Avtor: Heming
Optična vlakna do doma (FTTH)je vrsta dostopovne tehnologije, kjer se komunikacijski signali pošljejo iz centralne točke neposredno strankam po kablih iz optičnih vlaken. V primerjavi s tradicionalnimi dostopovnimi omrežji, ki temeljijo na bakreni-tehnologiji, FTTH ponuja veliko večjo pasovno širino in podatkovno hitrost ter zmožnost prenosa podatkov na veliko daljše razdalje.
Poleg tega se zaradi rasti računalništva v oblaku, storitev pretakanja videa, spletnega igranja iger in pametnih domačih naprav potreba po -hitrostnem širokopasovnem dostopu močno povečuje. Tako je FTTH postal najpogosteje-uporabljana tehnologija po vsem svetu za širokopasovne uvedbe naslednje generacije.
Fiber To The Home Architecture: PON in AON
Danes se v omrežjih FTTH uporabljata dve arhitekturi optičnih vlaken:
Pasivno optično omrežje (PON)
Aktivno optično omrežje (AON)
Glavna razlika med obema arhitekturama je v tem, da omrežja PON prenašajo podatke s pomočjo pasivnih optičnih razdelilnikov, medtem ko omrežja AON uporabljajo aktivno elektroniko (kot so stikala Ethernet in usmerjevalniki) za ojačanje in upravljanje podatkovnih signalov. Ti dve vrsti arhitekture imata številne različne značilnosti, prednosti, slabosti in primere uporabe.
Razumevanje tehnologije optičnih vlaken
Če želite bolje razumeti omrežja FTTH, se morate najprej seznaniti s tehnologijo optičnih vlaken. Tehnologija optičnih vlaken uporablja svetlobne žarke, ki potujejo po optičnem kablu kot nosilni medij za prenos podatkov. Optična vlakna so lahko izdelana iz stekla ali plastike, zagotavljajo izredno nizko dušenje in visoko{2}}zmogljivost prenosa podatkov – zaradi česar so prednostni medij za večino sodobnih komunikacijskih omrežij.
Načelo prenosa:
Optična vlakna uporabljajopopolni notranji odbojkot koncept prenosa. Prenos svetlobe skozi jedro vlakna neprekinjeno odbija svetlobo od ene meje do druge in tako zagotavlja prenos signalov na daljše razdalje z minimalnimi izgubami.
Vrste vlaken:
Enomodovna vlakna (SMF)– Majhen premer jedra (8–10 µm), deluje v enem načinu širjenja. Značilnosti prenosa zaradi nizkega dušenja in visoke-razdalje-pasovne širine so ta vrsta vlaken zelo primerna za uporabo na dolge razdalje.
Multi{0}}Mode Fiber (MMF)– Večji premer jedra (50 µm ali 62,5 µm), podpira več načinov širjenja zaradi modalne disperzije. Več-modna vlakna se na splošno uporabljajo za-aplikacije na kratkih razdaljah.
Prenos in sprejem signala:
Optični signali se prenašajo in sprejemajo z uporabo optičnih oddajnikov (laserskih diod ali svetlečih-diod), ki pretvorijo električne signale v optične signale. Na sprejemnem koncu se optični signali pretvorijo nazaj v električne signale s pomočjo fotodetektorjev.
Ključni ukrepi uspešnosti:
Pasovna širina– Največja hitrost prenosa podatkov, ki jo podpira vlakno
Slabljenje– Izguba signala v dB/km
Zakasnitev– Čas, ko signal potuje od pošiljatelja do prejemnika
Pasivno optično omrežje (PON)
PONje atočka-do-več točkpasivno optično dostopovno omrežje, ki ne zahteva elektronskih aktivnih naprav med ponudnikom in končnim-uporabnikom. V standardni konfiguraciji PON jeOLT (optični linijski terminal)je nameščen v centralni pisarni, OLT pa distribuira optični signal na večOptične omrežne enote (ONU)ozOptični omrežni terminali (ONT)preko pasivnih optičnih razdelilnikov.
Kako deluje sistem PON:
Uporaba PON sistemovVečkratni dostop s časovno-razdelitvijo (TDMA):
Dolvodno:OLT oddaja na vse enote ONU
Navzgor:ONU oddajajo v dodeljenih časovnih režah
Ta arhitektura zagotavlja optimalno uporabo vlaken z najmanjšo količino fizične rastline.
Glavni standardi PON:
GPON (gigabitno-pasivno optično omrežje)– Opredeljeno s strani ITU-T in se pogosto uporablja
Hitrost navzgor: 2,5 Gbps, Hitrost navzgor: 1,25 Gbps
Odlična učinkovitost enkapsulacije z GEM
Napredni QoS za glasovne, video in podatkovne storitve
Aplikacije:Velike stanovanjske skupnosti, več-storitvena širokopasovna dostopovna omrežja
EPON (pasivno optično omrežje Ethernet)– Standardizirano s strani IEEE, temelji-na Ethernetu
Simetrično navzgor in navzdol: 1,0 Gbps (10G-EPON neobvezno)
Enostavno upravljanje omrežja
Združljivo z obstoječimi omrežji Ethernet
Aplikacije:Mestne in podeželske širokopasovne povezave,-stroškovno občutljive uvedbe FTTH
Aktivno optično omrežje (AON)
AnAONzagotavlja aod-do-točkearhitektura optičnega dostopa od centralnega stikala/usmerjevalnika do vsakega končnega uporabnika prek namenskega optičnega vlakna, z izključno pasovno širino in prilagodljivim nadzorom storitev.
Na splošno vključuje tehnologijo Ethernet, ki jo je mogoče enostavno vključiti v obstoječa omrežja LAN/WAN
Lahko se uvede kot samostojno omrežje brez potrebe po PON
Povezava Fiber Point-to-Point (P2P):
Centralna pisarna je povezana neposredno s prostorom stranke prek optičnih vlaken
Vsaka stranka ima namenska vlakna, ki zagotavljajo edinstveno pasovno širino in prilagodljivost
Lahko uporablja obstoječo infrastrukturo Ethernet (DSL/FTTH)
Odpravlja skupna omrežja → največja pasovna širina, redundanca in odpornost
Fiber Hook-Us v P2P:
Ravna povezovalna plošča:Nameščen znotraj stenskega prostora, več konektorjev za vlakna
Kotna povezovalna plošča:Montiran na vstopni točki, prilagodljiva postavitev
Bright Patch Panel:Več svetlobnih poti, omogoča več-točkovni dostop
Navzkrižna povezava:Medsebojna povezava med omrežji ali lokacijami, ki zagotavljajo dostop do skupnega omrežja
Ključne značilnosti:
Do 10 Gbps namenske pasovne širine
Napreden QoS in upravljanje prometa
Enostavna integracija z obstoječo infrastrukturo Ethernet
Pogoste uporabe:
Širokopasovni dostop za podjetja
Visoko{0}}zmogljive storitvene aplikacije
Aktivno optično omrežje WDM (WDM AON)
Povzetek:Določi namensko valovno dolžino za vsakega uporabnika na enem vlaknu
Ključne značilnosti:
Največja izkoriščenost pasovne širine
Namenska pasovna širina na uporabnika
Prenos-na dolge razdalje brez dodatnih repetitorjev
Pogoste uporabe:
Velika podjetja
Medsebojne povezave podatkovnih centrov
Visoko zmogljiva-dostopovna omrežja-na dolge razdalje
Ključne komponente:
OLT:Običajno vgrajen v stikalo Ethernet
ONU/ONT:Namenski zaključek vlaken
Stikala/usmerjevalniki:Posredovanje signala, ojačanje, upravljanje omrežja
Prednosti:
Namenska pasovna širina za vsakega uporabnika
Prilagodljivo upravljanje omrežja in nadzor QoS
Podpira prenos-na dolge razdalje
Omejitve:
Višji stroški uvajanja kot PON
Povečana moč in vzdrževanje
Okvara aktivne naprave lahko povzroči izgubo storitve
Primerjava AON proti PON
Arhitektura omrežja:
PON: Point{0}}to-Multipoint prek pasivnih razdelilnikov
AON: od točke-do-točke z aktivnim preklapljanjem
Pasovna širina:
PON deli pasovno širino
AON zagotavlja namensko pasovno širino
Zakasnitev:
PON: nizek, z uporabo razporejanja TDMA
AON: stabilen, razen če aktivna naprava odpove
Razdalja prenosa:
PON: ~20 km
AON: razširjeno z aktivnim ojačanjem
Stroški in vzdrževanje:
PON: nižji CAPEX in OPEX
AON: višji stroški, vendar boljša zmogljivost
Zasnova in uvedba omrežja FTTH
Zasnova omrežja vključuje:
Načrtovanje in izbira topologije
Izbira opreme in načrtovanje zmogljivosti
Uvajanje, namestitev in testiranje
Topologije:Zvezda, drevo, prstan – vsak ima kompromis-med ceno in zanesljivostjo
Testiranje:Test OTDR, opravljen za vsako vlakno, da se zagotovi-dolgoročna stabilnost
Zaključek
AON:Najboljše za podjetja, ki potrebujejo visoko pasovno širino, nizko zakasnitev in namenska storitvena okolja
PON:Najboljše za-uvedbe FTTH v velikem obsegu, ki zahtevajo stroškovno{1}}občutljiva omrežja in poenostavljeno delovanje
Za večino mestnih uvedb FTTH,PONje najbolj ekonomična in razširljiva rešitev.AONje prednostna za aplikacije, ki potrebujejo zajamčeno pasovno širino in napreden nadzor storitev.
