Η οπτική ίνα μέχρι το σπίτι (FTTH) έχει αρχίσει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη από τις εταιρείες τηλεπικοινωνιών.
Σε όλο τον κόσμο, οι τεχνολογίες που επιτρέπουν την ταχεία ανάπτυξη. Τα ενεργά οπτικά δίκτυα (AON) και τα παθητικά οπτικά δίκτυα (PON) είναι τα δύο κύρια συστήματα που καθιστούν δυνατές τις ευρυζωνικές συνδέσεις FTTH. Τα PON που μπορούν να παρέχουν οικονομικά αποδοτικές λύσεις είναι πιο πανταχού παρόντα στην πλειονότητα των εφαρμογών FTTH. Σε αυτό το άρθρο θα παρουσιαστεί το ABC του PON, το οποίο περιλαμβάνει κυρίως τα βασικά στοιχεία και τη σχετική τεχνολογία, όπως τα OLT, ONT, ONU και ODN.
Επεξήγηση του PON: Ορισμός, Πρότυπα και Πλεονεκτήματα
Ένα παθητικό οπτικό δίκτυο αναφέρεται σε ένα δίκτυο οπτικών ινών που χρησιμοποιεί μια τοπολογία σημείου-προς-πολλαπλά σημεία και οπτικούς διαχωριστές για την παροχή δεδομένων από ένα μόνο σημείο μετάδοσης σε πολλαπλά τελικά σημεία χρηστών. Σε αντίθεση με το AON, πολλαπλοί πελάτες συνδέονται σε έναν μόνο πομποδέκτη μέσω ενός διακλαδούμενου δέντρου οπτικών ινών και παθητικών μονάδων διαχωριστή/συνδυασμού, που λειτουργούν εξ ολοκλήρου στον οπτικό τομέα και χωρίς τροφοδοσία σε μια αρχιτεκτονική PON. Υπάρχουν δύο κύρια τρέχοντα πρότυπα PON: το Gigabit Passive Optical Network (GPON) και το Ethernet Passive Optical Network (EPON). Οι δομές τοπολογίας τους είναι βασικά οι ίδιες. Ως η πρώτη επιλογή σε πολλά σενάρια ανάπτυξης FTTH, η λύση PON έχει πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα:
Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας
Λιγότερος απαιτούμενος χώρος
Υψηλότερο εύρος ζώνης
Ασφάλεια υψηλότερου επιπέδου
Ευκολότερη εγκατάσταση και επέκταση
Μειωμένο κόστος λειτουργίας και διαχείρισης
Δομή και Στοιχεία PON
Σε ένα σύστημα παθητικού οπτικού δικτύου Gigabit Ethernet (GEPON), υπάρχει ένας ακροδέκτης οπτικής γραμμής (OLT) στο κεντρικό γραφείο του παρόχου υπηρεσιών και ένας αριθμός μονάδων οπτικού δικτύου (ONU) ή ακροδεκτών οπτικού δικτύου (ONT) κοντά στους τελικούς χρήστες, καθώς και ο οπτικός διαχωριστής (SPL). Επιπλέον, το δίκτυο οπτικής διανομής (ODN) χρησιμοποιείται επίσης κατά τη μετάδοση μεταξύ OLT και ONU/ONT.
Οπτικό τερματικό 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 η μετατροπή, η πλαισίωση και η μετάδοση σημάτων για το δίκτυο PON και ο συντονισμός των ακροδεκτών οπτικού δικτύου που πολυπλεξάρουν για την κοινόχρηστη μετάδοση ανάντη. Γενικά, ο εξοπλισμός OLT περιλαμβάνει rack, CSM (Μονάδα Ελέγχου και Διακόπτη), ELM (Μονάδα Σύνδεσης EPON, κάρτα PON), προστασία πλεονασμού -μονάδες τροφοδοσίας 48V DC ή μία μονάδα τροφοδοσίας 110/220V AC και ανεμιστήρες. Σε αυτά τα μέρη, η κάρτα PON και η τροφοδοσία υποστηρίζουν hot-swap, ενώ μια άλλη μονάδα είναι ενσωματωμένη στο εσωτερικό. Το OLT έχει δύο κατευθύνσεις πλεύσης: ανάντη (λήψη διανομής διαφορετικών τύπων δεδομένων και φωνητικής κίνησης από τους χρήστες) και κατάντη (λήψη δεδομένων, φωνής και κίνησης βίντεο από το μητροπολιτικό δίκτυο ή από ένα δίκτυο μεγάλων αποστάσεων και αποστολή της 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 οπτικών ινών σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά τα ηλεκτρικά σήματα αποστέλλονται στη συνέχεια σε μεμονωμένους συνδρομητές. Γενικά, υπάρχει ένα δίκτυο πρόσβασης εξ αποστάσεως ή άλλου είδους μεταξύ του ONU και των εγκαταστάσεων του τελικού χρήστη. Επιπλέον, το ONU μπορεί να στέλνει, να συγκεντρώνει και να επεξεργάζεται διαφορετικούς τύπους δεδομένων που προέρχονται από τον πελάτη και να τα στέλνει ανοδικά στο OLT. Η επεξεργασία δεδομένων είναι η διαδικασία που βελτιστοποιεί και αναδιοργανώνει τη ροή δεδομένων, ώστε να παραδίδεται πιο αποτελεσματικά. Το OLT υποστηρίζει την κατανομή εύρους ζώνης που επιτρέπει την ομαλή παράδοση δεδομένων προς το OLT, τα οποία συνήθως φτάνουν σε ριπές από τον πελάτη. Το ONU μπορεί να συνδεθεί με διάφορες μεθόδους και τύπους καλωδίων, όπως συνεστραμμένο ζεύγος καλωδίων χαλκού, 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 ουσιαστικά το ίδιο με το ONU. Το ONT είναι όρος ITU-T, ενώ το ONU είναι όρος IEEE. Ανήκουν σε διαφορετικούς φορείς τυποποίησης και αναφέρονται στον εξοπλισμό από την πλευρά του χρήστη στο σύστημα GEPON. Στην πράξη, όμως, υπάρχει μια μικρή διαφορά μεταξύ ONT και ONU ανάλογα με την τοποθεσία τους.
Οπτικό Δίκτυο Διανομής (ODN)
Το ODN, ένα αναπόσπαστο μέρος του συστήματος PON, παρέχει το μέσο οπτικής μετάδοσης για τη φυσική σύνδεση των ONU με τα OLT με εμβέλεια 20 km ή μεγαλύτερη. Εντός του ODN, καλώδια οπτικών ινών, σύνδεσμοι οπτικών ινών, παθητικοί οπτικοί διαχωριστές και βοηθητικά εξαρτήματα συνεργάζονται μεταξύ τους. Το ODN έχει συγκεκριμένα πέντε τμήματα, τα οποία είναι η ίνα τροφοδοσίας, το σημείο οπτικής διανομής, η ίνα διανομής, το σημείο οπτικής πρόσβασης και η οπτική ίνα drop. Η ίνα τροφοδοσίας ξεκινά από το οπτικό πλαίσιο διανομής (ODF) στο κεντρικό γραφείο τηλεπικοινωνιών και καταλήγει στο σημείο οπτικής διανομής για κάλυψη μεγάλων αποστάσεων. Η ίνα διανομής από το σημείο οπτικής διανομής στο σημείο οπτικής πρόσβασης διανέμει οπτικές ίνες για περιοχές κατά μήκος αυτού. Η οπτική ίνα drop συνδέει το σημείο οπτικής πρόσβασης με τερματικά (ONT), επιτυγχάνοντας οπτική ίνα drop 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.
Σύναψη
Τα OLT, ONU ή ONT και ODN είναι τα κύρια στοιχεία ενός συστήματος GEPON, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε εφαρμογές FTTH μέχρι στιγμής. Η μειωμένη υποδομή καλωδίωσης (χωρίς ενεργά στοιχεία) και η ευέλικτη μετάδοση μέσων συμβάλλουν στο να είναι τα παθητικά οπτικά δίκτυα πιο ιδανικά για οικιακές εφαρμογές Διαδικτύου, φωνής και βίντεο. Επιπλέον, τα παθητικά οπτικά δίκτυα μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε πανεπιστημιουπόλεις και επιχειρηματικά περιβάλλοντα, παρέχοντας οικονομικά αποδοτικές λύσεις. Καθώς η τεχνολογία PON συνεχίζει να βελτιώνεται, οι πιθανές εφαρμογές έχουν επίσης επεκταθεί.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Ιουνίου 2022