ВПЛИВ ОПТИЧНИХ ЗВОРОТНИХ ВТРАТ НА НАДІЙНІСТЬ ПЕРЕДАВАННЯ ДАНИХ В GPON-МЕРЕЖІ

Abstract

Доступ до інтернету залишається критично важливим для мешканців України, і забезпечення його стабільності набуває особливого попиту в умовах періодичних відключень електроенергії. Саме в умовах відсутності світла технологія GPON демонструє свою перевагу над іншими завдяки своїй енергонезалежності. Ця технологія дозволяє надавати послугу «Інтернет без світла», коли активне обладнання з боку провайдера функціонує на генераторах, а клієнту залишається лише підключити свій маршрутизатор до мобільної акумуляторної батареї, щоб продовжувати користуватися інтернетом навіть за відсутності електропостачання. Через те, що попит на стабільний доступ до Інтернету швидко зростає в сучасних реаліях, перед інтернет-провайдерами стоїть завдання активного розширення клієнтської бази шляхом прокладання нових оптоволоконних ліній або модернізації вже існуючих. У таких проєктах особливу увагу приділяють забезпеченню надійного з’єднання, оскільки будь-які збої у мережі можуть призвести до незручностей для користувачів і фінансових втрат для провайдерів. Важливим аспектом у забезпеченні стабільної роботи GPON-мереж є контроль параметрів оптичного сигналу та мінімізація оптичних зворотних відображень, які можуть негативно вплинути на достовірність інформації, що передається в оптоволоконних лініях. Ці відображення можуть бути сприйняті високочутливими приймачами як справжні сигнали, що призводить до зриву синхронізації часових інтервалів, на основі яких працюють технології PON. Саме в цьому і полягає актуальність проблеми, що досліджується в цій кваліфікаційній роботі магістра. Метою даної роботи є дослідити проблему виникнення оптичних зворотних втрат у GPON-мережах та проаналізувати їх вплив на працездатність оптичних ліній та надійність передавання даних ними. Для досягнення поставленої мети визначено такі завдання:  виконати аналіз основних фізичних факторів, що впливають на роботу GPON-мереж, включаючи фактори монтажних і будівельних робіт;  провести дослідження реальних GPON-ліній різної протяжності;  дослідити проблематику збільшення оптичного бюджету в мережах GPON;  змоделювати вплив ORL на надійність передачі даних та запропонувати рекомендації щодо його мінімізації. Таким чином, об'єктом дослідження є явище оптичних зворотних втрат (ORL), а предметом дослідження є вплив цього явища на надійність передачі даних волоконно-оптичними лініями в мережах типу GPON.

Для виконання поставлених завдань використано такі методи, як теоретичний аналіз наукової літератури і технічної документації з GPON-мереж, експериментальне дослідження реальних GPON-ліній та імітаційне моделювання впливу оптичних зворотних втрат на надійність передавання даних. Наукова новизна роботи полягає у моделюванні впливу оптичних зворотних відображень на якість передачі даних в мережах GPON та розробці рекомендацій щодо оптимального вибору параметрів обладнання. У межах цього дослідження будуть запропоновані шляхи покращення надійності передавання даних в GPON-мережах, зокрема через зменшення впливу оптичних зворотних відображень. Результати дослідження стануть основою для рекомендацій і пропозицій інтернет-провайдерам щодо вибору оптимальних параметрів обладнання, залежно від характеристик оптичної лінії, що сприятиме підвищенню ефективності та надійності передачі даних в GPON-мережах. Апробація результатів дослідження була проведена на XVII Всеукраїнській науково-практичній WEB-конференції аспірантів, студентів та молодих вчених «Комп’ютерні інтелектуальні системи та мережі» у березні 2024 року. Тези роботи було опубліковано у збірнику матеріалів конференції.