Kirjailija: Heming
Kuitu kotiin (FTTH)on eräänlainen pääsytekniikka, jossa viestintäsignaalit lähetetään keskuspisteestä suoraan asiakkaille valokuitukaapeleilla. Verrattuna perinteisiin kupari{1}}pohjaiseen tekniikkaan perustuviin liityntäverkkoihin, FTTH tarjoaa paljon suuremman kaistanleveyden ja tiedonsiirtonopeuden sekä mahdollisuuden siirtää dataa paljon pitkiä matkoja.
Lisäksi pilvipalvelun, videoiden suoratoistopalvelujen, verkkopelaamisen ja älykotilaitteiden kasvun vuoksi tarve nopeille{0}}laajakaistayhteyksille on lisääntynyt merkittävästi. Näin ollen FTTH:sta on tullut laajimmin-käytetty tekniikka ympäri maailmaa seuraavan sukupolven laajakaistan käyttöönotoissa.
Fiber To The Home -arkkitehtuuri: PON ja AON
FTTH-verkoissa käytetään nykyään kahta valokuituarkkitehtuuria:
Passiivinen optinen verkko (PON)
Aktiivinen optinen verkko (AON)
Suurin ero näiden kahden arkkitehtuurin välillä on, että PON-verkot lähettävät dataa käyttämällä passiivisia optisia jakajia, kun taas AON-verkot käyttävät aktiivista elektroniikkaa (kuten Ethernet-kytkimiä ja reitittimiä) datasignaalien vahvistamiseen ja hallintaan. Näillä kahdella arkkitehtuurityypillä on useita erilaisia ominaisuuksia, vahvuuksia, heikkouksia ja käyttötapauksia.
Kuituoptiikan teknologian ymmärtäminen
Ymmärtääksesi FTTH-verkkoja paremmin, sinun tulee ensin tutustua kuituoptiikkatekniikkaan. Kuituoptinen tekniikka käyttää valonsäteitä, jotka kulkevat pitkin kuitukaapelia tiedonsiirtovälineenä. Optiset kuidut voidaan valmistaa joko lasista tai muovista, ne tarjoavat erittäin alhaisen vaimennuksen ja suuren -kapasiteetin tiedonsiirtokyvyn – mikä tekee niistä suosituimman välineen useimmissa nykyaikaisissa viestintäverkoissa.
Lähetysperiaate:
Optisia kuituja käytetääntäydellinen sisäinen heijastussiirtokonseptina. Valon läpäiseminen kuituytimen läpi heijastaa jatkuvasti valoa rajalta toiselle, mikä varmistaa, että signaalit voidaan siirtää pitkiä matkoja pienin häviöin.
Kuitutyypit:
Yksimuotokuitu (SMF)– Pieni ytimen halkaisija (8–10 µm), toimii yhdessä etenemistilassa. Matala vaimennus ja pitkän matkan-suuri kaistanleveys-lähetysominaisuudet tekevät tämän tyyppisestä kuidusta erittäin sopivan pitkän matkan sovelluksiin.
Multi{0}}Mode Fiber (MMF)– Suurempi sydämen halkaisija (50 µm tai 62,5 µm), tukee useita etenemismuotoja modaalisen dispersion vuoksi. Monimuotokuitua käytetään yleensä lyhyen-etäisyyden sovelluksissa.
Signaalin lähetys ja vastaanotto:
Optiset signaalit lähetetään ja vastaanotetaan käyttämällä optisia lähettimiä (laserdiodeja tai valodiodeja), jotka muuntavat sähköiset signaalit optisiksi signaaleiksi. Vastaanottopäässä optiset signaalit muunnetaan takaisin sähköisiksi signaaleiksi valoilmaisimien avulla.
Tärkeimmät suorituskykymittaukset:
Kaistanleveys– Kuitujen tukema enimmäisdatanopeus
Vaimennus– Signaalihäviö dB/km
Latenssi– Aika, jolloin signaali kulkee lähettäjältä vastaanottajalle
Passiivinen optinen verkko (PON)
PONon apisteestä-monipisteeseen-passiivinen optinen kuituliityntäverkko, joka ei vaadi aktiivisia elektronisia laitteita palveluntarjoajan ja -loppukäyttäjien välillä. Vakio-PON-kokoonpanossaOLT (optinen linjapääte)on sijoitettu keskustoimistoon, ja OLT jakaa optisen signaalin useilleOptiset verkkoyksiköt (ONU)taiOptiset verkkopäätteet (ONT)passiivisten optisten jakajien kautta.
Kuinka PON-järjestelmä toimii:
PON-järjestelmien käytössäAika{0}}Division Multiple Access (TDMA):
Alavirtaan:OLT lähettää kaikille ONU:ille
Ylävirtaan:ONU:t lähettävät määrätyissä aikaväleissä
Tämä arkkitehtuuri tarjoaa optimaalisen kuidun käytön vähimmällä fyysisellä kasvimäärällä.
Tärkeimmät PON-standardit:
GPON (gigabitin{0}}passiivinen optinen verkko)– ITU-T:n määrittelemä ja laajalti käytetty
Alavirran nopeus: 2,5 Gbps, ylävirran nopeus: 1,25 Gbps
Erinomainen kapselointitehokkuus GEM:n kanssa
Edistynyt QoS puhe-, video- ja datapalveluille
Sovellukset:Suuret asuinyhteisöt, monipalvelu{0}}laajakaistaliityntäverkot
EPON (Ethernet Passive Optical Network)– Standardoitu IEEE:llä, Ethernet{0}}pohjainen
Symmetrinen ylä- ja alavirta: 1,0 Gbps (10 G-EPON valinnainen)
Yksinkertainen verkonhallinta
Yhteensopiva olemassa olevien Ethernet-verkkojen kanssa
Sovellukset:Kaupunkien ja maaseudun laajakaistat,{0}}kustannusherkät FTTH-asennukset
Aktiivinen optinen verkko (AON)
AnAONtarjoaa apisteestä-pisteeseen-pisteeseenkuitupääsyarkkitehtuuri keskuskytkimestä/reitittimestä jokaiselle loppukäyttäjälle erillisen kuidun kautta, ainutlaatuisella kaistanleveydellä ja joustavalla palvelun ohjauksella.
Sisältää yleensä Ethernet-tekniikan, joka on helposti integroitavissa olemassa oleviin LAN/WAN-verkkoihin
Voidaan ottaa käyttöön erillisenä verkkona ilman PON-verkkoa
Kuitupiste-pisteeseen-(P2P) -yhteys:
Keskuskonttori on yhteydessä suoraan asiakkaan tiloihin kuitukaapelilla
Jokaisella asiakkaalla on oma kuitu, joka tarjoaa ainutlaatuisen kaistanleveyden ja joustavuuden
Voi käyttää olemassa olevaa Ethernet-infrastruktuuria (DSL/FTTH)
Poistaa jaetut verkot → suurin kaistanleveys, redundanssi ja joustavuus
Kuituliitännät{0}}P2P:ssä:
Litteä Patch Panel:Asennettu seinätilaan, useita kuituliittimiä
Kulmapaikkapaneeli:Asennettu sisääntulokohtaan, joustava sijoitus
Kirkas Patch-paneeli:Useita valopolkuja, mahdollistaa usean{0}}pisteen käytön
Cross Connect:Yhteenliittäminen verkkojen tai paikkojen välillä, joka tarjoaa pääsyn yhteiseen verkkoon
Tärkeimmät ominaisuudet:
Jopa 10 Gbps oma kaistanleveys
Edistynyt QoS ja liikenteenhallinta
Helppo integrointi olemassa olevaan Ethernet-infrastruktuuriin
Yleiset käyttötavat:
Yrityksen laajakaistayhteys
Suorituskykyiset{0}}palvelusovellukset
WDM-aktiivinen optinen verkko (WDM AON)
Yhteenveto:Määrittää erillisen aallonpituuden kullekin käyttäjälle yhdellä kuidulla
Tärkeimmät ominaisuudet:
Maksimaalinen kaistanleveyden käyttöaste
Omistettu kaistanleveys käyttäjää kohti
Pitkä{0}}lähetys ilman lisätoistimia
Yleiset käyttötavat:
Suuret yritykset
Palvelinkeskusten liitännät
Pitkän-etäisyyden korkean kapasiteetin{1}}käyttöverkot
Pääkomponentit:
OLT:Yleensä integroitu Ethernet-kytkimeen
PÄÄLLÄ/ONT:Erillinen kuitupääte
Kytkimet/reitittimet:Signaalin siirto, vahvistus, verkonhallinta
Edut:
Oma kaistanleveys jokaiselle käyttäjälle
Joustava verkonhallinta ja QoS-hallinta
Tukee pitkän matkan{0}}lähetystä
Rajoitukset:
Korkeammat käyttöönottokustannukset kuin PON
Lisää tehoa ja huoltoa
Aktiivinen laitevika voi johtaa palvelun menetykseen
AON vs. PON vertailu
Verkkoarkkitehtuuri:
PON: Osoita-pisteeseen-Monipiste passiivisten jakajien kautta
AON: Piste{0}}pisteeseen-Pisteeseen aktiivisella vaihdolla
Kaistanleveys:
PON jakaa kaistanleveyttä
AON tarjoaa erillisen kaistanleveyden
Latenssi:
PON: alhainen, käytetään TDMA-ajoitusta
AON: vakaa, ellei aktiivinen laite vioittele
Lähetysetäisyys:
PON: ~20 km
AON: laajennettu aktiivisella vahvistuksella
Kustannukset ja ylläpito:
PON: alempi CAPEX ja OPEX
AON: korkeammat kustannukset, mutta parempi suorituskyky
FTTH-verkon suunnittelu ja käyttöönotto
Verkkosuunnittelu sisältää:
Suunnittelu ja topologian valinta
Laitteiden valinta ja kapasiteetin suunnittelu
Käyttöönotto, asennus ja testaus
Topologiat:Tähti, puu, sormus – jokaisessa on kompromissi{0}}kustannusten ja luotettavuuden välillä
Testaus:Kullekin kuidulle suoritettu OTDR-testi pitkän{0}}vakauden varmistamiseksi
Johtopäätös
AON:Paras yrityksille, jotka tarvitsevat suurta kaistanleveyttä, pientä latenssia ja erityisiä palveluympäristöjä
PON:Paras suuriin{0}}asuinalueiden FTTH-käyttöönotuksiin, jotka edellyttävät kustannus{1}}herkkiä verkkoja ja yksinkertaistettuja toimintoja
Useimmissa kaupunkien FTTH-asetuksissaPONon taloudellisin ja skaalautuvin ratkaisu.AONon suositeltava sovelluksissa, jotka tarvitsevat taatun kaistanleveyden ja edistyneen palvelunhallinnan.
