Технология активных оптических сетей fttb. Проектирование сети широкополосного доступа и технологии FTTB и PON. Схема организации связи для технологии FTTХ

Технология подключения Интернета FTTB в настоящее время наиболее распространенная в мире. В начале 2000-х годов она сделала переворот в сфере предоставления провайдерских услуг и остается наиболее востребованной за счет своей простоты и надежности. Но у такого подключения есть ограничения и недостатки, которые также надо учитывать при подключении к сети.

Что значит FTTB?

Предоставление провайдером Интернета по технологии FTTB подразумевает всегда подключение многоквартирного дома. На английском языке аббревиатура расшифровывается как “Fiber to the building” - дословно “Оптическое волокно в дом”. Это одна из вариаций использования технологии FTTx, где “Х” может означать как крупный распределительный узел целого района, так и отдельное конечное устройство, например, домашний компьютер.

Если при заключении договора с провайдером, упоминается FTTB, это значит, что к дому проводится оптоволоконный кабель. Затем он подключается к распределительному узлу в подвале или на крыше здания, а уже к квартирам прокладываются медные витые пары, которые подключаются напрямую к компьютеру или к маршрутизатору, позволяющему распределить доступ к Интернету сразу на несколько устройств.

Внимание! Внешне подключение будет выглядеть как обычное проведение кабеля из подъезда в квартиру без установки модема. Только шнур и все.

Что дает использование FTTx?

Эта технология используется всеми провайдерами, предоставляющими услуги в многоквартирных домах: “Билайн”, “Ростелеком”, “МТС”, “Зеленая Точка” и другие. Главным отличительным признаком, что будет использоваться FTTB всегда служат красивые предложения:

  • скорость до 100 Мбит/сек, позволяющая скачивать фильмы за считанные минуты и участвовать в онлайн-конференциях и играть по сети;
  • безлимитный Интернет, без ограничений на объем трафика;
  • возможность подключения цифрового телевидения и IP-телефонии через 1 кабель.

Все эти возможности появились именно благодаря использованию оптического волокна по технологии FTTB в качестве основы для предоставления доступа к сети.

Что было раньше?

Схема подключения по технологии FTTB получила широкое распространение не просто так. Те, кто пользовался Интернетом еще в прошлом тысячелетии помнят, что доступ был ограниченным, а скорость очень низкой. К тому же подсоединялся шнур через телефон, что создавало дополнительные ограничения.

Это все признаки использования ADSL (“асимметричной цифровой абонентской линии”). С технической точки зрения разница заключалась в материалах для шнура, через который и передаются сигналы. Раньше вместо оптического волокна для этой цели использовалась медь. Это хороший материал, но у него есть несколько существенных ограничений:

  1. Скорость передачи сигнала. В отличие от современной оптоволоконной схемы ADSL предоставляла только трафик на скорости до 24 Мбит/сек. Но это в идеальных условиях, а фактически - в несколько раз ниже.
  2. Асимметричность передачи информации. 24 Мбит/сек - это для скачивания файлов. А загрузка информации в сеть происходила в 8 раз медленнее.
  3. Помехи. Непогода, излучение от аппаратуры или линий ЛЭП постоянно приводило к перебоям со связью.
  4. Однопоточность. Одновременно пользоваться телефоном и Интернетом было невозможно. О возможности просмотра телепередач никто и не задумывался.

Оптический кабель лишен этих недостатков и, к тому же, дешевле в производстве. Поэтому постепенно он вытеснил своего предшественника.

Какие ограничения у оптоволокна

Учитывая, чем отличаются технологии ADSL и FTTB, неудивительно, что отказ от меди обеспечил больше возможностей для доступа к сети и стал основой развития для фирм-провайдеров.

Но у существующей на данный момент системы также есть несколько недостатков, которые ограничивают ее распространение:

  1. Цена. Провести оптоволоконный кабель к дому и установить распределительный узел стоит денег. Поэтому частный сектор и районы удаленные от центра города, а также села остаются без проводного Интернета.
  2. Скорость. Оптоволокно способно передавать информацию со скоростью в 1 Гбит/сек, но схема распределения кабелей из витой пары уменьшает ее в 10 раз.
  3. Потоки. Интернет, ТВ и телефония - это предел технологии подключения FTTB. Подключить к одному шнуру другие системы уже невозможно и необходимо проводить отдельную линию.

Жителям городов недостатки технологии FTTB редко доставляют неудобства. А все достоинства такого подключения позволяют существующей схеме успешно конкурировать с другими видами связи, в том числе и беспроводной.

Что изменится в будущем

На данный момент крупные провайдеры уже предлагают потребителям новые услуги, которые предоставляются не благодаря FTTB, а по технологии PON (“пассивной оптоволоконной сети”). Принципиальная разница между этими схемами только в отказе от медной витой пары. Это позволяет избавиться от распределительного узла и провести оптоволокно напрямую в отдельный дом или квартиру.

Важно! PON и GPON - одно и то же. Буква “G” только подчеркивает возможность оптоволокна передавать информацию со скоростью в 1 Гбит/сек для привлечения клиентов.

При сравнении подключения по технологии FTTB и GPON разница заключается не только в высокой скорости. Есть и другие важные преимущества пассивной оптоволоконной сети:

  1. Наличие модема. Если сейчас для ремонта узла требуется вскрывать щиток, расположенный на лестничной клетке или в подвале, то новая схема позволяет провести все необходимые процедуры не выходя из дома, консультируясь по телефону со службой поддержки.
  2. Возможность точечного подключения. PON дает реальную возможность достаточно дешево провести проводной Интернет в частном секторе.
  3. Многопоточность. К пассивной оптоволоконной сети можно подключить одновременно гораздо больше систем.

Но все возможности GPON еще не настолько востребованы клиентами, а 100 Мбит/сек вполне достаточно среднестатистическому пользователю. Поэтому в ближайшие годы провайдеры будут продолжать использование технологии FTTB для обслуживания населения.

Современный офис немыслим без компьютера. Неуклонно увеличивается и число домашних пользователей. Все это приводит к серьезному повышению спроса на услуги передачи данных: доступ в Интернет, выделенные каналы, виртуальные сети и т.п. Наиболее перспективной интернет-технологией, можно сказать, технологией завтрашнего дня являются волоконно-оптические сети, контуры развития которых вырисовываются уже сегодня. Речь идет о технологии FTTx, развитие которой уже находится на повестке дня, являющейся общим названием для двух видов доступа - Fiber To The Home (FTTH - волоконно-оптический кабель в дом) и Fiber To The Building (FTTB) (оптоволоконный кабель в здание; подразумевается многоквартирный дом или офис).

Семейство технологии FTTx

В семейство FTTx на сегодняшний день входят несколько различных подвидов:

FTTN (Fiber to the Node) - оптика до сетевого узла (обычно это городская или районная станция или узел связи);
FTTC (Fiber to the Curb) - оптическое волокно до микрорайона, квартала или группы домов (это вид технологии доступа используется для строительства подстанций связи - так называемых выносов);
FTTB (Fiber to the Building) - волокно до здания (начиная с середины 2000-х по этой технологии подключают все многоэтажные и многоквартирные дома);
FTTH (Fiber to the Home) - оптоволокно до жилища (самая свежая и прогрессивная из архитектур, котоая только-только набирает обороты. Волокно заводится прямо в квартиру или частный дом).
Простыми словами, этим подвиды отличаются по сути тем, насколько близко к пользователю канала связи подходит оптическое волокно провайдера.

Самая популярная технология - FTTB

Современная технология доступа в Интернет - FTTB - расшифровывается как "Fiber to the Building", то есть в переводе на русский: «оптический кабель до дома, строения». Понятие ФТТБ описывает общий подход к организации кабельной инфраструктуры на сети доступа. Согласно ей, от центрального узла оператора связи до определённого объекта (как правило, многоквартирный дом или офисное здание) идёт оптический кабель. Он включается в многопортовый коммутатор. Ну а дальше уже идёт разводка до абонента с использованием обычной медной витой пары. На момент написания статьи, технология доступа FTTBв разы быстрее и надёжнее по сравнению с современными технологиями и широкополосного доступа, в том числе и 3G/4G/LTE. так же нельзя не отметить возможность модернизации построенной сети для поддержки скорость доступа до 1Gb/s и 10 GB/s за счёт замены коммутаторов и конечного оборудования. При этом, как правило, построенную оптическую инфраструктуру и домовую распределительную сеть менять нет необходимости. Благодаря развитию технологии FTTB появилась возможность значительно расширить спектр предоставляемых абоненту услуг, в том числе:

Доступ в Интернет (со скоростью до 100 Мбит/с);
- IPTV (просмотр не менее 100 каналов MPEG2, MPEG4), HD, VoD);
- VoIP (для ряда пользователей)

FTTB предполагает как кольцевую модель распределения коммутаторов, так и модель "звезда", когда коммутаторы подключаются лучами к агрегаторам, что позволяет построить высокопроизводительную сеть, которая к тому же будет масштабируемой, гибкой, безопасной и выгодной по затратам.

Что дает абонентам технология FTTx?

Надежная и качественная связь .
На работу канала, организованного по технологии доступа FTTx не влияют погодные условия, сторонние ЭМ-помехи, нет обрывов и не падает скорость. Если на кабеле нет повреждений, то на конце Вы всегда получите именно ту скорость,что заявлена в тарифе.
Высокая скорость доступа в Интернет . Использование особенностей технологии доступа FTTx позволяет простым абонентам пользоваться скоростями до 100 Мбит/с., а в некоторых случаях и до 1 Гбит/с, а так же даёт возмоджность в разы увеличить объем передаваемой информации. Скорость подключения в данном случае ограничивается только тарифным планом и скоростью локальной сети внутри помещения или здания.
Симметричный канал . Если Вы пользовались когда-нибудь ADSL-доступом, то знаете, что скорость исходящего канала намного ниже скорости входящего. Иногда это может быть очень критичный момент, особенно при работе файлообменных сетей при передаче файлов больщого размера. Симметричный канал FTTx предполагает одинаковую высокую скорость для исходящего и входящего каналов. Такая особенность позволяет простым пользователям размещать у себя дома игровые и веб-сервера.

Подключение нескольких услуг связи сразу по одному кабелю . Это так называемый "Tripple Play", то есть Вы можете при желании подключить на одну линию разом 3 услуги: интернет, телефонию и интерактивное цифровое телевидения. При этом, правда, подключение специального устройства доступа - роутера - считается обязательным условием. Маршрутизатор должен поддерживать технологию разделения VLAN по портам (Пример: Zyxel Keenetic, D-link DIR-300, Sagemcom 2804, 3804).

В чём преимущество технологии FTTx перед технологией xDSL

Оптический кабель выгодно отличается тем, что позволяет подключать всего по одному кабелю сразу интернет, телефон и кабельное телевидение: пропускная способность оптического кабеля свободно справляется с такой нагрузкой.

FTTB - Fiber To The Building

Технология FTTB .

См. на странице:

Технология FTTB . Гибридные оптико-коаксиальные сети (HFC – Hybrid Fiber Coax) строятся по трем основным технологиям (рис.1):

  • FTTH (Fiber To Home) – оптика до дома.
  • FTTB (Fiber To Building) – оптика до здания (строения). Иногда можно видеть и слово Block – блок. Это означает, что оптика доведена до жилищного блока.
  • FTTC (Fiber To Carb) – оптика до группы домов.

Если FTTH является перспективной, но относительно дорогостоящей технологией, то FTTB является “оптимальной” технологией, наиболее удобной для российских городов среднего и большого размеров.

Что же обычно понимают под FTTB технологией? Под такой технологией понимают относительно глубокое проникновение оптики до абонента, т.е. работу оптического узла (ОУ) в среднем на 100…250 абонентов (например, 9…12-ти этажный дом на 4…6 подъездов). При этом после ОУ каскадно включается обычно не более одного коаксиального усилителя (рис.2).

Особенностями технологии FTTB являются:

  • Повышенная надежность. Как известно из практики, наибольшее число отказов приходится именно не на ВОЛС, а на коаксиальные сети. Ввиду наличия каскадно включенного не более одного усилителя (например, усилитель на подъезд), вероятность отказа является низкой.

  • Простота построения параллельных цифровых сетей является наиважнейшим достоинством FTTB технологии. При этом под параллельную цифровую сеть выделяется отдельное оптическое волокно (вместо жилы под реверсный канал).

  • Снижение шумов ингрессии достигается за счет малого числа абонентов, подключаемых к одному ОУ. Более того, при использовании коллективных кабельных модемов (СМ), шумы ингрессии (основные источники шумов в реверсном канале), исходящие от абонентов, фактически исключаются, т.к. СМ включается на входе домового усилителя, в составе которого отсутствует усилитель реверсного канала.

  • Более высокие скорости цифровых потоков в реверсном направлении при неизменном числе частотных каналов обязаны исключительно числу upstream-приемников (приемники реверсного направления), устанавливаемых в составе головной станции кабельных модемов (CMTS). Увеличение числа upstream-приемников (следовательно, и увеличение суммарных скоростей в реверсном направлении) при сохранении отношения несущая/шум (C/N) стало возможным благодаря снижению числа абонентов, нагружаемых на один ОУ.

  • Простота реализации новых цифровых технологий , накладываемых на уже существующие FTTВ сети. Классическим примером может служить новая перспективная технология EttH (Ethernet to the Home), разработанная компанией Teleste (Финляндия) и получающая все большее и большее распространение по всему миру. На рис.3А представлен фрагмент решения под названием Ethernet over Coaxial (EoC), которое обеспечивает доставку кадров Ethernet по коаксиальному телевизионному кабелю домовых распределительных сетей. Решение EoC не требует прокладки дополнительного кабеля, например UTP, и обеспечивает доступ к Ethernet сети на абонентской розетке, подключенной к коаксиальному кабелю оператора КТВ. Кстати, технология EttH от компании Teleste, позволяет и операторам FTTC сетей обойтись без прокладки ВОЛС до дома при строительстве Ethernet сетей. На рис. 3Б представлена схема решения Virtual Fiber («виртуальное волокно»), обеспечивающая доставку Ethernet (100Мбит/с) по существующим сетям кабельного телевидения. Более того «виртуальное волокно» может работать в сетях КТВ параллельно с Docsis.

  • Возможность использования экономичных ОУ достигается за счет того простого факта, что вслед за ОУ устанавливается мощный домовой усилитель, следовательно, к выходному каскаду ОУ (а именно величиной его максимального выходного уровня и определяется ценовая политика ОУ) не предъявляется жестких требований как по коэффициенту усиления, так и по выходному уровню.

  • Работа при низких входных оптических мощностях достигается благодаря тому факту, что последующий домовой усилитель фактически не вносит вклада в снижение S/N из-за его высокого выходного уровня. Именно работа при низких входных оптических мощностях допускает использование малого числа оптических передатчиков (следовательно, уменьшается стоимость ВОЛС в целом) при большом числе ОУ.

Таким образом, можно смело утверждать, что именно FTTB технология HFC сети является наиболее выгодной для российских условий эксплуатации как с точки зрения ценовой политики, так и с точки зрения реализации высоких технических параметров.

В наших обзорах мы уже успели рассмотреть десятки и сотни тарифов для доступа в интернет. Мы объяли почти все российские регионы и крупные города. Поговорили о технологиях доступа, но не раскрыли эту тему на все 100%. В этом обзоре мы исправляем ситуацию, рассказывая о FTTx. Технология FTTx Ростелеком – это скоростное подключение к интернету посредством оптического волокна. Давайте посмотрим, как она работает и какие возможности сулит абонентам.

Долгое время Ростелеком продвигал технологию ADSL. После тормозного Dial-Up с занятой голосовой линией, ADSL был глотком свежего воздуха. Технология позволяла и до сих пор позволяет получать скорость до 24 Мбит/сек. Но это лишь на скачивания – отдача у ADSL слабая и не превышает 0,3 Мбит. Хотя при использовании некоторых стандартов достигаются показатели до 3,5 Мбит/сек. На практике этого почти не видно.

ADSL требует самой простой телефонной линии с сопротивлением не более 900 Ом. То есть длина проводников играет решающую роль. Линия должна быть хорошей, с сопротивлением между жилами не менее 100 МОм. Также существуют требования к ёмкости всего телефонного шлейфа. Столь идеальные линии существуют, но их мало. Поэтому максимальная скорость будет только у тех, кто проживает в непосредственной близости от телефонной станции. Расстояние в 5-6 км для телефонной линии с ADSL считается предельным, скорость доступа падает до 2-3 Мбит/сек.

Что изменилось с приходом оптики

Технология FTTB и технология FTTx – это почти одно и то же. Латинская буква B расшифровывается как Building (здание). Полная расшифровка аббревиатуры FTTB – Fiber-To-The-Building. То есть оптический кабель до здания. В случае с FTTx – оптический кабель до точки X. Где X – это может быть здание, подъезд, локальный узел связи.

Оптический кабель – идеальное средство связи. Потери в нём минимальные, скорость составляет до нескольких Гбит/сек. Сегодня существуют технологии, позволяющие провести оптоволокно в каждый дом. Но результатом становится высокая стоимость подключения. Ситуацию исправила технология от Ростелекома GPON – пассивная оптика в каждую квартиру. Она способна обеспечить скорость до 1 Гбит/сек для каждого абонента.

Вернёмся к Ростелеком FTTB (она же FTTx). Схема постройки сети в этом случае такова:

  • Скоростной оптический кабель доходит до установленного в подвале или на чердаке (верхнем этаже) домового узла связи.
  • По подъезду прокладывается витая пара – есть возможность завести его в каждую квартиру.
  • Витая пара подключается напрямую к абонентскому оборудованию – это компьютер или роутер.

Если порты на домовом узле связи гигабитные, каждый абонент сможет получить скорость до 1 Гбит/сек. На практике цифры в разы меньше, тарифы Ростелекома не дают выше 200-250 Мбит/сек. Конечные значения зависят от региона подключения.

Есть информация, что для некоторых абонентов Ростелеком может предложить индивидуальные тарифы со скоростью до 1 Гбит/сек – этот момент нужно уточнять в офисах.

На самом деле, тех же 100 Мбит/сек на FTTx хватает за глаза. Фильмы скачиваются за 15-20 минут – за это время можно подогреть чай или заказать пиццу. Более мелкие файлы скачиваются за секунды. При этом технология не требует никакого модема. Специалисты Ростелекома подключат кабель к сетевой карте вашего ПК, и готово – у вас дома есть широкополосный интернет. Если интернет нужен на нескольких устройствах, используйте маршрутизатор (роутер).

Настраиваем соединение

Настройка роутера Ростелеком FTTx заключается в создании PPPoE-соединения. Абоненту выдаётся карточка с логином и паролем – эти данные потребуются для авторизации. Далее заходим в настройки роутера, создаём PPPoE-подключение, даём ему произвольное имя, вписываем логин и пароль. Перезагружаем маршрутизатор, наблюдаем за индикатором интернета – он должен загореться и мигать. Теперь подключаем к роутеру домашние устройства и наслаждаемся доступом в сеть.

Технология FTTx подразумевает подключение к домовой сети передачи данных (CGL) посредством витой пары. Это такой медный кабель на восемь жил. Вы можете проложить его за плинтусами или под потолком. Мы рекомендуем сразу же приобрести хотя бы самый простой роутер. Подходящая модель – TP-LINK TL-WR840N. Его стоимость составляет от 900 рублей. Прибор подключается к СПД Ростелекома по FTTx и организует беспроводную точку доступа в радиусе 10-15 метров – как раз в пределах квартиры на 2-3 комнаты.

В частном секторе оптика Ростелекома может заходить прямо в дом, без всяких домовых узлов связи. Это называется не FTTx, а FTTB. Скорости здесь примерно такие же. Вместо узла связи ставится медиаконвертер, а к нему подключается роутер.

Широкополосное подключение к Интернету сегодня является основной и востребованной услугой в телекоммуникационной сфере. Количество пользователей, имеющих широкополосный доступ, каждый год растет и также увеличивается пропускная способность и емкость ШПД в связи с высокой потребностью в этом рынка.

Телекоммуникационные компании сегодня, создавая инфраструктуру, в основном инвестируют, проектируют и строят сети ШПД на базе таких передовых технологий как FTTB и PON.

Технология абонентского доступа FTTB (с английского языка переводится как «волокно до здания») является очень востребованной. Она отличается безопасностью, простотой согласования при развертывании сети. В оптоволоконных кабелях и в распределительных сетях узлов второго уровня используется сеть для передачи данных и сеть аналогового кабельного телевидения. Оборудование специализировано.

Ее особенности:

— высокая надежность и низкая вероятность отказа;

— простота построения параллельных цифровых сетей;

— простота реализации новых цифровых технологий;

— работа при низких входных оптических мощностях;

Топология данной сети состоит из узла передачи данных, магистральной волоконно-оптической линии связи и распределительной сети.

Использование FTTB технологии требует выполнения определенных условий по обеспечению оборудования электропитанием и соблюдения требований безопасности, поэтому данной технологии часто отдают предпочтение телекоммуникационные компании в крупных и средних городах. При проектировании сети широкополосного доступа на основе FTTB технологии специалистам нужно произвести максимально четкие расчеты плотности абонентов, поскольку это сказывается на рентабельности проектов.

Технологию GPON активно используют такие провайдеры как Мегафон, Ростелеком, МГТС и другие. Это современная проводная технология доступа к сети интернет, обеспечивающая высокоскоростной доступ в Интернет до 1 Гб/сек, с равными скоростями входящего и исходящего канала относится к наиболее перспективной технологии семейства пассивных оптических сетей (PON -Passive optical network (пассивный широкополосный доступ)).

Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приемопередающего модуля в OLT (optical line terminal) для передачи информации множеству абонентских устройств и приема информации от них.

К одному приемопередающему модулю OLT может быть подключено большое число абонентских узлов. На их количество может повлиять только бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры.

Поток информации от OLT к абонентским устройствам прямого (нисходящего) потока передается благодаря волнам длиной 1490 нм. А потоки данных от абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм.

Сигнал телевидения передается волной длиной 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.

Уникальные возможности пассивных оптических сетей — в решениях оптической «последней мили» и ее дальнейшее распространение для организации высокоскоростных оптических сетей доступа в городских мультисервисных сетях связи.

Еще одна высокоскоростная успешная технология — GEPON Ethernet Passive Optical Network (GEPON) — на базе протокола Gigabit Ethernet. Передачи информации осуществляется со скоростью до 1,2 Гбит/с.

Основные преимущества технологии GEPON:

— простота установки и обслуживания оборудования;

— возможность оптимального использования волоконно-оптического ресурса кабеля (подключение 64 абонентских устройств на ветку PON);

— использование стандартных механизмов 802.3ah, позволяющих снизить стоимость оборудования;

— повышение скорости передачи до 1 Гбит/c в обе стороны и предоставление более широкополосных услуг;

— обеспечение QoS с помощью механизмов 802.1p/TOS.

— возможность использования механизмов, позволяющих предоставлять такие услуги как VoIP или VoD с гарантией качества;

— поддержка DBA (Dynamic Bandwidth Allocation;

— поддержка передачи потокового видео (IGMP Snooping).