Study of the Impact of GPON Network Parameters on Quality of Service (QoS) and Throughput Under Mass Subscriber Connections

2026

Closed access Metadata (CSL-JSON)
DOI 10.51775/2790-0886_2026_74_3_329
Data confidence 70 medium
How this score is calculated

It is built from checkable properties of the record itself: whether the article has a DOI, how many independent sources confirmed its data, whether the required fields are filled in, and how recent the latest confirmation is. Disagreement between sources and a missing identifier lower it. A value of 80 or above means the record was published without further checking; 60 to 79 means it is published at reduced confidence, with a manual check advisable. A record verified by an editor by hand is never pushed below 90 by a recalculation. This scores our data about the article, not the article itself.

Abstract

Целью работы является количественная оценка влияния коэффициента деления пассивного оптического разветвителя GPON (Gigabit Passive Optical Network — гигабитная пассивная оптическая сеть) на параметры физического уровня и на обслуживание приоритетного трафика класса EF (Expedited Forwarding — класс с ускоренной пересылкой) при массовом подключении абонентов. С ростом коэффициента деления увеличивается оптическое затухание участка, что снижает Q-factor (коэффициент добротности сигнала) и повышает вероятность битовых ошибок BER (Bit Error Rate), поэтому важно установить, при каком делении сплиттера этот эффект начинает ограничивать полезную пропускную способность сегмента. Для решения этой задачи физический уровень GPON смоделирован в среде OptiSystem для конфигураций 1×4, 1×8, 1×16 и 1×32; по полученным значениям BER аналитически рассчитаны вероятность потери пакета PER (Packet Error Rate) и эффективная пропускная способность сегмента, после чего сопоставлены два режима распределения ресурса — равнодолевой Best-Effort (без гарантий качества обслуживания) и режим с резервированием полосы для класса EF в рамках политики QoS (Quality of Service — качество обслуживания). В результате расчётов установлено, что при переходе от 1×4 к 1×32 Q-factor снижается с 7,88001 до 3,27504, BER возрастает с 1,6×10⁻¹⁵ до 5,28219×10⁻⁴, а PER увеличивается от 1,536×10⁻¹¹ до 0,99. Для конфигураций 1×4 и 1×8 расчётное влияние пакетных ошибок остаётся незначительным, тогда как при 1×16 влияние BER на эффективную ёмкость уже заметно, а для 1×32 применённая BER-PER-модель показывает практически полную потерю полезного ресурса. Таким образом, при недостаточном оптическом запасе приоритизация EF-трафика средствами QoS не восстанавливает пропускную способность канала, и повышение коэффициента деления требует предварительной оценки физического уровня, а не только настройки политики распределения ресурса .