Топология ВОЛС
Топология ВОЛС характеризует физическое местоположение компьютеров, оптоволоконного кабеля и других активных и пассивных компонентов сети, то есть, по сути является способом описания конфигурации сети в виде схемы расположения и соединения сетевого оборудования. Это стандартный термин, произошедший от греческого слова «топос» (место) и нашедший применение в построении любой кабельной инфраструктуры. Знание принципа использования различных топологий дает понимание возможностей ВОЛС, характеристики которых попадают под ту или иную топологию, а также позволяет разработчикам предложить Заказчику наиболее оптимальный вариант организации сети. Ведь, помимо возможностей, каждая топология диктует монтажникам и проектировщикам целый ряд условий: например, тип кабеля, способ его прокладки и т. д.
Как построить идеальную ВОЛС: кольцо, шина и другие топологии
Итак, топология ВОЛС целиком повторяет топологию традиционных кабельных сетей на основе медной пары. Это означает, что волоконно-оптические линии связи строятся на основе трех базовых топологий:
Построение оптоволоконной системы по принципу «звезда» означает, что сеть будет представлять собой компьютеры, подключенные при помощи отдельного кабеля, другой конец которого подсоединен к центральному устройству – концентратору. Рабочие узлы в таких сетях можно легко и недорого наращивать до 1000, и каждая из групп устройств, подключенных к одному концентратору, может с успехом существовать в отдельности. Кроме того, если один компьютер или соединяющий его с концентратором кабель выйдет из строя, то передавать данные по сети не сможет лишь он. На остальные рабочие станции это влияния не окажет. Однако отказ концентратора приводит к тому, что все подключенные к нему рабочие станции перестают функционировать. Кроме того, при таком сетевом решении потребуется большее количество кабеля, что связано с дополнительными расходами.
«Шинная» топология ВОЛС относится к наиболее простым. Она подразумевает прохождение сигнала связи через компьютеры, параллельно подключенные к главному кабелю, именуемому «магистралью» или «сегментом», отражение его от конечных терминалов и передача на компьютер, адрес которого совпадает с адресом, содержащимся в электронном послании. То есть, данные передаются по всем компьютерам, но получить их может только адресат. При этом, если один из компьютеров выключен, это не повлияет на работу сети. А вот в случае, если нарушено соединение любой из подключенных к терминатору машин, нарушается передача данных не только на участке между двумя терминалами, но и в пределах всей сети. Кроме того, соединение компьютеров по типу шины дает невысокую производительность сети, а стало быть, далеко не всегда сможет реализовать требования к ВОЛС, предъявляемые Заказчиком.
Третья топология ВОЛС – кольцо – подразумевает последовательное соединение компьютеров: последний соединен с первым. Однонаправленный сигнал передается по кольцу от компьютера к компьютеру: таким образом, отдельно взятый компьютер исполняет функции повторителя сигнала, усиливает его и передает дальше по сети. Однако в силу того, что поток информации передается через каждый компьютер, сбой в работе одного из них повлечет за собой нарушение функционирования всей ВОЛС.
Таким образом, каждая из топологий имеет как свои достоинства, так и недостатки. Не случайно, когда речь идет о создании крупных сетей, ни одна из топологий не используется в чистом виде. В качестве дополнительных топологий ВОЛС (часто их называют смешанными или гибридными) можно назвать «решетку», «снежинку», «дерево», «двойное кольцо», «звезда-шина», «звезда-кольцо» и т. д. Все они являются комбинациями базовых. Например, «звезда-шина» чаще всего выглядит так: несколько «звездных» сетей объединяются друг с другом посредством магистральной линейной шины. В этом случае выход одного компьютера из строя не окажет влияния на сеть, а отказ одного из концентраторов повлечет за собой лишь остановку компьютеров, подключенных непосредственно к нему.
Специалисты компании «Flylink» гарантируют создание качественной волоконно-оптической линии связи, основанной на топологии, наиболее оптимально подходящей к конкретному объекту построения ВОЛС. Учтем всю специфику бизнес-процессов Вашего предприятия. Уложимся в заданные Вами сроки и бюджет.
ПОЗВОНИТЕ НАМ!
+7(495) 780-53-88; +7(495) 991-99-69
Наши менеджеры сделают расчет и составят коммерческое предложение.
Построение сети GPON
В зависимости от условий использования различают несколько конфигураций FTTx:
- FTTB – Fiber To The Building (прокладка ОВ до здания);
- FTTH – Fiber To The Home (прокладка ОВ до квартиры).
Рассмотрим технологию FTTH. Технология подразумевает прокладку ОВ непосредственно до квартиры или частного дома абонента. Существуют два варианта для организации таких сетей: на базе PON и на базе Ethernet. Второй вариант не стал массовым из-за его недостатков: малая возможность масштабирования такой сети и рост емкости оптических кабелей сверх разумных пределов.
Именно сети FTTH/PON получили широкое распространение и на сегодняшний день активно развиваются.
Сети xPON
PON (от англ. Passive Optical Network) — пассивная оптическая сеть. Это распределительная сеть с пассивными оптическими делителями (сплиттерами), которые не требуют дополнительного обслуживания и какого-либо питания. Такая сеть имеет древовидную структуру, имеет возможность наращивания точек подключения в зависимости от будущих или уже подключенных абонентов.
Для передачи и приема информации используется одно ОВ (рис 1.). Прямой поток от центрального узла (Optical Line Terminal — OLT) к абонентским узлам (Optical Network Terminal — ONT) распространяется на длине волны λ=1490 нм. Обратный поток от ONT распространяется на длине волны λ=1310 нм.
На один порт OLT, то есть на 1 магистральное ОВ возможно подключить до 128 абонентов (ONT). При разъединении одного, либо нескольких ONT, это не повлияет на работу остальных абонентских узлов, так как все ONT — терминальные, и работают вне зависимости друг от друга.
Рис 1. Архитектура сети PON
APON, BPON и GPON
Первые стандарты семейства PON (APON, BPON) имели скорости передачи 155–622 Мб/с. Наиболее распространенным стандартом этой технологии стал ITU-T G.984.x, или GPON — Gigabit PON. Скорость передачи сети выросла и составила: downstream — 2488,32 Мб/с, upstream — 1 244,16 Мб/с. Стандарт xPON эволюционирует и сегодня — см. рис. 2:
Делители (сплиттеры) FTB и PLC
По типу изготовления сплиттеров (от англ. split — разделять) различают два основных вида: плоские (планарные) и сплавные.
Сплиттер типа PLC (Planar Lightwave Circuit) — плоский (планарный) волноводный делитель. Используется для равномерного разделения/объединения световых лучей (мод). Максимальный коэффициент разделения до 1:64.
Сплиттер типа FBT (Fused Biconical Taper) — сплавной биконический разветвитель. Основан на традиционной технологии сварки ОВ. Коэффициенты разветвления таких сплиттеров могут быть настроены, в отличие от PLC делителей. Коэффициент разделения — 1:2.
Топология сетей GPON
Топология сети — это геометрическая форма и физическое расположение оборудования по отношению друг к другу. Существует несколько различных топологий:
На рис. 3 представлен тип топологии «Дерево». После OLT размещается первый сплиттер, который входом подключается непосредственно к OLT, а выходы к оптическому кабелю, это и есть «ствол» дерева. По востребованности «ствол» отрезается: от него ответвляют одно ОВ, из которого начинает расти «ветвь». К «ветви» подключается второй сплиттер, к которому подсоединяются абоненты.
Следующая топология «Звезда» (рис. 4) – классика построения GPON сетей. Отличие от «Дерева» к выходам первого делителя (сплиттера) сразу подключаются абоненты.
Достоинства топологии «Звезда» выявляются только в случае, когда требуется обеспечить одновременный доступ к инфраструктуре нескольким провайдерам. В других случаях практичнее применять «Дерево» или «Шину».
Топология «Шина» организуется на одном ОВ с использованием каскада сплавных сплиттеров (FBT) с процентным соотношением мощности выходных сигналов. Вход первого сплиттера подключается к OLT, а его выход с меньшим затуханием соединяется с магистралью, к выходу с большим затуханием — абоненты. Есть возможность к выходу сплиттера с большим затуханием подключить вход PLC, в данном случае шина будет комбинированной с различными сплиттерами PLC, FBT. «Шинная» топология используется в основном в небольших сетях сельских провайдеров.
Измерение параметров сетей PON
На этапе строительства сети измерения очень важны. Если от центрального узла (OLT) к абоненту (ONT) придёт крайне низкий уровень сигнала, то терминал будет работать с ошибками, либо вовсе не заработает. Для проведения корректных измерений необходимы: оптический рефлектометр (OTDR) и связка источник оптического излучения и измеритель оптической мощности. Вся сеть PON условно делится на два участка. Первый измеряется оптическим рефлектометром, второй участок от распределительного шкафа до абонентского кросса — связкой источник оптического излучения и измеритель оптической мощности. Деление происходит из-за сплиттеров и коротких расстояний на втором условном участке.
В измерениях, на уже работающей сети, при её эксплуатации для поиска повреждений отличным помощником будет оптический рефлектометр с оптическим модулем, работающим на длине волны λ=1625, 1650 нм с фильтром. Это даёт возможность поиска места обрыва ОВ без отключения потока с OLT. В этом случае измерения производятся со стороны абонентского узла (ONT).
Отличным помощником при измерениях может стать курс Учебного центра ВОЛС.Эксперт по измерениям параметров сетей PON как в рамках строительства, так и для эксплуатации уже построенной сети.
Смотрите обзоры рефлектометров на канале ВОЛС.Эксперт в Ютубе