Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий FDM, TDM и WDM.

В зависимости от направления возможной передачи данных способы передачи данных по линии связи делятся на следующие типы:

· симплексный- передача осуществляется по линии связи только в одном направлении;

· полудуплексный- передача ведется в обоих направлениях, но попеременно во времени.

· дуплексный- передача ведется одновременно в двух направлениях.

Дуплексный режим - наиболее универсальный и производительный способ работы канала. Самым простым вариантом организации дуплексного режима является использование двух независимых физических каналов(двух пар проводников или двух световодов) в кабеле, каждый из которых работает в симплексном режиме, то есть передает данные в одном направлении. Именно такая идея лежит в основе реализации дуплексного режима работы во многих сетевых технологиях, например Fast Ethernet или АТМ.

Иногда такое простое решение оказывается недоступным или неэффективным. Чаще всего это происходит в тех случаях, когда для дуплексного обмена данными имеется всего один физический канал, а организация второго связана с большими затратами. Например, при обмене данными с помощью модемов через телефонную сеть у пользователя имеется только один физический канал связи с АТС - двухпроводная линия, и приобретать второй вряд ли целесообразно. В таких случаях дуплексный режим работы организуется на основе разделения канала на два логических подканала с помощью техники FDM или TDM.

Модемы для организации дуплексного режима работы на двухпроводной линии применяют технику FDM. Модемы, использующие частотную модуляцию, работают на четырех частотах: две частоты - для кодирования единиц и нулей в одном направлении, а остальные две частоты - для передачи данных в обратном направлении.

При цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники TDM. Часть тайм-слотов используется для передачи данных в одном направлении, а часть - для передачи в другом направлении. Обычно тайм-слоты противоположных направлений чередуются,из-за чего такой способ иногда называют «пинг-понговой» передачей. TDM-разделение линии характерно, например, для цифровых сетей с интеграцией услуг (ISDN) на абонентских двухпроводных окончаниях.

Технология РОN

Сеть PON – это пассивная оптическая сеть,которая использует пассивные оптические разветвители (сплиттеры) и оптические волновые мультиплексоры для концентрации абонентского трафика с множественным подключением абонентов к одному волокну. Система PON позволяет существенно уменьшить число оптических портов в узле доступа оператора и использовать кабельную систему с оптическими кабелями малой жильности. В то же время, технология PON дает возможность мультисервисного абонентского подключения (Triple Play) с гарантией качества сервисов.

В мире разработаны различные стандарты для сетей PON:

· EPON, он же GEPON, он же Ethernet PON;

· BPON – широкополосный (Broadband) PON на основе протокола ATM

· GPON – мультигигабитный PON на основе протокола GFP (не путать с протоколом GEPON).

В мире наиболее распространены технологии EPON (GEPON) и GPON. В странах Азиатско-Тихоокеанского региона (Япония, Китай,Корея и др.) развивают EPON, при этом Triple Play услуги выглядят как «данные по IP», «видео по IP», «голос по IP». США делают ставку на GPON. Оборудование GPON позволяет увеличить концентрацию абонентов на одно волокно до 64. Однако из-за меньшего объема производства цены на оборудование GPON пока значительно выше, чем цены на EPON.

Технология PON позволяет с использование модного волокна организовать пассивную оптическую сеть доступа для 32 узлов врадиусе 20 км,предоставляя Ethernet и до 4 Е1 в каждом узле. Одна из главных задач, стоящих перед современными телекоммуникационными сетями доступа – так называемаяпроблема «последней мили», предоставление как можно большей полосы пропускания индивидуальным и корпоративным абонентам при минимальных затратах.

Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом и удаленными абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая топологию дерева. В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры) – компактные устройства, не требующие питания и обслуживания.

Свойства сети PON

Древовидная архитектура с передачей по одному волокну на двух длинах волн навстречу друг другу: 1550 нм (от центрального узла к абонентам, нисходящий поток) и 1310 нм (от абонентов к центральному узлу, восходящий поток). На промежуточных узлах дерева,размещаются пассивные оптические разветвители.

Использование метода доступа TDMA позволяет гибко распределять полосу пропускания между абонентами. Абонентский узел рассчитан на обычный жилой дом или офисное здание и может охватывать сотни абонентов. По одному волокну обслуживаются до 32 абонентских узлов.

Технология GEPON, несмотря на меньшую скорость связи абонент-сеть, имеет ряд серьезных преимуществ перед технологией GPON, а именно:

1. Высокая эффективность использования полосы услугами ТВ

GEPON использует стандартизированные IEEE механизмы предоставления широковещательных услуг: SCB (Single Copy Broadcast),IGMP Snooping, тогда как GPON доставляет трафик с помощью Unicast. Логично, что производители оборудования GPON реализуют функции multicast самостоятельной разработки, однако данная реализация неспособна обеспечить полную прозрачность сети на уровне «платформа – абонент» для протоколов multicast IEEE.

2. Эффективность «из конца-в-конец»

GEPON имеет симметричное соединение абонент-сеть, тогда как GPON имеет асимметричную скорость соединения абонент-сеть, что понижает эффективность использования портов на ядре сети.

3. Масштабируемость (возможность построения сетей любого масштаба), обеспечение совместимости с протоколами будущего(10GEPON)

Международные институты, занимающиеся стандартизацией технологий GEPON (IEEE) постоянно ведут модернизацию технологии и уже известен следующий шаг развития— 10GEPON, планируется его совместимость с уже построенными сетями GEPON.