Fiber to the Home (FTTH) wordt serieus genomen door telecommunicatiebedrijven over de hele wereld, waardoor technologieën zich snel kunnen ontwikkelen. Actieve optische netwerken (AON) en passieve optische netwerken (PON) zijn de twee belangrijkste systemen die FTTH-breedbandverbindingen mogelijk maken. PON die kosteneffectieve oplossingen kunnen bieden, zijn meer alomtegenwoordig in de meeste FTTH-implementaties. In dit artikel wordt het ABC van PON geïntroduceerd, waarbij het voornamelijk gaat om de basiscomponenten en aanverwante technologieOLT, ONT, ONU en ODN.
PON uitgelegd: definitie, normen en voordelen
Een passief optisch netwerk verwijst naar een glasvezelnetwerk dat gebruikmaakt van een punt-naar-multipunt-topologie en optische splitters om gegevens van een enkel transmissiepunt naar meerdere gebruikerseindpunten te leveren. In tegenstelling tot AON zijn meerdere klanten verbonden met een enkele transceiver door middel van een vertakkende boom van vezels en passieve splitter/combiner-eenheden, die volledig werken in het optische domein en zonder stroom in een PON-architectuur. Er zijn momenteel twee belangrijke PON-standaarden: Gigabit Passive Optical Network (GPON) en Ethernet Passive Optical Network (EPON). Hun topologiestructuren zijn in principe hetzelfde. Als de eerste keuze in veel FTTH-implementatiescenario's, heeft de PON-oplossing verschillende prominente voordelen:
Lager stroomverbruik
Minder benodigde ruimte
Hogere bandbreedte
Beveiliging op hoger niveau
Gemakkelijker te installeren en uit te breiden
Lagere exploitatie- en beheerkosten
PON-structuur en componenten
In een Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) -systeem is er een optische lijnterminal (OLT) op het hoofdkantoor van de serviceprovider en een aantal optische netwerkeenheden (ONU's) of optische netwerkterminals (ONT's) in de buurt van eindgebruikers. als de optische splitter (SPL). Daarnaast wordt het optische distributienetwerk (ODN) ook gebruikt tijdens de transmissie tussen OLT en ONU/ONT.
Optische lijnterminal (OLT)
OLT is het startpunt voor het passieve optische netwerk, dat via Ethernet-kabels is verbonden met een core-switch. De primaire functie van de OLT is het converteren, framen en verzenden van signalen voor het PON-netwerk en het coördineren van de multiplexing van de optische netwerkterminals voor de gedeelde stroomopwaartse transmissie. Over het algemeen bevat OLT-apparatuur een rack, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON-kaart), redundantiebeveiliging -48V DC-voedingsmodules of één 110/220V AC-voedingsmodule en ventilatoren . In deze delen ondersteunen de PON-kaart en voeding hot-swap, terwijl een andere module binnenin is ingebouwd. De OLT heeft twee zwevende richtingen: stroomopwaarts (verkrijgen van distributie van verschillende soorten data- en spraakverkeer van gebruikers) en stroomafwaarts (verkrijgen van data-, spraak- en videoverkeer van het metronetwerk of van een langeafstandsnetwerk en stuur dit naar alle ONT-modules op de ODN.) De maximale ondersteunde afstand voor verzending over de ODN is 20 km.
Optische netwerkeenheid (ONU) / optische netwerkterminal (ONT)
ONU zet optische signalen die via vezels worden verzonden om in elektrische signalen. Deze elektrische signalen worden vervolgens naar individuele abonnees gestuurd. Over het algemeen is er een afstands- of ander toegangsnetwerk tussen ONU en de locatie van de eindgebruiker. Bovendien kan ONU verschillende soorten gegevens van de klant verzenden, aggregeren en verzorgen en stroomopwaarts naar de OLT sturen. Grooming is het proces dat de gegevensstroom optimaliseert en reorganiseert, zodat deze efficiënter wordt afgeleverd. OLT ondersteunt bandbreedtetoewijzing die het mogelijk maakt om data vlot aan de OLT te leveren, die meestal in bursts van de klant aankomt. ONU kan op verschillende manieren en kabeltypes worden aangesloten, zoals twisted-pair koperdraad, coaxkabel, glasvezel of via Wi-Fi.
Apparaten van eindgebruikers kunnen ook de optische netwerkterminal (ONT) worden genoemd. Eigenlijk is ONT in wezen hetzelfde als ONU. ONT is een ITU-T-term, terwijl ONU een IEEE-term is. Behoren tot verschillende standaardinstanties, ze verwijzen beide naar de apparatuur aan de gebruikerszijde in het GEPON-systeem. Maar in de praktijk is er een klein verschil tussen ONT en ONU, afhankelijk van hun locatie.
Optisch distributienetwerk (ODN)
ODN, een integraal onderdeel van het PON-systeem, levert het optische transmissiemedium voor de fysieke verbinding van de ONU's met de OLT's met een bereik van 20 km of verder. Binnen het ODN werken glasvezelkabels, glasvezelconnectoren, passieve optische splitters en hulpcomponenten met elkaar samen. De ODN heeft specifiek vijf segmenten die feedervezel, optisch distributiepunt, distributievezel, optisch toegangspunt en drop-vezel zijn. De voedingsvezel begint bij het optische distributieframe (ODF) in de telecommunicatieruimte van het centrale kantoor en eindigt bij het optische distributiepunt voor langeafstandsdekking. De distributievezel van het optische distributiepunt naar het optische toegangspunt verdeelt glasvezels voor gebieden ernaast. De drop-fiber verbindt het optische toegangspunt met terminals (ONT's), waardoor glasvezel in de huizen van gebruikers terechtkomt. Bovendien is de ODN het pad dat essentieel is voor PON-gegevensoverdracht en de kwaliteit ervan heeft rechtstreeks invloed op de prestaties, betrouwbaarheid en schaalbaarheid van het PON-systeem.
Conclusie
OLT, ONU of ONT en ODN zijn de belangrijkste componenten in een GEPON-systeem, die veruit op grote schaal worden gebruikt in de FTTH-toepassingen. De verminderde bekabelingsinfrastructuur (geen actieve elementen) en flexibele mediatransmissie dragen bij aan de passieve optische netwerken die meer ideaal zijn voor internet-, spraak- en videotoepassingen thuis. Bovendien kunnen passieve optische netwerken ook worden toegepast op universiteitscampussen en zakelijke omgevingen, waardoor kosteneffectieve oplossingen worden geboden. Terwijl de PON-technologie steeds beter wordt, zijn ook de potentiële toepassingen uitgebreid.
