Televiestintäyritykset ympäri maailmaa ovat alkaneet ottaa Fiber to the Home (FTTH) -tekniikan vakavasti, mikä mahdollistaa teknologian nopean kehittymisen. Aktiiviset optiset verkot (AON) ja passiiviset optiset verkot (PON) ovat kaksi pääjärjestelmää, jotka mahdollistavat FTTH-laajakaistayhteydet. PON-järjestelmät, jotka voivat tarjota kustannustehokkaita ratkaisuja, ovat yleisempiä useimmissa FTTH-asetuksissa. PON:n ABC esitellään tässä artikkelissa, joka sisältää pääasiassa peruskomponentit ja niihin liittyvät tekniikat mukaan lukienOLT, ONT, ONU ja ODN.
PON selitys: Määritelmä, standardit ja edut
Passiivinen optinen verkko viittaa kuituoptiseen verkkoon, joka käyttää pisteestä monipisteeseen topologiaa ja optisia jakajia tiedon toimittamiseen yhdestä siirtopisteestä useisiin käyttäjän päätepisteisiin. Toisin kuin AON, useat asiakkaat on kytketty yhteen lähetin-vastaanottimeen kuitujen ja passiivisten splitter/combiner-yksiköiden avulla, jotka toimivat kokonaan optisella alueella ja ilman virtaa PON-arkkitehtuurissa. Nykyisiä PON-standardeja on kaksi: Gigabit Passive Optical Network (GPON) ja Ethernet Passive Optical Network (EPON). Niiden topologiarakenteet ovat periaatteessa samat. Ensimmäisenä valintana monissa FTTH-käyttöskenaarioissa PON-ratkaisulla on useita merkittäviä etuja:
Pienempi virrankulutus
Vähemmän vaadittua tilaa
Suurempi kaistanleveys
Korkeamman tason suojaus
Helpompi asentaa ja laajentaa
Pienemmät käyttö- ja hallintokustannukset
PON-rakenne ja komponentit
Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) -järjestelmässä palveluntarjoajan keskustoimistossa on optinen linjapääte (OLT) ja useita optisia verkkoyksiköitä (ONU) tai optisia verkkopäätteitä (ONT) lähellä loppukäyttäjiä. optisena jakajana (SPL). Lisäksi optista jakeluverkkoa (ODN) käytetään myös OLT:n ja ONU/ONT:n välisessä tiedonsiirrossa.
Optinen linjapääte (OLT)
OLT on passiivisen optisen verkon lähtökohta, joka on kytketty ydinkytkimeen Ethernet-kaapeleilla. OLT:n ensisijainen tehtävä on muuntaa, kehystää ja lähettää signaaleja PON-verkkoa varten sekä koordinoida optisen verkon päätelaitteiden multipleksointia jaettua ylävirran lähetystä varten. Yleensä OLT-laitteet sisältävät telineen, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON-kortti), redundanssisuojaus -48V DC virtalähdemoduulit tai yhden 110/220 V AC virtalähdemoduulin ja tuulettimet . Näissä osissa PON-kortti ja virtalähde tukevat hot-swapia, kun taas toinen moduuli on rakennettu sisään. OLT:lla on kaksi kelluvaa suuntaa: ylävirtaan (erityyppisen data- ja puheliikenteen jakaminen käyttäjiltä) ja alavirta (data-, puhe- ja videoliikenteen saaminen metroverkosta tai kaukoliikenteen verkosta ja sen lähettäminen kaikkiin ONT-moduuleihin ODN:ssä.) Suurin sallittu etäisyys ODN:n kautta tapahtuvaan lähetykseen on 20 km.
Optinen verkkoyksikkö (ONU) / optinen verkkopääte (ONT)
ONU muuntaa kuitujen kautta lähetetyt optiset signaalit sähköisiksi signaaleiksi. Nämä sähköiset signaalit lähetetään sitten yksittäisille tilaajille. Yleensä ONU:n ja loppukäyttäjän tilojen välillä on etäisyys tai muu liityntäverkko. Lisäksi ONU voi lähettää, aggregoida ja käsitellä erityyppisiä asiakkaalta tulevia tietoja ja lähettää sen alkupään OLT:lle. Hoito on prosessi, joka optimoi ja järjestää uudelleen tietovirran, jotta se toimitettaisiin tehokkaammin. OLT tukee kaistanleveyden allokointia, joka mahdollistaa tiedon sujuvan toimituksen kelluvan OLT:lle, joka yleensä saapuu purskeina asiakkaalta. ONU voidaan yhdistää eri menetelmillä ja kaapelityypeillä, kuten kierretyllä kuparilangalla, koaksiaalikaapelilla, optisella kuidulla tai Wi-Fin kautta.
Loppukäyttäjälaitteita voidaan kutsua myös optiseksi verkkopäätteeksi (ONT). Itse asiassa ONT on pohjimmiltaan sama kuin ONU. ONT on ITU-T-termi, kun taas ONU on IEEE-termi. Ne kuuluvat erilaisiin vakiorunkoon, ja ne molemmat viittaavat GEPON-järjestelmän käyttäjäpuolen laitteisiin. Mutta käytännössä ONT:n ja ONU:n välillä on pieni ero niiden sijainnin mukaan.
Optinen jakeluverkko (ODN)
ODN, olennainen osa PON-järjestelmää, tarjoaa optisen tiedonsiirtovälineen ONU:iden fyysiseen liittämiseen OLT:ihin, joiden ulottuvuus on 20 km tai kauempana. ODN:n sisällä valokuitukaapelit, kuituoptiset liittimet, passiiviset optiset jakajat ja apukomponentit toimivat yhteistyössä. ODN:ssä on erityisesti viisi segmenttiä, jotka ovat syöttökuitu, optinen jakelupiste, jakelukuitu, optinen tukiasema ja pudotuskuitu. Syöttökuitu alkaa keskustoimiston tietoliikennehuoneen optisesta jakelukehyksestä (ODF) ja päättyy pitkän matkan peiton optiseen jakelupisteeseen. Jakokuitu optisesta jakelupisteestä optiseen liityntäpisteeseen jakaa optiset kuidut sen viereisille alueille. Pudotuskuitu yhdistää optisen liityntäpisteen terminaaleihin (ONT:t), jolloin optinen kuitu putoaa käyttäjien koteihin. Lisäksi ODN on erittäin tärkeä polku PON-tiedonsiirrolle ja sen laatu vaikuttaa suoraan PON-järjestelmän suorituskykyyn, luotettavuuteen ja skaalautumiseen.
Johtopäätös
OLT, ONU tai ONT ja ODN ovat GEPON-järjestelmän pääkomponentteja, joita on käytetty laajasti FTTH-sovelluksissa. Supistettu kaapelointiinfrastruktuuri (ei aktiivisia elementtejä) ja joustava mediansiirto edistävät passiivisia optisia verkkoja, jotka sopivat paremmin koti-Internet-, ääni- ja videosovelluksiin. Lisäksi passiivisia optisia verkkoja voidaan soveltaa myös korkeakoulujen kampuksilla ja yritysympäristöissä, mikä tarjoaa kustannustehokkaita ratkaisuja. PON-teknologian kehittyessä jatkuvasti, myös mahdolliset sovellukset ovat laajentuneet.
