การจำแนกวงจรไฟเบอร์ FTTH

เลเยอร์การส่งผ่านของ FTTH แบ่งออกเป็นสามประเภท: ลูปดูเพล็กซ์ (เส้นใยคู่แบบสองทิศทาง), ลูป Simplex (เส้นใยเดี่ยวสองทิศทาง) และลูป Triplex (เส้นใยเดี่ยวสามทาง) ลูปเส้นใยคู่ใช้เส้นใยแสงสองเส้นระหว่างโอแอลทีสิ้นสุดและสอทสิ้นสุดทางหนึ่งคือปลายน้ำและสัญญาณมาจากโอแอลทีสิ้นสุดที่สอทจบ; อีกทางหนึ่งคือต้นน้ำและสัญญาณมาจากสอทสิ้นสุดที่โอแอลทีend.Simplex single-fiber loop เรียกอีกอย่างว่า BiDirectional หรือเรียกสั้น ๆ ว่า BIDI โซลูชันนี้ใช้ใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียวในการเชื่อมต่อโอแอลทีสิ้นสุดและสอทและใช้ WDM เพื่อส่งสัญญาณต้นน้ำและปลายน้ำด้วยสัญญาณแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับวงจรดูเพล็กซ์ไฟเบอร์คู่ วงจรไฟเบอร์เดี่ยวนี้ที่ใช้การส่งผ่าน WDM สามารถลดปริมาณไฟเบอร์ที่ใช้ลงครึ่งหนึ่งและลดต้นทุนของสอทสิ้นสุดผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีการแบบไฟเบอร์เดี่ยว ควรใช้ตัวแยกสัญญาณและตัวรวมสัญญาณในโมดูลตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล ซึ่งมีความซับซ้อนมากกว่าโมดูลตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลเล็กน้อยโดยใช้วิธีแบบไฟเบอร์คู่ สัญญาณอัพสตรีม BIDI ใช้การส่งผ่านเลเซอร์ในย่านความถี่ 1260 ถึง 1360 นาโนเมตร และดาวน์สตรีมใช้ย่านความถี่ 1480 ถึง 1580 นาโนเมตร ในลูปไฟเบอร์คู่ ทั้งต้นน้ำและปลายน้ำใช้แถบความถี่ 1310 นาโนเมตรในการส่งสัญญาณ

FTTH มีสองเทคโนโลยี: Media Converter (MC) และ Passive Optical Network (PON) MC ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแทนที่สายทองแดงที่ใช้ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ตแบบดั้งเดิม และใช้โทโพโลยีเครือข่ายแบบจุดต่อจุด (P2P) เพื่อส่งบริการ 100Mbps ไปยังบ้านของผู้ใช้ผ่านใยแก้วนำแสง สถาปัตยกรรมของ PON ส่วนใหญ่จะแยกออปติคอล สัญญาณจากขั้วสายออปติก (โอแอลที) ดาวน์สตรีมผ่านใยแก้วนำแสงผ่านตัวแยกแสงเพื่อส่งสัญญาณแสงไปยังเทอร์มินัลเครือข่ายออปติกแต่ละอัน (สอท/T) จึงช่วยลดห้องอุปกรณ์เครือข่าย และค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์ได้อย่างมาก ช่วยประหยัดต้นทุนการก่อสร้าง เช่น สายเคเบิลออปติก ได้มาก จึงกลายเป็นเทคโนโลยีสุดฮอตล่าสุดของ FTTH ปัจจุบัน FTTH มีโซลูชัน 3 แบบ ได้แก่ โซลูชัน FTTH แบบจุดต่อจุด โซลูชัน EPON FTTH และโซลูชัน GPON FTTH

โซลูชัน FTTH ที่ใช้ P2P

P2P เป็นเทคโนโลยีการส่งผ่านอีเธอร์เน็ตแบบเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ออปติกแบบจุดต่อจุด นอกจากนี้ยังใช้เทคโนโลยี WDM เพื่อให้บรรลุการสื่อสารสองทาง เมื่อเปรียบเทียบกับ EPON แล้ว มีลักษณะของการนำเทคโนโลยีไปใช้อย่างง่าย ราคาต่ำ และเข้าถึงได้ง่ายสำหรับผู้ใช้จำนวนไม่มาก

เครือข่าย P2P FTTH จะส่งความยาวคลื่นต้นน้ำและปลายน้ำบนใยแก้วนำแสงเส้นเดียวระหว่างสำนักงานกลางสวิตช์และอุปกรณ์ผู้ใช้ผ่าน WDM และผู้ใช้แต่ละคนต้องการใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียวเท่านั้น ความยาวคลื่นต้นน้ำคือ 1310 นาโนเมตร และความยาวคลื่นปลายน้ำคือ 1550 นาโนเมตร ด้วยการใช้การส่งผ่านใยแก้วนำแสง อีเธอร์เน็ตจะถูกขยายโดยตรงจากสำนักงานกลางไปยังเดสก์ท็อปของผู้ใช้ ในขณะที่ให้วิธีการเข้าถึงแบนด์วิธสูงและประหยัด ช่วยขจัดความยุ่งยากในการจ่ายไฟและการบำรุงรักษาทางเดินสวิตช์ในวิธีการเข้าถึงอีเทอร์เน็ตแบบดั้งเดิม และหลีกเลี่ยงความยากลำบากในการกู้คืนการลงทุนที่เกิดจากอัตราการเปิดที่ต่ำ การเปิดที่ยืดหยุ่น และความปลอดภัยสูง ในโซลูชัน P2P ผู้ใช้สามารถเพลิดเพลินกับแบนด์วิธ 100M อย่างแท้จริง และรองรับบริการแบนด์วิธสูง เช่น วิดีโอโฟน วิดีโอออนดีมานด์ การแพทย์ทางไกล และการศึกษาทางไกลได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่รองรับแอปพลิเคชันข้อมูลความเร็วสูง ก็มีอินเทอร์เฟซ E1 และอินเทอร์เฟซ POTS เพื่อให้สามารถแก้ไขปัญหาบริการต่างๆ ที่เดิมต้องใช้การเดินสายแบบอิสระผ่านไฟเบอร์เส้นเดียว

โซลูชัน FTTH ที่ใช้ EPON

EPON ใช้โครงสร้างแบบจุดต่อหลายจุดและวิธีการส่งผ่านใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟ อัตราดาวน์สตรีมปัจจุบันสามารถเข้าถึง 10Gb/s และอัปสตรีมส่งสตรีมข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตอีเทอร์เน็ตจำนวนมาก นอกจากนี้ EPON ยังมีฟังก์ชันการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการจัดการ (OAM) บางอย่างอีกด้วยอีปอนเทคโนโลยีมีความเข้ากันได้ดีกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ เทคโนโลยี Quality of Service (QoS) ที่พัฒนาขึ้นใหม่ทำให้อีเธอร์เน็ตสามารถรองรับบริการเสียง ข้อมูล และรูปภาพได้ เทคโนโลยีเหล่านี้ประกอบด้วยการสนับสนุนฟูลดูเพล็กซ์ ลำดับความสำคัญ และเครือข่ายท้องถิ่นเสมือน (VLAN)

EPON ใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สำนักงานกลางและตัวเชื่อมต่อออปติก ODN หลังจากแยกผ่านออปติคัลคัปเปลอร์แล้ว สามารถเชื่อมต่อผู้ใช้ได้สูงสุด 32 ราย ความยาวคลื่นต้นน้ำคือ 1310 นาโนเมตร และความยาวคลื่นปลายน้ำคือ 1490 นาโนเมตร ใยแก้วนำแสงจากพอร์ต PON ของโอแอลทีรวมสัญญาณออปติคอล CATV แบบอะนาล็อกหรือดิจิทัล 1550nm เข้ากับใยแก้วนำแสงผ่านมัลติเพล็กเซอร์ จากนั้นเชื่อมต่อกับสอทหลังจากถูกแยกออกด้วยตัวเชื่อมต่อแบบออปติคอล ที่สอทแยกสัญญาณ CATV 1550nm และแปลงเป็นสัญญาณความถี่วิทยุที่ทีวีธรรมดาสามารถรับได้ ที่สอทยังประมวลผลสัญญาณข้อมูลที่ส่งมาจากโอแอลทีและส่งไปยังอินเทอร์เฟซผู้ใช้ อินเทอร์เฟซผู้ใช้สามารถจัดเตรียมอินเทอร์เฟซ FE และ TDM เพื่อตอบสนองความต้องการบริการของผู้ใช้สำหรับการเข้าถึงบรอดแบนด์ และเข้ากันได้กับข้อกำหนดบริการ TDM ของผู้ให้บริการที่มีอยู่ EPON ใช้เทคโนโลยี WDM เพื่อรับรู้การสื่อสารสองทางแบบจุดต่อหลายจุดบนใยแก้วนำแสงเส้นเดียว มีลักษณะของรูปแบบที่โปร่งใสและราคาต่ำ และสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาของเครือข่ายยุคหน้าที่ใช้ IP เมื่อพิจารณาว่า "สามเครือข่ายในหนึ่งเดียว" ในอนาคตจะใช้ IP เป็นโปรโตคอลหลัก ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่า EPON เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการรับรู้ FTTH ในอนาคต

โซลูชัน FTTH ที่ใช้ GPON

จีปอนเป็นเทคโนโลยีการเข้าถึงด้วยแสงล่าสุดที่ ITU-T เปิดตัวหลังจาก A/BPON ในปี พ.ศ. 2544 FSAN ได้เริ่มงานมาตรฐานอีกงานหนึ่งโดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างมาตรฐานเครือข่าย PON (GPON) ด้วยความเร็วการทำงานที่สูงกว่า 1Gb/s นอกเหนือจากการรองรับความเร็วที่สูงขึ้นแล้ว GPON ยังรองรับบริการหลายอย่างที่มีประสิทธิภาพสูง โดยมีฟังก์ชัน OAM&P มากมายและความสามารถในการขยายขนาดที่ดี คุณสมบัติหลักของ GPON คือ:

1) รองรับบริการทั้งหมด

2) ระยะทางครอบคลุมอย่างน้อย 20 กม.

3) รองรับหลายอัตราภายใต้โปรโตคอลเดียวกัน

4) จัดเตรียมฟังก์ชัน OAM&P

5) ตามลักษณะการออกอากาศของการรับส่งข้อมูลดาวน์สตรีม PON กลไกการป้องกันความปลอดภัยที่เลเยอร์โปรโตคอลจะถูกจัดเตรียมไว้

มาตรฐาน GPON มอบอัตราการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับบริการต่างๆ โดยคำนึงถึงฟังก์ชัน OAM&P และความสามารถในการอัปเกรด GPON ไม่เพียงแต่ให้แบนด์วิธสูงเท่านั้น แต่ยังรองรับบริการการเข้าถึงที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านข้อมูลและการส่งข้อมูล TDM ซึ่งรองรับรูปแบบดั้งเดิมโดยไม่มีการแปลง GPON ใช้โปรโตคอลเลเยอร์คอนเวอร์เจนซ์การส่งสัญญาณใหม่ “General Framing Protocol (GFP)” เพื่อให้เกิดการห่อหุ้มของหลาย ๆ กระแสบริการ ในขณะเดียวกันก็รักษาฟังก์ชันมากมายใน G.983 ที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับโปรโตคอล PON เช่น OAM และ DBA