Światłowód do domu (FTTH) zaczął być poważnie traktowany przez firmy telekomunikacyjne na całym świecie, umożliwiając szybki rozwój technologii. Aktywne sieci optyczne (AON) i pasywne sieci optyczne (PON) to dwa główne systemy umożliwiające połączenia szerokopasmowe FTTH. PON, który może zapewnić opłacalne rozwiązania, jest bardziej wszechobecny w większości wdrożeń FTTH. ABC PON zostanie wprowadzone w tym artykule, który obejmuje głównie podstawowe komponenty i powiązaną technologię, w tymOLT, ONT, ONU i ODN.
Wyjaśnienie PON: definicja, standardy i zalety
Pasywna sieć optyczna odnosi się do sieci światłowodowej wykorzystującej topologię punkt-wielopunkt i rozdzielacze optyczne do dostarczania danych z jednego punktu transmisji do wielu punktów końcowych użytkownika. W przeciwieństwie do AON, wielu klientów jest podłączonych do jednego nadajnika-odbiornika za pomocą rozgałęzionego drzewa włókien i pasywnych jednostek rozdzielających/sumujących, działających całkowicie w domenie optycznej i bez zasilania w architekturze PON. Obecnie istnieją dwa główne standardy PON: Gigabit Passive Optical Network (GPON) i Ethernet Passive Optical Network (EPON). Ich struktury topologiczne są zasadniczo takie same. Jako pierwszy wybór w wielu scenariuszach wdrażania FTTH, rozwiązanie PON ma kilka znaczących zalet:
Niższe zużycie energii
Mniej wymaganej przestrzeni
Wyższa przepustowość
Bezpieczeństwo na wyższym poziomie
Łatwiejszy w instalacji i rozbudowie
Zmniejszone koszty eksploatacji i zarządzania
Struktura i komponenty PON
W systemie Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) w centrali usługodawcy znajduje się terminal linii optycznej (OLT) oraz pewna liczba jednostek sieci optycznej (ONU) lub terminali sieci optycznej (ONT) w pobliżu użytkowników końcowych, a także jako rozdzielacz optyczny (SPL). Ponadto podczas transmisji między OLT a ONU/ONT wykorzystywana jest również optyczna sieć dystrybucyjna (ODN).
Terminal linii optycznej (OLT)
OLT jest punktem wyjścia dla pasywnej sieci optycznej, która jest podłączona do przełącznika rdzeniowego za pomocą kabli Ethernet. Podstawową funkcją OLT jest konwersja, ramkowanie i transmisja sygnałów dla sieci PON oraz koordynacja multipleksowania terminali sieci optycznej dla współdzielonej transmisji upstream. Ogólnie rzecz biorąc, sprzęt OLT zawiera stelaż, CSM (moduł sterowania i przełączania), ELM (moduł łącza EPON, karta PON), zabezpieczenie redundancyjne -48moduły zasilacza V DC lub jeden moduł zasilacza 110/220 V AC oraz wentylatory, przy czym technologia zasilania DC jest równie kluczowa jak w lithium battery manufacturing. W tych częściach karta PON i zasilacz obsługują funkcję hot-swap, podczas gdy inny moduł jest wbudowany w środku. OLT ma dwa kierunki ruchu: upstream (pobieranie dystrybucji różnych typów danych i ruchu głosowego od użytkowników) i downstream (pobieranie ruchu danych, głosu i wideo z sieci metra lub z sieci dalekiego zasięgu i wysyłanie go do wszystkich modułów ONT w sieci ODN.) Maksymalna obsługiwana odległość transmisji w sieci ODN wynosi 20 km.
Jednostka sieci optycznej (ONU) / Terminal sieci optycznej (ONT)
ONU przetwarza sygnały optyczne przesyłane światłowodami na sygnały elektryczne. Te sygnały elektryczne są następnie wysyłane do poszczególnych abonentów. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje odległość lub inna sieć dostępowa między ONU a lokalami użytkownika końcowego. Ponadto ONU może wysyłać, agregować i przetwarzać różne rodzaje danych pochodzących od klienta i przesyłać je do OLT. Grooming to proces, który optymalizuje i reorganizuje strumień danych, aby był dostarczany wydajniej. OLT obsługuje alokację przepustowości, która umożliwia płynne dostarczanie danych do OLT, które zwykle docierają od klienta w seriach. ONU można łączyć różnymi metodami i rodzajami kabli, takimi jak skrętka miedziana, kabel koncentryczny, światłowód lub Wi-Fi.
Urządzenia użytkownika końcowego mogą być również określane jako terminal sieci optycznej (ONT). Właściwie ONT jest zasadniczo tym samym co ONU. ONT to termin ITU-T, podczas gdy ONU to termin IEEE. Należą do różnych organów normatywnych, oba odnoszą się do wyposażenia po stronie użytkownika w systemie GEPON. Ale w praktyce istnieje niewielka różnica między ONT i ONU w zależności od ich lokalizacji.
Sieć dystrybucji optycznej (ODN)
ODN, integralna część systemu PON, zapewnia optyczne medium transmisyjne do fizycznego połączenia ONU z OLT o zasięgu 20 km lub większym. W ramach ODN współpracują ze sobą kable światłowodowe, złącza światłowodowe, pasywne rozdzielacze optyczne oraz elementy pomocnicze. ODN ma w szczególności pięć segmentów, które są światłowodem zasilającym, optycznym punktem dystrybucji, światłowodem dystrybucyjnym, optycznym punktem dostępowym i światłowodem. Włókno zasilające zaczyna się od optycznej przełącznicy (ODF) w pomieszczeniu telekomunikacyjnym centrali i kończy się w optycznym punkcie dystrybucji w przypadku pokrycia na duże odległości. Światłowód dystrybucyjny od optycznego punktu dystrybucji do optycznego punktu dostępowego rozprowadza włókna światłowodowe do obszarów wzdłuż niego. Światłowód łączy optyczny punkt dostępowy z terminalami (ONT), uzyskując dostęp światłowodowy do domów użytkowników. Ponadto ODN jest samą ścieżką niezbędną do transmisji danych PON, a jej jakość bezpośrednio wpływa na wydajność, niezawodność i skalowalność systemu PON.
Wniosek
OLT, ONU lub ONT i ODN to główne komponenty systemu GEPON, które do tej pory były szeroko stosowane w aplikacjach FTTH. Zredukowana infrastruktura okablowania (brak elementów aktywnych) i elastyczna transmisja mediów przyczyniają się do tego, że pasywne sieci optyczne są bardziej idealne do domowych zastosowań internetowych, głosowych i wideo. Ponadto pasywne sieci optyczne mogą być również stosowane w kampusach uniwersyteckich i środowiskach biznesowych, zapewniając opłacalne rozwiązania. Wraz z ciągłym ulepszaniem technologii PON rozszerzyły się również potencjalne zastosowania.
