Пассивная оптически сеть (PON)
Выучите о пассивных оптически сетях включая разные виды PON, различные применения PON, преимущества архитектуры PON, PON, etc.
Что пассивная оптически сеть?
Пассивная оптически сеть (PON) сеть оптического волокна используя пункт-к-многопунктовую топологию (P2MP) и оптически splitters для того чтобы поставить данные от одиночного пункта передачи к критическим точкам несколько пользователей. Пассивный, в этом контексте, ссылает на unpowered условие волокна и разделять/совмещая компоненты.
В отличие от активной оптически сети, электропитание только необходимо на отправляет и получает пункты, делая PON по существу эффективный из точки зрения эксплуатационных расходов. Пассивные оптически сети использованы одновременно для того чтобы передать сигналы и в направлениях в верхней части потока и идущих дальше по потоку к и от критических точек потребителя.
Пассивные оптически компоненты и приборы сети
Стекловолокно и splitters поистине «пассивные» строительные блоки PON, без электрический необходимы приводить в действие. Оптически splitters (плоскостная цепь Lightwave) нет длины волны выборочной и просто не разделяют никакие оптически длины волны в идущем дальше по потоку направлении, конечно разделять оптически сигнала производит потери электропитания которые зависят от числа путей сигнал разделен. Splitters не требуют никакого из охлаждать или другое продолжающийся обслуживания своиственных к активным компонентам сети (как оптически усилители) и могут продолжать на десятилетия если выйдено непотревоженным.
В дополнение к пассивным компонентам, необходимы, что полно создают активные приборы конца сеть PON.
Оптически линия терминал (OLT) отправная точка для пассивной оптически сети. Она подключена с переключателем ядра через pluggables локальных сетей. Основная функция OLT преобразовать, обрамить и передать сигналы для сети PON и скоординировать оптически терминал сети (ONT) передавая по мультиплексу для, который делят передачи в верхней части потока.
Подсказки:
Вы можете также увидеть приборы пользователя названные оптически блок сети (ONU), это просто разница в терминологии между 2 основными телами стандартов, ITU-T (международный участок стандартизации Соединени-радиосвязи радиосвязи) которые используют ONT и IEEE (институт инженеров электрических и электроники) который используют ONU, 2 термины эффектно заменим только зависеть от будучи использованными обслуживания и стандарта PON.
ONT приведенный в действие прибор пассивной оптически сети на конце противоположности (потребителя) сети и включает порты сети стандарта Ethernet для в домашнего взаимодействия прибора или сети.
Пассивная оптически архитектура сети
Сети PON принимают Пункт-к-многопунктовую архитектуру (P2MP) которая использует оптически splitters для того чтобы разделить идущий дальше по потоку сигнал от одиночного OLT во множественные идущие дальше по потоку пути к пользователям, такие же splitters совмещают множественные пути в верхней части потока от пользователей назад к OLT.
Пункт-к-многопунктовый выбрал как самая жизнеспособная архитектура PON для оптически сетей доступа со своиственными эффективностями волокна деля и маломощным потреблением. Эта архитектура была унифицирована в 1998 через спецификацию ATM-PON G.983.1.
Сегодня, стандарт ITU-T G.984 для G-PON вытеснял стандарт ATM, в виду того что асинхронный способ передачи данных (ATM) больше не не использован.
Механизм PON идущий дальше по потоку TDM
Потребитель размещанные отрезки времени, во время этих времен, они может передать их данные от удаленных терминалов.
Механизм в верхней части потока PON TDM
Сеть PON начинает с оптически линией терминалом (OLT) на положении источника поставщика услуг типично известном как местное или CO (центральная телефонная станция), или иногда названном обмен или головной край. От там, волоконнооптический питательный кабель (или волокно фидера) направлены к пассивному splitter, вместе с резервным волокном если одно использовано. Волокна распределения после этого соединяются от splitter с терминалом падения, который можно расположиться в шкафе улицы или в усиливанном снабжении жилищем установленном в яме, на поляке телеграфа или даже на стороне зданий. Волокна падения после этого снабжают окончательное взаимнооднозначное соединение от порта падения терминального пользователь ONT/ONU. В некоторых случаях, больше чем один splitter использован последовательно, это назван каскадированная архитектура splitter.
Сигналы продолжили волокно фидера можно разделить для того чтобы снабдить обслуживание так много как 128 потребителей с ONU или ONT преобразовывая сигналы и обеспечивая потребителей с доступом в интернет. Разделено число путей идущий дальше по потоку сигнал OLT или разделенный перед достижением пользователя как коэффициент splitter или разделения (бывший. 1:32 или 1:64).
В более сложных конфигурациях где видео RF передача параллельно к обслуживанию данных PON или дополнительные обслуживания PON сосуществуют на такой же сети PON, пассивные combiners (MUX) использованы на центральном/местном офисе для того чтобы слить видео- длину волны верхнего слоя и дополнительные длины волны обслуживания PON на уходящее за границу волокно фидера OLT.
Пассивная оптически деятельность сети
Нововведение которое объединенное к деятельности PON разделение волны передавая по мультиплексу (WDM), используемое к потокам отдельных данных основанным на длине волны (цвете) лазерного луча. Одну длину волны можно использовать для того чтобы передать идущие дальше по потоку данные пока другое использовано для того чтобы снести данные в верхней части потока. Эти преданные длины волны меняют в зависимости от стандарта PON в пользе и могут присутствовать одновременно на таком же волокне.
Доступ разделения времени множественный (TDMA) другая технология используемая для того чтобы размещать ширину полосы частот в верхней части потока к каждому пользователю на специфический период времени, который управляется OLT, предотвращая столкновения длины волны/данных на splitters PON или OLT должных ко множественному ONT/ONU передавая данные перед в то же время. Это также названо передача взрыв-режима для PON перед.
Типы обслуживания PON
В виду того что свое введение в 1990s, технология PON продолжалось эволюционировать и множественные итерирования топологии сети PON принимали форму. Первоначальные пассивные оптически стандарты сети, НА и BPON, постепенно давали путь преимуществам ширины полосы частот и общей характеристики более новых версий.
Применения PON
PON иногда названо «последняя миля» между поставщиком и потребителем, или волокно до x (FTTx) с «x» знаменуя дом (FTTH), здание (FTTB), предпосылки (FTTP) или другое положение, в зависимости от где стекловолокно прекращено. До сих пор, волокн-к- дому (FTTH) главная программа для PON.
Уменьшенная привязывая инфраструктура (отсутствие активных элементов) и гибкие атрибуты передачи средств массовой информации пассивных оптически сетей сделали им идеальную пригонку для домашних применений интернета, голоса и видео. По мере того как технология PON продолжалась улучшить, потенциальные применения расширяли также.
Rollout 5G продолжается, и сети PON находили новое применение с fronthaul 5G. Fronthaul связь между регулятор основной полосы и удаленная голова радио на месте клетки.
Должный к требованиям ширины полосы частот и латентности наведенным 5G, использовать сети PON для выполнения соединений fronthaul может уменьшить отсчет волокна и улучшить эффективность без компрометируя представления. Во многом таким же образом сигнал источника разделен между потребителями для FTTH, сигналом от блоков основной полосы можно распределить к массиву удаленных голов радио.
Дополнительные применения которые хорошо подойдут к пассивным оптически сетям включают кампусы и экономические обстановки коллежа. Для применений кампуса, сети PON производят заметные преимущества по отношению к скорости, энергопотреблению, расстояниям надежности и доступа но главным образом цене строения/раскрытия и продолжающейся деятельности.
PON включает интеграцию функций кампуса как управление, безопасность и стоянка здания с уменьшенным преданным оборудованием, привязывать и системами управления. Подобно, средний большим размером с комплексам дела может пожать немедленное извлекает пользу из вставки PON, с уменьшенными установкой и расходами на техническое обслуживание сразу плотно сжимать суть дела.
Преимущества пассивных оптически сетей
Рациональное использование силы
Преимущества своиственные к раскрытию PON обильный. Большинств принцип этих преимуществ недостаток приводить в действие необходим для сети доступа. С силой только необходимо на источнике и получить концы сигнала, меньше электрических деталей в системе, уменьшающ требования к техническому обслуживанию и меньше возможностей для отказов приведенного в действие оборудования.
Упрощенные инфраструктура и легкость подъема
Пассивная архитектура также исключает потребность для связывать проволокой инфраструктуру шкафов, охлаждать или midspan электронику. По мере того как технология эволюционирует, только приборы критической точки (OLT, ONT/ONU) требуют подъема или замены, с инфраструктуры стекловолокна и splitter остает постоянн.
Рациональное использование инфраструктуры
Всем операторам нужно получить как много как они могут от нового или существующей инфраструктуры и приобрести эксплуатационную емкость над следом ноги существующей сети. Различные стандарты PON совмещенные с обслуживаниями как RF над стеклом (RFoG) или верхним слоем RF видео- могут сосуществовать на таком же PON для предложения различных услуг (три режима) и для того чтобы приобрести больше ширины полосы частот над таким же волокном.
Легкость обслуживания
Медные сети которые заменяются PON очень уязвимы к электромагнитному взаимодействию и шуму. Был оптически, сети PON не впечатлительный к такому взаимодействию и не сохраняют целостность сигнала хорошо над запланированным расстоянием. В сети PON, нам нужно главным образом позаботить около если активные приборы (ONT, ONU и OLT) управляют передачей времени и сигнала как следует и, то если пассивные компоненты не причиняют слишком много потерю, то сигнала (оптически амортизацию). Потеря легка для того чтобы увидеть, и легко определить причину на элементах PON, делая эти сети легкой поддерживать и устранять неисправность.
Ограничения пассивных оптически сетей
Расстояние
Несмотря на многочисленные преимущества, потенциальные недостатки к пассивным оптически сетям сравниванный к активным оптически сетям. Ряд для PON ограничен до между 20 до 40 km, пока активная оптически сеть может достигнуть до 100 km.
Доступ теста
Диагностика может бросать вызов под некоторыми условиями, в виду того что доступ теста можно забыть или проигнорировать когда конструировать PON и инструменты для тестирования должен позволить диагностике в-обслуживания без нарушая обслуживания к другим пользователям на таком же PON. Если доступ теста существует, то тест можно выполнить с портативной машинкой или централизованным решением теста используя внеполосную длину волны как 1650 nm для избежания любого столкновения с существующими длинами волны PON. Где доступ теста не запланирован, доступ необходимо приобрести от одной или другой критической точки на OLT или ONT, или раздел PON необходимо принять вне - - обслуживание временно.
Высокое уязвимость к нервному расстройству в кабеле подачи сигналов или OLT
Сбор к архитектуре P2MP, кабелю подачи сигналов и пользователям обслуживания OLT множественным (потенциально до 128). Меньшее дублирование и в этом случае случайного отрезка волокна или небезупречного OLT, нарушение обслуживания может быть обширно.
Общий, своиственные преимущества пассивных оптически сетей существенно перевешивают эти ограничения.
По мере того как технология PON продолжается улучшить, стратегические и экономические преимущества раскрытия PON будут более интригующими. Проблемы будучи адресованными дизайнерами будущих поколений включают улучшенную возможность ряда и более высокие коэффициенты splitter для уменьшения издержек кабеля даже более самых дальних. Эти улучшения, совмещенные со скоростями теперь достигая 10 Gbps и за пределами, помогут продолжать расширение пассивных оптически сетей в умные города, университеты, больницы и корпорации которые составляют соединенный мир завтра.