Оптоволокно: что это, виды интернет кабеля, принцип работы, из чего состоит (фото в разрезе), скорость передачи данных, применение

Принципы работы Gpon технологии

Gpon (Gigabit-capable Passive Optical Network) – это высокоскоростная оптоволоконная технология передачи данных, которая позволяет достичь скорости до 2,5 Гбит/c на каждого клиента. Она основана на использовании пассивных элементов сети, без применения активной оптической электроники в линейно-адресных узлах.

Основной принцип работы Gpon заключается в следующем:

Оптическая линия связи: Gpon использует оптоволоконный кабель, который передает световой сигнал от центрального узла до абонентского устройства. Оптическая линия связи обеспечивает высокую пропускную способность и дальность передачи данных.
Центральный узел: Центральный узел Gpon является централизованным оборудованием, которое устанавливается у провайдера. Он обеспечивает подключение оптоволоконного кабеля и предоставляет доступ к интернету для всех подключенных абонентов.
Оптический распределительный шкаф (ОРШ): ОРШ представляет собой распределительный узел, который разветвляет оптоволоконный кабель на несколько отводящих волокон. Он находится на расстоянии от центрального узла, ближе к абонентам.
Абонентский узел: Абонентский узел Gpon является конечным устройством, которое подключается к оптоволоконному кабелю. В него входит оптический модуль (ONU), который преобразует оптический сигнал в сигнал Ethernet и обеспечивает доступ к интернету посредством сетевого кабеля.

В результате работы Gpon технологии, клиенты получают высокоскоростной доступ к интернету, надежное соединение и стабильную передачу данных. Такая технология является перспективной и позволяет развивать сети связи на основе оптоволокна.

Что означает PON Alarm на роутере

PON Alarm на роутере — это индикатор, который указывает на отсутствие подключения к интернету на некоторых моделях роутеров, где индикатор LOS не предусмотрен. Если PON мигает красным светом, то это может быть поводом для беспокойства, так как нет подключения к сети. Для решения проблемы можно попробовать перезагрузить роутер или связаться с провайдером интернет-услуг. Также возможны другие причины, которые могут приводить к появлению подобного сигнала, например, проблемы со световым кабелем, либо ошибки в настройке роутера. Поэтому, если вы столкнулись с подобной проблемой, необходимо провести диагностику и выявить причины неисправности.

Технология предоставления доступа FTTX: что это такое?

FTTX (от английского fiber to the X или буквально «волокно до точки X») – совокупность способов подключения к Интернету, использующих оптоволоконный кабель. Данные в этом случае передаются с помощью преобразования электрических импульсов в световые и обратно. Такой метод отличается очень высокой скоростью, надежностью, эффективно работает на больших расстояниях без потери качества сигналов. Точкой X может быть любое место от локального коммуникационного центра до рабочего стола пользователя. Оптоволоконный кабель обычно комбинируется с традиционным медным кабелем, который через специальный интерфейс (RJ45 или др.) соединяется непосредственно с компьютером или другими электронными устройствами. Развитием сетей FTTX в РФ занимаются несколько провайдеров, в частности «Ростелеком».

Интернет по технологии FTTX может быть подключен следующими основными способами:

FTTN (Fiber to the Node). Оптоволокно прокладывается до локального коммуникационного центра или узла, расположенного в нескольких километрах от конечных пользователей. Дальнейшее соединение осуществляется по медному кабелю с использованием технологии VDSL. Последняя расшифровывается как Very high speed Digital Subscriber Line или «высокоскоростная цифровая абонентская линия». Предшественником VDSL является ADSL («асимметричная цифровая абонентская линия»), позволяющая использовать традиционный телефонный кабель для доступа в сеть и разговоров одновременно. Интернет через VDSL ограничен скоростью 10-50 Мбит в секунду (в зависимости от расстояния). Такое подключение считается «бюджетным» и применяется, главным образом, за пределами крупных городов. В настоящее время внедряется технология VDSL2, которая обеспечивает скорость около 100 Мбит в секунду или даже больше. Чем меньше расстояние (длина проводов), тем выше скорость. Однако VDSL2 требует укладки дорогостоящего медного кабеля особого качества, что делает широкое применение этой технологии спорным с коммерческой точки зрения.

FTTC (Fiber to the Curb). Подключение похоже на FTTN, но оптоволокно подводится ближе к пользователям до «границы» городского квартала или группы строений. В этом случае длина добавочного медного кабеля не превышает 300 метров, что дает возможность увеличить скорость передачи данных до 50 или даже 100 Мбит в секунду (VDSL2).
FTTB (Fiber to the Building). Оптоволокно подводится к определенному многоквартирному дому, офисному центру или частным строениям. Затем терминал провайдера, который обычно располагается в подвале или на техническом этаже здания, соединяется медным кабелем с компьютерами пользователей. Такой способ обеспечивает доступ в Интернет на скорости 100 Мбит в секунду и больше. FTTB используется в крупных городах и для вновь возводимых зданий.

Приемные устройства и их характеристики

Таблица 3.2.2. Характеристики оптических приемников

Параметры	pin	Лавинный фотодиод	Фототранзистор	Фотоприемник Дарлингтона
Чувствительность	0,5 мкa/мкВт	15 мкa/мкВт	35 мкa/мкВт	180 мкa/мкВт
Время нарастания	1 нс	2 нс	2 мкс	40 мкс
Напряжение смещения	10 В	100 В	10 В	10 В

Поглощение света в волокне происходит по нескольким причинам. Поглощение в собственно стекле волокна падает с частотой, в то время как потери из-за рассеяния на дефектах стекла (релеевское рассеяние) с увеличением частоты растет. При сгибании волокна поглощение увеличивается. По этой причине следует избегать малых радиусов изгиба (кроме всего прочего это может привести и к обрыву). В результате потери света в волокне обычно лежит в диапазоне (2-5) дБ/км для длин волн 0,8 — 1,8 m. Зависимость поглощения света в волокне от длины волны показана на рис. 3.2.3. Используемые диапазоны отмечены на рисунке зеленым цветом. Все эти диапазоны имеют ширину 25000-30000 ГГц.

При прокладке трасс следует также проявлять расчетливость и осторожность. Так в ИТЭФ несколько лет назад между двумя зданиями был проложен 8-волоконный кабель

На одном из участков не было готовых кабельных каналов, и мы проложили его по воздуху, подвесив к тросу из нержавеющей стали. Кабель был нами разделан, померено затухание сигнала (доли децибела) и около полутора лет он работал без замечаний. Потом мы обнаружили потерю сигнала в одном из волокон и были вынуждены перевести сигнал на одно из резервных. Через некоторое время отказало и оно. Сначала мы предположили плохую заделку кабеля, потом грешили на не слишком хорошую прокладку кабеля на первом этаже одного из зданий (радиус изгиба был около полуметра). В конце концов, нам пришлось пригласить знакомых специалистов из управления перспективных технологий с рефлектометром, которые указали, что имеет место обрыв в 66 метрах от точки разделки кабеля. Что же оказалось?

Обнаружить причину было непросто, даже имея достаточно точное указание. Обрыв был на высоте около 4 м и с земли не виден. В одном месте в 30-40 см от троса находился ствол тополя, который при ветре по нему ударял. Трос перемещался в горизонтальной плоскости. С одной из сторон, где кабель уходил с троса вниз, он огибал болт. При монтаже эта часть кабеля была помещена в стальной рукав, но в процессе раскачивания троса рукав сполз вниз. Резьба болта работала как пила, сначала была повреждена изоляция, затем стальная оплетка и, наконец, были оборваны волокна одно за другим (4 из 8). Дальнейшее разрушение приостановил центральный встроенный в оптический кабель стальной трос. На эту разрушительную “работу” ушло более года, ведь сильный ветер дует не каждый день, да и перепилить стальную проволоку защитной оплетки не простая задача. Пришлось пригласить специалистов, которые устранили обрыв, сварив волокна заново. Надеюсь, что наш негативный опыт окажется полезным для других.

Что такое оптоволоконная связь

Оптоволоконная связь – это метод связи, при котором сигнал передается в виде света, а оптическое волокно используется в качестве среды передачи этого светового сигнала из одного места в другое. Сигнал, передаваемый по оптическому волокну, преобразуется из электрического сигнала в свет, а на приемном конце он преобразуется обратно в электрический сигнал из света. Отправляемые данные могут быть в форме аудио, видео или телеметрических данных, которые должны быть отправлены на большие расстояния или по локальным сетям. Оптоволоконная связь, обеспечивающая хорошие результаты при передаче данных на большие расстояния на высокой скорости, используется в качестве приложения для различных коммуникационных целей.

Интернет по технологии XPON

PON расшифровывается как Passive optical network или «пассивная оптическая сеть». В отличие от активных оптических сетей PON не использует вспомогательное электрическое оборудование (различные медиаконвертеры, маршрутизаторы, свитчи и т.п.) за пределами помещения, где находится конечный пользователь. Это делает такие сети независимыми от постоянной подачи электричества, что является преимуществом данной технологии.

PON FTTH (fiber to the home) используется для оптоволоконного подключения к Интернету до частного дома или квартиры. К «магистральному» кабелю можно подключить до 128 абонентов по т.н. «древовидной» архитектуре. В каждом жилом помещении необходимо установить специализированный модем (с функцией Wi-Fi или без нее), который осуществляет преобразование оптических сигналов и подключение устройств пользователя. Существует несколько разновидностей «пассивных сетей» (BPON, GPON, EPON и др.), обозначаемых общей аббревиатурой XPON.

Технологию PON иногда ошибочно называют «прямым волокном» или «выделенной персональной линией». В действительности ответвление кабеля доводится только до дома или квартиры пользователя, где происходит преобразование сигналов. Это коллективное подключение. Подлинное «прямое волокно» не имеет ответвлений и доводится непосредственно до рабочего стола пользователя (Fiber to the desktop или FTTD). Такое подключение очень дорого и сложно в обслуживании. Как правило, оно предоставляется только вип-клиентам, например, руководителям корпораций, высокопоставленным государственным чиновникам и т.п.

Схема подключения FTTB и оснащение, необходимое для ее реализации

Оптоволокно не прокладывается цельно от АТС до помещения. На определенном участке линии сигнал делится. Оптический делитель сплиттер, превращает одно волокно в несколько.

Сетевое оборудование ONU устанавливается в распределительном шкафу многоквартирного дома и имеет несколько портов для подключения соседних квартир.

ONT — устройство для индивидуального пользования (его называют оптическим модемом). FTTB модем стандарта GPON подключается к домашнему ПК по витой паре, или по беспроводной связи (Wi-Fi). В ONT также есть порты для подключения телевизора и VoIP-телефона.

OLT (Optical Line Terminal) — оснащение называется PON-коммутатором. ONT и ONU преобразуют оптические сигналы, поступившие от OLT.

Если оптическую линию от OLT разделить сплиттером, а на выходе подключить ONT, то такой переход образует пассивную оптическую сеть PON (Passive Optical Network). Оптический сплиттер является одним из важнейших компонентов пассивных оптических сетей.

Патч-корд Duplex — отрезок оптоволоконного кабеля с оптическими разъемами на обоих концах применяется для подключения к сетевому оборудованию.

Обратите внимание! Технология PON не использует никакого активного оснащения. За счет этого получается высокая пропускная способность канала и возможность подключить несколько услуг по одной линии

Развертывание PON FTTB линий производится известными провайдерами России

Развертывание PON FTTB линий производится известными провайдерами России.

FTTB Ростелеком — что это такое? Это скоростное подключение к интернету оптического волокна. Долгое время Ростелеком продвигал технологию ADSL, которая позволяет получать скорость до 24 Мбит/сек. При этом телефонные линии должны быть совершенными, но их мало. Поэтому максимальный сигнал будет только у тех потребителей, кто проживает недалеко от телефонной станции.

Каким образом прокладывается оптоволоконный кабель:

оптический кабель разветвляется по подъездам, на верхнем этаже или чердачном помещении;
в помещении устанавливаются специальные FTTB модемы ONU;
терминал оптической линии OLT устанавливается на стороне провайдера и представляет из себя управляемый коммутатор;
разводка витой пары проходит до помещения абонента.

Обратите внимание! Если интернет нужен на нескольких устройствах, используется FTTB Wi-FI роутер. Маршрутизатор организовывает беспроводную точку доступа в радиусе 10-15 метров

Настройка роутера Ростелеком заключается в создании PPPoE-соединения

Настройка роутера Ростелеком заключается в создании PPPoE-соединения.

Высокая пропускная способность оптического волокна позволяет передавать информацию на высокой скорости, недосягаемой для других транспортных систем связи. Преимуществом технологии FTTB является то, что скорость загрузки и передачи данных остается постоянной, а именно 100 Мбит/с. Передача данных с использованием телефонного или телевизионного кабеля колеблется.

Преимущества ВОЛС

При грамотном проектировании будущей системы (этот этап подразумевает решение архитектурных вопросов, а также выбор подходящего оборудования и способов соединения несущих кабелей) и профессиональном монтаже применение волоконно-оптических линий обеспечивает ряд существенных преимуществ:

Высокую пропускную способность за счёт высокой несущей частоты. Потенциальная возможность одного оптического волокна – несколько терабит информации за 1 секунду.
Волоконно-оптический кабель отличается низким уровнем шума, что положительно сказывается на его пропускной способности и возможности передавать сигналы различной модуляции.
Пожарная безопасность (пожароустойчивость). В отличие от других систем связи, ВОЛС может использоваться безо всяких ограничений на предприятиях повышенной опасности, в частности на нефтехимических производствах, благодаря отсутствию искрообразования.
Благодаря малому затуханию светового сигнала оптические системы могут объединять рабочие участки на значительных расстояниях (более 100 км) без использования дополнительных ретрансляторов (усилителей).

Информационная безопасность. Волоконно-оптическая связь обеспечивает надёжную защиту от несанкционированного доступа и перехвата конфиденциальной информации. Такая способность оптики объясняется отсутствием излучений в радиодиапазоне, а также высокой чувствительностью к колебаниям. В случае попыток прослушки встроенная система контроля может отключить канал и предупредить о подозреваемом взломе. Именно поэтому ВОЛС активно используют современные банки, научные центры, правоохранительные организации и прочие структуры, работающие с секретной информацией.
Высокая надёжность и помехоустойчивость системы. Волокно, будучи диэлектрическим проводником, не чувствительно к электромагнитным излучениям, не боится окисления и влаги.
Экономичность. Несмотря на то, что создание оптических систем в силу своей сложности дороже, чем традиционных СКС, в общем итоге их владелец получает реальную экономическую выгоду. Оптическое волокно, которое изготавливается из кварца, стоит примерно в 2 раза дешевле медного кабеля, дополнительно при строительстве обширных систем можно сэкономить на усилителях. Если при использовании медной пары ретрансляторы нужно ставить через каждые несколько километров, то в ВОЛС это расстояние составляет не менее 100 км. При этом скорость, надёжность и долговечность традиционных СКС значительно уступают оптике.

Срок службы волоконно-оптических линий составляет полрядка четверти века. Через 25 лет непрерывного использования в несущей системе увеличивается затухание сигналов.
Если сравнивать медный и оптический кабель, то при одной и той же пропускной способности второй будет весить примерно в 4 раза меньше, а его объём даже при использовании защитных оболочек будет меньше, чем у медного, в несколько раз.
Перспективы. Использование волоконно-оптических линий связи позволяет легко наращивать вычислительные возможности локальных сетей благодаря установке более быстродействующего активного оборудования, причем без замены коммуникаций.

Компоненты сети доступа GPON FTTH

В сети доступа GPON FTTH есть три основных компонента: терминал оптической линии (OLT), оптические разветвители и терминал оптической сети (ONT).

Рисунок 1: Компоненты сети GPON FTTH

Терминал оптической линии (OLT)

OLT — это устройство, которое служит в качестве конечной точки поставщика услуг пассивной оптической сети. Это активное устройство агрегации Ethernet, которое обычно находится в ЦОД или в главной комнате оборудования. Это двигатель, который управляет системой FTTH. OLT преобразует оптические сигналы в электрические и передает их в Ethernet коммутатор ядра. OLT заменяет несколько коммутаторов уровня 2 в точках распределения.Сигнал распределения OLT подключается к магистральной или горизонтальной кабельной системе через оптические разветвители, которые подключаются к терминалу оптической сети на каждой розетке рабочей зоны.

Оптический разветвитель

Оптический разветвитель разделяет мощность сигнала. Другими словами, каждая оптическая линия связи, входящая в разделитель, может быть разделена на заданное количество волокон, выходящих из разделителя. Обычно три или более уровней волокон соответствуют двум или более уровням разветвителей. Это позволяет распределять каждое волокно многими пользователями. Пассивный оптический разветвитель характеризуется широким диапазоном рабочей длины волны, низкими вносимыми потерями и однородностью, минимальными размерами, высокой надежностью, и поддерживающей политикой живучести и защиты сети.

ONT (Оптический Сетевой Терминал)

ONT размещается в помещении клиента. Он подключается к OLT с помощью оптического волокна, и на линии нет активных элементов. В GPON, модуль в ONT является физическим подключением между помещениями клиента и центральным офисом OLT.

Разновидности технологии FTTx

Компьютерная паутина начала расширяться во всём мире на существующих телефонных линиях, с использованием технологий xDSL. В настоящее время они являются лидирующими в подключении к интернету. Но эти линии связи устаревают и постепенно заменяются оптическими, применение которых повышает пропускную способность и дальность действия сигнала. На сегодняшний день они считаются одними из прогрессивных технологий подключения абонентов к онлайн.

Обратите внимание! Максимальная быстрота сигнала составляет 100 мбит с FTTB, и система справляется с такой нагрузкой. FTTB кабель — сетевой провод Ethernet, который состоит из одного или нескольких оптических волокон для передачи данных:

FTTB кабель — сетевой провод Ethernet, который состоит из одного или нескольких оптических волокон для передачи данных:

обеспечивает высокую пропускную способность импульса ;
сигнал не теряется так, как оптоволокно передаёт световые пучки;
кабельная линия передаёт информацию на расстояние от 550 метров до 40 км;
высокая безопасность сигнала (оптоволокно экранируется от перехвата);
кабель не боится воды, агрессивных воздействий среды;.
простота прокладки оптоволоконных кабелей делает их доступными для большей части коммуникационных систем;
повреждения выявляются просто (в месте повреждения кабель начинает пропускать световые пучки, которые легко отследить).

Обратите внимание! Основным недостатком этого кабеля считается высокая цена по сравнению с медным, но с развитием современных технологий они удешевляются и становятся популярными для потребителей. Семейство различных архитектур — это отрезки линий связи, предвидящие подключение к определённой точке «Х», которая указывает, до какого места доходит оптика

Семейство различных архитектур — это отрезки линий связи, предвидящие подключение к определённой точке «Х», которая указывает, до какого места доходит оптика

Семейство различных архитектур — это отрезки линий связи, предвидящие подключение к определённой точке «Х», которая указывает, до какого места доходит оптика.

Существуют несколько типов архитектур подключения:

FTTN — до сетевого узла;
FTTC — до микрорайона, квартала;
FTTB — до здания;
FTTH — до квартиры или отдельного дома.

Первыми стали использовать проекты FTTN и FTTC.

FTTN — технология эконом-варианта подключается до сетевого узла, а это значит, что не требуется большого количества затрат. На сегодняшний день она используется там, где протягивать оптоволокно непросто. Это недорогой вид связи, но и наиболее медленный.

FTTC отличается по качеству за FTTN, но в помещение также проводится витая пара.

FTTB что это? Архитектура «ФТТБ» прокладывается в новых построенных домах, у крупных операторов связи. Это наиболее удобный вид подключения интернета к многоэтажному зданию в российских городах.

Обратите внимание! Стоимость монтажа FTTВ будет намного ниже, если в дома заводить медный кабель. FTTB технология — что это? Простота и легкость построения сетевых линий интернета, на неё легко накладываются другие технологии

К одному устройству FTTB подсоединяется минимальное количество абонентов, что позволяет значительно снизить уровень помех

FTTB технология — что это? Простота и легкость построения сетевых линий интернета, на неё легко накладываются другие технологии. К одному устройству FTTB подсоединяется минимальное количество абонентов, что позволяет значительно снизить уровень помех.

По своим возможностям подключение уступает лишь FTTH, где оптовое волокно прокладывается в квартиру к абоненту.

FTTH является перспективной, но относительно дорогостоящей технологией. Оптическое волокно прокладывается до квартир, там устанавливается терминал, а от него протягивается кабель до ПК или к FTTB роутеру.

Благодаря этой технологии появилась возможность использовать широкополосной интернет, который обладает высокой пропускной полосой. Эта технология даёт возможность через один порт подключаться к интернету, телефону и телевидению.

FTTH сохраняет конфиденциальность, (для доступа необходим пароль). Взломать FTTH или прослушать невозможно.

TurboGEPON

К отрицательным свойствам причисляется отсутствие стандарта и отнесенный к избыточным линейный код, у которого «чистая» полоса меньше на двадцать процентов (8B/10B).

Что выгоднее и доступнее?

Главное достоинство GPON – совместимость, и при возможной равной цене он, конечно, предпочтительней. Однако дело еще и в производителе. Кое-кто из них (Huawei, ZTE) производят оборудование под оба решения. Но продукция Huawei GEPON в Россию просто не поступает. Ericsson делает только GPON, и то недавно продала решение группе Calix. Есть также компания Alcatel-Lucent и другие. GEPON объективно проще, и выпускается сейчас множеством китайских компаний, включая малоизвестные мелкие фирмочки, традиционно не отвечающие за качество произведенной продукции. В России понятие TurboGEPON связано с именем Элтекс, но поставки ведутся только крупным операторам типа Ростелекома.

Теперь, закончив ознакомительную часть, можно переходить к практике.

Недостатки

У системы имеются специфические особенности внедрения, прокладки и подключения. Считается, что это основные недостатки:

Оптическое волокно, которое проводится непосредственно в квартиру абонента, довольно хрупкое

Даже при сильном загибе качество сигнала ухудшается, а сломать его можно при неосторожной укладке. Поэтому розетку рекомендуют устанавливать прямо в прихожей, чтобы избежать пропуска под плинтус или протяжки по дому.
При монтаже распределительных узлов в многоквартирных домах используется общественное помещение, например, подвал

От него идут «жилы», которые прокладываются внутри стен. Следовательно, при прокладке коммуникаций не избежать пробивки стен и перекрытий. Это самый неприятный для жильцов момент – шум ремонта, пыль и прочие рабочие моменты. Как только вы увидите, что появились распределительные щитки, считайте, что все неприятности монтажа закончились.
От распределительных щитков, которые устанавливаются вне квартир, проводят оптоволоконные единичные «жилы» до квартир будущих абонентов. Так что стене в коридоре также грозит небольшое разрушение – оно необходимо для установки розетки.

Еще один момент, который можно отнести к минусам: если что-то случается непосредственно с кабелем, то вы будете отрезаны сразу от всех технических устройств, одновременно перестанут работать все подключенные приборы. Но, с другой стороны, если случаются перебои с электричеством, то вы сможете использовать те, которые не зависят от электропитания. Например, заряженный ноутбук будет не просто работать, интернет никуда не исчезнет, ведь оптоволокно не «привязано» к электросети.

Итак, теперь вы знаете, какие перспективы и преимущества открывает повсеместное внедрение технологии xPON. Остается только дождаться, когда ваш район будет включен в систему. Ведущие провайдеры внедряют ее при прокладке новых или замене старых коммуникаций, так что можно с уверенностью сказать, что в скором времени они заменят привычные кабельные повсеместно. И тогда вы сможете оценить все преимущества инновационных оптоволоконных телекоммуникаций на личном опыте.

Ограничения Gpon технологии

Технология Gpon (Gigabit Passive Optical Network) имеет свои ограничения, которые необходимо учитывать перед выбором этой варианта для организации быстрого интернета.

1. Ограниченная пропускная способность

Главным ограничением Gpon технологии является ограниченная пропускная способность. В среднем, пропускная способность Gpon сетей составляет 2,5 Гбит/с на всю линию, которая делится между пользователями. Это означает, что при увеличении числа пользователей скорость соединения может снижаться.

2. Ограниченная дальность

Другим ограничением Gpon технологии является ограниченная дальность передачи сигнала по оптоволоконному кабелю. Обычно, расстояние между OLT (оптолинейный терминал) и ONU (оптоволоконный сетевой терминал) не должно превышать 20 км. Это ограничение может оказаться проблематичным при наличии большого количества пользователей на большой территории.

3. Зависимость от питания

Технология Gpon требует постоянного питания для работы. Отключение электроэнергии может привести к прекращению работы всей сети и прерыванию доступа к интернету для пользователей. Это ограничение может вызвать неудобства и привести к недовольству клиентов.

4. Ограниченный выбор поставщиков оборудования

На рынке существует ограниченное количество поставщиков оборудования для Gpon технологии. В связи с этим, выбор поставщика может быть ограничен, а цены на оборудование могут быть завышены.

5. Сложности в масштабировании сети

Масштабирование Gpon сети может быть сложной процедурой. Добавление новых пользователей или увеличение пропускной способности может потребовать дополнительного оборудования и затрат на настройку и расширение сети.

6. Ограниченные возможности передачи данных

Gpon технология ориентирована преимущественно на предоставление доступа к интернету и передачу данных. В то же время, возможности для передачи других типов данных, таких как мультимедийные потоки или видеоконференции, могут быть ограничены.

Ограничение	Описание
Ограниченная пропускная способность	Пропускная способность Gpon сетей ограничена и может снижаться при увеличении числа пользователей.
Ограниченная дальность	Расстояние между OLT и ONU не должно превышать 20 км.
Зависимость от питания	Технология Gpon требует постоянного питания для работы.
Ограниченный выбор поставщиков оборудования	Выбор поставщика оборудования для Gpon технологии может быть ограничен.
Сложности в масштабировании сети	Масштабирование Gpon сети может быть сложной процедурой.
Ограниченные возможности передачи данных	Возможности для передачи других типов данных могут быть ограничены.

Характеристики волокон

Таблица 3.2.3. Типовые характеристики оптических волокон

Тип волокна	Диаметр ядра	Диаметр клэдинга	А	Затухание [дБ/км]	Полоса пропускания [МГц/км]
Длина волны	850	1300	1550
Одномодовое	9,3 8,1	125 125	0,13 0,17		0,4 0,5	0,3 0,25	5000 для 850 нм
Со сглаженным индексом	50 62,5 85	125 125 125	0,2 0,275 0,26	2,4 3,0 2,8	0,6 0,7 0,7	0,5 0,3 0,4	600 для 850 нм; 1500 для 1300 нм
Ступенчатый индекс	200	380	0,27	6,0			6 при 850 нм

Ниже на рис. 3.2.5А представлены зависимости между принимаемой мощностью, BER (Bit Error Rate) и скоростью поступления данных для стандартного оптического приемника. Рисунок взят из книги «Волоконная оптика» Дональда Дж. Стирлига. Разумеется, данные устарели (по волокнам передаются уже сотни гигабит в сек), но эти зависимости позволяют оценить возможности различных опто-волоконных каналов.

Рис. 3.2.5A. Зависимость между принимаемой мощностью, BER и скоростью поступления данных для стандартного оптического приемника

Одним из критических мест волоконных систем являются сростки волокон и разъемы. Учитывая диаметр центральной части волокна, нетрудно предположить, к каким последствиям приведет смещение осей стыкуемых волокон даже на несколько микрон (особенно в одномодовом варианте, где диаметр центрального ядра менее 10 микрон) или деформация формы сечения волокон.

Соединители для оптических волокон имеют обычно конструкцию, показанную на рис. 3.2.6, и изготовляются из керамики. Потеря света в соединителе составляет 10-20%. Для сравнения сварка волокон приводит к потерям не более 1-2%. Существует также техника механического сращивания волокон, которая характеризуется потерями около 10% (splice). Оптические аттенюаторы для оптимального согласования динамического диапазона оптического сигнала и интервала чувствительности входного устройства представляют собой тонкие металлические шайбы, которые увеличивают зазор между волокном кабеля и приемником.

Рис. 3.2.6. Схема оптического разъема

Если длина волокна должна быть велика из-за расстояния, которое нужно перекрыть, а потребителей по дороге нет, приходится ставить промежуточные усилители сигнала (см. рис. 9.7, присутствие ЭВМ необязательно).

Рис. 3.2.7. Промежуточный волоконный усилитель