Fiber to the Home (FTTH) har börjat tas på allvar av telekommunikationsföretag runt om i världen, vilket gör att teknologier kan utvecklas snabbt. Aktiva optiska nätverk (AON) och passiva optiska nätverk (PON) är de två huvudsystemen som gör FTTH-bredbandsanslutningar möjliga. PON som kan tillhandahålla kostnadseffektiva lösningar är mer allmänt förekommande i majoriteten av FTTH-installationerna. ABC av PON kommer att introduceras i den här artikeln, som huvudsakligen involverar de grundläggande komponenterna och relaterad teknik inklusiveOLT, ONT, ONU och ODN.
PON förklarat: Definition, standarder och fördelar
Ett passivt optiskt nätverk hänvisar till ett fiberoptiskt nätverk som använder en punkt-till-multipunkt-topologi och optiska splitters för att leverera data från en enda överföringspunkt till flera användarändpunkter. I motsats till AON är flera kunder anslutna till en enda transceiver med hjälp av ett förgrenat träd av fibrer och passiva splitter/kombinerenheter, som fungerar 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 topologistrukturer är i grunden desamma. Som förstahandsvalet i många FTTH-distributionsscenarier har PON-lösningen flera framträdande fördelar:
Lägre strömförbrukning
Mindre utrymme som krävs
Högre bandbredd
Säkerhet på högre nivå
Lättare att installera och utöka
Minskade drift- och förvaltningskostnader
PON struktur och komponenter
I ett Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON)-system finns det en optisk linjeterminal (OLT) vid tjänsteleverantörens centralkontor och ett antal optiska nätverksenheter (ONU) eller optiska nätverksterminaler (ONT) nära slutanvändare, liksom som optisk splitter (SPL). Dessutom används det optiska distributionsnätet (ODN) även under överföringen mellan OLT och ONU/ONT.
Optical Line Terminal (OLT)
OLT är utgångspunkten för det passiva optiska nätverket, som är anslutet till en kärnswitch via Ethernet-kablar. Den primära funktionen hos OLT är att omvandla, rama in och sända 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 stödjer PON-kort och strömförsörjning hot-swap medan en annan modul är inbyggd. OLT har två flytriktningar: uppströms (att få distribuera olika typer av data och rösttrafik från användare) och nedströms (hämta data-, röst- och videotrafik från tunnelbanenätet eller från ett långdistansnätverk och skicka det till alla ONT-moduler på ODN.) Det maximala avståndet som stöds för sändning över ODN är 20 km.
Optisk nätverksenhet (ONU) / Optisk nätverksterminal (ONT)
ONU omvandlar optiska signaler som överförs via fibrer till elektriska signaler. Dessa elektriska signaler skickas sedan till enskilda abonnenter. I allmänhet finns det ett avstånd eller annat accessnät mellan ONU och slutanvändarens lokaler. Dessutom kan ONU skicka, aggregera och ansvara olika typer av data som kommer från kunden och skicka dem uppströms till OLT. Grooming är den process som optimerar och omorganiserar dataströmmen så att den skulle levereras mer effektivt. OLT stöder bandbreddsallokering som möjliggör smidig leverans av data till OLT, som vanligtvis anländer i skur från kunden. ONU kan anslutas med olika metoder och kabeltyper, som tvinnad koppartråd, koaxialkabel, optisk fiber eller via Wi-Fi.
Slutanvändarenheter kan också kallas den optiska nätverksterminalen (ONT). Egentligen är ONT detsamma som ONU i huvudsak. ONT är en ITU-T-term, medan ONU är en IEEE-term. Tillhör olika standardorgan, de hänvisar båda till användarsidans utrustning i GEPON-systemet. Men i praktiken är det lite skillnad mellan ONT och ONU beroende på deras plats.
Optical Distribution Network (ODN)
ODN, en integrerad del av PON-systemet, tillhandahåller det optiska överföringsmediet för den fysiska anslutningen av ONU:erna till OLT:erna med 20 km eller längre räckvidd. Inom ODN samverkar fiberoptiska kablar, fiberoptiska kontakter, passiva optiska splitter och hjälpkomponenter med varandra. ODN har specifikt fem segment som är matarfiber, optisk distributionspunkt, distributionsfiber, optisk accesspunkt och droppfiber. Matarfibern utgår från den optiska distributionsramen (ODF) i centralkontorets telekommunikationsrum och slutar vid den optiska distributionspunkten för långdistanstäckning. Distributionsfibern från den optiska distributionspunkten till den optiska åtkomstpunkten distribuerar optiska fibrer för områden bredvid den. Dropfibern ansluter den optiska åtkomstpunkten till terminaler (ONTs), vilket gör att optisk fiber faller in i användarhem. Dessutom är ODN själva vägen väsentlig 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-applikationerna. Den minskade kabelinfrastrukturen (inga aktiva element) och den flexibla mediaöverföringen bidrar till att de passiva optiska nätverken är mer idealiska för hemmainternet, röst- och videoapplikationer. Dessutom kan passiva optiska nätverk också tillämpas på universitetscampus och affärsmiljöer, vilket ger kostnadseffektiva lösningar. I takt med att PON-tekniken har fortsatt att förbättras har även de potentiella applikationerna utökats.
