GPON (Gigabit Passive Optical Network) on tehokas kuituliityntätekniikka, joka koostuu pääasiassa kahdesta ydinlaitteesta: OLT (Optical Line Terminal) ja ONT (Optical Network Terminal). Niiden tehtävät optisessa linjapääteverkossa ovat seuraavat:
OLT (optinen linjapääte)
OLT on laite, joka otetaan käyttöön palveluntarjoajan keskustoimistossa. Sen päätoimintoihin kuuluvat:
1. Optinen-sähköinen muunnos: OLT muuntaa runko- tai suurkaupunkiverkon sähköiset signaalit optisiksi signaaleiksi ja lähettää ne ONT:ihin PON-verkon kautta.
2. Kaistanleveyden hallinta: OLT jakaa kaistanleveyttä kullekin käyttäjälle tukemalla DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) -toimintoa kaistanleveyden käytön parantamiseksi.
3. Liikenteen yhdistäminen ja edelleenlähetys: Se kokoaa ylävirran liikenteen kustakin ONT:stä ja välittää sen ylemmän kerroksen verkkoon samalla, kun se jakaa alavirran liikenteen ylemmän kerroksen verkosta kullekin ONT:lle.
4. QoS (Quality of Service): OLT tarjoaa erilaisia QoS-mekanismeja varmistaakseen, että erityyppisillä tiedoilla on erilaiset prioriteetit ja kaistanleveyden takuut.
5. Verkonhallinta: Verkonhallintajärjestelmän (NMS) kautta OLT konfiguroi, valvoo ja ylläpitää koko PON-verkkoa, mukaan lukien vikojen havaitseminen ja suorituskyvyn valvonta.
6. Suojaustoiminnot: OLT tarjoaa tietojen salauksen ja käyttäjän todennuksen verkkoviestinnän turvallisuuden varmistamiseksi.
ONT (optinen verkkopääte)
ONT on laite, joka on otettu käyttöön käyttäjän tiloissa. Sen päätoimintoihin kuuluvat:
1. Optinen-sähköinen muunnos: ONT muuntaa OLT:n lähettämät optiset signaalit sähköisiksi signaaleiksi käyttäjälaitteille (kuten tietokoneille, televisioille jne.) ja muuntaa käyttäjän laitteiden lähettämät sähköiset signaalit takaisin lähetettäviksi optisiksi signaaleiksi. OLT:lle.
2. Palvelun käyttöoikeus: Se tukee pääsyä erilaisiin käyttäjäpalveluihin, kuten Internet-yhteys, IPTV, VoIP jne. Ethernet-liitäntöjen tai Wi-Fi-yhteyden kautta.
3. Kaistanleveyden hallinta: Se ohjaa kaistanleveyden käyttöä käyttäjän päässä OLT:n kaistanleveyden jakostrategian perusteella.
4. Paikallinen hallinta: Se tarjoaa paikallisia hallintaliittymiä, joiden avulla käyttäjät voivat suorittaa perusmäärityksen ja ylläpidon verkko- tai komentoriviliittymän kautta.
5. QoS (Quality of Service): Se tukee QoS-perustoimintoja varmistaakseen eri palvelujen laadun käyttäjäpäässä.
6. Turvatoiminnot: Se tukee käyttäjän todennusta ja tietojen salausta käyttäjätietojen turvallisuuden varmistamiseksi.
GPON-verkkojen ominaisuudet ja edut
● Suuri kaistanleveys: GPON tarjoaa symmetrisen tai epäsymmetrisen nopean tiedonsiirron, tyypillisesti alavirran kaistanleveydellä 2,5 Gbps ja ylävirran kaistanleveydellä 1,25 Gbps.
● Pitkän matkan peitto: GPON tukee 20 kilometrin peittoaluetta, joten se soveltuu laajaan peittoalueeseen kaupunki-, esikaupunki- ja syrjäisillä alueilla.
● Kuituresurssien tehokas käyttö: GPON käyttää pisteestä monipisteeseen -arkkitehtuuria jakajien avulla yhden kuidun jakamiseen useille käyttäjille, mikä vähentää merkittävästi kuituresurssien kustannuksia.
● Joustava palvelutuki: GPON voi tukea erilaisia palveluita, mukaan lukien data-, video- ja äänipalveluita, jotka täyttävät sekä koti- että yrityskäyttäjien erilaiset tarpeet.
OLT:n ja ONT:n vertailu
OLT (optinen linjapääte)
● Toiminto: OLT on GPON-järjestelmän (Gigabit Passive Optical Network) ydinlaite, joka sijaitsee palveluntarjoajan keskustoimistossa (CO). Se kommunikoi useiden ONT:iden (Optical Network Terminals) kanssa, hallitsee ja ohjaa koko PON-verkkoa ja välittää signaalit ONT:istä palveluntarjoajan runkoverkkoon.
● Sijainti: Sijaitsee yleensä datakeskuksessa tai palveluntarjoajan tiloissa.
● Päätehtävät:
1. Kaistanleveyden jako
2. Data-, ääni- ja videopalvelujen tarjoaminen
3. PON-verkon hallinta ja ylläpito
4. Liitäntä ydinverkkoon
ONT (optinen verkkopääte)
● Toiminto: ONT on GPON-järjestelmän päätelaite, joka sijaitsee käyttäjäpäässä. Se muuntaa optiset signaalit sähköisiksi signaaleiksi, joita käyttäjälaitteet voivat käyttää, kuten Ethernet-, Wi-Fi- tai puhelinsignaaleiksi.
● Sijainti: Asennettu loppukäyttäjän kotiin tai toimistoon.
● Päätehtävät:
1. Optisten signaalien vastaanotto ja lähettäminen
2. Paikallisten verkkoyhteyksien tarjoaminen (esim. Ethernet-portit, Wi-Fi)
3. Erilaisten käyttäjäpalvelujen tukeminen (esim. Internet-yhteys, IPTV, VoIP)
GPON OLT- ja ONT-portit
GPON OLT -portit
● PON-portit: Yhdistä optiseen jakajaan (Optical Distribution Network), joka tukee jopa 64 tai 128 ONT:tä.
● Uplink-portit: Yhdistä palveluntarjoajan ydinverkkoon, yleensä gigabitin tai 10-gigabitin Ethernet-portteihin.
● Ethernet-portit: Käytetään paikallisen verkon hallintaan ja ylläpitoon.
● Ohjausportit: verkonvalvojat voivat hallita ja määrittää laitteen.
GPON ONT -portit
● PON-portti: Yhdistetään optiseen jakeluverkkoon.
● Ethernet-portit (LAN-portit): Yhdistä käyttäjän tietokoneeseen, reitittimeen tai kytkimeen.
● Puhelinportit (POTS-portit): Liitä analogisiin puhelinlaitteisiin.
● Wi-Fi: Tarjoaa langattoman verkkoyhteyden (saatavilla joissakin ONT-laitteissa).
● Videoportit: Liitä televisioon tai digiboksiin.
GPON OLT ja ONT laajakaistaverkoissa
Laajakaistaverkoissa GPON OLT ja ONT on yhdistetty passiivisen optisen verkon kautta, mikä tarjoaa nopean Internet-yhteyden ja muita palveluita loppukäyttäjille.
● Suuri kaistanleveys: GPON-tekniikka tukee 2,5 Gbps:n alavirran nopeuksia ja 1,25 Gbps:n ylävirran nopeuksia.
● Pitkän matkan peitto: Se tukee kattavuutta yli 20 kilometrin etäisyyksillä.
● Tehokas kaistanleveyden allokointi: TDM- (Time Division Multiplexing) ja WDM (Wavelength Division Multiplexing) -tekniikoiden avulla se mahdollistaa tehokkaan kaistanleveyden allokoinnin ja käytön.
● Monipalvelutuki: Tarjoaa erilaisia palveluita, kuten Internet, IPTV ja VoIP.
GPON OLT ja ONT käyttöönotto
Käyttöönottoprosessi
1. Suunnittelu ja suunnittelu: Määritä peittoalue ja käyttäjävaatimukset sekä suunnittele PON-verkon topologia.
2. Kuitujen asennus: Aseta kuitu OLT:stä käyttäjäpäähän ja asenna optiset jakajat sopiviin paikkoihin.
3. OLT-asennus: Asenna OLT-laitteet keskustoimistoon, kytke uplink ja virta ja määritä laite.
4. ONT-asennus: Asenna ONT-laitteisto käyttäjäpäähän yhdistämällä kuitu- ja käyttäjälaitteet.
5. Testaus ja virheenkorjaus: Varmista, että kaikki yhteydet ovat normaaleja, suorita signaalitestejä ja optimoi verkon suorituskyky.
6. Käyttäjän käyttöoikeus: Määritä käyttäjätilit ja palvelut varmistaaksesi, että käyttäjät voivat käyttää verkkopalveluja oikein.
Pohdintoja
● Kuitulaatu: Varmista kuitujen ja liittimien laatu signaalin häviämisen ja epäonnistumisten vähentämiseksi.
● Laitteiden yhteensopivuus: Varmista yhteensopivuus OLT- ja ONT-laitteiden välillä yhteysongelmien välttämiseksi.
● Verkkosuojaus: Määritä asianmukaiset suojaustoimenpiteet estääksesi luvattoman käytön ja hyökkäykset.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mikä on GPON?
V: GPON tulee sanoista Gigabit Passive Optical Network, kuituoptinen tekniikka, joka toimittaa data-, ääni- ja videopalveluita loppukäyttäjille yhden kuidun kautta.
K: Mikä on OLT GPON-verkossa?
V: OLT on lyhenne sanoista Optical Line Terminal. Se on GPON-verkon keskuslaite, joka hallitsee ja ohjaa koko verkkoa. OLT muodostaa yhteyden optiseen jakeluverkkoon (ODN) ja allokoi erityyppistä data- ja puheliikennettä käyttäjiltä sopiviin kohteisiin.
K: Mikä on ONT GPON-verkossa?
V: ONT tarkoittaa optista verkkopäätettä. Se on asiakkaan tiloissa oleva laite, joka kytkeytyy OLT:hen ODN:n kautta. ODN:n ONT-moduuli vastaanottaa ja lähettää data- ja äänisignaaleja loppukäyttäjälaitteiden ja GPON-verkon välillä.
K: Mitkä ovat OLT:n roolit GPON-verkossa?
V: OLT:n päätoiminnot GPON-verkossa ovat:
● Koko verkon hallinta ja ohjaus.
● Erityyppisen data- ja puheliikenteen allokointi käyttäjiltä.
● Dynaaminen kaistanleveyden allokointi varmistaa verkkoresurssien tehokkaan käytön.
● Tukee erilaisia palveluita, kuten VoIP (Voice over Internet Protocol) ja videon suoratoisto.
K: Mitkä ovat ONT:n roolit GPON-verkossa?
V: ONT:n päätoiminnot GPON-verkossa ovat:
● Data- ja äänisignaalien vastaanottaminen ja lähettäminen loppukäyttäjälaitteiden ja GPON-verkon välillä.
● Optisten signaalien muuntaminen sähköisiksi signaaleiksi, jotka ovat yhteensopivia asiakkaiden laitteiden kanssa.
● Rajapintojen tarjoaminen asiakkaiden laitteiden, kuten tietokoneiden, puhelimien ja televisioiden, liittämiseksi GPON-verkkoon.
K: Mitä eroa on GPON:n ja EPON:n välillä?
V: GPON ja EPON ovat molemmat PON-tekniikoita (Passive Optical Network), mutta ne noudattavat erilaisia taustastandardeja. GPON noudattaa ITU-T G.984 -standardia, kun taas EPON noudattaa IEEE 802.3ah -standardia. GPON tunnetaan suuremmasta kaistanleveydestä ja laajemmasta kattavuudestaan, kun taas EPON on kustannustehokkaampi ja sen arkkitehtuuri on yksinkertaisempi.
K: Mikä on dynaaminen kaistanleveyden jako GPONissa?
V: Dynaaminen kaistanleveyden allokointi GPON:ssa on mekanismi, jonka avulla OLT voi varata käytettävissä olevan kaistanleveyden ONT:iden nykyisten vaatimusten perusteella. Säätämällä dynaamisesti eri ONT:ille allokoitua kaistanleveyttä niiden liikennetarpeiden mukaan, se varmistaa verkkoresurssien tehokkaan käytön.
K: Mikä on GPON-standardi?
V: GPON-standardi on ITU-T G.984 -standardi, joka määrittelee gigabitin PON-tekniikkaa käyttävien passiivisten optisten verkkojen tekniset tiedot. Siinä esitetään protokollat ja liitännät, joita tarvitaan tiedon, äänen ja videon lähettämiseen GPON-verkon kautta.
K: Mikä on GPON:n merkitys valokuituverkoissa?
V: GPON:lla on ratkaiseva rooli valokuituverkoissa tarjoamalla kustannustehokkaan ratkaisun nopeiden laajakaistapalvelujen toimittamiseen loppukäyttäjille. Se voi siirtää suuria määriä dataa ja tukea erilaisia palveluita, kuten Internet-yhteyttä, VoIP:tä ja videon suoratoistoa. GPON tukee myös joustavaa verkon skaalautuvuutta ja tulevaisuudenkestävyyttä.
K: Mitkä ovat GPON:n edut perinteisiin kupariverkkoihin verrattuna?
V: Jotkut GPON:n edut perinteisiin kupariverkkoihin verrattuna ovat:
● Suurempi kaistanleveys mahdollistaa nopeammat ja luotettavammat internetyhteydet.
● Pidempi peittoalue, mikä mahdollistaa palvelun laajemmalle peittoalueelle.
● Pienemmät ylläpito- ja käyttökustannukset passiivisten optisten komponenttien käytön ansiosta.
● Mahdollisuus toimittaa useita palveluita (data, ääni, video) yhden kuituyhteyden kautta.
K: Mitä moduuleja käytetään GPON OLT PON -portteihin, GE-optisiin portteihin ja XGE-portteihin?
V: GE:n optisissa porteissa käytetään tavallisia 1G SFP-optisia moduuleja, XGE-optisissa porteissa käytetään tavallisia 10G SFP+ -optisia moduuleja, ja etäisyys riippuu asiakkaan todellisesta sovelluksesta. Yritykseni GPON-moduulien tekniset tiedot ovat:
Keskimääräinen optinen lähtöteho:
B+: +1,5 - +5dBm
C+: +3 - +8dBm
C++: +4 - +10dBm
Herkkyys:
B+: -28dBm
C+/C++: -30dBm
Kylläisyys:
B+: -8dBm
C+/C++: -10dBm
K: Voiko GPON OLT:mme yhdistää muiden merkkien, kuten Huawein ja ZTE:n, ONU:ihin?
V: GPON OLT:t noudattavat ITU-T G.984 -standardia, ja myös muiden merkkien ONU:t noudattavat tätä standardia ilman patentoituja protokollia. Siksi ne ovat yleensä yhteensopivia.
K: Kuinka monta GPON ONU:ta kukin GPON OLT:n PON-portti voi tukea?
V: Teoriassa GPON tukee 1:128 jakosuhdetta. On suositeltavaa, että PON-porttia kohden on alle 128 käyttäjää, kun otetaan huomioon lähinnä tulevat käyttäjän kaistanleveyden päivitykset ja vikojen mahdollinen vaikutus yhteen PON-porttiin. GPON OLT:n yhden PON-portin enimmäisnopeus on 2,5 Gbps.