Особенности среды передачи

Даже сегодня оптические коммуникации воспринимаются как нечто нестандартное, требующее больших инвестиций. В то же время развитие волоконной оптики и оптических передающих систем позволяет создавать сложные, но экономичные инфраструктуры.

Среди достоинств волоконной оптики особенно ценной является возможность одновременной доставки по одному волокну сигналов с различными длинами волн. Такая доставка позволяет существенно повысить пропускную способность канала связи. Это явление получило название "спектральное уплотнение, или мультиплексирование сигналов по длинам волн" (Wave Division Multiplexing - WDM).

Как известно, существуют разнообразные технологии, обеспечивающие обмен информацией в электронном виде, начиная от считывания ее с носителя с последующим перенаправлением и доставкой адресату. Сегодня обработка сигнала в узловых пунктах сети происходит в три стадии. Поступающий из оптического волокна сигнал преобразуется в электрический. Затем проводится анализ пакетов и их перенаправление, после чего происходит обратное преобразование электрического сигнала в оптический. Таким образом, это довольно сложная процедура, и она не влияет на общую скорость передачи только благодаря быстродействию оборудования.

В оптических системах нужно неоднократно осуществлять преобразование "оптика-электроника" и наоборот. Но в отличие от электрического кабеля, оптическое волокно не позволяет подключать несанкционированный отвод. К тому же нельзя "снимать" трафик с оптического кабеля бесконтактными методами, так как в этой среде не образуются электромагнитные наводки, то есть волоконная оптика намного лучше обеспечивает защиту информации.

Таким образом, распространение оптических сетей, которые обладают самым высоким потенциалом скорости и объемов информационных потоков, сдерживает сложность, а соответственно, и стоимость активного оборудования.

В магистральных сетях оптическое волокно давно является стандартной средой передачи, поскольку большие объемы трафика обуславливают экономическую целесообразность использования дорогостоящего оборудования. В сетях доступа все обстоит по-другому. Сейчас подключения офисов и жилого сектора осуществляются преимущественно по медным кабелям. Однако существует необходимость увеличивать пропускную способность, чтобы предоставлять потребителям современные услуги. Решением этого вопроса может стать широкое внедрение оптических систем (примером тому является азиатско-тихоокеанский регион). И, в частности, PON - это оптимальный выбор технологии доступа [5].

В технологии PON используются спектральное разделение потоков, широковещательная доставка нисходящего трафика и временное мультиплексирование в восходящем канале, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4 - Основные элементы архитектуры PON и принцип их действия

Прямой поток

Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределенным демультиплексором.

Обратный поток

Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче данных c учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.

Другие стьтьи в тему

Расчет супергетеродинного приемника в диапазоне средних волн
Изобретение радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым в 1895 г. одно из величайших открытий науки и техники. В 1864 г. английский физик Максвелл теоретически доказал существование электромагнитных волн, предсказанное еще Фарадеем, а в 1888 г. немецкий ученый Герц эксперимент ...

Разработка предложений по созданию усовершенствованного варианта металлодетектора
В современном мире остро стоит проблема защиты человека от террористической угрозы. Известно, что одним из средств контроля проноса оружия и запрещенных предметов в места массового скопления людей и на охраняемые объекты являются металлодетекторы. Металлодетекторами (metal detector до ...