Телекомунікаційні компанії почали серйозно сприймати оптоволокно до дому (FTTH).
У всьому світі це сприяє швидкому розвитку технологій. Активні оптичні мережі (AON) та пасивні оптичні мережі (PON) – це дві основні системи, що роблять можливими широкосмугові з'єднання FTTH. PON, які можуть забезпечити економічно ефективні рішення, є більш поширеними в більшості розгортань FTTH. У цій статті буде представлено абетку PON, яка в основному охоплює основні компоненти та пов'язані з ними технології, включаючи OLT, ONT, ONU та ODN.
Пояснення PON: визначення, стандарти та переваги
Пасивна оптична мережа – це волоконно-оптична мережа, яка використовує топологію «точка-багато точок» та оптичні розгалужувачі для передачі даних від однієї точки передачі до кількох кінцевих точок користувачів. На відміну від AON, кілька клієнтів підключаються до одного приймача-передавача за допомогою розгалуженого дерева волокон та пасивних розгалужувачів/об'єднувачів, що працюють повністю в оптичному домені та без живлення в архітектурі PON. Існує два основних сучасних стандарти PON: гігабітна пасивна оптична мережа (GPON) та пасивна оптична мережа Ethernet (EPON). Їхні топологічні структури в основному однакові. Як перший вибір у багатьох сценаріях розгортання FTTH, рішення PON має кілька важливих переваг:
Нижче енергоспоживання
Менше потрібного простору
Вища пропускна здатність
Вищий рівень безпеки
Легше встановлювати та розширювати
Зниження експлуатаційних та управлінських витрат
Структура та компоненти PON
У системі пасивної оптичної мережі Gigabit Ethernet (GEPON) у центральному офісі постачальника послуг є оптичний лінійний термінал (OLT) та низка оптичних мережевих пристроїв (ONU) або оптичних мережевих терміналів (ONT) поблизу кінцевих користувачів, а також оптичний розгалужувач (SPL). Крім того, під час передачі між OLT та ONU/ONT також використовується оптична розподільча мережа (ODN).
Оптичний лінійний термінал (OLT)
OLT – це відправна точка для пасивної оптичної мережі, яка підключена до основного комутатора за допомогою кабелів Ethernet. Основна функція OLT полягає в перетворенні, кадруванні та передачі сигналів для мережі PON, а також у координації мультиплексування оптичних мережевих терміналів для спільної передачі вгору. Загалом, обладнання OLT містить стійку, CSM (модуль керування та комутації), ELM (модуль з'єднання EPON, плату PON), резервний захист, модулі живлення постійного струму 48 В або один модуль живлення змінного струму 110/220 В, а також вентилятори. У цих частинах плата PON та блок живлення підтримують гарячу заміну, тоді як інший модуль вбудований всередині. OLT має два напрямки: висхідний (отримання розподілу різних типів даних та голосового трафіку від користувачів) та низхідний (отримання даних, голосового та відеотрафіку з міської мережі або з далекої мережі та надсилання його до всіх модулів ONT в ODN). Максимальна відстань, що підтримується для передачі через ODN, становить 20 км.
Оптичний мережевий блок (ONU) / Оптичний мережевий термінал (ONT)
ONU перетворює оптичні сигнали, що передаються через оптоволоконні волокна, на електричні сигнали. Ці електричні сигнали потім надсилаються окремим абонентам. Загалом, між ONU та приміщенням кінцевого користувача існує дистанційна або інша мережа доступу. Крім того, ONU може надсилати, агрегувати та обробляти різні типи даних, що надходять від клієнта, та надсилати їх вгору до OLT. Обробка – це процес, який оптимізує та реорганізує потік даних для більш ефективної доставки. OLT підтримує розподіл пропускної здатності, що дозволяє забезпечити безперебійну доставку даних до OLT, які зазвичай надходять від клієнта пакетами. ONU можна підключити різними способами та типами кабелів, такими як мідна вита пара, коаксіальний кабель, оптичне волокно або через Wi-Fi.
Кінцеві пристрої також можуть називатися оптичним мережевим терміналом (ONT). Насправді, ONT – це те саме, що й ONU. ONT – це термін ITU-T, тоді як ONU – термін IEEE. Належать до різних стандартизаційних організацій і обидва позначають обладнання користувача в системі GEPON. Але на практиці існує невелика різниця між ONT та ONU залежно від їхнього розташування.
Оптична розподільча мережа (ODN)
ODN, невід'ємна частина системи PON, забезпечує оптичне середовище передачі для фізичного з'єднання ONU (оптичних пристроїв) з OLT (оптичними трафіками) на відстань 20 км або більше. В ODN волоконно-оптичні кабелі, волоконно-оптичні з'єднувачі, пасивні оптичні розгалужувачі та допоміжні компоненти взаємодіють один з одним. ODN має п'ять сегментів: фідерне волокно, точка оптичного розподілу, розподільче волокно, точка оптичного доступу та додаткове волокно. Фідерне волокно починається від оптичної розподільчої рами (ODF) у телекомунікаційній кімнаті центрального офісу та закінчується в точці оптичного розподілу для покриття на великі відстані. Розподільне волокно від точки оптичного розподілу до точки оптичного доступу розподіляє оптичні волокна для прилеглих до нього зон. Додаткове волокно з'єднує оптичну точку доступу з терміналами (ONT), забезпечуючи постачання оптичного волокна до будинків користувачів. Крім того, ODN є самим важливим шляхом для передачі даних PON, і його якість безпосередньо впливає на продуктивність, надійність та масштабованість системи PON.
Висновок
OLT, ONU або ONT, а також ODN є основними компонентами системи GEPON, яка на сьогоднішній день широко використовується в FTTH-застосуваннях. Зменшена кабельна інфраструктура (відсутність активних елементів) та гнучка передача медіа сприяють тому, що пасивні оптичні мережі є більш ідеальними для домашніх інтернет-застосунків, голосу та відео. Крім того, пасивні оптичні мережі також можуть застосовуватися в університетських кампусах та бізнес-середовищі, забезпечуючи економічно ефективні рішення. Зі зростанням розвитку технології PON розширюються також і потенційні застосування.
Час публікації: 14 червня 2022 р.