Компания

Технология GPON для многоквартирных домов

Оборудование для технологии GPON на современном рынке России представлено большим количеством брендов: Qtech, Huawei, Элтекс и другими. Есть и китайские аналоги GPON-терминалов, однако их покупка чревата различными рисками. 

Несмотря на одно название технологии, в оборудовании чаще всего действуют проприетарные протоколы. Это значит, что абонентский терминал и головная станция разных производителей далеко не всегда смогут работать совместно. Таким образом поставщики оберегают свои позиции на рынке.

Структура сети на основе технологии GPON 

В основе системы лежит головная станция, разделённая на 4, 8 и больше лучей. Такие лучи называются сегментами. От станции идёт оптическая распределительная сеть, которая основана на древовидной схеме. В ней оптические волокна представлены в виде ветвей и сплиттеры в виде разветвлений. Завершают систему абоненты с оптическими терминалами, такими как ONU и другие. 

В среднем один сегмент может обслуживать до 128 абонентов. Таким образом одна головная станция на 4 сегмента может обслужить 512 абонентов, а на 8 сегментов — 1024. На головной станции сеть подключается в специальный модуль SFP PON, на устройстве абонентов в оптический разъём.  

В системе используются принципы частотного и временно́го мультиплексирования (FDM+TDM). Они лежат в основе работы сотовых сетей. 

  • Частотное обеспечивает приём и передачу сигнала для всех абонентов по одному волокну на волнах разной длины.
  • Временно́е обеспечивает единую работу терминалов абонентов и головной станции. Протоколы мультиплексирования LTE позволяют разобрать IP-пакеты из общей шины, передавая дальше нужные пакеты.

Исходя из этого можно сделать вывод, что сегмент системы на основе технологии GPON является общей шиной для передачи информации. В этом случае все элементы системы видят друг друга, но устройства абонентов принимают только те пакеты, которые предназначены именно для них. При этом скорость системы не превышает 2,4 гигабита в секунду upstream/downstream.  

Технология GPON с точки зрения маркетинга

Маркетологи уделяют технологии особое внимание, активно расхваливая ее на рекламных материалах. Как обычно выглядят такие анонсы? Все просто: они гарантируют высочайшее качество соединения и стабильность сигнала, вне зависимости от сторонних факторов и общей нагрузки в сети. Отдельно отмечается использование GPON в качестве европейского и мирового скоростного стандарта. 

GPON, как гигабитная активная пассивная сеть, представлена в виде мультисервисного доступа по одному оптоволоконному кабелю. Для ее работы прокладывается кабель до квартиры абонента напрямую от АТС. Дополнительное активное оборудование при этом отсутствует, используются только оптические разветвители в промежуточных узлах, не требующие обслуживания.

В рекламе маркетологи обещают подключение безлимитного широкополосного доступа с диапазоном скоростей от 20 до 500 Мб/сек. Каждому клиенту предлагается выделенный оптоволоконный канал с высокой пропускной способностью — оплотом надежного и стабильного сигнала. 

А что на самом деле? 

Теперь стоит рассмотреть факты. Стандартизация технологии GPON была проведена в 2008 году. Но на тот момент из-за высокой стоимости оборудования и проблем с его эксплуатацией технология не стала массовой. 

Повторный запуск технологии произошёл в 2013-2014 годах, после чего началось ее активное применение, которое позволило определить на практике ее плюсы и минусы. 

Преимущества технологии 

Среди преимуществ сетей GPON внимания заслуживают следующие моменты:

  • Экономичность прокладки. Стоимость метра качественного медного UTP-5e в среднем в 4 раза выше, чем стоимость метра качественного распределительного оптического кабеля. 
  • Простое подключение в доме клиента. Проведение линии происходит максимально быстро. Отсутствует необходимость в аренде места для формирования узлов связи, оплате расходов на электроэнергию, взаимодействии с коммунальными службами для получения доступа к чердаку и так далее. 
  • Большая длина абонентской линии. Как показывает практика, длина витой пары для гигабитного подключения не превышает 100 метров. Оптическая линия, работающая по технологии GPON, достигает 20-40 километров. Одна головная станция позволяет за раз обслуживать сразу целый квартал. 
  • Энергонезависимая система. Система требует электропитание только на узлах оператора и абонента. Таким образом, вся линия является пассивной и не требует промежуточного питания. 
  • Компактный размер кабеля. Кабель внутри объектов имеет диаметр в 3 миллиметра, благодаря чему он легко проходит даже в межэтажных шахтах в старых домах. 

Все эти преимущества делают технологию GPON очень практичной при проведении Интернета в пригороды и частные дома. Это объяснимо тем, что пользователи могут находиться на расстоянии друг от друга. Кабели прокладываются на опорах, в кабельных муфтах размещаются сплиттеры. 

В чем заключаются минусы технологии? 

Несмотря на преимущества технологии, операторы связи не стали повсеместно на неё переходить. Рассмотрим причины подробнее. Рекомендации RFC-G.984.1 описывают параметры пропускной системы следующим образом: По сути, GPON стремится к скорости передачи, превышающей или равной 1,2 Гбит / с. Соответственно, GPON определяет две комбинации скорости передачи следующим образом:

  • 1,2 Гбит / с вверх, 2,4 Гбит / с вниз;
  • 2,4 Гбит / с вверх, 2,4 Гбит / с вниз.

Все эти преимущества ориентированы, в первую очередь, на поставщиков связи, а не на их клиентов. 

По мере увеличения количества абонентов в сегменте происходит ухудшение качества сети. Безупречная работа и высокие скорости для 3-5 абонентов на сегмент, при его заполнении начинают давать сбои. Технология GPON становится уплотненной средой, в которой общая скорость ограничена 2,4 гигабитами в секунду. Если сюда добавить подключение IPTV на всех абонентов, от скорости в 2,4 гигабита придется отнять ещё 600-700 мегабит. 

Под вопросом осмысленность и такого большого расстояния для передачи сигнала. С точки зрения качества, разницы между сетью GPON и IP-трафиком особой нет. Последний поступает по оптической линии, и уже в доме сигнал преобразовывается с помощью коммутатора, после чего идёт через витую пару в квартиру абонента. Длина кабеля обычно составляет 30-50 метров, в редких случаях доходит до 100. Такое расстояние не оказывает влияния на скорость передачи сигнала. Сам кабель можно напрямую подключить к компьютеру или любому роутеру — в этом случае нет таких сложностей, как с протоколами оборудования для GPON. Оборудование с аккумулятором исключает риск появления проблем со стабильным электропитанием. 

Для абонентов сложность представляет и сам оптический кабель, эксплуатация которого требует особых навыков. Самостоятельно увеличить длину и перенести оборудование в другое помещение будет очень сложно. Оптика достаточно деликатна и при сильных изгибах сигнал начинает отражаться или затухать. В худшем случае отражение сигнала может негативно повлиять сразу на всех абонентов сегмента сети. 

При этом оптический кабель сети не подходит для прямого подключения к телевизору, компьютеру или приставке. Оборудование может принимать только Ethernet или Wi-Fi сигнал. Для его преобразования из оптического кабеля используется специальный прибор. 

Рекламный трюк или польза? 

Исходя из этих моментов можно сделать вывод, что для клиентов операторов связи, проживающих в многоквартирных домах, технология GPON не даёт весомых преимуществ в сравнении с витой парой. Особенно это заметно в новых жилых комплексах, оснащённых удобными кабельными шахтами — этого требуют современные технические регламенты. 

При этом для операторов связи использование GPON в МКД может стать действительно выгодным, благодаря более дешёвому и простому созданию и обслуживанию сети.