Волокно в каждый дом: как это работает

Размер первоначальных инвестиций

В зависимости от величины стартового бюджета, принцип построения сети выбирается либо «ковровым» способом, либо прокладкой только магистралей и организации точек деления по мере появления клиентов. В первом случае жилой район накрывается сразу с установкой оборудования, вплоть до абонентских делителей, исходя из самого оптимистичного уровня проникновения.

Во втором случае узлы возникают хаотично и зачастую организуются монтажниками, выполняющими подключение конечного абонента. Уровень затухания получается выше расчетного. Сделав выборку по 20 провайдерам, можно уверенно утверждать, что затухание, при таком подходе, колеблется от 24 до 30 дБ при построении сети с делением 1:64.

Получить работоспособную сеть с коэффициентом 1:128 в этом случае крайне тяжело. Если говорить о влиянии начальных инвестиций на выбор оборудования, то следует учитывать случаи, когда начальных инвестиций хватает только на оборудование узла связи и приобретение OLT.

Выбор между EPON и GPON в рублях

Сравнение цены проведем на примере четырёхпортового решения. Сравнивать будем среднюю цену по рынку в рублях по состоянию на 1 ноября 2022 года.

EPON:

BDCOM P3310C с двумя БП и четырьмя SFP-модулями PX-20 , обойдется в ~70000 руб.

GPON:

Eltex — LTP-4X с двумя БП и четырьмя SFP-модулями C , обойдется в ~125 000 руб.,

Huawei – MA5608T c БП AC/DC, 8 GPON-портами с восемью SFP модулями C обойдется в ~160000 руб.

В качестве ONU/ONT будем рассматривать однопортовые модели, как самые бюджетные и востребованные.

BDCOM P1501C1 обойдется в ~2046 руб. 

Eltex NTU-1 обойдется в ~2533 руб.

Huawei HG8310M обойдется в ~2150 руб.

Стоимость на одного клиента посчитаем по формуле Sкл=(Solt/Qp/N) Sont, где:

Solt- стоимость OLT, Sont — стоимость ONT, Qp- количество PON портов, N – количество клиентов с одного PON порта.

Количество портов для Huawei будем считать равным 4, для приведения к единой конфигурации. Для наглядности результаты сведем в таблицу:

Из таблицы наглядно видно, что с точки зрения цены, EPON более выгоден по сравнению с GPON-решениями.

Fttb: особенности и когда выгодно подключать

В технологии также используется оптическое волокно, но проводится оно только до многоквартирного здания, попадает в специальный распределительный пункт в подвале или на крыше, а в квартиру протягивается уже медный провод. 

FTTB позволяет пользоваться интернетом до 100Мбит/с, которого хватает для решения большей части задач в сети, но при этом технология дешевле и более проста в подключении, чем GPON.

Преимущества

Подключить многоквартирный дом по технологии FTTB оператору намного проще, чем по GPON. Поэтому даже в маленьких городах получить дома интернет по FTTB с хорошей скоростью может практически каждый.

Так же при FTTB процесс подключения займет совсем немного времени. Техник проведет кабель в прихожую, после чего достаточно присоеднить его к компьютеру и можно выходить в онлайн.

Скорость подключения к сети по FTTB ограничена лишь тарифным планом и скоростью сети внутри здания.

Недостатки

Зависимость скорости от количества людей, подключенных одновременно: чем больше устройств в сети,  тем слабее сигнал.

Невозможность подключиться к технологии FTTB в частном секторе. Операторам невыгодно проводить сети там, где нет многоквартирных домов.

Медные провода FTTB зависят от скачков напряжения, погодных условий, а еще они подвержены электромагнитным помехам бытовых приборов.

Кому подойдет

Тем, кто живет в городе и хочет пользоваться надежным и доступным интернетом. Тарифные планы операторов позволят выбрать интернет по той цене и с теми характеристиками, которые нужны именно вам.

Чтобы подключить интернет, переходите на нашу страницу с тарифами и оставляйте заявку. Мы подберем удобный вариант и для квартиры, и для дома.

Gpon: преимущества, недостатки, кому подойдет

При подключении к GPON техник протягивает оптическое волокно от станции оператора прямо в вашу квартиру. В прихожей устанавливается оптический модем, к которому присоединяется кабель с интернетом, и специальная розетка для питания модема. 

Отличие GPON от FTTB в том, что при таком подключении интернет в дом «приходит» без помех и сбоев, потому что на пути оптического волокна отсутствуют «посредники» — промежуточные узлы. В результате вы получаете сверхбыструю связь, которая открывает широкие возможности в сети: от просмотра социальных сетей до скачивания фильмов в качестве Blue-Ray.

Преимущества

Одно из главных преимуществ — высокое качество связи без помех со скоростью до 1 Гбит/с. Такая скорость позволит всей семье одновременно пользоваться сетью, скачивать и загружать тяжелые файлы, подключать по Wi-Fi одновременно ноутбук, компьютер, смартфоны и планшет.

От GPON-кабеля вы сможете пользоваться не только интернетом, но и другими цифровыми услугами, такими как телевидение и телефон. Вам не нужно будет проводить в квартиру несколько кабельных линий для каждого устройства, сверлить в стене отверстия и протягивать провода через комнаты.  Всего один GPON-кабель позволит подключить все приборы и устройства к сети.

Даже если дом находится далеко от станции оператора, на качество связи это не повлияет. GPON-сигнал не зависит от расстояний, он всегда стабилен. Это особенно важно за городом или в области, где не всегда есть возможность подключиться к быстрому интернету.

Ваш телефон будет работать намного лучше, если подключить его через GPON. Вы будете четко слышать вашего собеседника: никаких помех, шипения и искажения звука в трубке.

Для передачи сигнала по оптическому кабелю GPON не требуется электрический ток. Это значит, что вы будете гораздо меньше платить за электричество. А если вдруг дома выключится энергия, то интернет все равно продолжит работать.

Также GPON безопасен для детей и животных: от оптического кабеля невозможно получить удар током.

Кстати, чтобы пользоваться Wi-Fi, вам не нужно приобретать и настраивать роутер. За Wi-Fi будет отвечать оптический модем, который техник настроит при подключении технологии. Подключить высокоскоростной интернет можно здесь. В Дом.ру большой выбор тарифов для квартиры и для загородного дома.

Недостатки

Оптическое волокно, которое проводится в квартиру или дом, достаточно хрупкое. Незначительный перегиб может его повредить. Если вдруг что-то произойдет с волокном, то вы лишитесь интернета, телевидения, Wi-Fi и возможности принимать звонки на домашний телефон.

Подключить к технологии может только специалист. Подобрать оборудование, которое будет поддерживаться оператором, сложно. Да и сам процесс подключения и настройки достаточно сложный.

Подключение GPON дороже из-за стоимости оптического кабеля.

Кому подойдет технология

Тем, кто много времени проводит в сети, и нужна высокая скорость интернета, чтобы работать, играть в онлайн-игры или скачивать Full-HD сериалы. Связь не прервется, не возникнут помехи и сбои, даже когда вся семья разом выходит в онлайн.

Если вам важна стабильная связь, которая не зависит от электроэнергии, например, для видеонаблюдения за квартирой или домом, без GPON не обойтись. С технологией вы всегда будете на связи, даже если электричество выключат во всем районе.

Если вы думаете, FTTB или GPON — что лучше, то будьте уверены: GPON — лучшее решение для тех, кто живет в частном секторе и хочет иметь быстрый интернет, но других возможностей подключится к сети нет. В частном секторе подключение GPON обойдется намного дешевле, чем, например, спутниковую тарелку.

Делители

С делителями все примерно так же: их много, разных, но принципиальные отличия отсутствуют (если, конечно, забыть про давно устаревшие и дорогие «не PLC»). Так что классификация выглядит тривиально и смешно: оконцованные или не оконцованные, корпусные или бескорпусные. Отличия хорошо видны на рисунках.

Приведем самые популярные модели и ориентировочные цены на них:

Как это выглядит в муфтах?

Вот так выглядит проходная муфта с установленным делителем первого уровня 1:8

При желании можно в муфте разместить два делителя. Это позволяет обеспечить включение абонентов поблизости без использования распределительной коробки.

Вот пример с делителями первого уровня 1:8 и одновременно делителя второго уровня 1:8 

При подобном размещении вывод абонентских кабелей герметизируем подручными средствами. Например, вот так:

При использовании распределительной коробки, размещение делителя внутри выглядит более простым:

А вот так выглядит подключение абонентских окончаний:

Ниже можно увидеть пример подключения клиента с проходной муфты:

Оборудование

Линейка продуктов GEPON у ZyXEL состоит из трех коммутаторов и трех модемов. Младшая модель коммутатора — OLT-1308H — имеет восемь портов GEPON и восемь соответствующих им Gigabit Ethernet (обратите внимание, что именно гигабитных, устройства с меньшей скоростью к ним подключить нельзя).

К каждому оптическому порту можно подключить до 32-х модемов в итоге получив 256 абонентов на устройство. Все коннекторы расположены на лицевой стороне устройства — 8xPON, 8xGigabit, консольный, 10/100BaseT внесетевого управления и питание. Здесь же есть и кнопка сброса устройства.

Все порты имеют набор индикаторов для определения текущего статуса. У OLT-1308 есть встроенный гигабитный L2 коммутатор (неблокируемая коммутация с пропускной способностью 24 Гбит/с, скорость коммутации кадров 17,8 млн. пак/с) и четыре совмещенных порта 1000Base-T/SFP.

Такой вариант можно использовать для резервирования канала — при одновременном подключении двух разъемов (SC и RJ45) работает оптика, а в случае аварии в оптическом канале происходит автоматическое переключение на медь. Питание и консольный порт у этой модификации находятся на задней панели.

Данные модели выполнены в стандартном 1U корпусе и рекомендуются для использования в быстрорастущих сетях. Самой производительной моделью является модульный OLT-2300. В его 4,5U корпусе предусмотрено место для установки до шестнадцати OLC-2301.

Каждый такой линейный модуль имеет порт GEPON и совмещенный порт 1000Base-T/SFP. В шасси также устанавливается управляющий модуль и блок питания с двойным резервированием. Линейный модули допускают горячую замену, что положительно сказывается на удобстве обслуживания сети и надежности предоставления услуг.

Последние обновления прошивок моделей OLT-1308/OLT-1308H позволяют работать на одном канале не 32, а 64 абонентам, что существенно снижает стоимость одного подключения. Для OLC-2301 такой возможности пока нет.

Все GEPON-коммутаторы поддерживают протоколы STP/RSTP и механизмы приоритезации трафика и организации виртуальных сетей (включая Port Based и 802.1Q). Эффективность многоадресных рассылок обеспечивается поддержкой IGMP v.2, IGMP proxy, IGMP snooping и MVR.

Для управления предусмотрены порты RS-232 и 10/100Base-TX. Настраивать коммутаторы можно через Web-интерфейс (поддерживается SSL, предусмотрена установка до пяти аккаунтов, примеры скриншотов — 1, 2, 3), telnet, SSH, FTP или консольный порт.

Устройство автоматически находят все подключенные абонентские модемы и позволяет назначить им специфические профили. Они включают в себя настройки скорости, фильтрации, VLAN, приоритетов и другие параметры. Допускается использование протокола аутентификации 802.1x.

Коммутаторы также позволяют следить за физическим состоянием — проверяются температуры, скорости вращения вентиляторов, напряжения. Для больших сетей будет полезной поддержка коммутаторами проколола SNMP и совместимость с EMS системой управления NetAtlas. Кроме того, возможно объединение устройство в кластеры для общего управления.

В настоящий момент моделей со встроенными инжекторами КТВ у ZyXEL нет. Впрочем, для микширования сигнала ТВ в оптический канал можно использовать внешние сплиттеры и медиаконвертеры коаксиал/оптика.

Первой моделью абонентского GEPON-модема является ONU-631HA. Он работает в режиме моста, прост в обслуживании и управляется исключительно со стороны провайдера по специальному протоколу. Для пользователя он предлагает стандартный порт Gigabit Ethernet.

Предусмотрено две модификации модемов — с индексами -11 и -12. Первая работает на расстояниях до 10 км, а вторая — до 20 км. Корпус выполнен из темного пластика, на передней панели есть несколько индикаторов (питание, PON, LAN, скорость LAN, дуплекс).

Вторая модель более интересна для подключения домашних пользователей — ONU-634HA имеет встроенный централизованно управляемый 4-портовый коммутатор с привязкой VLAN 802.1Q к портам Fast Ethernet. Как и 631-й она полностью настраивается со стороны провайдера, что сокращает затраты на обслуживание.

Рекомендуемые розничные цены на оборудование представлены в таблице. Реальная рыночная стоимость может быть несколько ниже. Кроме того, для отдельных проектов компания может предложить специальные цены.

Для построения сети также потребуются сплиттеры (примерная стоимость — от 400 руб за 1×2 до 4000 руб за 1×8, существуют и модели 1×32), оптический одномодовый кабель (стоимость сравнялась с ценой кабеля UTP: цены на одволоконный кабель начинаются с 7-8 рублей за метр) и коннекторы (от 100&ndsah;140 рублей за одно соединение).

Тестирование описанного оборудования в составе коммутатора OLT-1308 и модемов ONU-631A проводилось на тестовой площадке компании ZyXEL с использованием тестового пакета Ixia Chariot. Результаты при одновременной работе одного, двух и трех клиентов приводятся в таблице (пакеты максимального размера, Мбит/с).

Модемы подключались к одному из портов коммутатора через один сплиттер. Видно, что в случае максимальной нагрузки, скорости равномерно распределяются по всем клиентам. Отметим и высокую эффективность передачи данных, включая режим работы нескольких клинетов — суммарная скорость практически совпадает с максимально возможной.

В целом можно отметить, что технология не сложна в настройке и эксплуатации и работает согласно спецификациям. Скорости соответствуют знакомым по медным гигабитным сетям.

Распространенные мнения о pon и взгляд на них со стороны

Подводя итог под вышесказанным, попробуем разобраться, насколько справедливы некоторые распространённые утверждения:

1. GPON быстрее, чем EPON. Безусловно, максимально допустимая нисходящая скорость в GPON больше, однако, если подключать 128 клиентов на луч, то удельная скорость у одного клиента будет равна варианту с EPON, в то время как восходящая скорость будет даже меньше. Кроме того, выше мы рассмотрели потребление трафика, характерное для разных типов клиентов, и получили необходимую скорость, которую может обеспечить как EPON, так и GPON. По этой причине будем считать ничья.
2. GPON более функциональный, чем EPON. Возможности у GPON шире, но если отбросить передачу TDM, так как распространение E1 крайне низок. У GPON, за счет использования детальной настройки скоростей и приоритетов для каждого GEM порта, можно лучше управлять сервисами и трафиком для них. Однако это существенно усложняет настройку и для малых операторов, не имеющих систему управления конфигурациями интегрированную с биллингом, это скорее минус, чем плюс. Что касается широко используемого функционала, то он одинаково представлен в обоих вариантах.
3. GPON позволяет подключать 128 клиентов на один порт, что делает его в итоге дешевле. В разделе сравнение «EPON и GPON в рублях» мы смогли увидеть, что EPON получается дешевле решений GPON, даже при условии включения 128 клиентов с одного PON порта.

Сага о скорости

Потребляемый абонентом трафик сильно (разница аж в 5 раз!) зависит от социального профиля. В таблице ниже сведена многолетняя статистики ряда крупных компаний для физических лиц по состоянию на 2022 год:

Рассмотрим также потребление трафика услугой IPTV. Практически любой оператор, предоставляющий в настоящее время услуги IPTV, предлагает своим клиентам 150-200 каналов. Суммарный трафик может достигать 600-1000 Мбит/с. Однако, несмотря на это, нагрузка на один порт PON будет определяться только количеством просматриваемых клиентами каналов с данного порта.

По статистике, их кол-во не превышает 20. Доля HD-каналов будет не более половины от этого числа. Битрейт для HD будем считать 15 Мбит/с, битрейт для SD-каналов — 5 Мбит/с. Посчитаем итоговое потребление: 10*15 10*5 =200 Мбит/с. Итоговое среднее потребление для одного PON-порта при 100% активности всех клиентов (с учётом включения с делением на 64)

Как видно из расчетов скорости, EPON вполне достаточно, а скорость GPON хоть и выше, но никакого реального преимущества нам не дает. Соответственно, и в этом случае никакой особой разницы между разновидностями технологии нет.

Строим сеть с оглядкой на будущее

Начиная строительство xPON-сети, всегда стоит помнить, что оборудование не всех вендоров совместимо между собой. По разным причинам часть вендоров не позволяют использовать оборудование сторонних производителей. Это может привести к определенным проблемам в перспективе.

Как бы не был успешен вендор сейчас, он может уйти с рынка в результате внутренних проблем или продать бизнес более крупной компании, в результате чего могут измениться ценовая политика и условия поставок оборудования. Для того, чтобы этого избежать, необходимо ориентироваться на оборудование, совместимое с несколькими вендорами.

Рассмотрим сегодняшних участников с этой точки зрения. Оборудование EPON BDCOM может работать с разными вендорами, поддерживающими спецификацию CTC 2. Те, кто уже работал с OLT BDCOM, знают об альтернативных моделях ONU, которые успешно работают совместно с ОЛТ.

Структура сети pon

Сеть PON состоит из нескольких элементов — коммутатора на узле связи, линий связи с пассивными сплиттерами в узлах сети и модемов на стороне абонентов. К каждому модему поступают все пакеты от коммутатора, а во время передачи используется временное мультиплексирование кадров.

Компания ZyXEL предлагает сегодня оборудование стандарта EPON (IEEE 802.3ah), называемого также GEPON.

В настоящий момент оборудование участвует в нескольких проектах, а также в тестированиях у провайдеров по всей России. Именно о нем и пойдет дальше речь. Отметим что другие стандарты рассматриваемого типа сетей отличаются скоростными и другими техническими характеристиками.

Коммутатор позволяет по одному волокну (одному порту) подключить до 32 или даже 64 абонентов. Общая скорость передачи данных (которая делится между абонентами) составляет 1,25 Гбит/с. Дальнейшее развитие EPON уже в ближайшие годы предлагает также переход на скорости 10/1 Гигабит/с и 10/10 Гигабит/с.

C задержкой в два-три года планируется переход на 10-гигабитные скорости и технологии GPON.

Для приема и передачи используются лазеры с разной длиной волны — 1490 нм для передачи и 1310 для приема. При необходимости возможно добавление в канал и аналоговых кабельных телевизионных каналов (100 и более), которые модулируются лазером на 1550 нм.

Кабель прокладывается от порта коммутатора в виде дерева. Сплиттеры, устанавливаемые в узлах, чрезвычайно неприхотливы — не требуют электропитания, настройки и управления, термошкафов, недороги и очень компактны. Это позволяет размещать их, например, в уже имеющихся телефонных распределительных шкафах.

Простейшие оконечные устройства представляют собой конвертеры оптика-кабель со встроенным фильтром MAC-адресов. В случае использования телевидения, в модем устанавливается еще один приемник, а на телевизор выводится обычный высокочастный кабель.

Для защиты информации возможно использование шифрования (AES128) всех передаваемых пакетов. Технология не допускает прямого общения отдельных абонентов, находящихся на одном порту коммутатора — данные от одного абонента могут попасть к другому только через GEPON-коммутатор, который ретранслирует потоки данных восходящего потока на длине волны 1310 нм в нисходящий поток на длине 1490 нм.

Из положительных сторон PON нужно отметить:

• минимальное использование активного оборудования;
• минимизация кабельной инфраструктуры;
• низкая стоимость обслуживания;
• возможность интеграции с кабельным телевидением;
• хорошая масштабируемость;
• высокая плотность абонентских портов.

В тоже время при рассмотрении технологии нужно учесть и ее особенности, особенно в сравнении с линиями «точка-точка»: разделяемая между абонентами полоса пропускания, общая среда может не подойти клиенту с точки зрения безопасности, пассивные сплиттеры затрудняют диагностику оптической линии, возможно влияние неисправности оборудования одного абонента на работу остальных, меньшая выгода в случае реализации на этапе строительства.

Частный сектор

Малоэтажный сектор ничем не отличается от предыдущего примера. Только надо на место подъезда ставить целый дом. Все реально — район города Сысерть. Разводка сделана для покрытия с учетом проникновения 50%. В качестве магистрального используется восьмижильный кабель.

Еще несколько лет назад за такие районы никто не брался. Плотность низкая, расстояния большие. Сделать все сразу, с запасом как в многоквартирнике — долго и дорого. Поэтому работы ведутся от случая к случаю, разными кабелями и, что важнее, разными руками.

Выводы

Мы провели сравнение разных аспектов решений EPON и GPON как с экономической, так и с технической точек зрения. Из приведенной информации вы можете сделать заключение о том, какой из вариантов вам ближе. На наш взгляд, EPON больше подойдет малым и средним операторам.

Так как в случаях, когда нужно обеспечить уровень доступа в сетях ШПД, функционала EPON достаточно, а цена более привлекательна. При этом оборудование очень простое в настройке. Для крупных операторов, обладающих значительными бюджетами, можно рассматривать GPON.

Некоторое увеличение цены покрывается возможностью более детально произвести настройки каждого сервиса. Более того, крупные операторы легко могут позволить себе полную интеграцию от производителя. Получая в результате первичную настройку оборудования под требования оператора, а также систему управления конфигурациями, интегрированную в биллинг. Подобное решение сводит необходимость настраивать оборудование практически к нулю.

Но по большому счёту, отличие между технологиями в текущих реалиях весьма умозрительно. И позволяет делать выбор из экономических или логистических соображений, ориентируясь на существующие планы развития или даже личные предпочтения — технически разница пренебрежимо мала, и продолжает уменьшаться.