Fiber to the Home (FTTH) החלו להילקח ברצינות על ידי חברות טלקומוניקציה ברחבי העולם, מה שמאפשר לטכנולוגיות להתפתח במהירות. רשתות אופטיות אקטיביות (AON) ורשתות אופטיות פסיביות (PON) הן שתי המערכות העיקריות שמאפשרות חיבורי פס רחב של FTTH. PON שיכול לספק פתרונות חסכוניים נמצאים יותר בכל מקום ברוב פריסות ה-FTTH. ה-ABC של PON יוצג במאמר זה, הכולל בעיקר את הרכיבים הבסיסיים והטכנולוגיה הקשורה לרבותOLT, ONT, ONU ו-ODN.
PON הסבר: הגדרה, תקנים ויתרונות
רשת אופטית פסיבית מתייחסת לרשת סיבים אופטיים המשתמשת בטופולוגיה מנקודה למרובת נקודות ומפצלים אופטיים כדי לספק נתונים מנקודת שידור אחת למספר נקודות קצה של משתמשים. בניגוד ל-AON, לקוחות מרובים מחוברים למקלט משדר אחד באמצעות עץ מסועף של סיבים ויחידות מפצל/קומבינר פסיבי, הפועלים כולו בתחום האופטי וללא חשמל בארכיטקטורת PON. ישנם שני תקני PON עיקריים עדכניים: Gigabit Passive Optical Network (GPON) ו-Ethernet Passive Optical Network (EPON). המבנים הטופולוגיים שלהם זהים בעצם. כבחירה הראשונה בתרחישי פריסת FTTH רבים, לפתרון PON יש מספר יתרונות בולטים:
צריכת חשמל נמוכה יותר
פחות מקום נדרש
רוחב פס גבוה יותר
אבטחה ברמה גבוהה יותר
קל יותר להתקנה ולהרחבה
עלויות תפעול וניהול מופחתות
מבנה ורכיבים של PON
במערכת Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON), יש מסוף קו אופטי (OLT) במשרד המרכזי של ספק השירות ומספר יחידות רשת אופטיות (ONUs) או מסופי רשת אופטיים (ONTs) בקרבת משתמשי קצה, כמו כן. בתור המפצל האופטי (SPL). בנוסף, רשת ההפצה האופטית (ODN) משמשת גם במהלך השידור בין OLT ל- ONU/ONT.
מסוף קו אופטי (OLT)
OLT היא נקודת המוצא של הרשת האופטית הפסיבית, המחוברת למתג ליבה באמצעות כבלי Ethernet. הפונקציה העיקרית של ה-OLT היא להמיר, למסגר ולשדר אותות עבור רשת PON ולתאם את מסופי הרשת האופטיים המרובבים עבור השידור המשותף במעלה הזרם. באופן כללי, ציוד OLT מכיל מתלה, CSM (מודול בקרה ומתג), ELM (מודול קישור EPON, כרטיס PON), הגנת יתירות -48מודולי אספקת כוח V DC או מודול אספקת מתח AC 110/220V AC ומאווררים . בחלקים אלה, כרטיס PON וספק הכוח תומכים בהחלפה חמה בעוד מודול נוסף בנוי בפנים. ל-OLT יש שני כיווני ציפה: במעלה הזרם (קבלת הפצת סוגים שונים של נתונים ותעבורה קולית ממשתמשים) ומורד זרם (קבלת תעבורת נתונים, קול ווידאו מרשת המטרו או מרשת ארוכת טווח ושליחה לכל המודולים של ONT ב-ODN.) המרחק המרבי הנתמך לשידור על פני ה-ODN הוא 20 ק"מ.
יחידת רשת אופטית (ONU) / מסוף רשת אופטי (ONT)
ONU ממירה אותות אופטיים המועברים באמצעות סיבים לאותות חשמליים. האותות החשמליים הללו נשלחים לאחר מכן למנויים בודדים. באופן כללי, קיימת מרחק או רשת גישה אחרת בין ONU למתחם של משתמש הקצה. יתר על כן, ONU יכול לשלוח, לצבור ולטפח סוגים שונים של נתונים המגיעים מהלקוח ולשלוח אותם במעלה הזרם ל-OLT. טיפוח הוא התהליך שמייעל ומארגן מחדש את זרם הנתונים כך שהוא יועבר בצורה יעילה יותר. OLT תומכת בהקצאת רוחב פס המאפשרת ביצוע מסירה חלקה של נתונים לצוף ל-OLT, אשר בדרך כלל מגיע בפרץ מהלקוח. ניתן לחבר את ONU בשיטות וסוגי כבלים שונים, כמו חוטי נחושת מעוותים, כבל קואקסיאלי, סיב אופטי או דרך Wi-Fi.
התקני משתמש קצה עשויים להיקרא גם מסוף הרשת האופטית (ONT). למעשה, ONT זהה ל-ONU במהותו. ONT הוא מונח ITU-T, ואילו ONU הוא מונח IEEE. שייכים לגופים סטנדרטיים שונים, שניהם מתייחסים לציוד בצד המשתמש במערכת GEPON. אבל בפועל, יש הבדל קטן בין ONT ל- ONU לפי מיקומם.
רשת הפצה אופטית (ODN)
ODN, חלק בלתי נפרד ממערכת PON, מספק את אמצעי השידור האופטי לחיבור הפיזי של ה-ONUs ל-OLTs עם טווח של 20 ק"מ או יותר. בתוך ה-ODN, כבלי סיבים אופטיים, מחברי סיבים אופטיים, מפצלים אופטיים פסיביים ורכיבי עזר משתפים פעולה זה עם זה. ל-ODN יש חמישה מקטעים ספציפיים שהם סיב הזנה, נקודת הפצה אופטית, סיב הפצה, נקודת גישה אופטית וסיב נפל. סיב ההזנה מתחיל ממסגרת ההפצה האופטית (ODF) בחדר התקשורת המרכזי של המשרד ומסתיים בנקודת ההפצה האופטית לכיסוי למרחקים ארוכים. סיב ההפצה מנקודת ההפצה האופטית לנקודת הגישה האופטית מפיץ סיבים אופטיים לאזורים שלצידו. סיב הנפילה מחבר את נקודת הגישה האופטית למסופים (ONTs), ומשיג נפילת סיבים אופטיים לבתי המשתמשים. בנוסף, ה-ODN הוא הנתיב החיוני ביותר להעברת נתונים של PON ואיכותו משפיעה ישירות על הביצועים, האמינות והמדרגיות של מערכת PON.
סיכום
OLT, ONU או ONT, ו-ODN הם הרכיבים העיקריים במערכת GEPON, שהיו בשימוש נרחב ביישומי FTTH עד כה. תשתית הכבלים המופחתת (ללא אלמנטים פעילים) והעברת המדיה הגמישה תורמים לרשתות האופטיות הפסיביות יותר אידיאליות עבור יישומי אינטרנט, קול ווידאו ביתיים. בנוסף, ניתן ליישם רשתות אופטיות פסיביות גם בקמפוסים של מכללות ובסביבות עסקיות, המספקות פתרונות חסכוניים. ככל שטכנולוגיית PON המשיכה להשתפר, גם היישומים הפוטנציאליים התרחבו.
