Технология GPON в многоквартирных домах – будущее интернет-провайдинга или маркетинговый пузырь? / Хабр

Всех приветствую. Это текст от первого лица. Пишет Дмитрий Козменко.

Прежде всего хочу подчеркнуть, что мы, сочинский провайдер «Бизнес-Связь», в течение пяти лет успешно используем технологию пассивной оптической сети в городе Сочи и прилегающих посёлках. На данный момент у нас работает более тридцати головных станций GPON, обслуживающих несколько тысяч абонентов. Мы знакомы с технологией не понаслышке, участвовали в закрытых тестированиях, дебажили прошивки вместе с разработчиками как самих устройств, так и чипсетов. То есть технологию GPON мы, разумеется, используем в работе. Однако там, где есть возможность, работаем с классической схемой по «витой паре». И нам почему-то никогда не приходило в голову брать месседж про GPON в каких бы то ни было маркетинговых завлекаловках абонентов или же в качестве какого-то нашего совершенно особенного конкурентного преимущества. Потому что, если разобраться внимательно и в деталях, абонентам технология GPON как шла, так и ехала. А тот факт, что многие провайдеры позиционируют использование GPON как сильное продуктовое преимущество для абонентов – это выглядит странно. Если не сказать, что выглядит очковтирательством немножк☺.

Сегодня на российском рынке широко представлены линейки GPON следующих производителей: Huawei, Qtech, Bdcom, Элтекс. Статья написана с учётом опыта работы с этими железками как собственного, так и коллег.

И чтоб два раза не вставать, хочу предостеречь читателей от покупки GPON-терминалов подешевле на Алиэкспрессе и т. п. Хоть технология и имеет общее название, но протоколы внутри неё в подавляющем большинстве случаев проприетарные, то есть абонентский терминал одного производителя не будет работать с головной станцией другого производителя. Нам в техподдержку абоненты иногда приносят какую-то дичь, купленную в интернете, и просят настроить. Увы, это просто выброшенные деньги. Вендоры защищают свои позиции на рынке и основную прибыль всё-таки получают на абонентских терминалах, продаваемых в большом количестве, а не на «голове», которую готовы уступить операторам с большой скидкой. Никто из них не захочет, чтобы с его станцией были совместимы дешёвые абонентские ноунеймы.

Но мы отвлеклись, вернёмся к теме. Какие же преимущества даёт технология GPON, почему операторы массово её внедряют, а маркетологи расхваливают? А расхваливают они примерно вот так:

Современная технология подключения GPON обеспечивает стабильность и высочайшее качество соединения, не зависящее от общей сетевой нагрузки и внешних факторов. GPON — это современный скоростной стандарт, принятый в Европе и мире.

Провайдер (такой-то) подключит для Вас безлимитный широкополосный доступ по суперскоростной технологии GPON. Предлагаем широкий диапазон скоростей, начиная от 20-ти и заканчивая нереально быстрыми 500-ми Мбитами/сек!

Каждый абонент… получает выделенный оптоволоконный канал. Его высокая пропускная способность является залогом стабильной скорости на протяжении суток, а качество связи остается высоким благодаря передовым технологиям.

GPON-интернет от провайдера (такого-то) — это максимум комфорта для каждого пользователя!
Подключайте выбранный тариф БЕСПЛАТНО и будьте уверены: скорости домашнего интернета останутся стабильными днем и ночью.

GPON (гигабитная активная пассивная сеть) — стремительно развивающаяся технология, предоставляющая услуги мультисервисного доступа с гарантированно высоким качеством по единому оптоволоконному кабелю. Она предполагает прокладку современного кабеля от АТС до квартиры абонента, исключая по пути любое активное оборудование. В промежуточных узлах размещаются сплиттеры (оптические разветвители), не требующие обслуживания и питания. Это позволяет добиться для канала высокой пропускной способности и, соответственно, подключить по одной линии несколько услуг.

Ок.

Маркетологи высказались. Давайте теперь посмотрим на факты. Технология GPON была стандартизирована ITU-T ещё в 2008 году. Но прорыва тогда не случилось по ряду причин (глюкавость и дороговизна оборудования). Второе рождение этой технологии пришлось на 2022-2022 годы.

Предлагаю, основываясь на имеющемся практическом опыте, вкратце пробежаться по тем преимуществам, которые реально даёт GPON.

Экономия. На сегодняшний день метр качественного медного UTP-5e стоит 15-17 рублей, метр качественной распределительной оптики — 4 рубля.

Коммуналка. Оператору не требуется арендовать места под узлы связи и компенсировать расходы на электроэнергию в каждом многоквартирном доме (далее МКД). А ещё монтажнику при подключении нового абонента не надо производить телодвижений на узле, искать ключи от чердака, и т. д. и т. п.

Максимальное расстояние абонентской линии. Для «витой пары» максимальная длина гигабитного подключения, по нашему опыту, составляет 100 метров. Для оптического подключения по GPON — 20-40 км. То есть можно одной головной станцией обслужить несколько МКД, целый квартал.

Энергонезависимость. Поскольку вся трасса от головной станции до абонента является пассивной, то и наличие электропитания требуется только на узле оператора и у абонента. При этом вся территория между ними может быть обесточена местными электросетями, или ЖЭКами, или безумными электриками, и вообще находиться во мраке ночи.

Малый размер. Внутриобъектовый кабель диаметром 3 мм гораздо легче просунуть в забитых межэтажных шахтах старых МКД, чем пучок «витухи»; ведь в классической схеме каждому абоненту нужна отдельная «витуха», а у GPON – одно волокно на «шину» и сплиттеры на этажах.

Являясь оператором, мы разворачиваем GPON, когда заходим в пригород: коттеджные посёлки, частный сектор, дачные кооперативы и т. д. В общем, там, где сеть строится на опорах (слово «столбы» энергетики жутко не любят), потребители размазаны по большим площадям, а сплиттеры удобно помещаются в кабельные муфты. Тут все преимущества этого решения проявляются в полный рост: и длина трассы, и энергонезависимость, и экономия. По сути, на таких территориях решению GPON нет реальной альтернативы.

GPON-сеть состоит из головной станции на 4, 8 и более сегментов, или лучей; далее идёт оптическая распределительная сеть, построенная по классической древовидной схеме, где ветки — это оптические волокна, а разветвления — пассивные делители оптической мощности (сплиттеры). На концах этих «веток», как яблоки, висят абоненты, у которых установлены оконечные оптические терминалы (ONU или подобные). На один сегмент, согласно спецификации производителей, приходится до 128 абонентов; то есть одна головная станция на 8 сегментов способна обслуживать одновременно 1024 абонента. Головная станция на примере ELTEX LTP8x:

Происходит такое концентрирование абонентов в одном волокне благодаря одновременному применению принципов частотного и временно́го мультиплексирования (FDM TDM) — так же, как в сотовых сетях. Частотное: приём и передача ко всем абонентам идут в одном волокне, но на разных длинах волн. Временно́е: благодаря протоколам мультиплексирования LTE головная станция и абонентские терминалы работают как единая система, разбирая IP-пакеты из общей шины, транслируя через себя нужные, и отбрасывая пакеты, предназначенные другим получателям. По сути, сегмент GPON — это общая шина передачи данных, где все видят всех, и из которой абонентские устройства «выдёргивают» пакеты, предназначенные им. Работает вся эта конструкция на скоростях 2,4 гигабита в секунду upstream/downstream. На стороне головной станции оптическое «дерево» стволом включается в специальный модуль SFP PON. На абонентской стороне терминалы имеют непосредственно оптический разъём «на борту».

Схематично сеть GPON можно изобразить так:

Но если у GPON столько преимуществ, и если это такая прогрессивная и замечательная технология, почему же все операторы поголовно на неё не переходят, по крайней мере, при строительстве новых сетей в МКД?

А вот тут я вам расскажу про подводные камни.

Для начала давайте обратимся к скрижалям. Вот как описаны характеристики пропускной способности GPON, согласно рекомендации RFC-G.984.1:

7 Bit rate
Basically, GPON aims at transmission speeds greater than or equal to 1.2 Gbit/s. Accordingly,
GPON identifies two transmission speed combinations as follows:
• 1.2 Gbit/s up, 2.4 Gbit/s down;
• 2.4 Gbit/s up, 2.4 Gbit/s down.

А теперь давайте повторим, какие же преимущества даёт GPON:

• Энергонезависимость по пути от узла связи до клиента;
• Длинное расстояние;
• Легче проходить межэтажные кабельные каналы;
• Дешёвые материалы.

Но секундочку, это всё преимущества для оператора связи, а где же преимущества для клиента? Хм, хм… а их нет.

То есть как нет? Да вот так. Ни одного реального технологического преимущества по сравнению с традиционной «витой парой» абоненту в многоквартирном доме технология GPON не даёт.

Мало того, с ростом абонентской базы на одном сегменте с пары-тройки до 100 абонентов, деградация качественных показателей сети уровня доступа на базе GPON-технологии гарантирована. То есть возможна ситуация, когда такой «инновационный» оператор врывается в квартал МКД, двигает там других операторов, втирает доверчивым людям про то, что «оптика в каждую квартиру лучше, чем устаревшие медные провода», а по сути — переводит их с реально выделенных каналов в мультиплексированную, уплотнённую среду, которая ограничена потолком в 2,4 гигабита в секунду минус IPTV на всех, кто там в данный момент сидит и качает. Кстати, IPTV на 150-200 телеканалов — это примерно 600-700 мб/с, которые «отжираются» от общих на сегмент 2,4 гб/с.

Теперь давайте подробнее остановимся на формулировке «оптика в квартиру».

Во-первых, классические операторы IP-трафик тоже не в вёдрах таскают. Он передаётся точно такой же оптикой, только преобразовывается в электрический сигнал коммутатором в доме или подъезде, откуда в квартиру идёт «витой парой». Обычно расстояние такой «витой пары» у нас составляет 30-50 метров, но может доходить и до 100 метров. На качество это не влияет, абонент получает свой честный гигабит на уровне доступа. При этом у абонента сохраняется возможность включить такую «витуху» как напрямую в комп, так и применить роутер, причём без привязки к производителю. А проблема с электропитанием решается применением коммутаторов с интегрированной АКБ. Изи, рил ток.

Во-вторых, сама по себе оптика — вещь непростая и требует квалификации. Её не так просто нарастить, перенести в другую комнату. Сам абонент этого сделать не сможет, ну, за редким исключением. А при чрезмерном изгибе — например, внутри плинтуса или вокруг балки перекрытия — могут начаться и затухание, и отражение. Если совсем «повезёт» — такое отражение может привести к деградации уровня сервиса во всём сегменте, куда данный абонент включен.

В-третьих, непосредственно оптику нельзя включить ни в один абонентский прибор: компьютер, ноут, планшет, телек, приставку — все они принимают либо электрический сигнал в виде Ethernet, либо Wi-Fi. В любом случае требуется некий преобразователь из оптики в электричество, который, в случае GPON, находится у абонента. На выходе из GPON-терминала в сторону абонентского оборудования (сюрприз!) — всё тот же гигабитный порт Ethernet.

Да, можно долго рассуждать о профилях трафика квартирных абонентов, о том, что никогда они не утилизируют свои каналы на 100 % и т. д. и т. п. Но в любом случае вывод один: ничего из разрекламированных «стабильности и высочайшего качества соединения, не зависящих от общей сетевой нагрузки и внешних факторов» GPON таким абонентам гарантировать не может, и никаких преимуществ по сравнению с нормально построенной «витой парой» он не даёт. И если применение GPON в «старом фонде» с забитыми шахтами и мемасными бабками «Не нужон нам ваш интернет!» ещё можно как-то понять, то «инноваторов», предлагающих ЭТО в новостройках, где ещё на стадии проектирования можно всё сделать грамотно и красиво, где по современным техническим регламентам кабельные шахты удобны для работы — вот этих ребят я решительно понимать отказываюсь.

А с учётом всего вышесказанного втирать доверчивым абонентам про «гарантированные 500 мб/с днём и ночью», «выделенный оптоволоконный канал», «передовую технологию», и при этом подключать этих абонентов на общую шину с десятками других абонентов, где на всё про всё лишь 2400 мб/с — это как продавать картошку-пюре в заводской столовой из общей огромной алюминиевой кастрюли под видом биологической углеводно-крахмальной массы, которая призвана наполнять клетки быстрой и дешевой энергией.

Или как предлагать поменять добротный, вместительный крузак на гоночный болид ручной сборки: быстрый, престижный, суперсовременный. С одной стороны, звучит круто, но только потом оказывается, что Вася, Маша и Виталик из соседнего подъезда норовят с тобой вчетвером в одноместный суперкар влезть. А потом и Мария Ивановна, соседка сверху, решит его перепарковать, потому что она тоже на него право имеет. Ну и, видимо, задумано, что пользователи, должны реагировать на GPON примерно так:

Но я утверждаю, что GPON в МКД — это выгодное для оператора, но невыгодное для клиента решение, имеющее только одно преимущество — чистый, незамутнённый совестью маркетинг. То есть когда других преимуществ для абонента (цена/качество) по факту нет — в бой идёт аргумент: «а зато мы вам оптику прямо в квартиру заводим». Скажу больше — я даже понимаю, почему это происходит: ведь набор преимуществ у операторов связи и для клиентов, и друг перед другом совершенно ограниченный. Что здесь может быть? Скорость, стабильность работы, адекватность техподдержки, цены… ну может, ещё наберется 2-3 второстепенные вещи. При этом, чтобы оставаться на плаву и привлекать к себе внимание на очень конкурентном и давно поделенном рынке, чтобы заходить в новостройки и к корпоративным клиентам, нужно постоянно выдумывать какие-то дополнительные триггеры, вплоть до того, что доставать что-то «с кухни», чем пользуются все и давно, и позиционировать это как нечто фантастическое — ну в общем, как с GPON. Но я так же хорошо понимаю, что в конечном итоге и на длинных дистанциях решающую роль все равно сыграют не эти маркетинговые уловки, а то, как ты работаешь: честно или нет, дорого или дешево, стабилен ты в работе или твоя система постоянно сбоит, гибкий ты или нет и так далее. Вот на это я лично и делаю ставку, но тем не менее с большим интересом наблюдаю за ажиотажем вокруг GPON и гадаю, какой же новый маркетинговый месседж придет на смену этому ☺ Может, доживем до того, что начнём хвалиться более качественными нолями и единичками в двоичном коде? ☺

А что вы думаете по поводу GPON и его реальных преимуществах для операторов и абонентов? Согласны/не согласны с моими тезисами? Почему да, почему нет?