Технология gpon: что это и как подключиться

Коротко о технологии FTTH

Оптоволоконные роутеры не нуждаются в промежуточном оборудовании для подключения к интернету. Оптоволокно заводится в квартиру и подсоединяется напрямую к маршрутизатору. Такая технология называется FTTH.

Оптический роутер, он же FTTH-роутер выглядит и работает как Ethernet-маршрутизатор. Устройство может подключаться к интернету привычным способом, по медному кабелю. Только WAN-порт у него комбинированный, называется SFP-разъём и предназначен для подключения как витой пары, так и оптоволоконного кабеля. 

В остальном всё устроено точно так же: после первичной настройки роутер получает интернет от провайдера и раздаёт его на устройства в квартире.

Самый крупный провайдер, предоставляющий подключение этой технологии, — «Ростелеком».

А что такое GPON?

10 лет назад скорость доступа в Интернет в нашем городе в среднем была 5-10 Мбит/сек. За это время технологии ушли далеко вперёд, а значит растут и потребности пользователей. Большое количество домашних гаджетов, цифровое телевидение в 4К, устройства умного дома — всё это требует всё более широкого канала в Интернет. По обычной витой паре это можно сделать, но есть ряд технических сложностей и ограничений. И вот тут вперёд шагнул GPON.  Как я сказал выше, технология «PON» — это пассивные оптические сети, а вот литера «G» означает, что скорость в этой сети уже измеряется в гигабитах. Так, например, в Москве уже достаточно давно Ростелеком и МГТС предлагают тарифы на 300, 500 и даже 1000 Мбит/с. И всё это за достаточно разумные деньги!

Схема построения сети GPON

Для общего понимания работы пассивных оптических сетей я покажу Вам простую схему построения сети GPON. Первым идёт станционный терминал OLT (Optical Line Terminal). Это отправная точка сети, которая подключена к коммутатору агрегации или опорному маршрутизатору оператора связи.

В зависимости от количества кластеров OLT может иметь разную портовую ёмкость. Как Вы видите — есть и крупные коммутаторы, на несколько плат, и помельче, вплоть до 4-8 портовых. Один порт станционного терминала может обслуживать до 128 абонентских ONT-терминалов.

Далее идут сплиттеры — SPL. Как правило они делятся на два каскада. Первый — это распределительный шкаф, который ставится на кластер, а второй — дроп-муфта. Да, белые и чёрные коробки, которые висят в частном секторе на столбах — это и есть дроп-муфты. Вот так они выглядят снаружи:

А внутри у него порты сплиттера второго каскада, в которые уже монтёры включают абонентские линии, идущие в дома с помощью специального дроп-кабеля.

На стороне абонента ставится оптическая розетка и в неё, с помощью специального патч-корда ШОС подключается оконечный ONT-терминал, который предоставляет провайдер в аренду или продаёт при заключении договора:

ONT-терминалы могут быть двух типов. Либо это так называемая PON-розетка, у которой всего пара LAN-портов, либо — полноценный оптический роутер с Wi-Fi. Так же, у терминала есть 2 режима работы:

• маршрутизатора
• прозрачный мост (bridge)

Прозрачный мост используется в том случае, когда за терминалом ставится WiFi-роутер и с него осуществляется подключение к Интернету. Подробнее про это я уже рассказывал здесь — ссылка.

Применение PON

Сегодня PON используется для реализации структур «оптическое волокно до здания» (FTTB), «волокно до жилища» (FTTH), «волокно до распределительной коробки» (FTTC), FTTx (Fiber-To-The-x) – «оптика до точки Х».
Структуры на базе PON очень разнородны и ориентированы на решение задач разного масштаба. Одни из них больше подходят для массового применения, другие — для корпоративных пользователей, эффективность некоторых особенно наглядно проявляется для крупных зданий, а иных — для отдельных строений в пригороде.

Главными преимуществами PON, по мнению специалистов, являются существенная экономия оптического волокна при эффективном использовании его ресурсов, двух-, трехкратное снижение стоимости кабельной инфраструктуры, повышение надежности вследствие применения пассивных промежуточных узлов и терминальности узлов пользователей (выход из строя такого узла не влияет на работу остальных), возможность предоставления различных услуг и простота наращивания числа абонентов. При относительно низкой стоимости электроники соответствующее решение зачастую оказывается предпочтительным для малого и среднего бизнеса.

На сегодняшний день существует множество примеров успешного построения масштабных коммерческих проектов на базе PON.

Технология PON свободна от многих недостатков Metro Ethernet и позволяет строить оптические сети до подъезда (FTTC) и даже до квартиры (FTTH). На первый взгляд, PON значительно дороже Metro Ethernet, однако с учетом операционных затрат PON более эффективен в среднесрочном периоде (3 – 5 лет). В сегменте FTTC/FTTH наиболее экономичным является EPON, наиболее перспективным – GPON

Настройка роутера GPON на примере роутера от МГТС

Одним из провайдеров в Москве, который поставляет интернет по технологии GPON, является МГТС. Рассмотрим далее настройку оптического терминала с функциями роутера, который предоставляет своим пользователем эта компания. Название модели — SERCOMM RV6688BCM.

Подключение, вход в настройки

Для начала нужно подключить компьютер к терминалу и войти в веб-оболочку с настройками устройства:

1. Так как, скорее всего, кабель провайдера уже вставлен в ваш терминал (его устанавливает специалист провайдера), вам нужно взять кабель Ethernet, который идёт в комплекте с терминалом, и подключить его к терминалу одним концом и вторым — к компьютеру.

2. Откройте обозреватель и в строчке навигации сверху впишите адрес 191.168.1.254. Именно по такому адресу находятся обычно настройки оптических терминалов. Если сталкивались с настройкой обычного роутера, скорее всего, вы помните, что адрес настроек был немного другим: вместо 254 был 0 или 1.
3. В меню для входа впишите admin в два поля — в качестве и логина, и пароля.

4. Если не получается войти, используйте другие комбинации — mgts и mtsoao в качестве логина и пароля соответственно. В итоге вы должны оказаться на главной странице веб-оболочки — с информацией по подключению и терминалу.

Настройка беспроводных точек и установка паролей

Теперь переходим непосредственно к самой настройке:

1. Перейдите во вкладку «Настройка». Раскройте второй пункт «Беспроводная сеть». В первом разделе с основными параметрами сети поставьте птичку рядом с пунктом об активации «Вай-Фая».

2. Теперь напишите название сети. В режиме работы укажите лучше сразу все стандарты сети b, g, n. В канале поставьте автоматическое определение, если только поблизости у вас нет много сетей «Вай-Фай» — в таком случае нужно будет выбирать канал самостоятельно (самый свободный) опытным путём.

3. Поставьте птичку Broadcast SSID.
4. При необходимости смените уровень сигнала и уберите ограничения на подключение.

5. В блоке с гостевыми точками при необходимости активируйте отдельные гостевые локальные сети для вашего SSID и поставьте нужные ограничения. Щёлкните по «Сохранить».

6. Перейдите в раздел «Безопасность». В первом меню выберите свою точку доступа. Поставьте защиту WPA2 PSK и вбейте сложный пароль. Обязательно сохранитесь после этого.

Проброс портов

Если вам нужно сделать перенаправление портов, сделайте следующее:

1. Перейдите в раздел NAT. Нам нужен первый пункт Port Mapping.
2. В первом выпадающем меню выберите нужное приложение. Если его нет в перечне, переходите к его самостоятельной настройке — щёлкните по клавише ниже «Задать сервис юзера».

3. Укажите хост LAN из перечня клиентов. Если ваш сервер ещё не включён в локальную сеть, самостоятельно вбейте последний октет адреса IP, который нужно зафиксировать за данным сервером.

4. Кликните по клавише «Добавить». В итоге вы должны увидеть новую группу записей в таблице.
5. Щёлкните по «Сохранить», а затем по «Применить», чтобы все изменения вступили в силу.
6. Если в будущем заходите удалить запись, выберите «Очистить список» и отметьте номер записи. Щёлкните по кнопке «Очистить». После этого не забудьте кликнуть по «Сохранить», а затем по «Применить».

Смена пароля админа

Сразу после настройки или до неё рекомендуется поставить новый пароль на учётную запись настроек вашего роутера МГТС. Для это сделайте следующее:

1. Перейдите на последнюю вкладку «Обслуживание».
2. Щёлкните по первому пункту для изменения кода безопасности.

3. В профиле напишите название аккаунта (можно оставить Administrator). Теперь два раза вбейте новую комбинацию в строчках для пароля. Сохраните обязательно изменения.

Личная жизнь

Пон не любит распространяться о своей личной жизни на публику. Ему часто присваивают роль избранника той самой актрисы, с которой он снимался дважды. Однако сам парень ни разу не подтверждал действительности своих отношений с Буа Налиптин.

В одном из недавних интервью актер успокоил своих неугомонных поклонниц, признавшись, что на данный момент его сердце свободно.

Вместе с тем Пон подметил, что не желает погружать себя в серьезные отношения, так как стремится достичь более серьезного успеха в кинематографе.

В сети есть несколько аккаунтов, посвященных этой паре

Сейчас мы можем не сомневаться, что у молодого человека действительно получится стать всемирно известным актером. Приняв участие в считаном количестве картин, он заявил о себе, как о весьма перспективном актере, способном искреннее передать чувства и переживания своего героя.

Понятие оптоволоконных сетей

Если говорить о технологии xPON, то можно дать этому понятию следующее определение: это семейство технологий на основе PON, которые обеспечивают  широкополосной мультисервисный доступ через оптоволоконные кабели.

Под термином xPON объединены несколько разновидностей (GPON, GEPON, BPON, EPON и другие). Принцип их работы един, а вот мощность, скорость передачи и оборудование отличаются. Построение любой сети имеет отличительные особенности от известных и привычных медных кабелей.

Принципы построения сети PON

Что такого особенного в построении этого типа сеток? Они создаются по определенной схеме. В упрощенном виде она выглядит следующим образом:

• абонентский узел (ONT, ONU), который оборудован всем необходимым для приема и передачи  по оптоволокну;
• оптический распределительный шкаф (ОРШ), который устанавливают непосредственно в обслуживаемом здании;
• розетка, к которой подключается специальный ONT-модем, общий для работы со всей техникой.

То есть, в абонентском узле (например, в Ростелекоме), устанавливается необходимое оборудование, обеспечивающее прием-передачу звука, видео, интернет-сигнала по оптоволоконным кабелям. От него прокладываются сети, которые могут быть разной конфигурации:

• точка-доступ;
• кольцо;
• дерево (с пассивными или активными узлами).

Оптоволоконные кабели протягиваются к зданиям (домам, офисам) и фиксируются в ОРШ. Шкафы обычно устанавливаются в подвалах, а от них каждому абоненту проводится собственное волокно. Оно выводится непосредственно в квартиру (офис или другое помещение) абонента и фиксируется в розетке.

К розетке подключается единственный прибор – модем  ONT, а уже к нему – вся техника, которая будет работать за счет сигналов, передаваемых от абонентского узла по личной линии непосредственно к абоненту.

Вот что такое технология xPON, если рассматривать ее упрощенно. При построении мультиполостных сетей применяются различные технологии. Например, используется система vdsl fttx. Это также общее название для группы FTTx в построении оптических сетей xPON. Fiber To The фактически обозначает оптоволокно, а х – конкретную точку доступа.

Что это значит? Всего лишь конкретизация маршрута передачи:

• FTTH (последняя буква — Home) – оптоволоконный кабель заводится прямо в дом или квартиру;
• FTTB (В — Building) –  до здания, а далее распределяется по квартирам другими техническими способами;
• FTTN (N-  Node) – сигнал распределяется на сетевом узле.
• FTTD/S (D – Desktop, S – Subscriber, подписчик) – сигнал непосредственно в комнату пользователя.

Теоретическую схему применения технологии xPON мы рассмотрели, а вот что дает использование оптической линии на практике? Как и все способы передачи, мультисервисный доступ через оптоволокно имеет свои преимущества и недостатки.

Тарифы GPON от Ростелеком

Тарифы с технологией GPON от Ростелекома различаются в каждом городе. В некоторых городах максимальная скорость даже на самом дорогом тарифном плане не превысит 200 Мбит/с. А, например, в Москве или других миллионниках этот показатель увеличивается до 500 или 890 Мбит/с. Рассмотрим несколько наиболее популярных предложений по всей стране:

• «Технологии развлечения» — 800 рублей в месяц:
  • скорость подключения 200 Мбит/c;
  • доступ к видеосервису Wink (227 каналов, 5000 фильмов и сериалов);
  • приставка для телевидения;
  • акция «Максимальный доступ»;
• «Технологии без границ+» — 1150 рублей в месяц:
  • скорость подключения 500 Мбит/с;
  • доступ к видеосервису Wink (227 каналов, 5000 фильмов и сериалов);
  • мобильная связь, 5 сим-карт;
  • платное оборудование (50 руб/мес за роутер, 30 руб/мес за приставку);
  • акция «Максимальный доступ».
• «2 в 1 Игровой Турбо» — 1100 рублей в месяц;
  • скорость подключения 890 Мбит/с;
  • доступ к видеосервису Wink (227 каналов, 5000 фильмов и сериалов);
  • игровые опции;
  • платное оборудование (10 руб/мес за роутер, 10 руб/мес за приставку).

При желании в каждый тариф можно добавить домашний телефон, видеонаблюдение, антивирус и много других полезных опций за дополнительную плату. Более подробные тарифы GPON Ростелеком в вашем городе рекомендуется уточнять на официальном сайте провайдера. Там всегда содержится актуальная информация и есть возможность оставить заявку.

Приложение

Ниже приведены примеры схем доставки данных и услуг в сетях PON, а также основные характеристики этих сетей.

Рис. 22. Пример сети предоставления услуг с привлечением технологии PON

Рис. 23. Схема доставки видеоданных (EDFA — Erbium Doped Fibre Amplifier)

Таблица 1. Стандартизация B-PON (Broad_Band PON) в G.983

Таблица 2. Характерные времена в EPON

Таблица 3.
GSR-спецификация

Таблица 4. Параметры по умолчанию

В июле 2007 года выпущен документ RFC-4837, который определяет специфические структуры и атрибуты MIB, соответствующие сетям EPON, которые ориентированы на стек протоколов ТСР/IP.

Компания Nokia разработала оборудование для пассивных лоакльных оптических сетей, предназначенных для использования в медицинских учреждениях (см. «Nokia Passive Optical LAN for hospitals, clinics and healthcare facilities«, Nokia). Практическое использование показало, что применение PON позволяет сэкономить до 50% средств по сранению с сетью на основе Ethernet (POL — Passive Optical LAN).

Рис. 24. Сравнение традиционных и PON-технологий

Ссылки

1. Lightware Russian edition, N2,2004 год, «Пассивные оптические сети PON Часть 2. Ethernet на первой миле», И.И.
   Петренко, Р.Р. Убайдуллаев, к.ф.-м.н
2. IEEE, IEEE Std 802.3, «Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical
   Layer Specifications,» March 2002.
3. IEEE 802.3ah OAM Helps Bridge
   Ethernet Management Gap
4. Ethernet Passive Optical Network (EPON)) (56 стр)
5. S. Clavenna, “Metro Optical Ethernet,” Lightreading (www.lightreading.com), November 2000.
6. Supporting differentiated classes of service in
   Ethernet passive optical networks, Glen Kramer, Biswanath Mukherjee, Sudhir Dixit and Yinghua Ye
7. RFC-4837. Managed Objects of Ethernet Passive Optical Networks (EPON). L.Khermosh. July 2007.
8. On Configuring Logical Links in EPON
9. Delivering E1 G.703 and PRI services over FTTH/B GEPON networks
10. Joint ITU-T/IEEE Workshop on Carrier=Class Ethernet (From 1 to 10 Gb/s in five years — The EPON Story),
    Geneva, May 2007

Что такое PON-розетка и зачем она нужна

Я не знаю с чьей лёгкой руки оптический терминал назвали PON-розеткой. Это не совсем верно. Дело в том, что существуют специальные оптические розетки, в которые заводят дроп-кабель с волокном и приваривают к нему SC-коннектор.  И никакой «умной» начинки внутри нет — чистая физика. Выглядят они вот так:

А вот то, что любят называть как PON-розетка — это совсем не розетка, а полноценный абонентский терминал ONT ONU. Его правильнее было бы назвать «оптический модем», но это название как-то не прижилось. Внутри этой маленькой коробочки спрятан микрокомпьютер-роутер, а так же трансивер, для работы с оптическим волокном. С «другой стороны» для подключения к локальной сети есть два LAN-порта и разъём для телефонного аппарата.

Сейчас непосредственно у Ростелекома эти устройства представляют собой уровень Low-cost и на первый план вышли абонентские терминалы с Wi-Fi. И совершенно незаслуженно, на мой взгляд. Многие зарубежные провайдеры наоборот ушли от этой практики именно в сторону установки PON-розеток. Почему? А потому, что это более гибкое решение!

Актуальный список моделей оптических терминалов Ростелеком вы можете здесь — ссылка. Описание, фото и прошивки для всех моделей ONT ONU устройств провайдера.

Основные преимущества «умной» PON-розетки:

У этого класса устройств доступа есть ряд значительных преимуществ, благодаря которым именно их предпочитают «продвинутые» пользователи:

• Возможность абоненту подключить свой роутер и даже MESH-систему;
• Клиент может самостоятельно управлять своей сетью. Во некоторых филиалах Ростелеком (да и у многих других провайдеров) доступ к настройкам терминала закрыт от пользователя, а потому доступ к управлению собственной локалкой заблокирован. Даже пароль на WiFi просто так не поменяешь;
• Компактность и возможность монтажа в любом месте. Обычно такой терминал располагают в щитке около входной двери в квартиру или дом, а дальше уже через скрытую проводку подключают роутер, находящийся дальше в помещении.
• Оптическая Интернет-розетка — это отличное решение для подключения видеонаблюдения на различных объектах;
• Низкая цена. На Авито Huawei HG8120H можно купить за 200-300 рублей.

Схема подключения оптической Интернет-розетки Ростелеком

Теперь подробнее остановлюсь на схеме подключения PON-розетки к домашней локальной сети. Исходя из личного опыта, лучшая схема подключения к сети GPON выглядит так:

То есть инсталятор ставит PON-розетку Ростелеком или другого провайдера в Вашем жилище и настраивает её в режим прозрачного моста. То есть превращаем ONT-терминал по-сути в оптический медиаконвертер. Если у Вас подключено ещё и цифровое телевидение, то второй LAN-порт настраивается под STB-приставку. Ну а дальше подключаем свой роутер или MESH-систему и настраиваем всё это уже как нам нужно.

Тут многие спросят — а зачем? Ведь есть оптические роутеры с Вай-Фаем! Да, есть. Вот только из тех двух десятков подобных устройств, которые ставят провайдеры более-менее нормальная зона покрытия только у Huawei Game RT-X за 9000 рублей. У многих ещё и скорость и стабильность тоже оставляет желать лучшего.

Здесь же Вы ставите тот роутер, который устроит Вас по стоимости и по качеству работы. Такая схема удобна не только для частных домов или больших квартир. Нужно подключить к Интернету целое здание? Не вопрос! Монтируем MESH-систему с бесшовным роумингом и подключаем его к PON-розетке.

Кстати,  если Вам нужна скорость доступа в Интернет выше 100 Мегабит в секунду — можно купить ONT-терминал c гигабитным LAN-портом вроде Huawei HG8310H и разогнаться по-максимуму!

Наша справка: как работает оптоволоконный интернет

Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, по которой информация передаётся не в виде электрических импульсов, а как луч света. Преимущество такого метода в устойчивости к помехам. На электрический кабель воздействуют радиоволны, наводки от других проводов и электроприборов, магнитные поля, что приводит к потере сигнала на больших расстояниях. Оптоволокно лишено подобных недостатков. Луч света без потерь преодолевает десятки километров. За счёт этого увеличивается пропускная способность линии и скорость обмена данными. Также к оптическому кабелю невозможно несанкционированно подключиться и считать информацию.

Идея передачи данных по оптическому проводу не нова. Первые опыты в этом направлении ставились больше ста лет назад. Начиная с 1970-х годов, оптоволокно используют для прокладки линий связи между государствами.

Однако несовершенство и высокая стоимость оборудования для оптоволоконного интернета не давали внедрять его массово. Провайдеры использовали оптику только на магистральных линиях. Затем стали доводить до дома. А там разводка делалась витой парой. Потом оптоволокно стали заводить в квартиры, но для того, чтобы пользоваться интернетом, приходилось покупать или арендовать у провайдера дорогой терминал, преобразовывающий световые импульсы в электрические.

Статья помоглаНе помогла

Волокно в помещение

Пассивные оптические сети не используют компоненты с электропитанием для разделения сигнала. Вместо этого сигнал распределяется с помощью светоделителей . Каждый разветвитель обычно разделяет сигнал от одного волокна на 16, 32 или до 256 волокон, в зависимости от производителя, и несколько разветвителей могут быть объединены в одном шкафу. Делитель луча не может обеспечивать возможности переключения или буферизации и не использует никаких источников питания; Полученное соединение называется . Для такого соединения терминалы оптической сети на стороне клиента должны выполнять некоторые специальные функции, которые в противном случае не потребовались бы. Например, из-за отсутствия переключения каждый сигнал, покидающий центральный офис, должен транслироваться всем пользователям, обслуживаемым этим сплиттером (включая тех, для кого сигнал не предназначен). Следовательно, именно оптический сетевой терминал должен отфильтровать любые сигналы, предназначенные для других клиентов.

Кроме того, поскольку разделители не имеют буферизации, каждый отдельный терминал оптической сети должен быть скоординирован в схеме мультиплексирования , чтобы предотвратить конфликты сигналов, отправляемых клиентами, друг с другом. Два типа мультиплексирования возможно для достижения этой цели: длина волны мультиплексирования с разделением и мультиплексирование с разделением по времени . Благодаря мультиплексированию с разделением по длине волны каждый клиент передает свой сигнал, используя уникальную длину волны. При использовании мультиплексирования с временным разделением каналов (TDM) клиенты «по очереди» передают информацию. Оборудование TDM находится на рынке дольше всего. Поскольку не существует единого определения «оборудования WDM-PON», различные поставщики заявляют, что выпустили «первое» оборудование WDM-PON, но нет единого мнения о том, какой продукт был «первым» продуктом WDM-PON на рынке.

Пассивные оптические сети имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с активными сетями. Они избегают сложностей, связанных с поддержанием работы электронного оборудования на открытом воздухе. Они также позволяют вести аналоговое вещание, что может упростить доставку аналогового телевидения . Однако, поскольку каждый сигнал должен быть передан всем, кого обслуживает разветвитель (а не только одному коммутационному устройству), центральный офис должен быть оборудован особенно мощным передающим оборудованием, называемым оптическим линейным терминалом (OLT). Кроме того, поскольку терминал оптической сети каждого клиента должен передавать данные на всем пути к центральному офису (а не только к ближайшему коммутационному устройству), потребуются расширители досягаемости для достижения расстояния от центрального офиса, которое возможно с использованием активных оптических устройств на базе внешнего предприятия. сети.

Оптические распределительные сети также могут быть спроектированы в топологии « точка-точка », где разветвители и / или активные сети расположены в центральном офисе, что позволяет подключать пользователей к любой сети, которая требуется от оптического распределительного фрейма .

Минусы GPON

Как и у любой другой технологии, у GPON есть и недостатки. А именно:

• отсутствие тарифных планов, которые могли бы раскрыть полный потенциал используемого стандарта;
• далеко не везде реализована данная технология. Встречаются ситуации, когда клиент вынужден оплатить подключение дома к такой сети;
• необходимо взять в аренду или приобрести специальный терминал, так как оптоволоконный кабель нельзя подключить напрямую к одному из устройств;
• кабель довольно хрупкий и может легко испортиться при механическом воздействии (например, изгибах);
• подключение в частном секторе практически невозможно.