттера, который разбивает один лазерный луч на несколько составляющих, отдавая в каждом направлении определенную долю световой энергии.

Пропорции, в которых делится луч, устанавливаются при производстве сплиттера и не могут быть изменены в дальнейшем. Сплиттер является полностью пассивным устройством (отсюда и название технологии), то есть не требует для своей работы электропитания.

Общение центральной станции с клиентами выполняется на разных длинах волн. Для двунаправленного обмена достаточно одного волокна, если же использовать третью длину волны, то можно организовать дополнительную широковещательную рассылку информации, например для предоставления услуг цифрового телевидения. Центральная станция указывает абонентским устройствам PON временные интервалы, в которые они могут передать ей свои данные. Общая полоса пропускания распределяется между всеми абонентами, при этом станция может использовать информацию о глубине очереди в абонентских устройствах.

Сейчас существует три стандарта PON, еще один находится в разработке. Первым был стандарт APON, который определял пассивную сеть с фиксированным выделением полосы частот каждому абоненту. Он регулировал передачу данных только на скорости 155 Мбит/с. Вскоре появился второй стандарт — BPON, который разрешал динамическое распределение полос пропускания с гарантией минимальной скорости, а также обеспечивал дополнительную скорость передачи 622 Мбит/с.

Эти стандарты позволяли упорядочить способ передачи данных внутри PON в ячейках фиксированной длины, по аналогии с ATM, что давало возможность точно регламентировать количество информации, передаваемой от клиента, устанавливать приоритеты и гарантировать каждому абонентскому устройству свой минимум полосы пропускания и качество обслуживания.

Альтернативным стандартом можно считать EPON, который ориентирован на передачу данных без гарантий качества. Стандарт разрешает передавать информацию в виде пакетов переменной длины, как это принято в Ethernet. Поскольку один абонент может монопольно захватить весь оптический тракт, то приоритеты и гарантии качества оставляют желать лучшего. На данный момент технология EPON занимает примерно 10% рынка — устанавливается она, как правило, в кампусных сетях. Сейчас ведется работа еще над одним стандартом пассивной оптической технологии — GPON, благодаря которому наличие в одном тракте как ячеек, так и пакетов станет фактом. Этот стандарт позволит строить на пассивной оптике мультисервисные сети, однако появится он года через полтора.

В России технология PON доступна в оборудовании компании Terawave Communications, производящей серию модульных коммутаторов TW-100, TW-300, TW-400 и TW-600. Первые три предназначены для установки на стороне клиента, а TW-600 — в качестве центральной станции. Для перечисленных устройств есть возможность установки различных плат расширения, в том числе и поддерживающих стандарт BPON. Компания и в дальнейшем планирует активно развивать технологию пассивных сетей, в частности выпустить модуль перехода из оптики в радио, так что и у российских операторов есть шанс приобщиться к технологии PON.