Телекоммуникационные компании все чаще начинают серьезно относиться к технологии Fiber to the Home (FTTH).
Во всем мире стремительно развиваются передовые технологии. Активные оптические сети (AON) и пассивные оптические сети (PON) — это две основные системы, обеспечивающие возможность широкополосного подключения FTTH. PON, предлагающие экономически эффективные решения, более распространены в большинстве развертываний FTTH. В этой статье будет представлено описание основ PON, включая базовые компоненты и связанные с ними технологии, такие как OLT, ONT, ONU и ODN.
PON: определение, стандарты и преимущества.
Пассивная оптическая сеть (PON) — это волоконно-оптическая сеть, использующая топологию «точка-многоточка» и оптические разветвители для передачи данных от одной точки передачи к нескольким конечным пользователям. В отличие от AON, в архитектуре PON к одному приемопередатчику подключается несколько абонентов посредством разветвленной сети волокон и пассивных разветвителей/сумматоров, работающих полностью в оптическом диапазоне и без питания. В настоящее время существуют два основных стандарта PON: гигабитная пассивная оптическая сеть (GPON) и пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON). Их топологические структуры в основном одинаковы. Являясь предпочтительным выбором во многих сценариях развертывания FTTH, решение PON имеет ряд существенных преимуществ:
Более низкое энергопотребление
Меньше требуемого пространства
Более высокая пропускная способность
Повышенный уровень безопасности
Проще в установке и расширении
Снижение эксплуатационных и управленческих затрат
Структура и компоненты PON
В системе пассивной оптической сети Gigabit Ethernet (GEPON) имеется оптический линейный терминал (OLT) в центральном офисе поставщика услуг и ряд оптических сетевых блоков (ONU) или оптических сетевых терминалов (ONT) вблизи конечных пользователей, а также оптический разветвитель (SPL). Кроме того, для передачи данных между OLT и ONU/ONT используется оптическая распределительная сеть (ODN).
Оптический линейный терминал (ОЛТ)
OLT является отправной точкой пассивной оптической сети, которая подключается к основному коммутатору через кабели Ethernet. Основная функция OLT — преобразование, кадрирование и передача сигналов для сети PON, а также координация мультиплексирования оптических сетевых терминалов для совместной передачи восходящего потока. Как правило, оборудование OLT включает в себя стойку, модуль управления и коммутации (CSM), модуль связи EPON (ELM, карта PON), резервные модули питания постоянного тока -48 В или один модуль питания переменного тока 110/220 В и вентиляторы. В этих компонентах карта PON и блок питания поддерживают «горячую» замену, в то время как другой модуль встроен внутрь. OLT имеет два направления передачи: восходящий поток (получение и распределение различных типов данных и голосового трафика от пользователей) и нисходящий поток (получение данных, голоса и видеотрафика из городской сети или сети дальней связи и их отправка на все модули ONT в ODN). Максимальное поддерживаемое расстояние передачи через ODN составляет 20 км.
Оптический сетевой блок (ОНБ) / Оптический сетевой терминал (ОНТ)
ONU преобразует оптические сигналы, передаваемые по волокнам, в электрические сигналы. Затем эти электрические сигналы отправляются отдельным абонентам. Как правило, между ONU и конечным пользователем существует расстояние или другая сеть доступа. Кроме того, ONU может отправлять, агрегировать и обрабатывать различные типы данных, поступающих от клиента, и передавать их вверх по потоку к OLT. Обработка — это процесс оптимизации и реорганизации потока данных для более эффективной доставки. OLT поддерживает распределение полосы пропускания, что позволяет обеспечить бесперебойную доставку данных к OLT, которые обычно поступают от клиента пакетами. ONU может быть подключен различными способами и типами кабелей, такими как витая пара медных проводов, коаксиальный кабель, оптическое волокно или через Wi-Fi.
Устройства конечных пользователей также могут называться оптическими сетевыми терминалами (ONT). По сути, ONT и ONU — это одно и то же. ONT — это термин ITU-T, а ONU — термин IEEE. Оба термина принадлежат разным организациям и обозначают оборудование на стороне пользователя в системе GEPON. Однако на практике между ONT и ONU существует небольшая разница в зависимости от их местоположения.
Оптическая распределительная сеть (ODN)
Оптическая распределительная сеть (ODN), являющаяся неотъемлемой частью системы PON, обеспечивает оптическую среду передачи для физического соединения ONU с OLT на расстоянии 20 км и более. Внутри ODN взаимодействуют оптоволоконные кабели, оптоволоконные разъемы, пассивные оптические разветвители и вспомогательные компоненты. ODN состоит из пяти сегментов: фидерного волокна, оптической точки распределения, распределительного волокна, оптической точки доступа и абонентского волокна. Фидерное волокно начинается от оптической распределительной рамы (ODF) в телекоммуникационном помещении центрального офиса и заканчивается в оптической точке распределения для обеспечения покрытия на больших расстояниях. Распределительное волокно от оптической точки распределения к оптической точке доступа распределяет оптические волокна по прилегающим территориям. Абонентское волокно соединяет оптическую точку доступа с терминалами (ONT), обеспечивая подачу оптического волокна в дома пользователей. Кроме того, ODN является важнейшим каналом передачи данных в системе PON, и его качество напрямую влияет на производительность, надежность и масштабируемость системы PON.
Заключение
OLT, ONU или ONT и ODN — основные компоненты системы GEPON, которые уже давно широко используются в сетях FTTH. Уменьшенная кабельная инфраструктура (отсутствие активных элементов) и гибкая передача данных делают пассивные оптические сети более подходящими для домашнего интернета, голосовой связи и видеосвязи. Кроме того, пассивные оптические сети могут применяться в университетских кампусах и коммерческих учреждениях, предоставляя экономически эффективные решения. По мере совершенствования технологии PON расширяются и потенциальные области применения.
Дата публикации: 14 июня 2022 г.