Fiber to the Home (FTTH) ha iniziato a essere preso sul serio dalle società di telecomunicazioni di tutto il mondo, consentendo alle tecnologie di svilupparsi rapidamente. Reti ottiche attive (AON) e reti ottiche passive (PON) sono i due principali sistemi che rendono possibili le connessioni a banda larga FTTH. PON in grado di fornire soluzioni convenienti sono più onnipresenti nella maggior parte delle implementazioni FTTH. L'ABC di PON sarà introdotto in questo articolo, che coinvolge principalmente i componenti di base e la relativa tecnologia inclusaOLT, ONT, ONU e ODN.
Spiegazione del PON: definizione, standard e vantaggi
Una rete ottica passiva si riferisce a una rete in fibra ottica che utilizza una topologia punto-multipunto e splitter ottici per fornire dati da un singolo punto di trasmissione a più endpoint utente. A differenza di AON, più clienti sono collegati a un singolo ricetrasmettitore per mezzo di un albero ramificato di fibre e unità passive splitter/combiner, che operano interamente nel dominio ottico e senza alimentazione in un'architettura PON. Esistono due principali standard PON attuali: Gigabit Passive Optical Network (GPON) e Ethernet Passive Optical Network (EPON). Le loro strutture topologiche sono fondamentalmente le stesse. Come prima scelta in molti scenari di implementazione FTTH, la soluzione PON presenta numerosi vantaggi importanti:
Basso consumo energetico
Meno spazio richiesto
Larghezza di banda maggiore
Sicurezza di livello superiore
Più facile da installare ed espandere
Costi operativi e di gestione ridotti
Struttura e componenti del PON
In un sistema GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network), sono presenti un terminale di linea ottica (OLT) presso l'ufficio centrale del fornitore di servizi e un certo numero di unità di rete ottica (ONU) o terminali di rete ottica (ONT) vicino agli utenti finali, nonché come divisore ottico (SPL). Inoltre, la rete di distribuzione ottica (ODN) viene utilizzata anche durante la trasmissione tra OLT e ONU/ONT.
Terminale di linea ottica (OLT)
OLT è il punto di partenza per la rete ottica passiva, che è collegata a uno switch centrale tramite cavi Ethernet. La funzione principale dell'OLT è convertire, inquadrare e trasmettere i segnali per la rete PON e coordinare il multiplexing dei terminali della rete ottica per la trasmissione a monte condivisa. In generale, l'apparecchiatura OLT contiene rack, CSM (modulo di controllo e commutazione), ELM (modulo di collegamento EPON, scheda PON), protezione di ridondanza -48 moduli di alimentazione CC V o un modulo di alimentazione CA 110/220 V e ventole . In queste parti, la scheda PON e l'alimentatore supportano l'hot-swap mentre un altro modulo è integrato all'interno. L'OLT ha due direzioni float: upstream (ottenere la distribuzione di diversi tipi di traffico dati e voce dagli utenti) e downstream (ottenere traffico dati, voce e video dalla rete metropolitana o da una rete a lungo raggio e inviarlo a tutti i moduli ONT sull'ODN.) La distanza massima supportata per la trasmissione attraverso l'ODN è di 20 km.
Unità di rete ottica (ONU) / Terminale di rete ottica (ONT)
ONU converte i segnali ottici trasmessi tramite fibre in segnali elettrici. Questi segnali elettrici vengono quindi inviati ai singoli abbonati. In generale, esiste una distanza o altra rete di accesso tra l'ONU e la sede dell'utente finale. Inoltre, ONU può inviare, aggregare e ripulire diversi tipi di dati provenienti dal cliente e inviarli a monte all'OLT. Il grooming è il processo che ottimizza e riorganizza il flusso di dati in modo che venga consegnato in modo più efficiente. OLT supporta l'allocazione della larghezza di banda che consente di rendere fluida la consegna dei dati all'OLT, che di solito arriva a raffica dal cliente. ONU può essere connesso con vari metodi e tipi di cavi, come doppino in rame, cavo coassiale, fibra ottica o tramite Wi-Fi.
I dispositivi dell'utente finale possono anche essere indicati come terminale di rete ottica (ONT). In realtà, ONT è sostanzialmente uguale a ONU. ONT è un termine ITU-T, mentre ONU è un termine IEEE. Appartengono a corpi standard diversi, entrambi si riferiscono all'apparecchiatura lato utente nel sistema GEPON. Ma in pratica c'è una piccola differenza tra ONT e ONU a seconda della loro posizione.
Rete di distribuzione ottica (ODN)
L'ODN, parte integrante del sistema PON, fornisce il mezzo trasmissivo ottico per la connessione fisica delle ONU alle OLT con raggio di 20 km o superiore. All'interno dell'ODN, cavi in fibra ottica, connettori in fibra ottica, splitter ottici passivi e componenti ausiliari collaborano tra loro. L'ODN ha specificamente cinque segmenti che sono fibra di alimentazione, punto di distribuzione ottica, fibra di distribuzione, punto di accesso ottico e fibra di caduta. La fibra di alimentazione parte dal telaio di distribuzione ottica (ODF) nella sala telecomunicazioni dell'ufficio centrale e termina nel punto di distribuzione ottica per la copertura a lunga distanza. La fibra di distribuzione dal punto di distribuzione ottica al punto di accesso ottico distribuisce le fibre ottiche per le aree adiacenti. La fibra di caduta collega il punto di accesso ottico ai terminali (ONT), ottenendo la caduta di fibra ottica nelle case degli utenti. Inoltre, l'ODN è il percorso essenziale per la trasmissione dei dati PON e la sua qualità influisce direttamente sulle prestazioni, l'affidabilità e la scalabilità del sistema PON.
Conclusione
OLT, ONU o ONT e ODN sono i componenti principali di un sistema GEPON, ampiamente utilizzati nelle applicazioni FTTH. L'infrastruttura di cablaggio ridotta (nessun elemento attivo) e la trasmissione flessibile dei media contribuiscono a rendere le reti ottiche passive più ideali per le applicazioni Internet domestiche, voce e video. Inoltre, le reti ottiche passive possono essere applicate anche nei campus universitari e negli ambienti aziendali, fornendo soluzioni convenienti. Poiché la tecnologia PON ha continuato a migliorare, anche le potenziali applicazioni si sono ampliate.
