Мережі PON

листопада 08, 2017

Мережі PON

Під'їзд і корпорація v2.0(PON universe)

PON (абр. від англ. Passive optical network, пасивна оптична мережа) - технологія пасивних оптичних мереж.
Розподільна мережа доступу PON заснована на деревовидній волоконно-кабельній архітектурі з пасивними оптичними розгалужувачами на вузлах, представляє економічний спосіб забезпечити широкосмугову передачу інформації. При цьому архітектура PON має необхідну ефективність нарощування вузлів мережі і пропускної спроможності, залежно від справжніх і майбутніх потреб абонентів.
Схематично PON можна уявити у вигляді дерева. Оптоволоконна лінія розгалужується від центральної станції з використанням пасивних оптичних дільників сигналу (спліттерів). Активне обладнання встановлюється тільки на межах мережі, а всередині таке обладнання не потрібне. Термінал оптичної лінії (OLT), розташований на стороні центральної станції, зв'язується з безліччю оптичних мережевих терміналів (ONT), які розташовані в приміщеннях абонентів. Залежно від PON-технології, кількість споживчих терміналів, які обслуговуються одним інтерфейсом OLT, досягає 16, 32, 64 і більше.

Схематичне зображення PON

Основна ідея архітектури PON - використання усього одного приймально-передавального модуля в OLT (англ. optical line terminal) для передачі інформації безлічі абонентських облаштувань ONT (optical network terminal в термінології ITU - T), також званих ONU (optical network unit в термінології IEEE) і прийому інформації від них.
Число абонентських вузлів, підключених до одного приймально-передавального модуля OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість приймально-передавальної апаратури. Для передачі потоку інформації від OLT до ONT - прямого потоку, як правило, використовується довжина хвилі 1490 нм. Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів в центральний вузол, що спільно утворюють зворотний потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. Для передачі сигналу телебачення використовується довжина хвилі 1550 нм. У OLT і ONT вбудовані мультиплексори WDM, що розділяють вихідні і вхідні потоки.
Прямий потік на рівні оптичних сигналів, є широкомовним. Кожен абонентський вузл ONT, читаючи адресні поля, виділяє з цього загального потоку призначену тільки йому частину інформації. Фактично, ми маємо справу з розподіленим демультиплексором.
Усі абонентські вузли ONT ведуть передачу в зворотньому потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим розділенням TDMA (time division multiple access). Щоб унеможливити перетин сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється свій індивідуальний розклад по передачі даних з урахуванням поправки на затримку, пов'язану з видаленням цього ONT від OLT. Цю задачу вирішує протокол TDMA MAC.

Завдання:

Змоделювати мережу двох під’їздів підключених до провайдера Інтернету, використовуючи динамічну роздачу IP адрес за технологією DHCP та PON серед 40 користувачів. Мережа на оптоволокні.
Змоделювати мережу підприємства із 180 користувачами, використовуючи DHCP. Мережа на оптоволокні.

Хід роботи

Завдання 1

1.Планування

В під’їзді знаходиться 20 користувачів інтернету. Для того, щоб підключити таку кількість користувачів ми використаємо світч наданий середовищем Cisco Packet Tracer.
Також нам знадобиться роутер та оптоволокно.
Також нам знадобляться світчі, які будуть грати роль сплітерів.
Так як в Cisco Packet Tracer немає вбудованих модулів ONT та OLT, ми маємо змоделювати логіку та вигляд данних модулів.
В ролі OLT буде виступати світч з вхідним гігабітним портом та вихідним.
В ролі ONT будуть виступати два світчі в парі (перший має 24 порти для підключення користувачів, а він в свою чергу, підключений до іншого комутатора, що з’єднаний зі сплітером).

2. Конструювання

Розмістимо потрібні нам компоненти на робочій поверхні.
Згрупуємо всі елементи та з’єднаємо їх потрібними кабелями.

Мережа з використанням PON технології

Потім варто налаштувати роутер.
В ньому ми виключаємо адресу роутера зі списку адрес, що будуть видаватись. Потім налаштовуємо в роутері DHCP.
І в останню чергу надаємо роутеру потрібну IP адресу і піднімаємо порт.