Klasyfikacja obwodów światłowodowych FTTH

Warstwa transmisyjna FTTH jest podzielona na trzy kategorie: pętla Duplex (dwukierunkowa dwuwłóknowa), Simplex (dwukierunkowa pętla jednowłóknowa) i Triplex (trójdrożna pętla jednowłóknowa). Pętla dwuwłóknowa wykorzystuje dwa włókna optyczne pomiędzyOLTkoniec iONUkońcu, jedna droga jest w dół, a sygnał pochodzi zOLTkoniec doONUkoniec; druga droga jest w górę, a sygnał pochodzi zONUkoniec doOLTend.Pętla jednowłóknowa Simplex nazywana jest także dwukierunkową lub w skrócie BIDI. Rozwiązanie to wykorzystuje tylko jeden światłowód do połączeniaOLTkoniec iONUkońca i wykorzystuje WDM do przesyłania sygnałów upstream i downstream za pomocą sygnałów optycznych o różnych długościach fal. W porównaniu z dwuwłóknowymi obwodami Duplex, ten jednowłóknowy obwód wykorzystujący transmisję WDM może zmniejszyć ilość wykorzystywanego światłowodu o połowę i zmniejszyć kosztONUkoniec użytkownika. Jeżeli jednak stosowana jest metoda jednowłóknowa, w optycznym module nadawczo-odbiorczym należy wprowadzić rozdzielacz i sumator. Jest to nieco bardziej skomplikowane niż optyczny moduł nadawczo-odbiorczy wykorzystujący metodę dwuwłóknową. Sygnał BIDI upstream wykorzystuje transmisję laserową w paśmie od 1260 do 1360 nm, a downstream wykorzystuje pasmo od 1480 do 1580 nm. W pętli dwuwłóknowej zarówno sygnał wychodzący, jak i pobierający wykorzystują do przesyłania sygnałów pasmo 1310 nm.

FTTH wykorzystuje dwie technologie: konwerter mediów (MC) i pasywną sieć optyczną (PON). MC służy głównie do zastąpienia przewodów miedzianych stosowanych w tradycyjnych sieciach Ethernet i przyjmuje topologię sieci punkt-punkt (P2P) w celu przesyłania usług 100 Mb/s do domów użytkowników za pośrednictwem włókien optycznych. Architektura PON polega głównie na podziale światłowodu sygnał z zacisku linii optycznej (OLT) w dół poprzez światłowód poprzez rozdzielacz optyczny w celu przesłania sygnału optycznego do każdego terminala sieci optycznej (ONU/T), w ten sposób znacznie zmniejszając pomieszczenie na sprzęt sieciowy i koszty konserwacji sprzętu, oszczędzając wiele kosztów budowy, takich jak kable optyczne, dzięki czemu stała się najnowszą gorącą technologią FTTH. Obecnie FTTH oferuje trzy rozwiązania: rozwiązanie FTTH typu punkt-punkt, rozwiązanie EPON FTTH i rozwiązanie GPON FTTH.

Rozwiązanie FTTH oparte na P2P

P2P to technologia transmisji Ethernet typu punkt-punkt poprzez światłowód. Wykorzystuje również technologię WDM, aby osiągnąć dwukierunkową komunikację. W porównaniu z EPON charakteryzuje się prostą implementacją technologii, niską ceną i łatwym dostępem dla małej liczby użytkowników.

Sieć P2P FTTH przesyła długości fal upstream i downstream za pomocą jednego światłowodu pomiędzy centraląprzełącznika sprzętem użytkownika poprzez WDM, a każdy użytkownik potrzebuje tylko jednego światłowodu. Długość fali wysyłania wynosi 1310 nm, a długość fali odbierania wynosi 1550 nm. Dzięki zastosowaniu transmisji światłowodowej sieć Ethernet jest bezpośrednio rozciągana z biura centralnego na komputer stacjonarny użytkownika. Zapewniając szerokopasmową i ekonomiczną metodę dostępu, eliminuje trudności w zasilaniu i utrzymaniu korytarzaprzełącznikw tradycyjnej metodzie dostępu do sieci Ethernet i pozwala uniknąć trudności w odzyskaniu inwestycji spowodowanych niskim współczynnikiem otwarcia, elastycznym otwarciem i wysokim bezpieczeństwem. Dzięki rozwiązaniu P2P użytkownicy mogą naprawdę cieszyć się wyłącznie przepustowością 100M i łatwo obsługiwać usługi o dużej przepustowości, takie jak wideotelefon, wideo na żądanie, telemedycyna i edukacja na odległość. Obsługując aplikacje wymagające szybkiej transmisji danych, może zapewnić interfejs E1 i POTS, dzięki czemu różnorodne usługi, które pierwotnie wymagały niezależnego okablowania, mogą być realizowane za pomocą pojedynczego światłowodu.

Rozwiązanie FTTH oparte na EPON

EPON przyjmuje strukturę punkt-wielopunkt i pasywną metodę transmisji światłowodowej. Szybkość pobierania może obecnie sięgać 10 Gb/s, a prędkość wysyłania wysyła strumienie danych w seriach pakietów Ethernet. Ponadto EPON zapewnia również pewne funkcje operacyjne, konserwacyjne i zarządcze (OAM).EPONtechnologia ma dobrą kompatybilność z istniejącym sprzętem. Nowo opracowana technologia Quality of Service (QoS) umożliwia sieci Ethernet obsługę usług głosowych, danych i obrazów. Technologie te obejmują obsługę pełnego dupleksu, priorytetową i wirtualną sieć lokalną (VLAN).

EPON wykorzystuje światłowód do łączenia sprzętu w biurze centralnym ze sprzęgaczem optycznym ODN. Po rozdzieleniu za pomocą sprzęgacza optycznego można podłączyć do 32 użytkowników. Długość fali w górę wynosi 1310 nm, a długość fali w dół wynosi 1490 nm. Światłowód z portu PON wOLTłączy analogowy lub cyfrowy sygnał optyczny CATV o długości fali 1550 nm ze światłowodem poprzez multiplekser, a następnie łączy się zONUpo rozdzieleniu przez sprzęgacz optyczny. TheONUoddziela sygnał CATV o długości fali 1550 nm i przetwarza go na sygnał o częstotliwości radiowej, który może zostać odebrany przez zwykły telewizor. TheONUprzetwarza również sygnał danych wysyłany przezOLTi wysyła go do interfejsu użytkownika. Interfejs użytkownika może udostępniać interfejsy FE i TDM w celu spełnienia wymagań użytkownika w zakresie dostępu szerokopasmowego i jest kompatybilny z wymaganiami usług TDM istniejących operatorów. EPON wykorzystuje technologię WDM do realizacji dwukierunkowej komunikacji punkt-wiele punktów na pojedynczym włóknie optycznym. Charakteryzuje się przejrzystym formatem i niską ceną, wpisując się w trend rozwojowy sieci nowej generacji opartych na protokole IP. Biorąc pod uwagę, że przyszłe „trzy sieci w jednej” będą wykorzystywać protokół IP jako podstawowy protokół, większość ekspertów uważa, że ​​EPON jest najlepszym rozwiązaniem do realizacji FTTH w przyszłości.

Rozwiązanie FTTH oparte na GPON

GPONto najnowsza technologia dostępu optycznego wprowadzona przez ITU-T po A/BPON. W 2001 roku FSAN rozpoczął kolejne prace standaryzacyjne mające na celu standaryzację sieci PON (GPON) o prędkościach roboczych wyższych niż 1 Gb/s. Oprócz obsługi wyższych prędkości, GPON obsługuje także wiele usług z dużą wydajnością, zapewniając liczne funkcje OAM i P oraz dobrą skalowalność. Główne cechy GPON to:

1) Obsługuj wszystkie usługi.

2) Odległość zasięgu wynosi co najmniej 20 km.

3) Obsługa wielu stawek w ramach tego samego protokołu.

4) Zapewnij funkcję OAM i P.

5) Zgodnie z charakterystyką rozgłoszeniową ruchu downstream PON, zapewniony jest mechanizm ochrony bezpieczeństwa w warstwie protokołu.

Standard GPON zapewnia najbardziej efektywną szybkość transmisji dla różnych usług, biorąc pod uwagę funkcje OAM&P i możliwości aktualizacji. GPON nie tylko zapewnia dużą przepustowość, ale także obsługuje różne usługi dostępu, zwłaszcza w transmisji danych i TDM, obsługując oryginalny format bez konwersji. GPON przyjmuje nowy protokół warstwy konwergencji transmisji „General Framing Protocol (GFP)”, aby zrealizować enkapsulację wielu strumienie usług; w międzyczasie utrzymuje wiele funkcji w G.983, które nie są bezpośrednio związane z protokołem PON, takich jak OAM i DBA.