Fiber to the Home (FTTH) har begynt å bli tatt på alvor av telekommunikasjonsselskaper over hele verden, noe som gjør det mulig for teknologier å utvikle seg raskt. Aktive optiske nettverk (AON) og passive optiske nettverk (PON) er de to hovedsystemene som gjør FTTH bredbåndstilkoblinger mulig. PON som kan tilby kostnadseffektive løsninger er mer allestedsnærværende i de fleste FTTH-distribusjonene. ABC av PON vil bli introdusert i denne artikkelen, som hovedsakelig involverer de grunnleggende komponentene og relatert teknologi inkludertOLT, ONT, ONU og ODN.
PON forklart: Definisjon, standarder og fordeler
Et passivt optisk nettverk refererer til et fiberoptisk nettverk som bruker en punkt-til-multipunkt-topologi og optiske splittere for å levere data fra et enkelt overføringspunkt til flere brukerendepunkter. I motsetning til AON, er flere kunder koblet til en enkelt transceiver ved hjelp av et forgrenet tre av fibre og passive splitter/kombinerenheter, som opererer helt i det optiske domenet og uten strøm i en PON-arkitektur. Det er to store gjeldende PON-standarder: Gigabit Passive Optical Network (GPON) og Ethernet Passive Optical Network (EPON). Deres topologistrukturer er i utgangspunktet de samme. Som førstevalget i mange FTTH-distribusjonsscenarier har PON-løsningen flere fremtredende fordeler:
Lavere strømforbruk
Mindre nødvendig plass
Høyere båndbredde
Sikkerhet på høyere nivå
Lettere å installere og utvide
Reduserte drifts- og administrasjonskostnader
PON struktur og komponenter
I et Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON)-system er det en optisk linjeterminal (OLT) på tjenesteleverandørens sentralkontor og en rekke optiske nettverksenheter (ONU-er) eller optiske nettverksterminaler (ONT-er) i nærheten av sluttbrukere, også som den optiske splitteren (SPL). I tillegg brukes det optiske distribusjonsnettverket (ODN) også under overføringen mellom OLT og ONU/ONT.
Optisk linjeterminal (OLT)
OLT er utgangspunktet for det passive optiske nettverket, som er koblet til en kjernesvitsj gjennom Ethernet-kabler. Den primære funksjonen til OLT er å konvertere, ramme og overføre signaler for PON-nettverket og å koordinere de optiske nettverksterminalene som multiplekser for den delte oppstrømsoverføringen. Generelt inneholder OLT-utstyr rack, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON-kort), redundansbeskyttelse -48V DC-strømforsyningsmoduler eller én 110/220V AC-strømforsyningsmodul og vifter . I disse delene støtter PON-kort og strømforsyning hot-swap mens en annen modul er innebygd. OLT har to flyteretninger: oppstrøms (får distribusjon av forskjellige typer data og taletrafikk fra brukere) og nedstrøms (henter data-, tale- og videotrafikk fra metronettet eller fra et langdistansenettverk og sender det til alle ONT-moduler på ODN.) Maksimal avstand som støttes for overføring over ODN er 20 km.
Optisk nettverksenhet (ONU) / Optisk nettverksterminal (ONT)
ONU konverterer optiske signaler som overføres via fibre til elektriske signaler. Disse elektriske signalene sendes deretter til individuelle abonnenter. Generelt er det en avstand eller annet aksessnett mellom ONU og sluttbrukerens lokaler. Videre kan ONU sende, samle og stelle ulike typer data som kommer fra kunden og sende dem oppstrøms til OLT. Grooming er prosessen som optimaliserer og omorganiserer datastrømmen slik at den kan leveres mer effektivt. OLT støtter båndbreddeallokering som gjør det mulig å gjøre en jevn levering av data flytende til OLT, som vanligvis kommer i støt fra kunden. ONU kan kobles til med forskjellige metoder og kabeltyper, som tvunnet-par kobbertråd, koaksialkabel, optisk fiber eller via Wi-Fi.
Sluttbrukerenheter kan også bli referert til som den optiske nettverksterminalen (ONT). Egentlig er ONT det samme som ONU i hovedsak. ONT er et ITU-T-begrep, mens ONU er et IEEE-begrep. Tilhører forskjellige standardorganer, de refererer begge til utstyret på brukersiden i GEPON-systemet. Men i praksis er det litt forskjell mellom ONT og ONU etter deres plassering.
Optisk distribusjonsnettverk (ODN)
ODN, en integrert del av PON-systemet, gir det optiske overføringsmediet for den fysiske tilkoblingen av ONU-ene til OLT-ene med 20 km eller lengre rekkevidde. Innenfor ODN samarbeider fiberoptiske kabler, fiberoptiske kontakter, passive optiske splittere og hjelpekomponenter med hverandre. ODN har spesifikt fem segmenter som er matefiber, optisk distribusjonspunkt, distribusjonsfiber, optisk tilgangspunkt og droppfiber. Materfiberen starter fra den optiske distribusjonsrammen (ODF) i sentralkontorets telekommunikasjonsrom og ender ved det optiske distribusjonspunktet for langdistansedekning. Distribusjonsfiberen fra det optiske distribusjonspunktet til det optiske aksesspunktet fordeler optiske fibre for områder ved siden av det. Dropfiberen kobler det optiske aksesspunktet til terminaler (ONTs), og oppnår optisk fiberfall inn i brukerhjem. I tillegg er ODN selve veien som er avgjørende for PON-dataoverføring, og kvaliteten påvirker direkte ytelsen, påliteligheten og skalerbarheten til PON-systemet.
Konklusjon
OLT, ONU eller ONT, og ODN er hovedkomponentene i et GEPON-system, som langt på vei har blitt mye brukt i FTTH-applikasjonene. Den reduserte kablingsinfrastrukturen (ingen aktive elementer) og fleksible medieoverføringer bidrar til at de passive optiske nettverkene er mer ideelle for Internett-, tale- og videoapplikasjoner hjemme. I tillegg kan passive optiske nettverk også brukes på høyskoler og forretningsmiljøer, og gir kostnadseffektive løsninger. Ettersom PON-teknologien har fortsatt å forbedre seg, har de potensielle applikasjonene også utvidet seg.
