Classificazione dei circuiti in fibra FTTH

Lo strato di trasmissione di FTTH è diviso in tre categorie: loop Duplex (bidirezionale a doppia fibra), loop Simplex (bidirezionale a fibra singola) e loop Triplex (fibra singola a tre vie). Il loop a doppia fibra utilizza due fibre ottiche tra ilOLTfine e ilONUfine, un modo è a valle e il segnale proviene daOLTfine alONUFINE; l'altro modo è a monte e il segnale proviene daONUfine alOLTend.Simplex loop a fibra singola è anche chiamato bidirezionale, o BIDI in breve. Questa soluzione utilizza una sola fibra ottica per collegare ilOLTfine e ilONUtermina e utilizza WDM per trasmettere segnali a monte e a valle con segnali ottici di diverse lunghezze d'onda. Rispetto ai circuiti a doppia fibra Duplex, questo circuito a fibra singola che utilizza la trasmissione WDM può ridurre della metà la quantità di fibra utilizzata e ridurre il costo delONUfine utente. Tuttavia, quando si utilizza il metodo a fibra singola, è necessario introdurre uno splitter e un combinatore nel modulo ricetrasmettitore ottico. È un po' più complicato rispetto al modulo ricetrasmettitore ottico che utilizza il metodo a doppia fibra. Il segnale BIDI a monte utilizza la trasmissione laser nella banda da 1260 a 1360 nm, mentre quello a valle utilizza la banda da 1480 a 1580 nm. Nel circuito a doppia fibra, sia a monte che a valle utilizzano la banda da 1310 nm per trasmettere i segnali.

FTTH ha due tecnologie: Media Converter (MC) e Passive Optical Network (PON). MC viene utilizzato principalmente per sostituire i fili di rame utilizzati nelle reti Ethernet tradizionali e adotta una topologia di rete punto a punto (P2P) per trasmettere servizi a 100 Mbps alle case degli utenti tramite fibre ottiche. L'architettura di PON consiste principalmente nel dividere il cavo ottico segnale dal terminale della linea ottica (OLT) a valle attraverso una fibra ottica attraverso uno splitter ottico per trasmettere il segnale ottico a ciascun terminale della rete ottica (ONU/T), riducendo così notevolmente lo spazio dedicato alle apparecchiature di rete e i costi di manutenzione delle apparecchiature, risparmiando molti costi di costruzione come i cavi ottici, quindi è diventata l'ultima tecnologia calda di FTTH. FTTH attualmente dispone di tre soluzioni: soluzione FTTH punto a punto, soluzione EPON FTTH e soluzione GPON FTTH.

Soluzione FTTH basata su P2P

P2P è una tecnologia di trasmissione Ethernet con connessione in fibra ottica punto a punto. Utilizza inoltre la tecnologia WDM per ottenere una comunicazione bidirezionale. Rispetto a EPON, ha le caratteristiche di semplice implementazione tecnologica, prezzo basso e facile accesso per un numero limitato di utenti.

La rete P2P FTTH trasmette le lunghezze d'onda upstream e downstream su una fibra ottica tra l'ufficio centraleinterruttoree l'apparecchiatura utente tramite WDM e ogni utente necessita solo di una fibra ottica. La lunghezza d'onda a monte è di 1310 nm e la lunghezza d'onda a valle è di 1550 nm. Attraverso l'uso della trasmissione in fibra ottica, Ethernet viene estesa direttamente dall'ufficio centrale al desktop dell'utente. Pur fornendo un metodo di accesso economico e a larghezza di banda elevata, elimina le difficoltà di alimentazione e manutenzione del corridoiointerruttorenel tradizionale metodo di accesso Ethernet ed evita le difficoltà nel recupero dell'investimento causate dal basso tasso di apertura, dall'apertura flessibile e dall'elevata sicurezza. Nella soluzione P2P, gli utenti possono davvero usufruire esclusivamente di una larghezza di banda di 100 M e supportare facilmente servizi a larghezza di banda elevata come videotelefono, video on demand, telemedicina e istruzione a distanza. Pur supportando applicazioni dati ad alta velocità, può fornire l'interfaccia E1 e l'interfaccia POTS, in modo che una varietà di servizi che originariamente richiedevano un cablaggio indipendente possano essere risolti attraverso un'unica fibra.

Soluzione FTTH basata su EPON

EPON adotta una struttura punto-multipunto e un metodo di trasmissione in fibra ottica passiva. La velocità downstream può attualmente raggiungere i 10 Gb/s e quella upstream invia flussi di dati in burst di pacchetti Ethernet. Inoltre, EPON fornisce anche determinate funzioni di operazione, manutenzione e gestione (OAM).EPONla tecnologia ha una buona compatibilità con le apparecchiature esistenti. La nuova tecnologia Quality of Service (QoS) consente a Ethernet di supportare servizi voce, dati e immagini. Queste tecnologie includono supporto full-duplex, priorità e rete locale virtuale (VLAN).

EPON utilizza una fibra ottica per collegare le apparecchiature dell'ufficio centrale e l'accoppiatore ottico ODN. Dopo la suddivisione tramite accoppiatore ottico è possibile collegare fino a 32 utenti. La lunghezza d'onda a monte è 1310 nm e la lunghezza d'onda a valle è 1490 nm. La fibra ottica dalla porta PON delOLTcombina il segnale ottico CATV analogico o digitale da 1550 nm alla fibra ottica attraverso il multiplexer, quindi si collega alONUdopo essere stato diviso dall'accoppiatore ottico. ILONUsepara il segnale CATV da 1550 nm e lo converte in un segnale a radiofrequenza che può essere ricevuto da un normale televisore. ILONUelabora anche il segnale dati inviato daOLTe lo invia all'interfaccia utente. L'interfaccia utente può fornire interfacce FE e TDM per soddisfare i requisiti di servizio dell'utente per l'accesso a banda larga ed è compatibile con i requisiti di servizio TDM degli operatori esistenti. EPON utilizza la tecnologia WDM per realizzare comunicazioni bidirezionali punto-multipunto su una singola fibra ottica. Ha le caratteristiche di un formato trasparente e di un prezzo basso ed è conforme al trend di sviluppo delle reti di prossima generazione basate su IP. Considerando che le future “tre reti in una” utilizzeranno l’IP come protocollo principale, la maggior parte degli esperti ritiene che EPON sia la soluzione migliore per realizzare FTTH in futuro.

Soluzione FTTH basata su GPON

GPONè l'ultima tecnologia di accesso ottico lanciata da ITU-T dopo A/BPON. Nel 2001, FSAN ha avviato un altro lavoro standard volto a standardizzare le reti PON (GPON) con velocità operative superiori a 1 Gb/s. Oltre a supportare velocità più elevate, GPON supporta anche più servizi con elevata efficienza, fornendo abbondanti funzioni OAM&P e buona scalabilità. Le caratteristiche principali di GPON sono:

1) Supportare tutti i servizi.

2) La distanza di copertura è di almeno 20 km.

3) Supporta più tariffe con lo stesso protocollo.

4) Fornire la funzione OAM&P.

5) In base alle caratteristiche di trasmissione del traffico downstream PON, viene fornito un meccanismo di protezione della sicurezza a livello di protocollo.

Lo standard GPON fornisce la velocità di trasmissione più efficiente per diversi servizi, tenendo conto delle funzioni OAM&P e delle capacità di aggiornamento. GPON non solo fornisce un'elevata larghezza di banda, ma supporta anche vari servizi di accesso, in particolare nella trasmissione di dati e TDM, supportando il formato originale senza conversione. GPON adotta il nuovo protocollo del livello di convergenza della trasmissione "General Framing Protocol (GFP)" per realizzare l'incapsulamento di più flussi di servizi; nel frattempo mantiene molte funzioni in G.983 che non sono direttamente correlate al protocollo PON, come OAM e DBA.