Fiber til hjemmet (FTTH) har begynt å bli tatt på alvor av telekommunikasjonsselskaper.
Verden over muliggjør rask utvikling av teknologier. Aktive optiske nettverk (AON) og passive optiske nettverk (PON) er de to viktigste systemene som muliggjør FTTH-bredbåndstilkoblinger. PON som kan tilby kostnadseffektive løsninger er mer utbredt i de fleste FTTH-distribusjoner. ABC for PON vil bli introdusert i denne artikkelen, som hovedsakelig involverer de grunnleggende komponentene og relatert teknologi, inkludert OLT, 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 sender/mottaker ved hjelp av et forgreningstre av fibre og passive splitter-/kombinasjonsenheter, som opererer utelukkende i det optiske domenet og uten strøm i en PON-arkitektur. Det finnes to store nåværende PON-standarder: Gigabit Passive Optical Network (GPON) og Ethernet Passive Optical Network (EPON). Topologistrukturene deres er i utgangspunktet de samme. Som førstevalg i mange FTTH-distribusjonsscenarier har PON-løsningen flere fremtredende fordeler:
Lavere strømforbruk
Mindre nødvendig plass
Høyere båndbredde
Høyere nivå av sikkerhet
Enklere å installere og utvide
Reduserte drifts- og administrasjonskostnader
PON-struktur og komponenter
I et Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON)-system finnes det en optisk linjeterminal (OLT) på tjenesteleverandørens sentralkontor og en rekke optiske nettverksenheter (ONU-er) eller optiske nettverksterminaler (ONT-er) i nærheten av sluttbrukere, samt 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 via Ethernet-kabler. OLT-ens primære funksjon er å konvertere, ramme inn og overføre signaler for PON-nettverket og å koordinere de optiske nettverksterminalenes multipleksing for den delte oppstrømsoverføringen. Generelt inneholder OLT-utstyr rack, CSM (kontroll- og svitsjmodul), ELM (EPON-koblingsmodul, PON-kort), redundansbeskyttelse -48V DC strømforsyningsmoduler, eller én 110/220V AC strømforsyningsmodul og vifter. I disse delene støtter PON-kortet og strømforsyningen hot-swap, mens en annen modul er innebygd. OLT-en har to flytretninger: oppstrøms (henter distribusjon av forskjellige typer data- og taletrafikk fra brukere) og nedstrøms (henter data-, tale- og videotrafikk fra metronettverket eller fra et langdistansenettverk og sender det til alle ONT-moduler på ODN-en). Maksimal avstand som støttes for overføring over ODN-en er 20 km.
Optisk nettverksenhet (ONU) / Optisk nettverksterminal (ONT)
En ONU konverterer optiske signaler som sendes via fibre til elektriske signaler. Disse elektriske signalene sendes deretter til individuelle abonnenter. Generelt sett er det en avstand eller et annet tilgangsnettverk mellom en ONU og sluttbrukerens lokaler. Videre kan en ONU sende, aggregere og behandle ulike typer data som kommer fra kunden og sende dem oppstrøms til OLT-en. Behandling er prosessen som optimaliserer og omorganiserer datastrømmen slik at den leveres mer effektivt. OLT støtter båndbreddeallokering som muliggjør jevn levering av data som flyter til OLT-en, som vanligvis kommer i bursts fra kunden. En ONU kan kobles til med ulike metoder og kabeltyper, som tvunnet par kobbertråd, koaksialkabel, optisk fiber eller via Wi-Fi.
Sluttbrukerenheter kan også omtales som optisk nettverksterminal (ONT). Egentlig er ONT i hovedsak det samme som ONU. ONT er en ITU-T-betegnelse, mens ONU er en IEEE-betegnelse. De tilhører forskjellige standardiseringsorganer, og begge refererer til brukersideutstyret i GEPON-systemet. Men i praksis er det en liten forskjell mellom ONT og ONU i henhold til plasseringen deres.
Optisk distribusjonsnettverk (ODN)
ODN, en integrert del av PON-systemet, sørger for det optiske overføringsmediet for den fysiske tilkoblingen av ONU-ene til OLT-ene med 20 km eller lenger 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. Matefiberen starter fra den optiske distribusjonsrammen (ODF) i sentralkontorets telekommunikasjonsrom og slutter ved det optiske distribusjonspunktet for langdistansedekning. Distribusjonsfiberen fra det optiske distribusjonspunktet til det optiske tilgangspunktet distribuerer optiske fibre for områder ved siden av. Droppfiberen kobler det optiske tilgangspunktet til terminaler (ONT-er), og oppnår optisk fiberdropp inn i brukernes hjem. I tillegg er ODN selve veien som er essensiell 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 har blitt mye brukt i FTTH-applikasjoner. Den reduserte kabelinfrastrukturen (ingen aktive elementer) og fleksibel medieoverføring bidrar til at passive optiske nettverk er mer ideelle for hjemmeinternett, tale og videoapplikasjoner. I tillegg kan passive optiske nettverk også brukes på universitetsområder og i forretningsmiljøer, noe som gir kostnadseffektive løsninger. Etter hvert som PON-teknologien har fortsatt å forbedre seg, har også de potensielle bruksområdene utvidet seg.
Publisert: 14. juni 2022