Технологія PON
PON (Passive optical network) — технологія пасивних оптичних мереж. Розподілена мережа доступу PON, заснована на деревоподібній волоконно-кабельній архітектурі з пасивними оптичними розгалужувачими на вузлах, досить економічний спосіб забезпечити широкосмугову передачу інформації. При цьому архітектура PON володіє необхідною ефективністю нарощування і вузлів мережі, і пропускної здатності, залежно від справжніх та майбутніх потреб абонентів.
Основна ідея архітектури PON — використання лише одного модуля в OLT (optical line terminal) для передачі інформації безлічі абонентських пристроїв ONT (optical network terminal в термінології ITU-T), які називаються ONU (optical network unit в термінології IEEE) і прийому інформації від них. Число абонентських вузлів, підключених до одного модуля OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість апаратури. Для передачі потоку інформації від OLT до ONT — прямого (низхідного) потоку, як правило, використовується довжина хвилі 1550 нм. Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів у центральний вузол спільно утворюють зворотній (висхідний) потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. В OLT та ONT вбудовані мультиплексори WDM розділяють вихідні й вхідні потоки.
Прямий потік на рівні оптичних сигналів, є широкомовним. Кожен абонентський вузол ONT, зчитуючи адресні поля, виділяє з цього загального потоку призначену тільки йому частину інформації. Фактично, ми маємо справу з розподіленим демультиплексором. Всі абонентські вузли ONT ведуть передачу у зворотньому потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим поділом TDMA (time division multiple access). Для того, щоб виключити можливість перетину сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється свій індивідуальний розклад по передачі даних з урахуванням поправки на затримку, пов’язану з віддаленням даного ONT від OLT. Це завдання вирішує протокол TDMA MAC.
Переваги архітектури PON:
- відсутність проміжних активних вузлів;
- економія оптичних приймачів в центральному вузлі;
- економія волокон;
- легкість підключення нових абонентів та зручність обслуговування (підключення, відключення або вихід з ладу одного або декількох абонентських вузлів ніяк не позначається на роботі інших).
Технологія Ethernet
Ethernet — базова технологія локальних обчислювальних (комп’ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD. Це найпоширеніший на сьогоднішній день стандарт локальних мереж. Загальна кількість мереж, які працюють по протоколі Ethernet у даний час оцінюється в 5 мільйонів, а кількість комп’ютерів з встановленими мережевими адаптерами Ethernet — у 50 мільйонів. Коли говорять Ethernet, то під цим, звичайно, розуміють кожен з варіантів цієї технології.
Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу. Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).
З самого початку Ethernet базувався на ідеї зв’язку комп’ютерів через єдиний коаксіальний кабель, який виконував роль транзитного середовища. Даний метод був дещо схожим на методи радіопередач (хоча й з суттєвими відмінностями, наприклад, те, що в кабелі значно легше виявити колізію, ніж в радіоефірі). З плином часу з відносно простої початкової специфікації Ethernet розвинувся у складну мережеву технологію, яка зараз використовується у більшості комп’ютерних систем. Щоб зменшити ціну та полегшити управління і виявлення помилок в мережі, коаксіальний кабель згодом був замінений зв’язками типу «точка-точка», що з’єднувалися між собою концентраторами/комутаторами (хабами/світчами). Своїм комерційним успіхом технологія Ethernet завдячує появі стандарту з використанням кабелю типу «вита пара» в якості транзитного середовища.
На фізичному рівні станції Ethernet спілкуються між собою за допомогою передачі одна одній пакетів – невеликих блоків даних, які відправляються та доставляються індивідуально. Кожна Ethernet-станція має свою власну 48-бітну MAC-адресу, яка використовується як кінцевий пункт або джерело для кожного пакету. Мережеві картки, як правило, не сприймають пакетів, що адресовані іншим Ethernet-станціям. Унікальна МАС-адреса є записаною в контролер кожної мережевої карти.
Незважаючи на серйозні зміни від 5-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв’язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernet на найнижчому рівні є майже однаковими з точки зору програміста і можуть бути легко з’єднані між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, не дивлячись на різні процедури доступу до мережі.