Терминалы оптической сети (ONT). Волокно в каждый дом: как это работает

23.09.2019

Что такое FTTH?

FTTH (fiber to the home) - оптическое волокно до квартиры. В квартире устанавливается терминал, а от терминала кабель до ПК. FTTH чаще всего организуется на базе технологии PON (аббр. от англ. Passive optical network, пассивная оптическая сеть) - технология пассивных оптических сетей. Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации.

Технология «PON» - пассивные оптические сети, приставка «G» - гигабитные. Пассивные они потому, что на участке от АТС до абонента не используется никакого активного оборудования - волокно тянется до квартиры клиента. За счет этого достигается высокая пропускная способность канала и, как следствие, возможность подключить несколько услуг по одной линии - телефон, телевидение, Интернет.

Конечно же, оптоволокно не прокладывается цельным проводом от АТС до квартиры - это было бы нерентабельно, а затраты на проведенные работы никогда бы не окупились. Поэтому, на определенном участке линии сигнал делится.
Для деления сигнала изобрели пассивный оптический делитель - сплиттер, который превращает одно волокно в два, четыре, восемь и так далее.

Что такое ONT?

В качестве устройства, которое будет преобразовывать оптоволоконный интерфейс в Ethernet-интерфейс, выступает оптический терминал - ONT. В зависимости от модификации, ONT может иметь функционал от минимального, до полноценного роутера, с возможность подключения WiFi, IPTV, телефонии и еще много чего с одного устройства. Этот терминал устанавливается в квартире абонента.

По неписаным правилам ONT монтируют рядом с отверстием, куда затянули оптику, чтобы протяженность волокна по квартире была как можно меньше. Почему нельзя протянуть оптоволокно в глубь квартиры? Все просто - этот тоненький «проводок» очень хрупок и крайне чувствителен к различным изгибам, перегибам, давлению (наступать на него или ставить мебель, мягко говоря, не стоит). От всех вышеперечисленных процедур оптоволокно ломается. Восстановление волокна и/или его замена - очень трудоемкий процесс. Тем, кто хочет подключиться к интернету по технологии GPON, я настоятельно рекомендую - не протягивайте волокно по квартире! Пожалейте свои нервы и деньги, а также нервы работников компании (Интернет-провайдера).

Связь между ONT и компьютером (если подключена услуга Интернет), а также между ONT и STB (если подключена услуга IPTV) осуществляется при помощи медного кабеля - UTP (витая пара). ONT как и луюой другой роутер необходимо настроить. Для чего необходимо зайти в его WEB интерфейс и настроить его на необходимые вам сервисы (Интернет, IPTV, VOIP).

EchoLife HG8242 - это оптический сетевой терминал (ONT) внутреннего исполнения в решении FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8242 оснащен двумя POTS-портами, четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet и одним портом CATV. HG8242 характеризуется высокопроизводительными возможностям пересылки (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8242 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

EchoLife HG8240 - это оптический сетевой терминал (ONT) внутреннего исполнения в решении FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8240 оснащен двумя POTS-портами и четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet. HG8240 характеризуется высокопроизводительными возможностям маршрутизации для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8240 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

HG8245 EchoLife - это оптический сетевой терминал (ONT) домашний шлюз класса high-end решения FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8245 оснащен двумя POTS-портами, четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet и одним портом Wi-Fi. HG8245 характеризуется высокопроизводительными возможностям пересылки пакетов (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8245 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

HG8447 EchoLife - это оптический сетевой терминал (ONT), домашний шлюз класса high-end решения FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8447 оснащен четырьмя POTS-портами, четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet, одним CATV-портом и одним портом Wi?Fi. HG8447 характеризуется высокопроизводительными возможностям пересылки пакетов (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8447 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

HG8247 EchoLife - это оптический сетевой терминал (ONT) класса high-end решения FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8247 оснащен двумя телефонными портами POTS, четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet, одним CATV-портом и одним портом Wi?Fi. HG8247 характеризуется высокопроизводительными возможностями пересылки пакетов (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8247 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

EchoLife HG8110 - это оптический сетевой терминал (ONT) внутреннего исполнения в решении FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8010 обеспечивает один адаптивный Ethernet-порт GE/FE с и характеризуется высокопроизводительными возможностям пересылки (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8110 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

EchoLife HG8010 - это оптический сетевой терминал (ONT) внутреннего исполнения в решении FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8010 обеспечивает один адаптивный Ethernet-порт типа GE/FE и характеризуется высокопроизводительными возможностям маршрутизации для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8010 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH.

Технология PON подразумевает передачу данных в виде световых импульсов через волоконно-оптический кабель. Ноутбуки, компьютеры и беспроводные устройства, подключаемые к сети WiFi, не имеют встроенного модуля для декодирования оптического сигнала. Поэтому для работы с провайдерами системы FTTH (оптическое волокно в дом/квартиру) требуется специальное оборудование.

Оптический сигнал можно преобразовывать в электрический с помощью медиаконвертера. На его входе расположен разъём SC/LC или спаренный SFP c портами TX и RX. Преобразованный сигнал отправляется на порт RJ-45, через который при помощи кабеля Ethernet можно подключить роутер или другое сетевое устройство. Менее распространённый способ подключения домашних девайсов через PON требует наличия абонентского терминала ONU/ONT. В этой статье представлен рейтинг лучших моделей таких девайсов, совмещающих в себе функции роутера и медиаконвертера.

5 место в рейтинге: Eltex NTU-2W

Роутер NTU-2W — это хороший бюджетный вариант абонентского терминала с поддержкой WiFi и встроенными функциями IPTV. Лучше всего эта модель подходит для небольшой квартиры. Она имеет всего два порта LAN и не оборудована внешними WiFi антеннами с большим коэффициентом усиления. Однако, высокая надёжность, низкая цена Eltex NTU-2W, наличие порта USB и гигабитного разъёма Ethernet заставляют обратить внимание на этот девайс.

Заметный недостаток NTU-2W — работа WiFi только в диапазоне 2.4 ГГц. Конечно, не все переносные устройства поддерживают обмен данными на скорости более 300 Мбит/с (предельное значение для стандарта 802.11 b/g/n). Но наличие сети на частоте 5 ГГц могло бы не только повысить предельную пропускную способность WiFi, но и способствовало бы улучшению уровня сигнала. Это связано с тем, что большинство окружающего беспроводного оборудования в соседних квартирах работает на частоте 2.4 ГГц, а поэтому может создавать помехи при пересечении каналов.

К сожалению, разъём Gigabit Ethernet на этом роутере только один. Второй порт LAN относится к стандарту Fast Ethernet, его максимальная пропускная способность составляет 100 Мбит/с. При использовании высокоскоростного подключения к Интернету (если реальная скорость от провайдера превышает 100 Мбит/с), целесообразно использовать разъём 100 Мбит/с для подключения IPTV, а компьютер подключить через более быстрый порт.

4 место в рейтинге: ZTE F660

Маршрутизатор с 4 портами LAN формата RJ-45 и двумя телефонными разъёмами RJ-11. Скорость приёма информации через оптический интерфейс — до 2.488 Гбит/с, скорость отправки — до 1.244 Гбит/с. Поддерживает создание до 4 сетей WiFi с разными SSID, работающими на частоте 2.4 ГГц. Несмотря на теоретическую возможность подключения до 128 клиентов к каждой из них, на практике параметры устройства недостаточны для обслуживания крупной офисной сети. ZTE F660 подойдёт для установки в квартире или небольшом офисе.

На этом роутере также есть порт USB, который можно использовать для подключения принтера, флешки или внешнего жёсткого диска. Доступ к подключенным накопителям производится через файловый сервер или сетевую библиотеку мультимедиа. Эта модель маршрутизатора имеет встроенные функции автоматической диагностики соединения PON, благодаря которым поддерживается стабильная связь по оптическому каналу. Беспроводная сеть на ZTE F660 также работает без сбоев.

Обратите внимание! Большинство устройств этой модели на российском рынке имеют ограниченную прошивку МГТС. Для использования в сети другого провайдера или доступа ко всем заводским функциям рекомендуется приобрести глобальную версию маршрутизатора или сменить прошивку.

3 место в рейтинге: Huawei EchoLife HG8247H

В отличие от двух предыдущих моделей в этом рейтинге, оптический терминал Huawei HG8247H оборудован двумя всенаправленными антеннами и разъёмом CATV для подключения кабельного телевидения. Один из официальных поставщиков роутера — провайдер Ростелеком. Устройство имеет необычное расположение оптического разъёма SC. Кабель заводится через отверстие и специальный канал на нижней части роутера, после чего подключается в разъём на нижней панели. Такая схема защищает оптоволоконный кабель от преломления и скрывает длинный коннектор.

Маршрутизатор занимает высокие позиции в рейтинге благодаря безотказной работе и большому количеству функций. На всех сторонах корпуса находятся вентиляционные отверстия, понижающие нагрев платы. Все разъёмы расположены с задней стороны. HG8247H предоставляет доступ в Интернет через Ethernet и WiFi, возможность использовать цифровое телевидение IPTV и интернет-телефонию VoIP. Встроенный межсетевой экран защищает локальную сеть от несанкционированного доступа и атак, направленных на замедление работы.

Важно! В программном обеспечении модели EchoLife HG8247H предусмотрена динамическая регулировка мощности. Энергопотребление роутера изменяется от 7.5 до 18 Вт, в зависимости от текущей нагрузки.

2 место в рейтинге: Sercomm RV6688BCM

На территории России чаще всего встречается брендированная модель этого маршрутизатора от провайдера МГТС. Наряду с ZTE и Huawei, роутер Sercomm поставляется провайдером в бесплатное пользование с правом выкупа. При этом, часть продвинутых настроек в веб-интерфейсе RV6688BCM скрыта в прошивке от провайдера. Для получения административного доступа необходимо обратиться в техническую поддержку МГТС. Основные характеристики модуля PON:

Скорость приёма (Rx): 2.488 Гбит/с;
Скорость отдачи (Tx): 1.244 Гбит/с;
Коннектор: SC/APC;
Максимальное расстояние от оборудования провайдера: 20 км.
Используемый стандарт: ITU-T G.984.2 CLASS B+.

Удобная особенность модели — наличие разъёма «Battery» для резервного питания телефонной линии. Если стационарный телефон подключается через маршрутизатор, связь сохранится даже после отключения электричества в квартире. На задней панели находятся два порта USB 2.0, делающих возможным одновременное подключение внешнего накопителя и принтера. К недостаткам устройства можно отнести большие габариты и отсутствие внешних антенн.

1 место в рейтинге: TP-Link TX-VG1530

Универсальный маршрутизатор с двумя входами RJ-11 для IP-телефонии, USB-портом и 4 портами LAN с пропускной способностью до 1000 Мбит/с. На TX-VG1530 установлены две антенны с усилением по 5 дБи. Программное обеспечение данной модели роутера TP-Link поддерживает интерфейс удалённого управления OMCI, сетевые экраны NAT и SPI. Девайс имеет широкий набор функций VoIP:

Определитель номера;
Ожидание и удержание звонка;
Автоматическое определение голосовой активности;
Переадресация вызовов;
Конференции с несколькими участниками;
Автоответчик.

Совет! Флеш-накопитель или внешний HDD, подключенный к этой модели маршрутизатора, может использоваться в качестве хранилища для сервера голосовой почты.

Подводим итоги

Редакция журнала WiNetwork рекомендует роутер TP-Link TX-VG1530 для использования в квартирах, подключенных к Интернету по технологии PON. Цена маршрутизатора полностью соответствует его качеству и функционалу. Гигабитные порты позволяют организовать обмен данными в домашней сети и выход в Интернет на высокой скорости. Мощные антенны обеспечивают стабильную беспроводную связь и широкую область покрытия WiFi.

GEPON (Gigabit Ethernet PON) - набирающая популярность технология передачи данных по оптоволоконной сети. Ее суть - в древовидной топологии точка-многоточка, когда для построения сети используется только один оптоволоконный канал для десятков и сотен абонентов.

Дерево сети строится таким образом, чтобы ветка для абонента отделялась от основной магистрали как можно ближе к его расположению. Для разделения используется пассивный распределитель - сплиттер . Это в корне отличается от обычной топологии оптоволоконной сети, которая преимущественно имеет архитектуру точка-точка, и каждое разветвление линии требует установки активного сетевого оборудования.

Структура GEPON

Для построения оптической пассивной сети помимо оптоволокна используются:

OLT (Optical Line Terminal) -оптические линейные терминалы, обеспечивающие коммуникацию сети PON и внешних сетей;
Модули SFP OLT для подключения PON, с увеличенной мощностью и кодировкой сигнала;
ONU (Optical Network Unit) - конечный сетевой блок (модем) у абонента.
Сплиттеры - пассивные разветвители в узлах сети.

Древовидная структура GEPON предполагает различные варианты построения, от простейших - 1 OLT, 1 модуль SFP OLT, 64 ONU и необходимое количество сплиттеров для разветвления до "многоствольных", когда могут быть задействованы все порты OLT, а также несколько OLT или же многопортовые модели.

Схема архитектуры сети GEPON:

На картинке также наглядно показан способ передачи данных. От центрального узла уходят все пакеты, в конечном пункте каждый ONU "забирает" только свой, обозначенный идентификатором.

На обратном пути пакеты от абонентов собираются в один канал. В сетях PON применяется протокол TDMA , когда пакеты от разных точек передаются в разный момент времени.

Кроме того, разделяется входящий и исходящий трафик, а также трафик ТВ .

Схема сложной структуры GEPON:

При проектировании сложных схем пассивной оптоволоконной сети важно помнить, что один канал нельзя делить более чем на 64 абонентских устройства, и следует учитывать оптический бюджет системы.

Оптический бюджет системы - разница между мощностью передачи OLT и чувствительностью приема ONU.

Максимальное расстояние , на которое можно протянуть пассивную оптическую сеть, с учетом потерь на канале - 20 км .

Максимальное количество абонентских устройств , подключаемых к одному "дереву" PON -64 . Однако конечное число абонентов может быть больше, если после ONU подключать коммутатор. Здесь ограничения накладываются только таблицей MAC-адресов OLT и ONU, и, естественно, пропускной способностью канала.

Минимальная скорость на 1 абонента - 16 Мб/сек (1024 Мб/сек на 64 ONU).

Оборудование для сети GEPON

Оптические линейные терминалы - OLT

Эти устройства представляют собой свитчи второго уровня, оснащенные портами Uplink - для соединения с внешними источниками данных (интернет, ТВ, телефония) и Downlink - для сети PON.

OLT-терминалы выпускаются с обозначениями:

AC - для питания коммутатора используется стандартная электросеть на 220 В;
DC - терминалу нужен источник постоянного тока 36-72В;
2-AC 2-DC - наличие 2-х источников питания, основного и мгновенно включающегося резервного.

Абонентские терминалы (модемы) - ONU

Устройства на стороне абонента, оптические терминалы, оснащенные одним PON-портом, и одним или несколькими, в зависимости от модели, портами для подключения клиентского оборудования. Существуют модели с выходом кабельного ТВ.

Сплиттеры

Недорогие компактные простые устройства, не требующие электропитания, термошкафов, управления и настройки. Их главная задача - разделение трафика на пути от провайдера к абоненту, и смешение трафика - на обратном. Бывают сварные (с возможностью неравномерного распределения трафика) и планарные (равноплечие). Разветвление - от 1*2 до 1*128.

Недостатки технологии

Затухание сигнала на каждом узле ветвления. В итоге в сети на 64 ONU общее затухание может превысить 20 ДБ.
Необходимость максимальной пропускной способности всех устройств. Хотя каждый конкретный абонент получает от 16 Мбит/сек, каждая точка сети (ONU) вынуждена поддерживать максимальную пропускную способность GEPON - 1 Гбит/сек.
Недостаточно высокий уровень безопасности данных. Технология определенно не подойдет для финансовых и подобных организаций.
Сложность модернизации. Для того, чтобы увеличить пропускную способность сети, может потребоваться заменить весь кабель на магистрали.
Помехи в работе всей PON при одном неисправном устройстве ONU, передающем непрерывный световой сигнал в обратную сторону. Можно предусмотреть WathDog для контроля случайных поломок, но гораздо сложнее предотвратить действия злоумышленников.
Сложность обнаружения неисправностей. Сплиттеры, ввиду своей чрезвычайной простоты, неспособны помочь в определении сбойного участка сети.

Преимущества GEPON

Экономный расход оптического кабеля . Фактически, технология GEPON позволяет сократить протяженность кабельной инфраструктуры почти втрое.
Отсутствие активного оборудования на узлах сети, что существенно снижает расходы на ее проведение и обслуживание.
Высокая поддерживаемая скорость - до 1 Гбит/сек.
Эффективное распределение нагрузки в канале . Теоретически скорость для каждого абонента будет составлять пропускную способность канала/ количество абонентов. Фактически же, если какие-то абоненты в данный момент используют не всю свою полосу трафика или не подключены вовсе - скорость у остальных увеличивается.

Как видим, GEPON имеет и свои плюсы, и свои минусы. Однако растущая популярность показывает, что многие находят все-таки больше плюсов.

В одном из следующих наших выпусков - ответы на частые вопросы относительно пассивной оптоволоконной сети.

Похожие статьи: