Главная страница
Контакты

    Басты бет


Телекоммуникациялық желілердің қазіргі уақытта сұранысқа ие қызметтерінің бірі интернет желісі туралы жазылған. Оптикалық кабель қызметтері. Pon технологиясы. Кілттік сөздер

жүктеу 149.99 Kb.



жүктеу 149.99 Kb.
Дата10.05.2017
өлшемі149.99 Kb.

Телекоммуникациялық желілердің қазіргі уақытта сұранысқа ие қызметтерінің бірі интернет желісі туралы жазылған. Оптикалық кабель қызметтері. Pon технологиясы. Кілттік сөздер



Хамит Ақбота Хамитқызы,

Информатика мамандығының 4 курса студенті,

Ғылыми жетекші: Калакова Г.К., аға оқытушы,

Ахмет Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті

Қостанай қаласы
Аннотация: Телекоммуникациялық желілердің қазіргі уақытта сұранысқа ие қызметтерінің бірі интернет желісі туралы жазылған.

Уақыт - өлшемдер жүйесінің оқиғаларды реттеу, олардың ұзақтығын және араларындағы интервалдарын сипаттауда, және нәрселердің қозғалысын сипаттауда пайдаланатын маңызды мүшесі. Уақыт мифология, философия және ғылымның әр салада пайдалану үшін қарама-қайшылысыз сипаттау, зерттеу нысаны болып, талай-талай ұлы ғалымдарды өмірге әкелген.
Ахмет Байтұрсынұлы (5 қыркүйек 1872 жыл, қазіргі Қостанай облысы, Жангелді ауданы Сарытүбек ауылы – 8 желтоқсан 1937, Алматы қаласы) - қазақтың ақыны, әдебиет зерттеуші ғалым, түркітанушы, публицист, педагог, аудармашы, қоғам қайраткері.
Интернет (оқылуы [интэрнэ́т]; ағылш. Internet - International Network) - компьютерлік серверлердің бүкіләлемдік желісі.
Мемлекет - белгілі бір аумаққа иелік етіп, сол жердегі халықтың еркін дамуына мүмкіндік беретін, қоғам табиғатынан туындайтын ортақ істерді атқаруға қажетті басқарудың жоғарғы дәрежеде ұйымдасқан жүйесі, саяси билік ұйымы.
Оптикалық кабель қызметтері. PON технологиясы.

Кілттік сөздер: Оптикалық кабель, Triple Play, Light Amplification by Emission of Radiation, PON,FTTH,ID-net,ONU,FullHD

Телекоммуникациялық инфроқұрылымның дамуы

Бүгінгі таңда заманауи телекоммуникациялық қызметтерді ұсынудың


шешімі талшықты оптикалық байланыс желісі (ТОБЖ) болып отыр. Егер
бұрынғы кезде телефония мен кең ауқымды интернет 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 талаптарды жеңу үшін міндетті түрде IP-TV сияқты жаңа қызмет түрлерін енгізіп, интернет жылдамдығын жоғарылату керек.
Талшық - Солтүстік Қазақстан облысының қаласы, Ақжар ауданының орталығы. Темір жол станция Облыс орталығы – Петропавловск қаласынан оңтүстік-шығысқа қарай 320 км жерде, Шат өзенінің сол жағасында орналасқан.
Телекоммуникациялар (ағылш. Telecommunications) - негізі ақпарат тарату құралдары мен әдістері болып табылатын әрекет аймағы. Телекоммуникациялар немесе коммуникациялар мемлекетгің инфрақұрылымның маңызды белігіне жатады.
Мәліметтер (данные; data) - автоматты құралдардың көмегімен, кей жағдайда адамның қатысуымен, өңдеуге I ыңғайлы түрде берілген мағлұмат. Мәліметтердің кірістік, шығыстық, басқару, проблемалық, сандық, мәтіндік, графикалық және т.б.
Мысалға, біздің
Қазақстанда, бүгінгі таңда «Қазақтелеком» компаниясынан интернет желісіне
кіру жылдамдығы 120 Мб/с болатын ID-net тарифі, сондай-ақ 10Мб/с қажет
ететін IP-телекөрсетілім талап етіледі. Алайда, алдағы уақытта FullHD сапа
мен стереобейне, сонымен қатар SSD қатты дискіге ауысу және 1Гбит/с
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.
Аумақ - құрлық бетінің өзіне тән табиғи, сондай-ақ адамның карекеті нәтижесінде жасалған қасиетгері мен ресурстары бар бөлігі. Ресурстардың ерекше түрлерінің болуымен - орналасуымен (ауданымен), географиялық орнының ерекшелігімен, табиғи ландшафтының өзіндік типтерімен, шаруашылыққа игерілу дәрежесімен, "қоғам қарекетінің кеңістіктік базисі" рөлін атқару қабілеттілігімен сипатталады.
Қала, шаһар - тұрғындары өнеркәсіп, сауда, қызмет көрсету орындарында және ғылыми, мәдени, басқару мекемелерінде жұмыс жасайтын, халқы тығыз орналасқан ірі елді мекен. Әдетте қала Тұрғындар районы, Өнеркәсіп районы, Сауда районы, кейбірінде Әкімшілік басқару районы секілді негізгі райондарға бөлінеді.

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.
Құрылым (лат. structura - түзіліс, орналасу, тәртіп) - объектінің тұтастығын, тепе-теңдігі мен негізгі қасиеттерінің сақталуын қамтамасыз ететін байланыстар мен қатынастар жиынтығы. Құрылым жүйе және элемент ұғымдарымен тығыз байланысты.
пайда болды. Осының барлығы соңғы
үлгідегі оптикалық кәбіл бойынша ұйымдастырылған, мәлімет берудің
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).
Тұлға - жеке адамның өзіндік адамгершілік, әлеуметтік, психологиялық қырларын ашып, адамды саналы іс-әрекет иесі және қоғам мүшесі ретінде жан-жақты сипаттайтын ұғым. Aдамның әлеуметтік қасиеттерінің жиынтығы, қоғамның даму жемісі және белсенді қызмет ету мен қарым-қатынас орнату арқылы жеке адамды әлеуметтік қатынастар жүйесіне енгізудің жемісі.

Абонентке оптикалық кабельмен қол жетімділік үнемі жетілдірілуде, желі компоненттері арзандауда. Үй жайларда төсеу барысында пайда болатын 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
оптоталшықпен толық ауыстыру едәуір көп уақыт алуы мүмкін.
Фактор, экологияда - 1) процестердің қозғаушы күші немесе оларға ықпалы бар жағдай, қайсыбір процестегі, құбылыстағы мәнді жағдай; 2) факторлық талдауда зерттелетін айнымалы шамалар арасындағы корреляция өрнегінің көрінісі.
Әдіс , метод (гр. 'μέθοδος',methodes зерттеу не тану жолы, бір нәрсеге жетудің жолы) - көздеген мақсатқа жетудің тәсілі, тәртіпке келтірген қызмет жүйесі. Әдіс философияда зерттелетін нәрсенің ойша нұсқасын жасау үшін қажетті таным құралы болып табылады.
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 100м, одан әрі абонентке мыс кәбіл тартылады. FTTH-пәтерге/жеке үйге дейінгі талшық (мыс пайдаланбайды). ҒТТх желісіндегі арнаның кең жолағы, абоненттерге онлайн ойындарын ойнауға, музыка, НDсапасындағы фильмдерді көшіруге, IPTV, HD көруге мүмкіндік береді. Бұл жобада(яғни,менің дипломдық жұмысымда) 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 қалалық жердерде орнату бойынша техникалық шешімді
қолданудың тиімді жағын қарастыруды жөн көрдім.
Экономика (гр. Οικονομία - үй шаруашылығын жүргізу өнері) - материалдық игіліктерді өндіру, айырбастау, бөлу және тұтыну үрдісі кезінде адамдар арасында пайда болатын өндірістік қатынастар.
Техникалық шешім
Қостанайда 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.
Абонент (фр. abonner - жазылу) - абонементті пайдаланатын тұлға (адамдар тобы, мекеме, ұйым). Байланыс Абоненттің телефон, телеграф станциялары және радиоторап қызметін, есептеу техникасының абоненті - есептеу жүйесі қызметін пайдалануға құқығы бар.
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 қалада тұрады. Қазіргі кезде қалаларда интернеттің жылдамдығы мен сапасы ең маңызды мәселелердің біріне айналып отыр, өйткені қала 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.
Ақпарат (лат. informatio - түсіндіру, мазмұндау) ұғымы күнделікті өмірден бастап техникалық салада пайдаланылатын көп мағыналы ұғым. Жалпы алғанда бұл ұғым шектеу, байланыс, бақылау, форма, инструкция, білiм, мағына, құрылым, бейнелеу, сезіну тағы басқа ұғымдармен тығыз байланысты.
Сонымен қоса, PON архитектурасы өткізу қабілеті және желі түйіндері мен ұзартудың қажетті тиімділіктерін иеленеді.


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.
Сигнал (лат. signum - белгі) - берілген хабарды тасымалдайтын(алып жүретін) физикалық процесс.

Құрылымы жағынан пассивті оптикалық желісі үш басты элементтерден


– стансалық терминал OLT-дан, пассивті оптикалық сплиттерлерден және
абоненттік терминал ONT-дан тұрады.
Терминал (Terminal) - өзгертулер немесе операторлардың есептеуіш жүйелермен өзара әрекетін қамтамасыз ететін құрылғы; компьютер желілерінде - мәліметтерді жіберуші немесе қабылдаушы болып табылатын құрылғы; пернетақта мен дисплейден тұратын және компьютер (немесе есептеу жүйесімен) ақпарат алмастыру арнасының шетінде орналасқан, әдетте, көп пайдаланушылар жүйесінде қолданылатын енгізу-шығару құрылғысы. Мәлімет өңдеу жүйелерінде және автоматтандырылған басқару жүйелерінде мәлімет енгізу және шығару үшін қолданылады.
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 көрсетілген.

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.

Сегмент (segment) жедел жадтағы бірін-бірі жабатын бір деңгейдің тармақтарының оверлейлік құрылымды программадағы тобының бірі; теле-өндеуде - буферде орналасатын хабардың бөлігі; жазба немесе жазбаның бөлігі.
Сенімділік - компьютердегі белгілі бір қызмет атқаратын блоктың берілген уақыт кезеңі ішінде нақты жағдайда талап етілген жұмысты орындау қабілеті. Құрылғының тоқтаусыз жұмыс істеу мүмкіндігі, оның орташа тоқтамай жұмыс істеу уақыты, істен шыққан жағдайда қайта қалпына келтірудің орташа уақыты сенімділік көрсеткіштеріне жатады.
Сондықтан, SDH қатынау желілерінде абоненттер қосылу арналарында «нүкте-нүкте» топологиясы қолданылады.

«Нүкте-нүкте» топологиялы қатынау желілерінде пайда болатын басты 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.
Рентабельділік, пайдалылық (нем. rentabel - табысты, пайдалы) - тиімділік‚ фирманың‚ оның қызметінің табыстылық көрсеткіші. Сан жағынан табысты шығынға бөлуден алынған жеке сан ретінде айқындалады. Түрлері: инвестициялар Рентабельділікnі - ұлғаймалы өндіріс пен жаңа техникаға жұмсалған күрделі қаржының тиімділігі.

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,бірқалыпты өте алады.

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. 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 қосуғаарналған 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;
Диаметр (гр. diametr - поперечник) - тұйық фигуралардың диаметрі, оның ең үлкен хордасы, яғни шеңбердің орталығы арқылы өтетін хорда. Кейінірек диаметр ұғымы метрикалық кеңістіктегі нысандарға да қолданылатын болды.

- 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.
Толқын - ай мен күннің тартылыс күштерінен, желдің әсерінен, атмосфералық қысымның ауытқуларынан, су асты жер сілкіністері мен жанартау атқылауларынан немесе кеме қозғалыстарынан пайда болатын теңіздер мен мұхиттардағы сулы ортаның тербелмелі қозғалысы.

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:

 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. (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 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
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, 10/100BaseT
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 Гбит/с болады (барлық абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1310 нм толқын ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA) қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбит/с 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 APON/BPON, EPON және GPON. Әрқайсысына толығырақ тоқталып кетейік.

APON/BPON 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 Мбит/с дейін үлкейді. 2001жыл 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.
Теледидар - телехабар бағдарламаларындағы бейне мен дыбыстық сүйемелдеудің радио сигналдарын күшейту мен түрлендіруге арналған теле, радиоқабылдағыш теледидар түрлі түсті, ақаласықара кескінді, стационарлы және тасымалды болып ажыратылады.

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-1/4), Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, (SDI PAL) бейнесі, және E1 (G.703), Ethernet 10/100Base-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 (LAN/MAN
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 Гбит/с болады (барлық абоненттер үшін). Абоненттерден жоғары шығатын ағыны 1 310 нм толқын
ұзындығында көптікті рұқсатты уақытпен бөліну протоколды (TDMA)
қолданумен, сонымен қатар қосынды жылдамдық 1 Гбит/с 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.
Пайдаланылған әдебиеттер:

[1] Рекомендация ITU-T G.983.

Әдебиет (араб.: асыл сөз‎) - сөз өнері, әлеуметтік мәні бар шығармалар жиынтығы.
1 – Оптические системы широкополосного доступа, базирующиеся на пассивной оптической сети (PON). –2005, –1, –124c.

[2] Петренко, И.И., Убайдуллаев, Р.Р. Пассивные оптические сети PON. Часть 1. Архитектура и стандарты, «LIGHTWAVE RUSSIAN EDITION», 2004, № 1. – 14 с.

[3] Ташимов М.А. Технологии коммуникационных компьютерных сетей. –Алматы, ТОО Print-S, 2008. - 414с



[4] Таненбаум Э. С., Уэзеролл Д. Дж. Компьютерлік желілер. 1-бөлім: Оқулық/Ауд. А. М. Махметова, С. Б. Беркімбаева. - Алмагы, 2013.

[5] Никульский И.Е. Технология PON: вчера, сегодня, завтра. «Вестник связи», 2009, № 3.

[6] Гасымов, И. Официальный документ: «Архитектура оптических сетей доступа FTTH» Copyright C 2007 Cisco systems Inc. – 13 с.

Cisco Systems Inc. (оқылуы «сиско») - Желілік қондырғыларды шығарушы америкалық трансұлттық компания. Ең алғаш өз жұмысын корпоративтік маршрутизаторлар шығарудан бастаган.Интернет эрасындағы сәтті компаниялардың бірі.

[7] Скляров, О.К. «Современные волоконно-оптические системы передачи». - М.; Солон - Р, 2001 г. – 226 с.


© А.Хамит, 2017

  • Кілттік сөздер
  • Пайдаланылған әдебиеттер
  • Cisco systems

  • жүктеу 149.99 Kb.