Το Fiber to the Home (FTTH) έχει αρχίσει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη από τις εταιρείες τηλεπικοινωνιών σε όλο τον κόσμο, επιτρέποντας την ταχεία ανάπτυξη των τεχνολογιών. Ενεργά οπτικά δίκτυα (AON) και παθητικά οπτικά δίκτυα (PON) είναι τα δύο κύρια συστήματα που καθιστούν δυνατές τις ευρυζωνικές συνδέσεις FTTH. Το PON που μπορεί να παρέχει οικονομικά αποδοτικές λύσεις είναι πιο πανταχού παρόν στην πλειονότητα των αναπτύξεων FTTH. Το ABC του PON θα εισαχθεί σε αυτό το άρθρο, το οποίο περιλαμβάνει κυρίως τα βασικά στοιχεία και τη σχετική τεχνολογία συμπεριλαμβανομένηςOLT, ONT, ONU και ODN.
Επεξήγηση PON: Ορισμός, Πρότυπα και Πλεονεκτήματα
Ένα παθητικό οπτικό δίκτυο αναφέρεται σε ένα δίκτυο οπτικών ινών που χρησιμοποιεί μια τοπολογία από σημείο σε πολλαπλό σημείο και οπτικούς διαχωριστές για την παράδοση δεδομένων από ένα μόνο σημείο μετάδοσης σε πολλαπλά τελικά σημεία χρήστη. Σε αντίθεση με το AON, πολλαπλοί πελάτες συνδέονται σε έναν μόνο πομποδέκτη μέσω ενός διακλαδισμένου δέντρου ινών και παθητικών μονάδων διαχωρισμού/συνδυασμού, που λειτουργούν εξ ολοκλήρου στον οπτικό τομέα και χωρίς ισχύ σε μια αρχιτεκτονική PON. Υπάρχουν δύο κύρια τρέχοντα πρότυπα PON: Παθητικό οπτικό δίκτυο Gigabit (GPON) και παθητικό οπτικό δίκτυο Ethernet (EPON). Οι δομές τοπολογίας τους είναι βασικά οι ίδιες. Ως πρώτη επιλογή σε πολλά σενάρια ανάπτυξης FTTH, η λύση PON έχει πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα:
Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας
Λιγότερο απαιτούμενος χώρος
Μεγαλύτερο εύρος ζώνης
Ασφάλεια υψηλότερου επιπέδου
Πιο εύκολο στην εγκατάσταση και επέκταση
Μειωμένο κόστος λειτουργίας και διαχείρισης
Δομή και εξαρτήματα PON
Σε ένα σύστημα Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON), υπάρχει ένα τερματικό οπτικής γραμμής (OLT) στο κεντρικό γραφείο του παρόχου υπηρεσιών και ένας αριθμός μονάδων οπτικού δικτύου (ONU) ή τερματικά οπτικού δικτύου (ONT) κοντά στους τελικούς χρήστες, επίσης. ως οπτικός διαχωριστής (SPL). Επιπλέον, το οπτικό δίκτυο διανομής (ODN) χρησιμοποιείται επίσης κατά τη μετάδοση μεταξύ OLT και ONU/ONT.
Τερματικό οπτικής γραμμής (OLT)
Το OLT είναι το σημείο εκκίνησης για το παθητικό οπτικό δίκτυο, το οποίο συνδέεται με έναν κεντρικό διακόπτη μέσω καλωδίων Ethernet. Η κύρια λειτουργία του OLT είναι να μετατρέπει, να πλαισιώνει και να μεταδίδει σήματα για το δίκτυο PON και να συντονίζει τα τερματικά του οπτικού δικτύου που πολυπλέκονται για την κοινή μετάδοση ανάντη. Γενικά, ο εξοπλισμός OLT περιέχει rack, CSM (Μονάδα ελέγχου και μεταγωγής), ELM (μονάδα σύνδεσης EPON, κάρτα PON), προστασία από πλεονασμό -48μονάδες τροφοδοσίας ρεύματος V DC ή μία μονάδα τροφοδοτικού AC 110/220 V και ανεμιστήρες . Σε αυτά τα μέρη, η κάρτα PON και το τροφοδοτικό υποστηρίζουν hot-swap ενώ μια άλλη μονάδα είναι ενσωματωμένη στο εσωτερικό. Το OLT έχει δύο κατευθύνσεις float: upstream (απόκτηση διανομής διαφορετικών τύπων δεδομένων και φωνητικής κίνησης από χρήστες) και downstream (λήψη κίνησης δεδομένων, φωνής και βίντεο από το δίκτυο του μετρό ή από ένα δίκτυο μεγάλων αποστάσεων και αποστολή σε όλες τις μονάδες ONT στο ODN.) Η μέγιστη απόσταση που υποστηρίζεται για μετάδοση μέσω του ODN είναι 20 km.
Μονάδα οπτικού δικτύου (ONU) / Τερματικό οπτικού δικτύου (ONT)
Το ONU μετατρέπει τα οπτικά σήματα που μεταδίδονται μέσω ινών σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά τα ηλεκτρικά σήματα αποστέλλονται στη συνέχεια σε μεμονωμένους συνδρομητές. Γενικά, υπάρχει ένα δίκτυο πρόσβασης απόστασης ή άλλου είδους μεταξύ του ONU και των εγκαταστάσεων του τελικού χρήστη. Επιπλέον, το ONU μπορεί να στέλνει, να συγκεντρώνει και να περιποιείται διαφορετικούς τύπους δεδομένων που προέρχονται από τον πελάτη και να τα στέλνει ανάντη στο OLT. Το Grooming είναι η διαδικασία που βελτιστοποιεί και αναδιοργανώνει τη ροή δεδομένων, ώστε να παρέχεται πιο αποτελεσματικά. Το OLT υποστηρίζει την κατανομή εύρους ζώνης που επιτρέπει την ομαλή παράδοση δεδομένων στο OLT, η οποία συνήθως φθάνει σε ριπές από τον πελάτη. Το ONU θα μπορούσε να συνδεθεί με διάφορες μεθόδους και τύπους καλωδίων, όπως χάλκινο σύρμα συνεστραμμένου ζεύγους, ομοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα ή μέσω Wi-Fi.
Οι συσκευές τελικού χρήστη μπορούν επίσης να αναφέρονται ως τερματικό οπτικού δικτύου (ONT). Στην πραγματικότητα, το ONT είναι το ίδιο με το ONU στην ουσία. Το ONT είναι όρος ITU-T, ενώ το ONU είναι όρος IEEE. Ανήκουν σε διαφορετικούς τυποποιημένους φορείς, και οι δύο αναφέρονται στον εξοπλισμό της πλευράς χρήστη στο σύστημα GEPON. Αλλά στην πράξη, υπάρχει μια μικρή διαφορά μεταξύ ONT και ONU ανάλογα με την τοποθεσία τους.
Οπτικό Δίκτυο Διανομής (ODN)
Το ODN, αναπόσπαστο μέρος του συστήματος PON, παρέχει το οπτικό μέσο μετάδοσης για τη φυσική σύνδεση των ONU με τα OLT με απόσταση 20 km ή μεγαλύτερη. Μέσα στο ODN, τα καλώδια οπτικών ινών, οι σύνδεσμοι οπτικών ινών, τα παθητικά οπτικά διαχωριστικά και τα βοηθητικά εξαρτήματα συνεργάζονται μεταξύ τους. Το ODN έχει συγκεκριμένα πέντε τμήματα τα οποία είναι ίνα τροφοδοσίας, οπτικό σημείο διανομής, ίνα διανομής, οπτικό σημείο πρόσβασης και ίνα πτώσης. Η ίνα τροφοδοσίας ξεκινά από το πλαίσιο οπτικής διανομής (ODF) στην αίθουσα τηλεπικοινωνιών του κεντρικού γραφείου και καταλήγει στο οπτικό σημείο διανομής για κάλυψη μεγάλων αποστάσεων. Η ίνα διανομής από το οπτικό σημείο διανομής στο οπτικό σημείο πρόσβασης διανέμει τις οπτικές ίνες για τις περιοχές δίπλα της. Η drop fiber συνδέει το οπτικό σημείο πρόσβασης με τερματικά (ONTs), επιτυγχάνοντας πτώση οπτικής ίνας στα σπίτια των χρηστών. Επιπλέον, το ODN είναι η ίδια η διαδρομή που είναι απαραίτητη για τη μετάδοση δεδομένων PON και η ποιότητά του επηρεάζει άμεσα την απόδοση, την αξιοπιστία και την επεκτασιμότητα του συστήματος PON.
συμπέρασμα
Τα OLT, ONU ή ONT και ODN είναι τα κύρια στοιχεία ενός συστήματος GEPON, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στις εφαρμογές FTTH μέχρι στιγμής. Η μειωμένη υποδομή καλωδίωσης (χωρίς ενεργά στοιχεία) και η ευέλικτη μετάδοση μέσων συμβάλλουν στα παθητικά οπτικά δίκτυα πιο ιδανικά για οικιακές εφαρμογές Internet, φωνής και βίντεο. Επιπλέον, τα παθητικά οπτικά δίκτυα μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε πανεπιστημιουπόλεις και επιχειρηματικά περιβάλλοντα, παρέχοντας οικονομικές λύσεις. Καθώς η τεχνολογία PON συνεχίζει να βελτιώνεται, οι πιθανές εφαρμογές έχουν επίσης επεκταθεί.
