PON желінің трафигін есептеу
10
11
12
13
Аңдатпа
Дипломдық жоба Жаңаөзен қаласының Өркен шағын ауданында
GPON қатынау желісінің жобасын дайындау тақырыбындағы желі құруға
арналған тапсырмаларды, оларды жүзеге асыруға арналған технологиясын
және қажетті жабдықтарды таңдауы ұсынылады.
GPON (Gigabit Passive Optical Network) негізінде желі құру арқылы
мәліметтердің үлкен ағынын (IPTV, Internet, NVOD, VoIP т.б.) тұтынушыларға
Ethernet негізінде тікелей жеткізуді айқындау және оның практикалық
мәселелерін шешу болып табылады.
Аннотация
Дипломный проект посвещается Разработке проекта сети доступа GPON
в микрорайоне Оркен г.Жанаозен, он представляет собой анализ задач для
построения сети, выбор технологии для дальнейшей реализации, а также
выбор необходимого оборудования.
Освещение и решение практических проблем построения сети GPON
(Gigabit
Passive Optical Network) для передачи большого потока данных
(IPTV, Internet, NVOD, VoIP и т.д.) с дальнейшей постройкой сети на основе
Ethernet непосредственно до клиентов.
14
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1 Жаңаөзен қаласындағы орнатылған желіге шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.1 Жаңаөзен қаласындағы желінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.2 Жаңаөзен қаласының телекоммуникациялық рыногіне анализ ... ... ... 11
1.3 Ethternet желісінің типтік құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.4 Телекоммуникациялық инфроқұрылымның дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. 14
1.5 PON технологиясына шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
1.6 PON дамуының болашақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
1.7 PON технологиясының артықшылықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
1.8 Дипломдық жобаның мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 33
2 Жаңаөзен қаласындағы Өркен шағын ауданына GPON желісін орнату ... .. 34
2.1 Орнатылған желі құрылымы және байланыс мүмкіндіктері ... ... ... ... 34
2.2 Желіні жобалау құрылғыларын таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
2.3 Коммутаторды таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49
2.4 Серверді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
2.5 GBIC модульдерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 52
3 PON желісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
3.1 Желі жүктемесі мен өткізу қабілетін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 55
3.2 PON желінің жүктемесін және трафигін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .. 59
3.3 PON желінің трафигін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 69
3.4 Оптикалық талшықтың негізгі сипаттамаларын есептеу ... ... ... ... ... . 69
4 Тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 73
4.1 Аппараттық және операторлық залдардың еңбек жағдайын талдау ... 73
4.2 Қондырғылардың бөлетін айқын жылу мөлшерін анықтау ... ... ... ... . 75
4.3 Ауа алмасуды есептеу және кондиционерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . . 79
4.4 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 81
4.5 Өрттен қорғау жүйесіне қойылатын жалпы талаптар ... ... ... ... ... ... ... 83
5 Жобаның техника-экономикалық көрсеткіштері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 85
5.1 Жобаның мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
5.2 Маркетингті жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 86
5.3 Қаржы жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 88
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 94
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 95
Ақосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 96
Бқосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 101
15
Кіріспе
ХХI ғасырдың басында телекоммуникация желілерінің даму үрдісі
уақытқа жауап беру керек, яғни интелектуалды, жоғары деңгейде,
автоматталған, жоғары дамыған елдердің техникалық деңгейіне тең болу
керек және пайдаланушыларға жоғары сапамен және сенімділігімен қызметтің
кең спектрін ұсыну.
Желінің техникалық ажары модульдікті, майысқақтығын, үнемділігін
және жоғарғы потенциалды мүмкіндіктерін қамтамасыз ететін озық
технологияны енгізуін анықтайды.
Соңғы кезде танымал үштік қызмет (Triple Play) тұжырымдамасы
қолданушыларға телефонияны, мәліметтерді жіберу және видеомәліметті бір
желі арқылы беруді қарастырып отыр.
Жоғары жылдамдықты Интернет
және видео желі ресурстарының кең жолақтылығын сұрайды. Бұдан басқа
кеңжолақты желіге сұраныстың көп болуы жаңа технологиялардың дамуымен
анықталады: сұраныс бойынша видео (VoD), ағындық видео, интерактивті
ойындар, видеоконференциялар, компьютерлік желілерде дауысты жіберу
(VoIP), жоғары айқынды телекөрсетілім (HDTV) және басқалары.
Кеңжолақты желі технологиясын таңдау кезінде қолданушылардың
қажеттіліктері, олардың орналасуы, негізгі сұралып отырған қызметі, әр түрлі
экономикалық аспекттері қарастырылуы керек.
PON құрылымы өсірудің қажетті эффективтілігіне және желі түйініне ие,
және абоненттердің қазіргі және болашақтағы сұраныстарына байланысты
өткізу жолағына ие. Оларды қолданатын болса яғни,
телефондықтүйінненрайонғадейінпотен циалдыклиенттердіңтобымен - ұйым
немесе жеке қолданушыларға оптикалық талшықты орната отырып, оператор
қаражатты шығындарының өтелуіне сенімді бола алады. Осылайша, PON
технологиясы цифрлық кеңжолақты желілерді қолдану сферасында ерекше
мүддеге ие.
Берілген жобада Жаңаөзен қаласының тұрғындарына мәліметтерді
жіберу қызметінің жылдамдығы 100 Мбс дейін берілетін GPON желісінің
кеңеюі қарастырылады. Жоба Өркен шағын ауданының тұрғын үйлерін
қамтиды. Тұрғын үйлердің оптикалық желісі талшық үйге дейін
принципімен құрылады.
Бұл жобаның негізгі мақсаты Жаңаөзен қаласының Өркен шағын
ауданына заманауй және бәсекеге қабілетті қызмет түрін ұсыну. Жаңа
технологияларды енгізу арқылы телекоммуникация қызметтері рыногінде
Қоғам деңгейін жеңілдету және бөлігін көбейту, ұсынылып отырған қызмет
түрін кеңейту.
16
1 Жаңаөзен қаласындағы орнатылған желіге шолу
1.1 Жаңаөзен қаласындағы желінің сипаттамасы
Жаңаөзен -- Маңғыстау облысындағы қала, қалалық әкімшілік
орталығы. Облыс орталығы -- Ақтау қалысынан оңтүстік -шығысқа қарай 150
км жерде, Маңғыстау үстіртінің оңтүстік -батыс етегіндегі жазық шөлді
белдеуде орналасқан. Тұрғыны 103 598 мың адам (2013). Қаланың іргесі 1968
жылы осы өңірдегі ірі Өзен мұнай кенінің игерілуімен қаланған. 1973 жылы 20
наурызда Жаңаөзен облыстағы дәрежелі қалаға айналды. Жаңаөзен
Қазақстандағы ірі мұнай - газ өңдеу орталығы болып саналады. Мұнда мұнай
мен газ өндіретін және оларды өңдейтін "Өзенмұнайгаз" АҚ - на біріккен 17
дербес кәсіпорын бар (2010). Олардың ең ірісі "Қазақгазмұнайөңдеу" зауыты.
Қалада 21 орта және орталау мектептер, 3 кәсіптік оқу орны, медици налық
колледж, 20 балабақша, 2 кітапхана, облыстық балалар үйі, 2 спорт мектебі,
мешіт, 9 емдеу- сауықтыру мекемесі бар.
Батыс өңірде телекоммуникациялық инфраструктураны дамыту
бизнестері оперативті дамып және жаңа рыноктерді ұғынып, өзіне кез-келген
компанияға жол ашады. Берілген жобаны іске асыру мұнайгаз саласындағы
телекоммуникациялық жүйенің түбегейлі модернизациясына зәру
компанияларға өте маңызды. Батыс өңірде байланыстың өзіндік
инфраструктурасын құру кешенді қызмет түрелерін ұсына алатын болады (бір
арнада екі дәстүрлі қызмет - телефон байланысы, Интернет, видео және т.б.).
Телефония, Интернет желісі және мәліметтерді жіберу трафигі қызметтерін
ұсыну үшін, салынған желіні орнату және өзінің интегралды түйінін ашуы
телекоммуникация кызметтер рыногінде талап етілген қызмет түрелерін
оперативті түрде ұсына алады.
17
1.1 - сурет. Жаңаөзен қаласының орналасқан мәліметтерді беру желісінің
сұлбасы
1.2 Жаңаөзен қаласының телекоммуникациялық рыногіне анализ
Жаңаөзен қаласында Интернет желісіне қосылу қызметін екі провайдер
атқарады: АҚ KazTransCom - 500 абонент, AҚ Қазақтелеком - 2000.
Шамамен желіге қосылмаған тағы 3000 абонент бар. KazTransCom және
Қазақтелеком - бұлар Жаңаөзен қаласындағы бірнеше шағын аудандарды
біріктіретін дамушы компьютерлік желілер. Бұл провайдерлердің желілері
жеке тұлғаларға, қоғамдық және білім беру ұйымдарына қызметтерін
ұсынады. KazTransCom және Қазақтелеком желілерінің техникалық
шешімі Ethernet технологиясы бойынша құрылған.
KazTransCom
-
Маңғыстаулық филиал құрылымдық бөлімшесі
телекоммуникациялық қызметтерді Қазақстан Республикасының Батыс өңіріне
ұсынады. 2001 жылы құрылған Маңғыстаулық филиал қайта
ұйымдастырылып, 2005 жылы жаңадан құрылды. Қазіргі уақытта
Маңғыстаулық филиал Қазақстанның - оперативті және сапалы байланысқа
18
зәру мұнайгаз компаниялары жұмыс жасайтын стратегиялық маңызды
аумағындағы уникалды телекоммуникациялық жобаны дамытуға қатысады.
Қазіргі уақытта Маңғыстау филиалы келесі қызмет түрлерін ұсынады:
- жергілікті, қалааралық және халықаралық телефон байланысын;
- мәліметтерді және дауысты жіберудің корпортивтік желісін
ұйымдастыру;
- ТМД шекарасына және шетелге байланыс арнасын ұйымдастыру;
- Спутникті DAMA технологисы негізінде байланысты ұйымдастыру;
- Интернет желісіне қосылу;
- Транкингті байланыс;
- Компьютерлік желілерге кешенді қызмет көрсету;
- Әр түрлі сыйымдылықта мөлдір арналар ұйымдастыру.
Қазақтелеком желісінің байланыс ұйымы. 1973 жылы 1 сәуірде
Маңғышлақ обылысы құрылды және сол уақыттан бері өндірістік-техникалық
байланысты басқару жұмысын атқарып келеді. Жаңаөзен қаласының
телекоммуникациялар желісі өзінің даму үрдісін 1987 жылы 9000 нөмірлі
АТС-3 ті Қазақ ССР министрлігі (қазіргі АҚ Қазақтелеком) қолданысқа
бергенде бастады. 1994 жылдан бастап байланыс өнімдерін дамытудың жаңа
бағыттары басталды, яғни: Ақтау қаласындағы облыс орталығының жергілікті
желісінің цифрленуі, цифрлі АМТС және 8 цифрлі АТС орнатылды, цифрлі
АТС-тер Маңғыстау поселкінде, Баянды, Өмірзақ және де Жаңаөзен
қаласында орнатылды. 1994 жылдан бастап Маңғыстау облысы бойынша
цифрлі АлкательS - 12 стансасының эрасы басталды: цифрлі стансаның 49
272 нөмірі қолданысқа беріліп және орнатылды. Қазір Маңғыстауда 70
универсиалды таксафон қызмет етеді. Таксафон карточкасына ие бола, Сіз кез -
келген таксафоннан Қазақстанның кез-келген қаласынан әлемнің кез -келген
нүктесіне соға аласыз.
Маңғыстау ОДТ - нің 2013 жылғы экономикалық және техникалық
көрсеткіштері. Маңғыстау ОДТ 2013 жыл жоспары бойынша есептелген
табысы 101% -ға орындалды. 2012 жылмен салыстырғанда бұл филиалдың
табысы 2,4 %-ға өсті. 2010 жыл 1 қаңтар бойынша филиал 63 931 тіркелген
нөмірге қызмет көрсетеді. Алдыңғы периодқа өсу 8%-ды құрады. 2013 жылға
қайта құрылған телефондар 6 565-ті құрады бұл жоспар бойынша 4 704 немесе
139% болатын. 01.01.2013 жылға Интернет желісін қолданушылар саны
алдыңғы жылмен салыстырғанда (12 326) - 33,2 %-ға өсті, яғни 16 419 бірлікке
жетті. Жалпы Интернет желісін қолданушылар санынан 14 345 қолданушы
немесе 87,3 % ШПД-ға (ADSL және SHDSL технологиялары) қосылған.
Кеңжолақты Интернет желісін қолданушылар алдыңғы жылмен
салыстырғанда 69,7 % - дан 87,3 % - ға өсті. Филиалмен телефон орнатылған
және Интернет желісіне қосылған мектептердің жалпы саны 84. 01.01.2010 ж
санақ бойынша Маңғыстау ОДТ телекоммуникациялық желісінде 60 АТС
және 4 CDMA базалық станса қызмет етеді. Цифрленген АТС деңгейі 100 % -
ды құрайды.
19
Қызмет көлемінің көрсеткіштері. 2013 жылы шығыс қалааралық,
халықаралық трафик 44048 мың минутты немесе 96% - ға тең болды. Жоспар
бойынша алдыңғы жылмен салыстырғанда бұл көрсеткіш 12% - ға төмендеді.
Сонымен қатар, әр түрлі бағыт бойынша алдыңғы жылмен салыстырғанда
трафиктердің өзгеруі келесідей болды:
-
-
-
-
Қазақстан Республикасы ішіне - 10,8% -ға төмендеді;
ТМД елдеріне - 2,3% -ға төмендеді;
Шетелге - 10,8% -ға төмендеді;
Ұялы байланыс операторларына - 0,7% -ға төмендеді.
1.3 Ethernet желісінің типтік құрылымы
Классикалық Ethernet-желісі келесілерден тұрады:
1) Орталық стансалық құрылғыдан OLT (Optical Line Terminal);
2) Бөлгіш оптикалық желі ODN (Optical Distribution Network):
- Магистралды оптикалық фидер (талшық);
- Оптикалық ағаш бұтақтарына оптикалық белгі беретін сплиттерлер;
- PON-желісі оптикалық бөлгіш талшықтарының;
- (Drop-ұштары) кабельдерінінің, абоненттік құрылғылардың қатардың
типіне және сплиттерлердің каскадттарының санына қарай оптикалық
талшықты, Ethernet, xDSL, E1 кабельдері болуы мүмкін;
3)
ONU (Optical Network Unit) абоненттік құрылғылары немесе ONT
(Optical Network Terminal), түрлеріне қарай бөлгіш шкафта, ғимаратта, абонент
отырған жерде орналастырыла береді және соңғы абоненттерге
құрылғылардың моделі мен типіне қарай әртүрлі қосылу мүмкіндіктерін
береді: Ethernet, кейде VDSL - порттың негізгі түрі, қосымша - кабельді
телеарна, телефонды құрайды;
4) Желіні басқарудың жүйелері AMS (Access Management System), ол
құрылғыны басқаруға және маниторингтеуге арналған.
Ethernet-тің FTTH базасы технологиясының қасиеттері. Қазіргі таңдағы
қолданыстағы оптоталшықты қосылу желілері әртүрлі технологиялар мен
архитектураларда базаланады. Осы технологияларға арналған мұқият
ойластырылған стандарттар мен керек құралдарға қолжетімділік правайдер
желілерін ешқандай қатерсіз қолдануға мүмкіндік береді. Интернет
провайдерлердің табысты қызметі осы саланың қарқынды дамуының стимулы
болып табылады. Осы типтегі желілердің конкурентті қысымы ірі байланыс
операторларын өз қаржыларын оптоталшықты қосылу желісіне жұмсауға
итермелейді.
Қазіргі таңда трансиверлердің мағлұматтарды сорттамайтынын ескеру
қажет, олар барлық пакетті интерфейс ЭВМ-ға жібереді, сол жерде ол ЭВМ-
нен керектілерін алып қалғандарын басқа пакеттерге лақтырады. Ethernet
кепілдік берілмейтін тарату механизімі болып табылады, себебі ол алушыға
20
жеткізілу туралы ақпарат бермейді. Мысалға, егер қабылдаушының машинасы
өшірулі болса, пакет жоғалады, бірақ жіберушінің бұдан хабары болмайды. Біз
кейінірек ТРСІР протоколы кепілдік берілмеген құрылғымен келісілгенін
көреміз.
Ethernet қолжетімділігін басқару бөлінген, себебі басқа желі
құрылғыларына қарағанда бұл жерде қолжетімділікке жеткізетін
орталықтандырылған кесте жоқ. Ethernet қосылу кестесі көпше түрдегі
коллизия (GSMACD) анықтайтын және жүктеуші қосылу деп аталады. Ол
GSMA болып табылады, себебі бірнеше машина біруақытта Ethernet-ке
қосылуы мүмкін және әр машина Е кабельдің өзіне жүктелгенін біле
анықтайды. Компьютер интерфейсі таратуға қажетті пакетке ие болғанда, ол
біреулердің хабарламалары беріліп жатқандығын білу үшін Е кабельді
тандайды. Жеткізу анықталмаған жағдайда, компьютер интерфейсі жеткізуді
бастайды. Әрбір жеткізу ұзақтығы жағынан шектеулі (себебі пакеттің
максималды өлшемі бар). Оның үстіне, құрылғы пакеттерді тарату аралығында
кішігірім үзіліс жасауы керек, себебі желі бір ғана машинамен пайдаланылып
қана қоймай, қалған машиналар да желіге қосылу мүмкіндігіне ие болуы
қажет. Мәлімет беру жағдайы мүмкін емес болған жағдайда, компьютердiң
интерфейсi берудi бастайды.
1.2-сурет. Ethernet кабелі мен компьютердің
арасындағы байланыс
1.4 Телекоммуникациялық инфроқұрылымның дамуы
Бүгінгі таңда заманауи телекоммуникациялық қызметтерді ұсынудың
шешімі талшықты оптикалық байланыс желісі (ТОБЖ) болып отыр. Егер
бұрынғы кезде телефония мен ШПД қызметтерін ұсыну үшін мыс сымдары
арқылы және радиотехнологияларды пайдалана отырып, мәліметтерді
жіберуге аз ғана жылдамдық жеткілікті болса, ал қазіргі кезде заманның
талабына сай телекоммуникациялық компаниялармен бәсекелестік заманауи
21
талаптарды жеңу үшін міндетті түрде IP-TV сияқты жаңа қызмет түрлерін
енгізіп, интернет жылдамдығын жоғарылату керек. Мысалға, біздің
Қазақстанда, бүгінгі таңда Қазақтелеком компаниясынан интернет желісіне
кіру жылдамдығы 100 Мбс болатын ID-net тарифі, сондай-ақ 10Мбс қажет
ететін IP-телекөрсетілім талап етіледі. Алайда, алдағы уақытта FullHD сапа
мен стереобейне, сонымен қатар SSD қатты дискіге ауысу және 1Гбитс
жылдамдықты арнасы өзекті болатындығын ұмытпау қажет. Словенияда
(ИСКРАТЕЛ компаниясының шыққан жері) мұндай жылдамдықтар абонентке
дейін белсенді қолданылуда, ал жаңа абоненттерді іске қосу Р2Р технологиясы
бойынша жүзеге асырылады. Сондай-ақ, әлемнің көптеген ірі
компанияларында бұдан әрі қарай сымды желі байланыс құрылысына
материалдық құралдардарды шығармау туралы шешім қабылданғанын атап
өткен жөн. Біздің заманымызда жоғары жылдамдықтағы жоғары
технологияларды ауыл тұрғындарымен қоса, барлығы қажет етеді, бірақ,
өкінішке орай, қазірге ТМД елдері аумағында, көбінесе ауылдық жерлерде
интернет жылдамдығы мен қосымша қызмет көрсетулер бойынша заманауи
талаптарды қанағаттандырмайтын ADSL, EVDO, тіпті dial-up технологиялары
қолданылады. Мұның себебі, қаламен салыстырғанда ауылдарды заманауи
байланыс желісімен қамтамасыз ету әлдеқайда қиын, өйткені халықтың аз
шоғырлануы қызмет көрсетулерге деген сұраныстың аз болуына әкеліп
соқтырады, сондықтан да көбінесе жобалар ақталмай қалады.
Оптикаға көшу, бірінші кезекте, корпоративтік секторда орын алды,
ізінше виртуалды кеңселер, құрылымы үлестірілген компаниялар, жалпы
корпоративтік деректер базасы, қашықталған жұмыс орындары,
жамылдырылған сервистер және т.б. пайда болды. Осының барлығы ақырғы
милядағы оптикалық кәбіл бойынша ұйымдастырылған, мәлімет бер удің
шапшаң (кеңжолақты) арнасы арқылы мүмкін болып отыр. Талшықты -
оптикалық желілерінің өткізгіштік шектеуі болмағанмен тұрғын секторына
белсенді енгізуді қиындататын бір кедергісі бар - бұл әрбір абоненті жалғау
бағасының қымбаттылығы. Нүкте - нүкте типтес қосудың көбі, талшығы бар,
талшықты -оптикалық кәбілдердің белсенді және пассивті компоненттерін көп
қажет етеді. Осындай желілерді салу және пайдалану құны жөнсіз жоғары
көрінеді. Дегенмен, жеке тұлғалардың пәтерлері мен үйлеріне жаппай
кеңжолақты қызмет ұсыну үшін оптикаға қазіргі таңда балама жоқ (сымсыз
радиотехнологиялар қандай да бір шынайы бәсекелес бола алмайды).
Абонентке оптикалық кабельмен қол жетімділік үнемі жетілдірілуде, желі
компоненттері арзандауда. Үй жайларда төсеу барысында пайда болат ын
микро- бүгелістерден болатын сөнуге қатысы біршама болатын арнайы
оптикалық талшықтар, соның негізінде оптикалық кәбілдер ойлап
шығарылған. Құрылыс, пайдалану және қайтымдылық құндарының қарама
қайшылық факторларын ескеру үшін, оптикалық желіге қол жетімділікті қалай
жобалау керектігі жөнінде түсінік туындауда. Дегенмен, әлемде DSL -
технологияларының аса көп таралуы, және телефон сымдармен өткізгіштік
қабілетін көбейтетін жаңа әдістерді ойлап табу себебінен мыс кәбілдерін
22
оптоталшықпен толық ауыстыру едәуі р көп уақыт алуы мүмкін. Талшықты -
оптикалық технология негізіндегі кеңжолақты қолжетімділік желісін ҒТТх
жалпы терминімен атайды (Fiber To The X - Х нүктесіне дейінгі оптика).
ҒТТх желісі архитектурасы өзгерімінің бірнешеуі бар, олардың
негізгілері мыналар:
-
-
-
-
FTTN - Fiber To The Node, талшық абоненттен торапқа дейін 1км;
FTTC - Fiber To The Curb, талшық абоненттен шкафқа дейін 500м;
FTTB - Fiber To The Building, талшық абоненттен ғимаратқа дейін 100м;
FTTH - Fiber To The Home, талшық үйдің ішіне (жеке дара ) немесе
пәтер абонент кеңсесіне дейін .
Кең тарағаны: FTTB - ғимаратқа дейінгі талшық ( көп пәтерлі үй )
абонентке дейін 100 м, одан әрі абенентке мыс кәбіл тартылады . FTTH -
пәтерге жеке үйге дейінгі талшық ( мыс пайдаланбайды ). ҒТТх желісіндегі
арнаның кең жолағы , абоненттерге онлайн ойындарын ойнауға , музыка , НD
сапасындағы фильмдерді көшіруге , IPTV, HD көруге мүмкіндік береді .
Бұл жобада мен байланыс желісін құрастыру үшін GPON технологиясын
қолдану туралы мәселені қарастырамын. Жобада мен көптеген
телекоммуникациялық компаниялар үшін экономикалық жағынан тиімді
болатын GPON технологиясы бойынша заманауи жоғарыжылдамдықты
оптикалық желіні ауылдық жерлерде орнату бойынша техникалық шешімді
қолданудың тиімді жағын қарастыруды жөн көрдім. Техникалық шешім
Жаңаөзенде заманауи жоғары жылдамдықты оптикалық желі байланыс
құрылысын сипаттайды. Осы технологиялық шешімнің пайдаланылуын іске
асыру нәтижесінде барлық абоненттер Triple Play қызметіне қосылады, соның
арқасында телекөрсетілім, кеңжолақты қолжетімділік пен телефония
қызметіне деген сұраныс, сондай-ақ қолданыстағы абоненттерді оптикалық
байланыс желісіне ауыстыру арқылы телекоммуникациялық компаниялардың
экплуатациялық шығындарын оңтайландыру толығымен қанағаттандырылады
деп жорамалданады. Шағын ауданның келеңсіз жағдайларына, яғни
абоненттердің аздығына, электр тогының тұрақсыздығына, өзіндік құнның
төмен болуына қарамастан, қазір заманның талабына сай оптикалық желілерді
құрудың оптималды технологиясы - GPON таңдалған. GPON технологиясы
негізіндегі желілер (талшық үйге дейін) әзірге тек ірі қалаларда ғана
енгізілуде, ал ТМД елдерінде сапалы жоғары жылдамдықты байланысты қажет
ететін тұрғындардың көп бөлігі ауылда тұрады. Қазіргі кезде ауылдарда
интернеттің жылдамдығы мен сапасы ең маңызды мәселелердің біріне
айналып отыр, өйткені ауыл тұрғындары үшін интернет өте қажет. GPON -
экономикалық жағынан үнемді, ақпараттың кең жолақты берілуін қамтамасыз
ететін түйіндерде енжар оптикалық таратушыларымен бұтақтәрізді
архитектураға негізделген қолжетімділіктің тарату желісі. Сонымен қоса, PON
архитектурасы өткізу қабілеті және желі түйіндері мен ұзартудың қажетті
тиімділіктерін иеленеді.
23
1.5 PON технологиясына шолу
PON (пассивті оптикалық желілер) - талшық бойымен, тез дамудағы ең
перспективті кеңжолақты мультисервистік қатынау технологиялар жанұясы.
PON технологиясының мәні, оның атауына сай келеді, таратылған желі активті
компоненттерсіз құрылады: оптикалық сигналдың таралуы бірталшықты
оптикалық байланыс желісінде оптикалық қуаттың пассивті бөлгіштері -
сплиттерлер арқылы жүзеге асады.
Құрылымы жағынан пассивті оптикалық желісі үш басты элементтерден
- стансалық терминал OLT-дан, пассивті оптикалық сплиттерлерден және
абоненттік терминал ONT-дан тұрады. OLT терминалы PON желісінің сыртқы
желілермен қарым-қатынасын қамтамасыздандырса, сплиттерлер оптикалық
сигналды PON трактісінде таратса, ал ONT абоненттік жағындағы керекті
интерфейстермен иемденеді. Қатынау желілерінің үш негізгі топологиялары
1.3-суретінде көрсетілген.
Орталық түйін
Тұтынушылар
Орталық түйін
Тұтынушылар
Нүкте - нүкте сәулеті
Орталық түйін
Сплиттер
Сақиналы сәулет
Тұтынушылар
Нүкте - Көп нүкте сәулеті
1.3 - сурет. Қатынау желілерінің үш негізгі топологиялары
Бұл суретте қатынау желілерінің әртүрлі топологияларын қарастырғанда
негізгі үш сәулетті көрсетуге болады: сақиналы, нүкте-нүкте, нүкте-көп
нүкте; Қатынау желілерінде сақиналы топологиясын (Micro SDH және
басқалар) қолданғанда оның тиімді жұмысы үшін барлық сақина түйіндері
қосылып, жұмыс істеу керек. Бірақ, тәжірибе жүзінде мұндай желі
құрылысында тұтынушыларды қосу бір уақытта болмайды. Сол кездің өзінде,
сақиналық желіні аз санды абоненттер үшін түгел салып қосқанда, ол жоғары
бастапқы шығындарға әкеледі. Тапсырушы қызмет көрсету келісім-шартына
қол қоймайынша, абоненттік оптикалық түйінді салу рационалсыз. Сондықтан,
шын өмірде қатынау желілерінің сақиналық топологияларының көбісі не өте
жинақы ("collapsed rings"), не бір кабель бойымен созылыңқы келеді.
Салынып біткен сақинаға жаңа абоненттерді қосу - осы сақинаны
ажыратып, жаңа сегментті қосу арқылы жүзеге асырылады. Осындай сақинаға
абоненттер қосылуының сенімділігі туралы айту қиынға түседі. Сондықтан,
SDH қатынау желілерінде абоненттер қосылу арналарында нүкте-нүкте
топологиясы қолданылады.
Нүкте-нүкте топологиялы қатынау желілерінде пайда болатын басты
24
қиындық - ол кабельдік жүйелерінің төмен тиімділігі, бұл олардың ғимарат
қабатынан шығуына байланысты. Мұндай сәулетте орталық кеңседен әр
ғимаратқа резервтелу мүмкіндігінсіз бөлек талшық жұбын енгізу қажет
(немесе төрт резервтелу мүмкіндігімен). Бұл әдістеме тек мына жағдайда
ақталады, егер абоненттік түйіндер (ғимараттағы абоненттер жиынтығы,
кеңсе, мекеме) телекоммуникациялық қызметтер қолдану жағынан жеткілікті
деңгейде рентабельді болып, олардың әрқайсысына жеке кабель тартылса.
Ethernet қатынау желісі өте қиын таратылған бұтақты сәулетімен
ерекшелінеді. Бірақ, әр бұтақтың түйініне сәйкес бір активті құрылғы
орнатылып (коммутатор, маршрутизатор), ал осы активті құрылғылардың
порттары бір-бірімен тек жұпты нүкте-нүкте топологиясы арқылы
қатынайды. Резервті арналар (олар да нүкте-нүкте) екі жеке порттарды
қолдану арқылы жасалынады.
Нүкте - көп нүкте топологиясында, PON технологиясының негізі
болатын, орталық түйіннің бір портына бұтақты сәулеттің түгел бір
талшық-оптикалық сегменті, оған он шақты тұтынушы кіріп, қосылады.
Сонымен қатар, бұтақтың аралық түйіндерінде - жинақы, толығымен пассивті
оптикалық таратқыштар (сплиттерлер), ток пен қызметті қажет етпейтін,
орнатылады. Сплиттер қосдиапазонды, ал ол дегеніміз 1310 нм терезесінде
(негізгі диапазон немесе O-диапазон, original) және 1550 нм терезесінде
(негізгі диапазон немесе C-диапазон, conventional) жұмыс істеуі қажет. Тарату
түйіні ретінде, коллектор орнатылған, кабельді муфта да бола алады.
Нүкте - көп нүкте топологиясында, сплиттерлер орнатылуының
оптимизациясы арқылы оптикалық талшықтар бірнеше есе үнемделеді және
кабельді инфрақұрылымның бағасы төмендейді. Абоненттік түйіндердің
барлығы терминалды болады, ал бұл біреуінің өшіп немесе істен шығып
қалуы, қалғандарының жұмысына кедергі жасамайды. Әр талшықты
оптикалық сегмент орталық түйіндегі бір қабылдау-жібергішке қосылып
(нүкте-нүкте топологиясынан айырмашылығы), ол да құрылғылардың
бағасын бірнеше есе төмендетеді. Желі дамуы, керекті бағытта қажет болған
жағдайда, бір қалыпты өте алады.
1.6 PON дамуының болашақтары
Пассивті оптикалық желілердің (PON) дамуының маңызды уақыт
кедергісінің негізгі себепкерлер - үлкен құн және мультисервистік кең
жолақты шешімдерге жеткіліктісіз сұраныс болып келеді. Сонымен қатар,
оптикалық модемдердің негізіндегі нүкте - нүкте абоненттік желілерінің
құрылысы немесе әртүрлі конверторларымен салыстырған кезде оператор
жағынан PON желілерін құруы қажетті қолдану және жобалауына басқаша
көңіл бөлу керек. Себебі, PON желілері бұтақты-ағаш сияқты құрылымды
болып, бір оптикалық талшыққа ондаған абоненттердің келуі, байланыс сақтау
25
қамтамасыз етуін операторға ең маңызды мақсаттардың біреуі болып
табылады. Бірақ кең жолақты қызметтерге сұраныстың артуы өлшемімен және
абоненттік талшықты-оптикалық желілердің инфрақұрылымы дамуының
операторларға оптикалық қосулардың ықшамдау қажеттілігі пайда болды. Ол
үшін PON технологиясы жақсы келеді. Пайдаланушылық трафик тапсырулар -
түр мүмкіншілігі (Е1, Ethernet, IP) және магистралды желілерге қосуға
арналған дәстүрлі интерфейстердің бар болуы (SDH, ATM және Ethernet)
олардың қолданыстағы желілерге PON жылдам интегралдау операторларға
рұқсат етеді. Егер бұрын PON жабдықтауы ұсынысты кішкене компаниялар
негізінде өндірушілермен жасаса, ал бүгін болашақ технологиялары
болатынына айқын, ірі өндірушілердің көпшілігі, арнаулы жұмысқа байланыс
операторларына өз шешім ұсыныстары
BPON, EPON және GPON
технологиялары негізінде болды.
PON-ның негізгі тартымдылығы. Сонымен, бірнеше бекітулерді қисынға
келтірейік:
- біріншіден, магистралды желілердің құруына ғана емес тасымалдау
жылдамдықтары өсу шегіне байланысты арналған оптикалық талшық жақсы
орта, оған тең келетіні жоқ, сонымен қатар, кішкене диаметрлі қатынау
желілері;
-
екіншіден, тараулану пассивті түйіндері желі сенімділігін
жоғарылатуға маңызды рұқсат етеді, олар орталық кеңсе мен абоненттік түйін
арасындағы белсенді элементтерді жояды;
- үшіншіден, FTTH жоғары жетілген концепциялары (талшық пәтерге
дейін) әрбір абонентті терминалды қылады;
-
төртіншіден, талшықтың гигантты өткізу қабілеттіліктеріне
байланысты үйлесімді шешімге жетеді, бір талшық, орталық түйіннен немесе
басқаша қатысуы нүктесі (Point-Of-Presence) абоненттердің жиынына
тармақталады. Ал ол талшықты-оптикалық кабелдік жүйе құрылысы және
оның сүйемелдеуіне шығындарды кемітеді.
Техникалық жағынан, PON және метро DWDM технологияларының
негізінде шешімдер осы сұранысқа лайық келеді. Құн жағынан қарағанда PON
технологиясы бастапқы екі толқын ұзындығымен (1550 (1490) нм, 1310 нм)
негізгі тартымдылығын көрсетеді.
Пассивті оптикалық желі PON негізіндегі архитектурасын қолданғанда
талшықты оптикалық жол абоненттерге пассивті оптикалық тармақтағыш
арқылы тарайды. 1.4-cуретте пассивті оптикалық желі PON көрсетілген. Онда
түрлі оптикалық желі терминаторлары (optical network termination, ONT)
немесе оптикалық желі құрылғылары (optical network unit, ONU) қолданылған.
ONT бөлек ақырғы қолданушылармен қолдану үшін арналған. ONU
құрылғысы әдетте төменгі қабатта немесе жертөле бөлмеде орналасып,
қолданушылар тобымен қоса қолданылады. Дауыс сервистер, ақпарат
тасымалдау қызметі немесе видео ONU-дан немесе ONT-дан абонентке дейін
абонет бөлмесіндегі кабель арқылы жіберіледі.
PON технологияларың негізгі қасиеттері бірнеше түрге бөлінеді:
26
1 оптикалық талшық өткізу жолағы нәтижелі қолданылады;
желі пассивті талшық тараулануымен салынады;
PON - мультисервистік желі;
өткізу жолағының динамикалық таратуы;
метро-DWDM желісіне табиғи дамуы;
ортақ және жеке абоненттері үшін сақтау мүмкіншілігі;
PON желісі арқылы Интернетке мүмкіндік беруші мекеменің
магистралды желінің бұтағына қосылу мүмкіндігі, сонда "соңғы аптаның"
концепциясы "бірінші аптаның" концепциясына айналады.
Өткен ғасырдың 80-ші жылдарының телекоммуникациялық нарығында
лайықты қызметтерге пайдаланушылар жағынан барабар сұраныс көрінуіне
үмітте кең жолақты желілердің инфрақұрылымы перспективалы даму
тенденциясы айқын бақыланып отырылды. 20 жылдан аса уақыт өтті, сондай
сұраныс нақты құрылды.
1.4-cурет. Пассивті оптикалық желі (PON) архитектурасы
Сұранысқа сәйкесті инфрақұрылымды шешім құрылды, кең жолақты
қызметтердің қабілеттілер жеткізуін тұтынушыны қамсыздандыру - соңғы
аптаны жеңу, ал көбінесе соңғы дюймді де. Бүгін көптеген мамандар
растайды, осындай шешімдердің құруына арналған PON - сана технология
соңғы аптаның оптика бойынша, және ұқсас шешімдерге сұраныстың күрт
ұлғаюын 2004-2008 жылдарға болжайды.
Негізгі мақсаттардың бірі, аталатын қиындықтың - дәл осылай замандас
телекоммуникациялық қатынау желілермен алда тұратын соңғы мильдің,
беру ең аз деген шығындар дара және бірлескен абоненттерге үлкен өткізу
жолақтары болады.
PON технологиясының мәні мынада, орталық түйін мен алысталған
27
абоненттік түйіндер арасында бұтақты топологиялы толық пассивті оптикалық
желі жасалады. Аралық түйіндер арасында пассивті оптикалық таратқыштар
(сплиттер) орналасады - кішігірім құрылғы, қоректену мен қызмет етуді талап
етпейтіндер.
PON желінің қасиеттері. Пассивті желілерге тән ерекше қасиеттер:
− бір талшық бойымен бұтақты сәулет тасымалдауды бір-біріне екі түрлі
толқын ұзындықтарында: 1550 нм (орталық түйіннен абоненттерге, төмен
түсетін ағын) және 1310 нм (абоненттерден орталық түйінге, жоғары шығатын
ағын);
− аралық түйіндер арасында пассивті оптикалық таратқыштар (сплиттер)
орналасады;
− TDMA қатынау әдісті қолдануы абоненттер арасында өткізу жолағын
оңай өзгертуге мүмкіндік береді;
− орталық түйіннен (OLT) бір талшыққа 32 абоненттік түйіндерді (ONT)
қосуға болады;
− барынша көп қашықтау 20км құрады.
PON желінің бір сегменті 32 абоненттік түйіндерді радиусы 20 км дейін
қамтиды. Сонымен қатар, оператор жағынан PON желілерін құруы қажетті
қолдану және жобалауына басқаша көңіл бөлу керек, оптикалық модемдердің
негізіндегі нүкте - нүкте абоненттік желілерінің құрылысы немесе әртүрлі
конверторларымен салыстырған кезде. Егер PON жүйесі 32 абоненттік
түйіндер үшін есептелсе, онда жүйелі берілген төрт MBS-тен кейін тек қана 32
ONT істей алады, тасымалға сауалдар туралы өз мәлімдеу тасымалдау циклді
құрастырады. Себебі, PON желілері бұтақты-ағаш сияқты құрылымды болып,
бір оптикалық талшыққа ондаған абоненттердің келуі, байланыс сақтау
қамтамасыз етуін операторға ең маңызды мақсаттардың біреуі болып
табылады. Барлық абоненттік түйіндер терминалды болып келеді, яғни біреуі
сөнсе немесе істен шықса қалған түйіндердің жұмысына ешбір әсер етпейді.
Әрбір абоненттік түйін әдеттегі тұрғын үйге немесе кеңсе ғимаратына
есептелген, және ол жүздеген абоненттерді қамти алады, 10100BaseT
интерфейстерді және 20-ға дейін E1 қамтамасыз ете алады.
Бір оптикалық талшық, оның өткізу жолағы абоненттер арасында
динамикалық бөлінеді, түзу және кері арна тасымалдауы қолданылады. Төмен
түсетін ағын орталықты түйіннен абоненттерге 1490 нм немесе 1550 нм
толқын ұзындықтарында жүреді және жылдамдығы 1 Гбитс болады (барлық
абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1310 нм толқын
ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA)
қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбитс болады.
PON технологияларының салыстырмалы зерттелуі. Келешек желінің
техникалық ерекшеліктерін есепке ала таңдау. Бұл жерде мен PON
технологияларының барлығын атап шығамын, олардың стандарттарын және
менің мақсатым үшін ең лайықтысын таңдау.
Бүгінгі күнге таман, үш негізгі PON технологиялары бар, олар -
APONBPON, EPON және GPON. Әрқайсысына толығырақ тоқталып кетейік.
28
APONBPON технологиясы. 90-шы жылдар ортасында танымал болды,
ATM хаттамасы ғана ақырғы абоненттер аралық байланыстары қызметтерді
қабылдауға және QoS сапасы қабілетілікті кепілдей алатын болды. Сондықтан,
PON желісі арқылы қызметтердің мультисервистік көлікті
қамтамасыздандырғысы келген FSAN, ол ATM технологиясын негіз ретінде
таңдады. 1998 жылдың қазан айында ITU-T G.983.1 бірінші стандарты пайда
болды, PON ағашында ATM ұяшықтарының көлігінде негізделді және APON
(ATM PON) деген атауға ие болды. Одан әрі бірнеше жыл ішінде жаңа
көптеген түзетулер мен қосымшалар G.983.x (x=1 - 7) сериясында пайда бола
бастады, мәліметтер тасымалдау жылдамдығы 622 Мбитс дейін үлкейді. 2001
жыл наурыз айында G.983.3 қосымшасы пайда болып, BPON (broadband PON)
ұғымын бекітуші және PON стандартына жаңа функциялар қосушы болды:
әр түрлі қолданбалылардың (дауыстың, бейненің, мәліметтердің)
тасымалдануы - ол өндірушілерге OLT-ға магистралдық желіге қосылу үшін
тиісті және ONT-ға тұтынушыларға қосылу интерфейстерін қосу керек;
спектрлік диапазонды кеңейту қосымша қызметтерге арналған
мүмкіншілікті - бір PON бұтағында басқа толқындар ұзындықтарындағы
қосымша қызметтерді ашады, мысалы, кеңхабарлайтын теледидар үшінші
толқын ұзындығында (triple play) істеу.
Осындай APON стандартының дамуынан оған BPON (broadband PON)
аты нақтылы бекітіледі.
Бүгін APON жолақтың динамикалық таратуы DBA (dynamic bandwidth
allocation) әртүрлі қосымшалармен және әртүрлі ONT және кеңжолақты мен
қысқажолақты қызметтерге есептеліп, рұқсат етілген.
Әр түрлі өндірушілердің APON жабдықтауы мынандай магистралды
интерфейстерді сүйейді: (SDH (STM-1), ATM (STM-14), Fast Ethernet, Gigabit
Ethernet, (SDI PAL) бейнесі, және E1 (G.703), Ethernet 10100Base-TX, (FXS)
телефония абоненттік интерфейстері.
PON ағашында тура ағын кеңінен хабарлайтын табиғатынан және ONT
жағындағы мәліметтерге бекітілмеген қатынау болатын потенциалды
мүмкіншіліктері, бұлар мәліметтерді ашық кілттермен шифрлеу техникаларын
қолданумен APON-да тура ағынды мүмкіншілік алдын ала ескерілген,
адрестелген емес. Кері ағын шифрлеуінде қажеттілігі жоқ, сондықтан,
оператор аумақтары орнында болады.
EPON технологиясы. 2000 жылдың қараша айында LMSC (LANMAN
standards committee) IEEE комитеті Ethernet бірінші мильге EFM (Ethernet in
the first mile) 802.3ah деген арнайы комиссияны құрды, PON желілер сәулеті
көптеген эксперттердің тілектерін іске асырып, ең жуықты қазіргі уақыттағы
кең таралғандар Ethernet желілеріне сай келеді. EFMA (Ethernet in the first mile
alliance) одақ құруы паралельді жүріп, 2001 жылдың желтоқсанда жасалады.
Бір оптикалық талшық, оның өткізу жолағы абоненттер арасында
динамикалық бөлініп, түзу және кері канал тасымалдауы қолданылады. Төмен
түсетін ағын орталықты түйіннен абоненттерге 1490 нм немесе 1550 нм
толқын ұзындықтарында жүреді және жылдамдығы 1 Гбитс болады (барлық
29
абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1310 нм толқын
ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA)
қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбитс болады.
Нақты EFMA одағы және EFM комиссиясы бір-бірін толықтырады және
стандарттың үстінде тар жұмыс істейді. Егер EFM техникалық сұрақтарда
IEEE стандарт рамкаларында көбірек шоғырланса, ал EFMA жаңа технология
қолдану өнеркәсіпті және сауда аспектілерін айрықша оқиды. Бірігіп жұмыс
істеудің мақсаты - операторлармен және жабдықтау өндірушілері арасында
келісімге жету, және IEEE 802.3 ah стандартын, толық бірге қосылатынның
өңделетін магистралды стандартпен IEEE 802.17 пакетті сақиналарымен
жұмыс істеу. EPON (Ethernet PON) өте үнемді шешім бола алады .
IEEE 802.3 ah комиссиясы желіге қатынауға арналған шешім үш түрлі
тиісті стандарттауы бар:
- EFMC (EFM copper) - нүкте - нүкте мыстың есулі қос сым шешімі.
Бүгінгі күнге бұл стандартпен жұмыс аяқталған. Екі баламадан, екеуінің
арасында негізгі күрес болған - (G.SHDSL және ADSL+) G.SHDSL біреуінің
пайдасына таңдау істелген болатын;
- EFMF (EFM fiber) - негізі талшықпен қосылып салынған нүкте -
нүкте шешімі. Әртүрлі түрлерді стандарттауға тура келеді: бірдей
толқындар ұзындықтарындағы бір талшыққа дуплекс, әр түрлі толқындар
ұзындықтарындағы бір талшыққа дуплекс, талшықтардың буыны бойынша
дуплекс, оптикалық қабылдап таратқыштардың жаңа түрлері. Ұқсас
шешімдер бірнеше жылдан бергі бірқатар компаниялармен proprietary
секілді ұсыныс жасайды. Оларды стандарттауға уақыт келді;
- EFMP (EFM PON) - негізі талшықпен қосылып салынған нүкте - көп
нүкте шешімі. Бұл шешім, мәні бойынша APON-ға қарама-қарсы балама-
сымен, EPON деген ұқсас ат алды.
EPON технологиясы пайдасына келтірілетін дәлелдер Internet желілеріне
хабардар болумен нығайып, тек қана IP хаттамасына және Ethernet
стандарттарына сай болып келеді.
GPON технологиясы. GPON (Gigabit PON) қатынау желілерінің сәулеті
APON технологиясының органикалы жалғасы сияқты анықтап қарауға болады.
Нақты EFMA одағы және EFM комиссиясы бір-бірін толықтырады және
стандарттың үстінде тар жұмыс істейді.
Дәл осылай, PON желісінің өткізу жолағының ұлғаюымен және әр түрлі
мультисервистік қолданбалылардың тасымалдау тиімділіктері артты. 2003
жылдың қазан айында GPON ITU-T Rec. G.984.3 GPON стандарты
қабылданған болатын. PON технологияларының барлығын қарап шығамын,
олардың стандарттарын және жобаның мақсаты үшін ең лайықтысын
таңдаймын.
30
1.1-к е с т е . APON (BPON), EPON және GPON сипаттамалары
GPON 622 Мбитс-тен 2,5 Гбитc дейінгі тасымалдау
жылдамдықтарында кадрлардың құрылымының оңай масштабталуына
мүмкіндік береді, және PON ағашында тура және кері ағында бірдей
тасымалдау жылдамдықпен, және дәл осылай әр түрлімен де, істейтін
31 Сипаттамалар
APON (BPON)
EPON
GPON
Стандарттау
институттары одақтар
ITU-T SG15
FSAN
IEEE EFMA
ITU-T SG15
FSAN
Стандарт қабылдау күні
қаз.98
шіл.04
Қаз.03
Стандарт
ITU-T G.981.x
IEEE 802.3ah
ITU-T
G.984.x
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
155155
10001000
1244155,622,
1244
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
622155
10001000
24886
22,1244,2488
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
622622
10001000
Негізгі хаттама
ATM
Ethernet
SDH
Сызықты коды
NRZ
8B10B
NRZ
Желінің максимал
радиусы , км
20
20 (30¹)
20
Бір талшыққа арналған
абоненттік түйіндер саны
32
32
64 (128²)
Қолданбалылар
кез келген
IP,
мәліметтер
кез келген
FEC қателік түзету
қарастырылды
жоқ
Керек
Толқындар ұзындығы
туракері ағындардың,
нм
15501310
15501310
15501310
Толқындар ұзындығы
туракері ағындардың,
нм
(14801310)
(131013103)
(14801310)
Жолақтың динамикалық
таралуы
бар
4қолдау
Бар
IP-фрагментация
бар
жоқ
Бар
жүйелерді рұқсат етеді. GPON ITU-T G.704.1 GFP (generic framing protocol,
кадрлардың жалпы хаттамасы) стандартына негізделген, инкапсулияцияны
қамтамасыздандыра синхронды транспорттық сервис хаттама үлгісінің, соның
ішінде TDM көрсетеді. Ең кем дегенде трафик таралуы мен жолақ
утилизациясының ағын тербелістері 93% құраса, APON 71% салыстырғанда,
EPON туралы сөйлемей-ақ қоюға болады. 1.1-кестеде APON (BPON), EPON
және GPON сипаттамалары салыстырылған.
1.2-к е с т е . PON стандарттары
1.2-кестеде пассивті оптикалық желілердің стандарттары келтірілген.
Бұл кестеде соңғы жылдар ішінде бірнеше ITU-T ұсыныстары APON, EPON
және GPON стандарттарына байланысты жасалды.
EPON және GPON салыстырғанда, EPON кадр құрылымы қарапайым
Ethernet кадры арқылы жасалады, ол көптеген стандарттармен сәйкестелмейді
32 Стандарт
Қабылдау
мерзімі
Аты
G.983.1
қазан.98
Broadband optical access systems based on
Passive Optical Networks (PON)
G.983.1.amd1
желтоқсан.01
Broadband optical access systems based on
Passive Optical Networks (PON)
G.983.2
сәуір.00
ONT management and control interface
specification for ATM PON
G.983.2
маусым.02
ONT management and control interface
specification for B-PON
G.983.3
сәуір.01
A broadband optical access system with
increased service capability by wavelength
allocation ONT management and control
interface specification for B-PON
G.983.3.amd1
шілде.02
A broadband optical access system with
increased service capability by wavelength
allocation ONT management and control
interface specification for B-PON
G.983.4
желтоқсан.01
A broadband optical access system with
increased service capability using Dynamic
Bandwidth Assignment
G.983.6
маусым.02
ONT management and control interface
specifications for B-PON system with
protection features
(мысалы, TDM). Оған қарама-қарсы GPON кадр құрылымы.
Сонымен, GPON пассивті оптикалық желісі, Ethernet құрылғыларымен
және талшық-оптикалық инфрақұрылымымен келесі буынды қатынау желісі
ретінде ең тиімді болып табылады.
1.7 PON технологиясының артықшылықтары
Қазіргі кездегі PON ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
11
12
13
Аңдатпа
Дипломдық жоба Жаңаөзен қаласының Өркен шағын ауданында
GPON қатынау желісінің жобасын дайындау тақырыбындағы желі құруға
арналған тапсырмаларды, оларды жүзеге асыруға арналған технологиясын
және қажетті жабдықтарды таңдауы ұсынылады.
GPON (Gigabit Passive Optical Network) негізінде желі құру арқылы
мәліметтердің үлкен ағынын (IPTV, Internet, NVOD, VoIP т.б.) тұтынушыларға
Ethernet негізінде тікелей жеткізуді айқындау және оның практикалық
мәселелерін шешу болып табылады.
Аннотация
Дипломный проект посвещается Разработке проекта сети доступа GPON
в микрорайоне Оркен г.Жанаозен, он представляет собой анализ задач для
построения сети, выбор технологии для дальнейшей реализации, а также
выбор необходимого оборудования.
Освещение и решение практических проблем построения сети GPON
(Gigabit
Passive Optical Network) для передачи большого потока данных
(IPTV, Internet, NVOD, VoIP и т.д.) с дальнейшей постройкой сети на основе
Ethernet непосредственно до клиентов.
14
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1 Жаңаөзен қаласындағы орнатылған желіге шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.1 Жаңаөзен қаласындағы желінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.2 Жаңаөзен қаласының телекоммуникациялық рыногіне анализ ... ... ... 11
1.3 Ethternet желісінің типтік құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.4 Телекоммуникациялық инфроқұрылымның дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. 14
1.5 PON технологиясына шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
1.6 PON дамуының болашақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
1.7 PON технологиясының артықшылықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
1.8 Дипломдық жобаның мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 33
2 Жаңаөзен қаласындағы Өркен шағын ауданына GPON желісін орнату ... .. 34
2.1 Орнатылған желі құрылымы және байланыс мүмкіндіктері ... ... ... ... 34
2.2 Желіні жобалау құрылғыларын таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
2.3 Коммутаторды таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49
2.4 Серверді таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
2.5 GBIC модульдерін таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 52
3 PON желісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 55
3.1 Желі жүктемесі мен өткізу қабілетін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 55
3.2 PON желінің жүктемесін және трафигін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... .. 59
3.3 PON желінің трафигін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 69
3.4 Оптикалық талшықтың негізгі сипаттамаларын есептеу ... ... ... ... ... . 69
4 Тіршілік қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 73
4.1 Аппараттық және операторлық залдардың еңбек жағдайын талдау ... 73
4.2 Қондырғылардың бөлетін айқын жылу мөлшерін анықтау ... ... ... ... . 75
4.3 Ауа алмасуды есептеу және кондиционерді таңдау ... ... ... ... ... ... ... . . 79
4.4 Қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 81
4.5 Өрттен қорғау жүйесіне қойылатын жалпы талаптар ... ... ... ... ... ... ... 83
5 Жобаның техника-экономикалық көрсеткіштері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 85
5.1 Жобаның мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85
5.2 Маркетингті жоспар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 86
5.3 Қаржы жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 88
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 94
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 95
Ақосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 96
Бқосымшасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 101
15
Кіріспе
ХХI ғасырдың басында телекоммуникация желілерінің даму үрдісі
уақытқа жауап беру керек, яғни интелектуалды, жоғары деңгейде,
автоматталған, жоғары дамыған елдердің техникалық деңгейіне тең болу
керек және пайдаланушыларға жоғары сапамен және сенімділігімен қызметтің
кең спектрін ұсыну.
Желінің техникалық ажары модульдікті, майысқақтығын, үнемділігін
және жоғарғы потенциалды мүмкіндіктерін қамтамасыз ететін озық
технологияны енгізуін анықтайды.
Соңғы кезде танымал үштік қызмет (Triple Play) тұжырымдамасы
қолданушыларға телефонияны, мәліметтерді жіберу және видеомәліметті бір
желі арқылы беруді қарастырып отыр.
Жоғары жылдамдықты Интернет
және видео желі ресурстарының кең жолақтылығын сұрайды. Бұдан басқа
кеңжолақты желіге сұраныстың көп болуы жаңа технологиялардың дамуымен
анықталады: сұраныс бойынша видео (VoD), ағындық видео, интерактивті
ойындар, видеоконференциялар, компьютерлік желілерде дауысты жіберу
(VoIP), жоғары айқынды телекөрсетілім (HDTV) және басқалары.
Кеңжолақты желі технологиясын таңдау кезінде қолданушылардың
қажеттіліктері, олардың орналасуы, негізгі сұралып отырған қызметі, әр түрлі
экономикалық аспекттері қарастырылуы керек.
PON құрылымы өсірудің қажетті эффективтілігіне және желі түйініне ие,
және абоненттердің қазіргі және болашақтағы сұраныстарына байланысты
өткізу жолағына ие. Оларды қолданатын болса яғни,
телефондықтүйінненрайонғадейінпотен циалдыклиенттердіңтобымен - ұйым
немесе жеке қолданушыларға оптикалық талшықты орната отырып, оператор
қаражатты шығындарының өтелуіне сенімді бола алады. Осылайша, PON
технологиясы цифрлық кеңжолақты желілерді қолдану сферасында ерекше
мүддеге ие.
Берілген жобада Жаңаөзен қаласының тұрғындарына мәліметтерді
жіберу қызметінің жылдамдығы 100 Мбс дейін берілетін GPON желісінің
кеңеюі қарастырылады. Жоба Өркен шағын ауданының тұрғын үйлерін
қамтиды. Тұрғын үйлердің оптикалық желісі талшық үйге дейін
принципімен құрылады.
Бұл жобаның негізгі мақсаты Жаңаөзен қаласының Өркен шағын
ауданына заманауй және бәсекеге қабілетті қызмет түрін ұсыну. Жаңа
технологияларды енгізу арқылы телекоммуникация қызметтері рыногінде
Қоғам деңгейін жеңілдету және бөлігін көбейту, ұсынылып отырған қызмет
түрін кеңейту.
16
1 Жаңаөзен қаласындағы орнатылған желіге шолу
1.1 Жаңаөзен қаласындағы желінің сипаттамасы
Жаңаөзен -- Маңғыстау облысындағы қала, қалалық әкімшілік
орталығы. Облыс орталығы -- Ақтау қалысынан оңтүстік -шығысқа қарай 150
км жерде, Маңғыстау үстіртінің оңтүстік -батыс етегіндегі жазық шөлді
белдеуде орналасқан. Тұрғыны 103 598 мың адам (2013). Қаланың іргесі 1968
жылы осы өңірдегі ірі Өзен мұнай кенінің игерілуімен қаланған. 1973 жылы 20
наурызда Жаңаөзен облыстағы дәрежелі қалаға айналды. Жаңаөзен
Қазақстандағы ірі мұнай - газ өңдеу орталығы болып саналады. Мұнда мұнай
мен газ өндіретін және оларды өңдейтін "Өзенмұнайгаз" АҚ - на біріккен 17
дербес кәсіпорын бар (2010). Олардың ең ірісі "Қазақгазмұнайөңдеу" зауыты.
Қалада 21 орта және орталау мектептер, 3 кәсіптік оқу орны, медици налық
колледж, 20 балабақша, 2 кітапхана, облыстық балалар үйі, 2 спорт мектебі,
мешіт, 9 емдеу- сауықтыру мекемесі бар.
Батыс өңірде телекоммуникациялық инфраструктураны дамыту
бизнестері оперативті дамып және жаңа рыноктерді ұғынып, өзіне кез-келген
компанияға жол ашады. Берілген жобаны іске асыру мұнайгаз саласындағы
телекоммуникациялық жүйенің түбегейлі модернизациясына зәру
компанияларға өте маңызды. Батыс өңірде байланыстың өзіндік
инфраструктурасын құру кешенді қызмет түрелерін ұсына алатын болады (бір
арнада екі дәстүрлі қызмет - телефон байланысы, Интернет, видео және т.б.).
Телефония, Интернет желісі және мәліметтерді жіберу трафигі қызметтерін
ұсыну үшін, салынған желіні орнату және өзінің интегралды түйінін ашуы
телекоммуникация кызметтер рыногінде талап етілген қызмет түрелерін
оперативті түрде ұсына алады.
17
1.1 - сурет. Жаңаөзен қаласының орналасқан мәліметтерді беру желісінің
сұлбасы
1.2 Жаңаөзен қаласының телекоммуникациялық рыногіне анализ
Жаңаөзен қаласында Интернет желісіне қосылу қызметін екі провайдер
атқарады: АҚ KazTransCom - 500 абонент, AҚ Қазақтелеком - 2000.
Шамамен желіге қосылмаған тағы 3000 абонент бар. KazTransCom және
Қазақтелеком - бұлар Жаңаөзен қаласындағы бірнеше шағын аудандарды
біріктіретін дамушы компьютерлік желілер. Бұл провайдерлердің желілері
жеке тұлғаларға, қоғамдық және білім беру ұйымдарына қызметтерін
ұсынады. KazTransCom және Қазақтелеком желілерінің техникалық
шешімі Ethernet технологиясы бойынша құрылған.
KazTransCom
-
Маңғыстаулық филиал құрылымдық бөлімшесі
телекоммуникациялық қызметтерді Қазақстан Республикасының Батыс өңіріне
ұсынады. 2001 жылы құрылған Маңғыстаулық филиал қайта
ұйымдастырылып, 2005 жылы жаңадан құрылды. Қазіргі уақытта
Маңғыстаулық филиал Қазақстанның - оперативті және сапалы байланысқа
18
зәру мұнайгаз компаниялары жұмыс жасайтын стратегиялық маңызды
аумағындағы уникалды телекоммуникациялық жобаны дамытуға қатысады.
Қазіргі уақытта Маңғыстау филиалы келесі қызмет түрлерін ұсынады:
- жергілікті, қалааралық және халықаралық телефон байланысын;
- мәліметтерді және дауысты жіберудің корпортивтік желісін
ұйымдастыру;
- ТМД шекарасына және шетелге байланыс арнасын ұйымдастыру;
- Спутникті DAMA технологисы негізінде байланысты ұйымдастыру;
- Интернет желісіне қосылу;
- Транкингті байланыс;
- Компьютерлік желілерге кешенді қызмет көрсету;
- Әр түрлі сыйымдылықта мөлдір арналар ұйымдастыру.
Қазақтелеком желісінің байланыс ұйымы. 1973 жылы 1 сәуірде
Маңғышлақ обылысы құрылды және сол уақыттан бері өндірістік-техникалық
байланысты басқару жұмысын атқарып келеді. Жаңаөзен қаласының
телекоммуникациялар желісі өзінің даму үрдісін 1987 жылы 9000 нөмірлі
АТС-3 ті Қазақ ССР министрлігі (қазіргі АҚ Қазақтелеком) қолданысқа
бергенде бастады. 1994 жылдан бастап байланыс өнімдерін дамытудың жаңа
бағыттары басталды, яғни: Ақтау қаласындағы облыс орталығының жергілікті
желісінің цифрленуі, цифрлі АМТС және 8 цифрлі АТС орнатылды, цифрлі
АТС-тер Маңғыстау поселкінде, Баянды, Өмірзақ және де Жаңаөзен
қаласында орнатылды. 1994 жылдан бастап Маңғыстау облысы бойынша
цифрлі АлкательS - 12 стансасының эрасы басталды: цифрлі стансаның 49
272 нөмірі қолданысқа беріліп және орнатылды. Қазір Маңғыстауда 70
универсиалды таксафон қызмет етеді. Таксафон карточкасына ие бола, Сіз кез -
келген таксафоннан Қазақстанның кез-келген қаласынан әлемнің кез -келген
нүктесіне соға аласыз.
Маңғыстау ОДТ - нің 2013 жылғы экономикалық және техникалық
көрсеткіштері. Маңғыстау ОДТ 2013 жыл жоспары бойынша есептелген
табысы 101% -ға орындалды. 2012 жылмен салыстырғанда бұл филиалдың
табысы 2,4 %-ға өсті. 2010 жыл 1 қаңтар бойынша филиал 63 931 тіркелген
нөмірге қызмет көрсетеді. Алдыңғы периодқа өсу 8%-ды құрады. 2013 жылға
қайта құрылған телефондар 6 565-ті құрады бұл жоспар бойынша 4 704 немесе
139% болатын. 01.01.2013 жылға Интернет желісін қолданушылар саны
алдыңғы жылмен салыстырғанда (12 326) - 33,2 %-ға өсті, яғни 16 419 бірлікке
жетті. Жалпы Интернет желісін қолданушылар санынан 14 345 қолданушы
немесе 87,3 % ШПД-ға (ADSL және SHDSL технологиялары) қосылған.
Кеңжолақты Интернет желісін қолданушылар алдыңғы жылмен
салыстырғанда 69,7 % - дан 87,3 % - ға өсті. Филиалмен телефон орнатылған
және Интернет желісіне қосылған мектептердің жалпы саны 84. 01.01.2010 ж
санақ бойынша Маңғыстау ОДТ телекоммуникациялық желісінде 60 АТС
және 4 CDMA базалық станса қызмет етеді. Цифрленген АТС деңгейі 100 % -
ды құрайды.
19
Қызмет көлемінің көрсеткіштері. 2013 жылы шығыс қалааралық,
халықаралық трафик 44048 мың минутты немесе 96% - ға тең болды. Жоспар
бойынша алдыңғы жылмен салыстырғанда бұл көрсеткіш 12% - ға төмендеді.
Сонымен қатар, әр түрлі бағыт бойынша алдыңғы жылмен салыстырғанда
трафиктердің өзгеруі келесідей болды:
-
-
-
-
Қазақстан Республикасы ішіне - 10,8% -ға төмендеді;
ТМД елдеріне - 2,3% -ға төмендеді;
Шетелге - 10,8% -ға төмендеді;
Ұялы байланыс операторларына - 0,7% -ға төмендеді.
1.3 Ethernet желісінің типтік құрылымы
Классикалық Ethernet-желісі келесілерден тұрады:
1) Орталық стансалық құрылғыдан OLT (Optical Line Terminal);
2) Бөлгіш оптикалық желі ODN (Optical Distribution Network):
- Магистралды оптикалық фидер (талшық);
- Оптикалық ағаш бұтақтарына оптикалық белгі беретін сплиттерлер;
- PON-желісі оптикалық бөлгіш талшықтарының;
- (Drop-ұштары) кабельдерінінің, абоненттік құрылғылардың қатардың
типіне және сплиттерлердің каскадттарының санына қарай оптикалық
талшықты, Ethernet, xDSL, E1 кабельдері болуы мүмкін;
3)
ONU (Optical Network Unit) абоненттік құрылғылары немесе ONT
(Optical Network Terminal), түрлеріне қарай бөлгіш шкафта, ғимаратта, абонент
отырған жерде орналастырыла береді және соңғы абоненттерге
құрылғылардың моделі мен типіне қарай әртүрлі қосылу мүмкіндіктерін
береді: Ethernet, кейде VDSL - порттың негізгі түрі, қосымша - кабельді
телеарна, телефонды құрайды;
4) Желіні басқарудың жүйелері AMS (Access Management System), ол
құрылғыны басқаруға және маниторингтеуге арналған.
Ethernet-тің FTTH базасы технологиясының қасиеттері. Қазіргі таңдағы
қолданыстағы оптоталшықты қосылу желілері әртүрлі технологиялар мен
архитектураларда базаланады. Осы технологияларға арналған мұқият
ойластырылған стандарттар мен керек құралдарға қолжетімділік правайдер
желілерін ешқандай қатерсіз қолдануға мүмкіндік береді. Интернет
провайдерлердің табысты қызметі осы саланың қарқынды дамуының стимулы
болып табылады. Осы типтегі желілердің конкурентті қысымы ірі байланыс
операторларын өз қаржыларын оптоталшықты қосылу желісіне жұмсауға
итермелейді.
Қазіргі таңда трансиверлердің мағлұматтарды сорттамайтынын ескеру
қажет, олар барлық пакетті интерфейс ЭВМ-ға жібереді, сол жерде ол ЭВМ-
нен керектілерін алып қалғандарын басқа пакеттерге лақтырады. Ethernet
кепілдік берілмейтін тарату механизімі болып табылады, себебі ол алушыға
20
жеткізілу туралы ақпарат бермейді. Мысалға, егер қабылдаушының машинасы
өшірулі болса, пакет жоғалады, бірақ жіберушінің бұдан хабары болмайды. Біз
кейінірек ТРСІР протоколы кепілдік берілмеген құрылғымен келісілгенін
көреміз.
Ethernet қолжетімділігін басқару бөлінген, себебі басқа желі
құрылғыларына қарағанда бұл жерде қолжетімділікке жеткізетін
орталықтандырылған кесте жоқ. Ethernet қосылу кестесі көпше түрдегі
коллизия (GSMACD) анықтайтын және жүктеуші қосылу деп аталады. Ол
GSMA болып табылады, себебі бірнеше машина біруақытта Ethernet-ке
қосылуы мүмкін және әр машина Е кабельдің өзіне жүктелгенін біле
анықтайды. Компьютер интерфейсі таратуға қажетті пакетке ие болғанда, ол
біреулердің хабарламалары беріліп жатқандығын білу үшін Е кабельді
тандайды. Жеткізу анықталмаған жағдайда, компьютер интерфейсі жеткізуді
бастайды. Әрбір жеткізу ұзақтығы жағынан шектеулі (себебі пакеттің
максималды өлшемі бар). Оның үстіне, құрылғы пакеттерді тарату аралығында
кішігірім үзіліс жасауы керек, себебі желі бір ғана машинамен пайдаланылып
қана қоймай, қалған машиналар да желіге қосылу мүмкіндігіне ие болуы
қажет. Мәлімет беру жағдайы мүмкін емес болған жағдайда, компьютердiң
интерфейсi берудi бастайды.
1.2-сурет. Ethernet кабелі мен компьютердің
арасындағы байланыс
1.4 Телекоммуникациялық инфроқұрылымның дамуы
Бүгінгі таңда заманауи телекоммуникациялық қызметтерді ұсынудың
шешімі талшықты оптикалық байланыс желісі (ТОБЖ) болып отыр. Егер
бұрынғы кезде телефония мен ШПД қызметтерін ұсыну үшін мыс сымдары
арқылы және радиотехнологияларды пайдалана отырып, мәліметтерді
жіберуге аз ғана жылдамдық жеткілікті болса, ал қазіргі кезде заманның
талабына сай телекоммуникациялық компаниялармен бәсекелестік заманауи
21
талаптарды жеңу үшін міндетті түрде IP-TV сияқты жаңа қызмет түрлерін
енгізіп, интернет жылдамдығын жоғарылату керек. Мысалға, біздің
Қазақстанда, бүгінгі таңда Қазақтелеком компаниясынан интернет желісіне
кіру жылдамдығы 100 Мбс болатын ID-net тарифі, сондай-ақ 10Мбс қажет
ететін IP-телекөрсетілім талап етіледі. Алайда, алдағы уақытта FullHD сапа
мен стереобейне, сонымен қатар SSD қатты дискіге ауысу және 1Гбитс
жылдамдықты арнасы өзекті болатындығын ұмытпау қажет. Словенияда
(ИСКРАТЕЛ компаниясының шыққан жері) мұндай жылдамдықтар абонентке
дейін белсенді қолданылуда, ал жаңа абоненттерді іске қосу Р2Р технологиясы
бойынша жүзеге асырылады. Сондай-ақ, әлемнің көптеген ірі
компанияларында бұдан әрі қарай сымды желі байланыс құрылысына
материалдық құралдардарды шығармау туралы шешім қабылданғанын атап
өткен жөн. Біздің заманымызда жоғары жылдамдықтағы жоғары
технологияларды ауыл тұрғындарымен қоса, барлығы қажет етеді, бірақ,
өкінішке орай, қазірге ТМД елдері аумағында, көбінесе ауылдық жерлерде
интернет жылдамдығы мен қосымша қызмет көрсетулер бойынша заманауи
талаптарды қанағаттандырмайтын ADSL, EVDO, тіпті dial-up технологиялары
қолданылады. Мұның себебі, қаламен салыстырғанда ауылдарды заманауи
байланыс желісімен қамтамасыз ету әлдеқайда қиын, өйткені халықтың аз
шоғырлануы қызмет көрсетулерге деген сұраныстың аз болуына әкеліп
соқтырады, сондықтан да көбінесе жобалар ақталмай қалады.
Оптикаға көшу, бірінші кезекте, корпоративтік секторда орын алды,
ізінше виртуалды кеңселер, құрылымы үлестірілген компаниялар, жалпы
корпоративтік деректер базасы, қашықталған жұмыс орындары,
жамылдырылған сервистер және т.б. пайда болды. Осының барлығы ақырғы
милядағы оптикалық кәбіл бойынша ұйымдастырылған, мәлімет бер удің
шапшаң (кеңжолақты) арнасы арқылы мүмкін болып отыр. Талшықты -
оптикалық желілерінің өткізгіштік шектеуі болмағанмен тұрғын секторына
белсенді енгізуді қиындататын бір кедергісі бар - бұл әрбір абоненті жалғау
бағасының қымбаттылығы. Нүкте - нүкте типтес қосудың көбі, талшығы бар,
талшықты -оптикалық кәбілдердің белсенді және пассивті компоненттерін көп
қажет етеді. Осындай желілерді салу және пайдалану құны жөнсіз жоғары
көрінеді. Дегенмен, жеке тұлғалардың пәтерлері мен үйлеріне жаппай
кеңжолақты қызмет ұсыну үшін оптикаға қазіргі таңда балама жоқ (сымсыз
радиотехнологиялар қандай да бір шынайы бәсекелес бола алмайды).
Абонентке оптикалық кабельмен қол жетімділік үнемі жетілдірілуде, желі
компоненттері арзандауда. Үй жайларда төсеу барысында пайда болат ын
микро- бүгелістерден болатын сөнуге қатысы біршама болатын арнайы
оптикалық талшықтар, соның негізінде оптикалық кәбілдер ойлап
шығарылған. Құрылыс, пайдалану және қайтымдылық құндарының қарама
қайшылық факторларын ескеру үшін, оптикалық желіге қол жетімділікті қалай
жобалау керектігі жөнінде түсінік туындауда. Дегенмен, әлемде DSL -
технологияларының аса көп таралуы, және телефон сымдармен өткізгіштік
қабілетін көбейтетін жаңа әдістерді ойлап табу себебінен мыс кәбілдерін
22
оптоталшықпен толық ауыстыру едәуі р көп уақыт алуы мүмкін. Талшықты -
оптикалық технология негізіндегі кеңжолақты қолжетімділік желісін ҒТТх
жалпы терминімен атайды (Fiber To The X - Х нүктесіне дейінгі оптика).
ҒТТх желісі архитектурасы өзгерімінің бірнешеуі бар, олардың
негізгілері мыналар:
-
-
-
-
FTTN - Fiber To The Node, талшық абоненттен торапқа дейін 1км;
FTTC - Fiber To The Curb, талшық абоненттен шкафқа дейін 500м;
FTTB - Fiber To The Building, талшық абоненттен ғимаратқа дейін 100м;
FTTH - Fiber To The Home, талшық үйдің ішіне (жеке дара ) немесе
пәтер абонент кеңсесіне дейін .
Кең тарағаны: FTTB - ғимаратқа дейінгі талшық ( көп пәтерлі үй )
абонентке дейін 100 м, одан әрі абенентке мыс кәбіл тартылады . FTTH -
пәтерге жеке үйге дейінгі талшық ( мыс пайдаланбайды ). ҒТТх желісіндегі
арнаның кең жолағы , абоненттерге онлайн ойындарын ойнауға , музыка , НD
сапасындағы фильмдерді көшіруге , IPTV, HD көруге мүмкіндік береді .
Бұл жобада мен байланыс желісін құрастыру үшін GPON технологиясын
қолдану туралы мәселені қарастырамын. Жобада мен көптеген
телекоммуникациялық компаниялар үшін экономикалық жағынан тиімді
болатын GPON технологиясы бойынша заманауи жоғарыжылдамдықты
оптикалық желіні ауылдық жерлерде орнату бойынша техникалық шешімді
қолданудың тиімді жағын қарастыруды жөн көрдім. Техникалық шешім
Жаңаөзенде заманауи жоғары жылдамдықты оптикалық желі байланыс
құрылысын сипаттайды. Осы технологиялық шешімнің пайдаланылуын іске
асыру нәтижесінде барлық абоненттер Triple Play қызметіне қосылады, соның
арқасында телекөрсетілім, кеңжолақты қолжетімділік пен телефония
қызметіне деген сұраныс, сондай-ақ қолданыстағы абоненттерді оптикалық
байланыс желісіне ауыстыру арқылы телекоммуникациялық компаниялардың
экплуатациялық шығындарын оңтайландыру толығымен қанағаттандырылады
деп жорамалданады. Шағын ауданның келеңсіз жағдайларына, яғни
абоненттердің аздығына, электр тогының тұрақсыздығына, өзіндік құнның
төмен болуына қарамастан, қазір заманның талабына сай оптикалық желілерді
құрудың оптималды технологиясы - GPON таңдалған. GPON технологиясы
негізіндегі желілер (талшық үйге дейін) әзірге тек ірі қалаларда ғана
енгізілуде, ал ТМД елдерінде сапалы жоғары жылдамдықты байланысты қажет
ететін тұрғындардың көп бөлігі ауылда тұрады. Қазіргі кезде ауылдарда
интернеттің жылдамдығы мен сапасы ең маңызды мәселелердің біріне
айналып отыр, өйткені ауыл тұрғындары үшін интернет өте қажет. GPON -
экономикалық жағынан үнемді, ақпараттың кең жолақты берілуін қамтамасыз
ететін түйіндерде енжар оптикалық таратушыларымен бұтақтәрізді
архитектураға негізделген қолжетімділіктің тарату желісі. Сонымен қоса, PON
архитектурасы өткізу қабілеті және желі түйіндері мен ұзартудың қажетті
тиімділіктерін иеленеді.
23
1.5 PON технологиясына шолу
PON (пассивті оптикалық желілер) - талшық бойымен, тез дамудағы ең
перспективті кеңжолақты мультисервистік қатынау технологиялар жанұясы.
PON технологиясының мәні, оның атауына сай келеді, таратылған желі активті
компоненттерсіз құрылады: оптикалық сигналдың таралуы бірталшықты
оптикалық байланыс желісінде оптикалық қуаттың пассивті бөлгіштері -
сплиттерлер арқылы жүзеге асады.
Құрылымы жағынан пассивті оптикалық желісі үш басты элементтерден
- стансалық терминал OLT-дан, пассивті оптикалық сплиттерлерден және
абоненттік терминал ONT-дан тұрады. OLT терминалы PON желісінің сыртқы
желілермен қарым-қатынасын қамтамасыздандырса, сплиттерлер оптикалық
сигналды PON трактісінде таратса, ал ONT абоненттік жағындағы керекті
интерфейстермен иемденеді. Қатынау желілерінің үш негізгі топологиялары
1.3-суретінде көрсетілген.
Орталық түйін
Тұтынушылар
Орталық түйін
Тұтынушылар
Нүкте - нүкте сәулеті
Орталық түйін
Сплиттер
Сақиналы сәулет
Тұтынушылар
Нүкте - Көп нүкте сәулеті
1.3 - сурет. Қатынау желілерінің үш негізгі топологиялары
Бұл суретте қатынау желілерінің әртүрлі топологияларын қарастырғанда
негізгі үш сәулетті көрсетуге болады: сақиналы, нүкте-нүкте, нүкте-көп
нүкте; Қатынау желілерінде сақиналы топологиясын (Micro SDH және
басқалар) қолданғанда оның тиімді жұмысы үшін барлық сақина түйіндері
қосылып, жұмыс істеу керек. Бірақ, тәжірибе жүзінде мұндай желі
құрылысында тұтынушыларды қосу бір уақытта болмайды. Сол кездің өзінде,
сақиналық желіні аз санды абоненттер үшін түгел салып қосқанда, ол жоғары
бастапқы шығындарға әкеледі. Тапсырушы қызмет көрсету келісім-шартына
қол қоймайынша, абоненттік оптикалық түйінді салу рационалсыз. Сондықтан,
шын өмірде қатынау желілерінің сақиналық топологияларының көбісі не өте
жинақы ("collapsed rings"), не бір кабель бойымен созылыңқы келеді.
Салынып біткен сақинаға жаңа абоненттерді қосу - осы сақинаны
ажыратып, жаңа сегментті қосу арқылы жүзеге асырылады. Осындай сақинаға
абоненттер қосылуының сенімділігі туралы айту қиынға түседі. Сондықтан,
SDH қатынау желілерінде абоненттер қосылу арналарында нүкте-нүкте
топологиясы қолданылады.
Нүкте-нүкте топологиялы қатынау желілерінде пайда болатын басты
24
қиындық - ол кабельдік жүйелерінің төмен тиімділігі, бұл олардың ғимарат
қабатынан шығуына байланысты. Мұндай сәулетте орталық кеңседен әр
ғимаратқа резервтелу мүмкіндігінсіз бөлек талшық жұбын енгізу қажет
(немесе төрт резервтелу мүмкіндігімен). Бұл әдістеме тек мына жағдайда
ақталады, егер абоненттік түйіндер (ғимараттағы абоненттер жиынтығы,
кеңсе, мекеме) телекоммуникациялық қызметтер қолдану жағынан жеткілікті
деңгейде рентабельді болып, олардың әрқайсысына жеке кабель тартылса.
Ethernet қатынау желісі өте қиын таратылған бұтақты сәулетімен
ерекшелінеді. Бірақ, әр бұтақтың түйініне сәйкес бір активті құрылғы
орнатылып (коммутатор, маршрутизатор), ал осы активті құрылғылардың
порттары бір-бірімен тек жұпты нүкте-нүкте топологиясы арқылы
қатынайды. Резервті арналар (олар да нүкте-нүкте) екі жеке порттарды
қолдану арқылы жасалынады.
Нүкте - көп нүкте топологиясында, PON технологиясының негізі
болатын, орталық түйіннің бір портына бұтақты сәулеттің түгел бір
талшық-оптикалық сегменті, оған он шақты тұтынушы кіріп, қосылады.
Сонымен қатар, бұтақтың аралық түйіндерінде - жинақы, толығымен пассивті
оптикалық таратқыштар (сплиттерлер), ток пен қызметті қажет етпейтін,
орнатылады. Сплиттер қосдиапазонды, ал ол дегеніміз 1310 нм терезесінде
(негізгі диапазон немесе O-диапазон, original) және 1550 нм терезесінде
(негізгі диапазон немесе C-диапазон, conventional) жұмыс істеуі қажет. Тарату
түйіні ретінде, коллектор орнатылған, кабельді муфта да бола алады.
Нүкте - көп нүкте топологиясында, сплиттерлер орнатылуының
оптимизациясы арқылы оптикалық талшықтар бірнеше есе үнемделеді және
кабельді инфрақұрылымның бағасы төмендейді. Абоненттік түйіндердің
барлығы терминалды болады, ал бұл біреуінің өшіп немесе істен шығып
қалуы, қалғандарының жұмысына кедергі жасамайды. Әр талшықты
оптикалық сегмент орталық түйіндегі бір қабылдау-жібергішке қосылып
(нүкте-нүкте топологиясынан айырмашылығы), ол да құрылғылардың
бағасын бірнеше есе төмендетеді. Желі дамуы, керекті бағытта қажет болған
жағдайда, бір қалыпты өте алады.
1.6 PON дамуының болашақтары
Пассивті оптикалық желілердің (PON) дамуының маңызды уақыт
кедергісінің негізгі себепкерлер - үлкен құн және мультисервистік кең
жолақты шешімдерге жеткіліктісіз сұраныс болып келеді. Сонымен қатар,
оптикалық модемдердің негізіндегі нүкте - нүкте абоненттік желілерінің
құрылысы немесе әртүрлі конверторларымен салыстырған кезде оператор
жағынан PON желілерін құруы қажетті қолдану және жобалауына басқаша
көңіл бөлу керек. Себебі, PON желілері бұтақты-ағаш сияқты құрылымды
болып, бір оптикалық талшыққа ондаған абоненттердің келуі, байланыс сақтау
25
қамтамасыз етуін операторға ең маңызды мақсаттардың біреуі болып
табылады. Бірақ кең жолақты қызметтерге сұраныстың артуы өлшемімен және
абоненттік талшықты-оптикалық желілердің инфрақұрылымы дамуының
операторларға оптикалық қосулардың ықшамдау қажеттілігі пайда болды. Ол
үшін PON технологиясы жақсы келеді. Пайдаланушылық трафик тапсырулар -
түр мүмкіншілігі (Е1, Ethernet, IP) және магистралды желілерге қосуға
арналған дәстүрлі интерфейстердің бар болуы (SDH, ATM және Ethernet)
олардың қолданыстағы желілерге PON жылдам интегралдау операторларға
рұқсат етеді. Егер бұрын PON жабдықтауы ұсынысты кішкене компаниялар
негізінде өндірушілермен жасаса, ал бүгін болашақ технологиялары
болатынына айқын, ірі өндірушілердің көпшілігі, арнаулы жұмысқа байланыс
операторларына өз шешім ұсыныстары
BPON, EPON және GPON
технологиялары негізінде болды.
PON-ның негізгі тартымдылығы. Сонымен, бірнеше бекітулерді қисынға
келтірейік:
- біріншіден, магистралды желілердің құруына ғана емес тасымалдау
жылдамдықтары өсу шегіне байланысты арналған оптикалық талшық жақсы
орта, оған тең келетіні жоқ, сонымен қатар, кішкене диаметрлі қатынау
желілері;
-
екіншіден, тараулану пассивті түйіндері желі сенімділігін
жоғарылатуға маңызды рұқсат етеді, олар орталық кеңсе мен абоненттік түйін
арасындағы белсенді элементтерді жояды;
- үшіншіден, FTTH жоғары жетілген концепциялары (талшық пәтерге
дейін) әрбір абонентті терминалды қылады;
-
төртіншіден, талшықтың гигантты өткізу қабілеттіліктеріне
байланысты үйлесімді шешімге жетеді, бір талшық, орталық түйіннен немесе
басқаша қатысуы нүктесі (Point-Of-Presence) абоненттердің жиынына
тармақталады. Ал ол талшықты-оптикалық кабелдік жүйе құрылысы және
оның сүйемелдеуіне шығындарды кемітеді.
Техникалық жағынан, PON және метро DWDM технологияларының
негізінде шешімдер осы сұранысқа лайық келеді. Құн жағынан қарағанда PON
технологиясы бастапқы екі толқын ұзындығымен (1550 (1490) нм, 1310 нм)
негізгі тартымдылығын көрсетеді.
Пассивті оптикалық желі PON негізіндегі архитектурасын қолданғанда
талшықты оптикалық жол абоненттерге пассивті оптикалық тармақтағыш
арқылы тарайды. 1.4-cуретте пассивті оптикалық желі PON көрсетілген. Онда
түрлі оптикалық желі терминаторлары (optical network termination, ONT)
немесе оптикалық желі құрылғылары (optical network unit, ONU) қолданылған.
ONT бөлек ақырғы қолданушылармен қолдану үшін арналған. ONU
құрылғысы әдетте төменгі қабатта немесе жертөле бөлмеде орналасып,
қолданушылар тобымен қоса қолданылады. Дауыс сервистер, ақпарат
тасымалдау қызметі немесе видео ONU-дан немесе ONT-дан абонентке дейін
абонет бөлмесіндегі кабель арқылы жіберіледі.
PON технологияларың негізгі қасиеттері бірнеше түрге бөлінеді:
26
1 оптикалық талшық өткізу жолағы нәтижелі қолданылады;
желі пассивті талшық тараулануымен салынады;
PON - мультисервистік желі;
өткізу жолағының динамикалық таратуы;
метро-DWDM желісіне табиғи дамуы;
ортақ және жеке абоненттері үшін сақтау мүмкіншілігі;
PON желісі арқылы Интернетке мүмкіндік беруші мекеменің
магистралды желінің бұтағына қосылу мүмкіндігі, сонда "соңғы аптаның"
концепциясы "бірінші аптаның" концепциясына айналады.
Өткен ғасырдың 80-ші жылдарының телекоммуникациялық нарығында
лайықты қызметтерге пайдаланушылар жағынан барабар сұраныс көрінуіне
үмітте кең жолақты желілердің инфрақұрылымы перспективалы даму
тенденциясы айқын бақыланып отырылды. 20 жылдан аса уақыт өтті, сондай
сұраныс нақты құрылды.
1.4-cурет. Пассивті оптикалық желі (PON) архитектурасы
Сұранысқа сәйкесті инфрақұрылымды шешім құрылды, кең жолақты
қызметтердің қабілеттілер жеткізуін тұтынушыны қамсыздандыру - соңғы
аптаны жеңу, ал көбінесе соңғы дюймді де. Бүгін көптеген мамандар
растайды, осындай шешімдердің құруына арналған PON - сана технология
соңғы аптаның оптика бойынша, және ұқсас шешімдерге сұраныстың күрт
ұлғаюын 2004-2008 жылдарға болжайды.
Негізгі мақсаттардың бірі, аталатын қиындықтың - дәл осылай замандас
телекоммуникациялық қатынау желілермен алда тұратын соңғы мильдің,
беру ең аз деген шығындар дара және бірлескен абоненттерге үлкен өткізу
жолақтары болады.
PON технологиясының мәні мынада, орталық түйін мен алысталған
27
абоненттік түйіндер арасында бұтақты топологиялы толық пассивті оптикалық
желі жасалады. Аралық түйіндер арасында пассивті оптикалық таратқыштар
(сплиттер) орналасады - кішігірім құрылғы, қоректену мен қызмет етуді талап
етпейтіндер.
PON желінің қасиеттері. Пассивті желілерге тән ерекше қасиеттер:
− бір талшық бойымен бұтақты сәулет тасымалдауды бір-біріне екі түрлі
толқын ұзындықтарында: 1550 нм (орталық түйіннен абоненттерге, төмен
түсетін ағын) және 1310 нм (абоненттерден орталық түйінге, жоғары шығатын
ағын);
− аралық түйіндер арасында пассивті оптикалық таратқыштар (сплиттер)
орналасады;
− TDMA қатынау әдісті қолдануы абоненттер арасында өткізу жолағын
оңай өзгертуге мүмкіндік береді;
− орталық түйіннен (OLT) бір талшыққа 32 абоненттік түйіндерді (ONT)
қосуға болады;
− барынша көп қашықтау 20км құрады.
PON желінің бір сегменті 32 абоненттік түйіндерді радиусы 20 км дейін
қамтиды. Сонымен қатар, оператор жағынан PON желілерін құруы қажетті
қолдану және жобалауына басқаша көңіл бөлу керек, оптикалық модемдердің
негізіндегі нүкте - нүкте абоненттік желілерінің құрылысы немесе әртүрлі
конверторларымен салыстырған кезде. Егер PON жүйесі 32 абоненттік
түйіндер үшін есептелсе, онда жүйелі берілген төрт MBS-тен кейін тек қана 32
ONT істей алады, тасымалға сауалдар туралы өз мәлімдеу тасымалдау циклді
құрастырады. Себебі, PON желілері бұтақты-ағаш сияқты құрылымды болып,
бір оптикалық талшыққа ондаған абоненттердің келуі, байланыс сақтау
қамтамасыз етуін операторға ең маңызды мақсаттардың біреуі болып
табылады. Барлық абоненттік түйіндер терминалды болып келеді, яғни біреуі
сөнсе немесе істен шықса қалған түйіндердің жұмысына ешбір әсер етпейді.
Әрбір абоненттік түйін әдеттегі тұрғын үйге немесе кеңсе ғимаратына
есептелген, және ол жүздеген абоненттерді қамти алады, 10100BaseT
интерфейстерді және 20-ға дейін E1 қамтамасыз ете алады.
Бір оптикалық талшық, оның өткізу жолағы абоненттер арасында
динамикалық бөлінеді, түзу және кері арна тасымалдауы қолданылады. Төмен
түсетін ағын орталықты түйіннен абоненттерге 1490 нм немесе 1550 нм
толқын ұзындықтарында жүреді және жылдамдығы 1 Гбитс болады (барлық
абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1310 нм толқын
ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA)
қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбитс болады.
PON технологияларының салыстырмалы зерттелуі. Келешек желінің
техникалық ерекшеліктерін есепке ала таңдау. Бұл жерде мен PON
технологияларының барлығын атап шығамын, олардың стандарттарын және
менің мақсатым үшін ең лайықтысын таңдау.
Бүгінгі күнге таман, үш негізгі PON технологиялары бар, олар -
APONBPON, EPON және GPON. Әрқайсысына толығырақ тоқталып кетейік.
28
APONBPON технологиясы. 90-шы жылдар ортасында танымал болды,
ATM хаттамасы ғана ақырғы абоненттер аралық байланыстары қызметтерді
қабылдауға және QoS сапасы қабілетілікті кепілдей алатын болды. Сондықтан,
PON желісі арқылы қызметтердің мультисервистік көлікті
қамтамасыздандырғысы келген FSAN, ол ATM технологиясын негіз ретінде
таңдады. 1998 жылдың қазан айында ITU-T G.983.1 бірінші стандарты пайда
болды, PON ағашында ATM ұяшықтарының көлігінде негізделді және APON
(ATM PON) деген атауға ие болды. Одан әрі бірнеше жыл ішінде жаңа
көптеген түзетулер мен қосымшалар G.983.x (x=1 - 7) сериясында пайда бола
бастады, мәліметтер тасымалдау жылдамдығы 622 Мбитс дейін үлкейді. 2001
жыл наурыз айында G.983.3 қосымшасы пайда болып, BPON (broadband PON)
ұғымын бекітуші және PON стандартына жаңа функциялар қосушы болды:
әр түрлі қолданбалылардың (дауыстың, бейненің, мәліметтердің)
тасымалдануы - ол өндірушілерге OLT-ға магистралдық желіге қосылу үшін
тиісті және ONT-ға тұтынушыларға қосылу интерфейстерін қосу керек;
спектрлік диапазонды кеңейту қосымша қызметтерге арналған
мүмкіншілікті - бір PON бұтағында басқа толқындар ұзындықтарындағы
қосымша қызметтерді ашады, мысалы, кеңхабарлайтын теледидар үшінші
толқын ұзындығында (triple play) істеу.
Осындай APON стандартының дамуынан оған BPON (broadband PON)
аты нақтылы бекітіледі.
Бүгін APON жолақтың динамикалық таратуы DBA (dynamic bandwidth
allocation) әртүрлі қосымшалармен және әртүрлі ONT және кеңжолақты мен
қысқажолақты қызметтерге есептеліп, рұқсат етілген.
Әр түрлі өндірушілердің APON жабдықтауы мынандай магистралды
интерфейстерді сүйейді: (SDH (STM-1), ATM (STM-14), Fast Ethernet, Gigabit
Ethernet, (SDI PAL) бейнесі, және E1 (G.703), Ethernet 10100Base-TX, (FXS)
телефония абоненттік интерфейстері.
PON ағашында тура ағын кеңінен хабарлайтын табиғатынан және ONT
жағындағы мәліметтерге бекітілмеген қатынау болатын потенциалды
мүмкіншіліктері, бұлар мәліметтерді ашық кілттермен шифрлеу техникаларын
қолданумен APON-да тура ағынды мүмкіншілік алдын ала ескерілген,
адрестелген емес. Кері ағын шифрлеуінде қажеттілігі жоқ, сондықтан,
оператор аумақтары орнында болады.
EPON технологиясы. 2000 жылдың қараша айында LMSC (LANMAN
standards committee) IEEE комитеті Ethernet бірінші мильге EFM (Ethernet in
the first mile) 802.3ah деген арнайы комиссияны құрды, PON желілер сәулеті
көптеген эксперттердің тілектерін іске асырып, ең жуықты қазіргі уақыттағы
кең таралғандар Ethernet желілеріне сай келеді. EFMA (Ethernet in the first mile
alliance) одақ құруы паралельді жүріп, 2001 жылдың желтоқсанда жасалады.
Бір оптикалық талшық, оның өткізу жолағы абоненттер арасында
динамикалық бөлініп, түзу және кері канал тасымалдауы қолданылады. Төмен
түсетін ағын орталықты түйіннен абоненттерге 1490 нм немесе 1550 нм
толқын ұзындықтарында жүреді және жылдамдығы 1 Гбитс болады (барлық
29
абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1310 нм толқын
ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA)
қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбитс болады.
Нақты EFMA одағы және EFM комиссиясы бір-бірін толықтырады және
стандарттың үстінде тар жұмыс істейді. Егер EFM техникалық сұрақтарда
IEEE стандарт рамкаларында көбірек шоғырланса, ал EFMA жаңа технология
қолдану өнеркәсіпті және сауда аспектілерін айрықша оқиды. Бірігіп жұмыс
істеудің мақсаты - операторлармен және жабдықтау өндірушілері арасында
келісімге жету, және IEEE 802.3 ah стандартын, толық бірге қосылатынның
өңделетін магистралды стандартпен IEEE 802.17 пакетті сақиналарымен
жұмыс істеу. EPON (Ethernet PON) өте үнемді шешім бола алады .
IEEE 802.3 ah комиссиясы желіге қатынауға арналған шешім үш түрлі
тиісті стандарттауы бар:
- EFMC (EFM copper) - нүкте - нүкте мыстың есулі қос сым шешімі.
Бүгінгі күнге бұл стандартпен жұмыс аяқталған. Екі баламадан, екеуінің
арасында негізгі күрес болған - (G.SHDSL және ADSL+) G.SHDSL біреуінің
пайдасына таңдау істелген болатын;
- EFMF (EFM fiber) - негізі талшықпен қосылып салынған нүкте -
нүкте шешімі. Әртүрлі түрлерді стандарттауға тура келеді: бірдей
толқындар ұзындықтарындағы бір талшыққа дуплекс, әр түрлі толқындар
ұзындықтарындағы бір талшыққа дуплекс, талшықтардың буыны бойынша
дуплекс, оптикалық қабылдап таратқыштардың жаңа түрлері. Ұқсас
шешімдер бірнеше жылдан бергі бірқатар компаниялармен proprietary
секілді ұсыныс жасайды. Оларды стандарттауға уақыт келді;
- EFMP (EFM PON) - негізі талшықпен қосылып салынған нүкте - көп
нүкте шешімі. Бұл шешім, мәні бойынша APON-ға қарама-қарсы балама-
сымен, EPON деген ұқсас ат алды.
EPON технологиясы пайдасына келтірілетін дәлелдер Internet желілеріне
хабардар болумен нығайып, тек қана IP хаттамасына және Ethernet
стандарттарына сай болып келеді.
GPON технологиясы. GPON (Gigabit PON) қатынау желілерінің сәулеті
APON технологиясының органикалы жалғасы сияқты анықтап қарауға болады.
Нақты EFMA одағы және EFM комиссиясы бір-бірін толықтырады және
стандарттың үстінде тар жұмыс істейді.
Дәл осылай, PON желісінің өткізу жолағының ұлғаюымен және әр түрлі
мультисервистік қолданбалылардың тасымалдау тиімділіктері артты. 2003
жылдың қазан айында GPON ITU-T Rec. G.984.3 GPON стандарты
қабылданған болатын. PON технологияларының барлығын қарап шығамын,
олардың стандарттарын және жобаның мақсаты үшін ең лайықтысын
таңдаймын.
30
1.1-к е с т е . APON (BPON), EPON және GPON сипаттамалары
GPON 622 Мбитс-тен 2,5 Гбитc дейінгі тасымалдау
жылдамдықтарында кадрлардың құрылымының оңай масштабталуына
мүмкіндік береді, және PON ағашында тура және кері ағында бірдей
тасымалдау жылдамдықпен, және дәл осылай әр түрлімен де, істейтін
31 Сипаттамалар
APON (BPON)
EPON
GPON
Стандарттау
институттары одақтар
ITU-T SG15
FSAN
IEEE EFMA
ITU-T SG15
FSAN
Стандарт қабылдау күні
қаз.98
шіл.04
Қаз.03
Стандарт
ITU-T G.981.x
IEEE 802.3ah
ITU-T
G.984.x
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
155155
10001000
1244155,622,
1244
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
622155
10001000
24886
22,1244,2488
Тасымалдау
жылдамдығы, туракері
ағындардың, Мбитс
622622
10001000
Негізгі хаттама
ATM
Ethernet
SDH
Сызықты коды
NRZ
8B10B
NRZ
Желінің максимал
радиусы , км
20
20 (30¹)
20
Бір талшыққа арналған
абоненттік түйіндер саны
32
32
64 (128²)
Қолданбалылар
кез келген
IP,
мәліметтер
кез келген
FEC қателік түзету
қарастырылды
жоқ
Керек
Толқындар ұзындығы
туракері ағындардың,
нм
15501310
15501310
15501310
Толқындар ұзындығы
туракері ағындардың,
нм
(14801310)
(131013103)
(14801310)
Жолақтың динамикалық
таралуы
бар
4қолдау
Бар
IP-фрагментация
бар
жоқ
Бар
жүйелерді рұқсат етеді. GPON ITU-T G.704.1 GFP (generic framing protocol,
кадрлардың жалпы хаттамасы) стандартына негізделген, инкапсулияцияны
қамтамасыздандыра синхронды транспорттық сервис хаттама үлгісінің, соның
ішінде TDM көрсетеді. Ең кем дегенде трафик таралуы мен жолақ
утилизациясының ағын тербелістері 93% құраса, APON 71% салыстырғанда,
EPON туралы сөйлемей-ақ қоюға болады. 1.1-кестеде APON (BPON), EPON
және GPON сипаттамалары салыстырылған.
1.2-к е с т е . PON стандарттары
1.2-кестеде пассивті оптикалық желілердің стандарттары келтірілген.
Бұл кестеде соңғы жылдар ішінде бірнеше ITU-T ұсыныстары APON, EPON
және GPON стандарттарына байланысты жасалды.
EPON және GPON салыстырғанда, EPON кадр құрылымы қарапайым
Ethernet кадры арқылы жасалады, ол көптеген стандарттармен сәйкестелмейді
32 Стандарт
Қабылдау
мерзімі
Аты
G.983.1
қазан.98
Broadband optical access systems based on
Passive Optical Networks (PON)
G.983.1.amd1
желтоқсан.01
Broadband optical access systems based on
Passive Optical Networks (PON)
G.983.2
сәуір.00
ONT management and control interface
specification for ATM PON
G.983.2
маусым.02
ONT management and control interface
specification for B-PON
G.983.3
сәуір.01
A broadband optical access system with
increased service capability by wavelength
allocation ONT management and control
interface specification for B-PON
G.983.3.amd1
шілде.02
A broadband optical access system with
increased service capability by wavelength
allocation ONT management and control
interface specification for B-PON
G.983.4
желтоқсан.01
A broadband optical access system with
increased service capability using Dynamic
Bandwidth Assignment
G.983.6
маусым.02
ONT management and control interface
specifications for B-PON system with
protection features
(мысалы, TDM). Оған қарама-қарсы GPON кадр құрылымы.
Сонымен, GPON пассивті оптикалық желісі, Ethernet құрылғыларымен
және талшық-оптикалық инфрақұрылымымен келесі буынды қатынау желісі
ретінде ең тиімді болып табылады.
1.7 PON технологиясының артықшылықтары
Қазіргі кездегі PON ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz