Fiber to the Home (FTTH) har börjat tas på allvar av telekommunikationsföretag
Världen över möjliggör snabb utveckling av tekniker. Aktiva optiska nätverk (AON) och passiva optiska nätverk (PON) är de två viktigaste systemen som möjliggör FTTH-bredbandsanslutningar. PON som kan erbjuda kostnadseffektiva lösningar är mer allestädes närvarande i de flesta FTTH-installationer. ABC för PON kommer att presenteras i den här artikeln, som huvudsakligen involverar de grundläggande komponenterna och relaterad teknik inklusive OLT, ONT, ONU och ODN.
PON förklarad: Definition, standarder och fördelar
Ett passivt optiskt nätverk avser ett fiberoptiskt nätverk som använder en punkt-till-multipunkt-topologi och optiska splitters för att leverera data från en enda överföringspunkt till flera användarslutpunkter. Till skillnad från AON är flera kunder anslutna till en enda sändtagare med hjälp av ett förgreningsträd av fibrer och passiva splitter-/kombinationsenheter, som arbetar helt i den optiska domänen och utan ström i en PON-arkitektur. Det finns två stora nuvarande PON-standarder: Gigabit Passive Optical Network (GPON) och Ethernet Passive Optical Network (EPON). Deras topologiska strukturer är i princip desamma. Som förstahandsval i många FTTH-distributionsscenarier har PON-lösningen flera framträdande fördelar:
Lägre strömförbrukning
Mindre utrymmesbehov
Högre bandbredd
Högre säkerhetsnivå
Enklare att installera och utöka
Minskade drifts- och förvaltningskostnader
PON-struktur och komponenter
I ett Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON)-system finns en optisk linjeterminal (OLT) på tjänsteleverantörens centralkontor och ett antal optiska nätverksenheter (ONU) eller optiska nätverksterminaler (ONT) nära slutanvändare, samt den optiska splittern (SPL). Dessutom används det optiska distributionsnätet (ODN) även under överföringen mellan OLT och ONU/ONT.
Optisk linjeterminal (OLT)
OLT är utgångspunkten för det passiva optiska nätverket, som är anslutet till en kärnswitch via Ethernet-kablar. OLT:ns primära funktion är att konvertera, formatera och överföra signaler för PON-nätverket och att koordinera de optiska nätverksterminalernas multiplexering för den delade uppströmsöverföringen. I allmänhet innehåller OLT-utrustning rack, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON-kort), redundansskydd -48V DC-strömförsörjningsmoduler, eller en 110/220V AC-strömförsörjningsmodul och fläktar. I dessa delar stöder PON-kortet och strömförsörjningen hot-swap medan en annan modul är inbyggd inuti. OLT:n har två flytriktningar: uppströms (tar emot distribution av olika typer av data- och rösttrafik från användare) och nedströms (tar emot data-, röst- och videotrafik från tunnelbanenätet eller från ett långdistansnätverk och skickar den till alla ONT-moduler på ODN.) Det maximala avståndet som stöds för överföring över ODN är 20 km.
Optisk nätverksenhet (ONU) / Optisk nätverksterminal (ONT)
En ONU omvandlar optiska signaler som överförs via fibrer till elektriska signaler. Dessa elektriska signaler skickas sedan till enskilda abonnenter. Generellt sett finns det ett avstånd eller annat åtkomstnätverk mellan en ONU och slutanvändarens lokaler. Dessutom kan en ONU skicka, aggregera och grooma olika typer av data som kommer från kunden och skicka den uppströms till OLT:n. Grooming är den process som optimerar och omorganiserar dataströmmen så att den levereras mer effektivt. OLT stöder bandbreddsallokering som möjliggör smidig leverans av data som flyter till OLT:n, vilka vanligtvis anländer i skurar från kunden. En ONU kan anslutas med olika metoder och kabeltyper, som tvinnad koppartråd, koaxialkabel, optisk fiber eller via Wi-Fi.
Slutanvändarenheter kan också kallas för optisk nätverksterminal (ONT). Egentligen är ONT i huvudsak samma sak som ONU. ONT är en ITU-T-term, medan ONU är en IEEE-term. De tillhör olika standardiseringsorgan och båda hänvisar till användarsidans utrustning i GEPON-systemet. Men i praktiken finns det en liten skillnad mellan ONT och ONU beroende på deras placering.
Optiskt distributionsnät (ODN)
ODN, en integrerad del av PON-systemet, tillhandahåller det optiska överföringsmediet för den fysiska anslutningen av ONU:erna till OLT:erna med räckvidd på 20 km eller längre. Inom ODN samarbetar fiberoptiska kablar, fiberoptiska kontakter, passiva optiska splitters och hjälpkomponenter med varandra. ODN har specifikt fem segment: matarfiber, optisk distributionspunkt, distributionsfiber, optisk accesspunkt och droppfiber. Matarfibern börjar från den optiska distributionsramen (ODF) i centralkontorets telekommunikationsrum och slutar vid den optiska distributionspunkten för långdistanstäckning. Distributionsfibern från den optiska distributionspunkten till den optiska accesspunkten distribuerar optiska fibrer för områden bredvid. Droppfibern ansluter den optiska accesspunkten till terminaler (ONT), vilket möjliggör optisk fiberöverföring till användarnas hem. Dessutom är ODN den viktigaste vägen för PON-dataöverföring och dess kvalitet påverkar direkt PON-systemets prestanda, tillförlitlighet och skalbarhet.
Slutsats
OLT, ONU eller ONT, och ODN är huvudkomponenterna i ett GEPON-system, som har använts i stor utsträckning i FTTH-applikationer. Den reducerade kabelinfrastrukturen (inga aktiva element) och den flexibla medieöverföringen bidrar till att passiva optiska nätverk är mer idealiska för hemmainternet, röst- och videoapplikationer. Dessutom kan passiva optiska nätverk även tillämpas på universitetsområden och affärsmiljöer, vilket ger kostnadseffektiva lösningar. I takt med att PON-tekniken har fortsatt att förbättras har även de potentiella tillämpningarna utökats.
Publiceringstid: 14 juni 2022