Światłowodowa sieć dostępowa odnosi się do formularza wniosku, który wykorzystuje światłowód jako główne medium transmisyjne w sieci dostępowej w celu zapewnienia transmisji informacji o użytkowniku. Nie jest to tradycyjny światłowodowy system transmisji, ale specjalna światłowodowa sieć transmisyjna przeznaczona dla środowiska sieci dostępowej.

Połączone z węzłami usługowymi za pośrednictwem terminali linii optycznych (OLT), a z użytkownikami za pośrednictwem jednostek sieci optycznej (ONU). Światłowodowa sieć dostępowa obejmuje odległe jednostki sieci optycznej i terminale linii optycznych wyposażenia centralnego, które są połączone za pomocą urządzeń transmisyjnych. Głównymi komponentami systemu są OLT i zdalna jednostka ONU. Dokonują konwersji protokołów sygnalizacyjnych z interfejsu węzła serwisowego (SNI) do interfejsu sieci użytkownika (UNI) w całej sieci dostępowej. Samo urządzenie dostępowe ma również możliwości sieciowe i może tworzyć różne formy topologii sieci. Jednocześnie urządzenie dostępowe ma również funkcje lokalnej konserwacji i zdalnego, scentralizowanego monitorowania, tworząc sieć konserwacji i zarządzania poprzez przezroczystą transmisję optyczną i włączając się w ujednolicone zarządzanie centrum zarządzania siecią za pośrednictwem odpowiednich protokołów zarządzania siecią.

Rolą OLT jest zapewnienie interfejsu pomiędzy siecią dostępową a lokalnym przełącznikiem oraz komunikacja z jednostkami sieci optycznej po stronie użytkownika poprzez transmisję optyczną. Całkowicie oddziela funkcję przełączania przełącznika od dostępu użytkownika. Terminal linii optycznej zapewnia konserwację i monitorowanie dla siebie i użytkownika. Można go umieścić bezpośrednio przy lokalnym przełączniku po stronie centrali lub skonfigurować zdalnie.

Rolą jednostki ONU jest zapewnienie interfejsu użytkownika dla sieci dostępowej. Można go podłączyć do wielu terminali użytkownika i posiada funkcję konwersji fotoelektrycznej, a także odpowiednie funkcje konserwacji i monitorowania. Główną funkcją ONU jest zakończenie światłowodu z OLT, przetwarzanie sygnałów optycznych i zapewnianie interfejsów biznesowych dla wielu małych firm, użytkowników biznesowych i użytkowników indywidualnych. Końcem sieciowym jednostki ONU jest interfejs optyczny, natomiast końcem użytkownika jest interfejs elektryczny. Dlatego ONU ma funkcje konwersji optyczno-elektrycznej i elektrycznej/optycznej. Posiada również funkcje konwersji cyfrowo-analogowej i analogowo-cyfrowej dla dźwięków dialogowych. Jednostka ONU jest zwykle umieszczana bliżej użytkownika, a jej lokalizacja zapewnia dużą elastyczność.

Klasyfikacja sieci światłowodowej

Sieci dostępowe światłowodowe (zwane dalej FAT) dzielą się na dwie kategorie w zależności od alokacji systemu: aktywne sieci optyczne (AON) i pasywne sieci optyczne (PON). Ponieważ firma Yingda koncentruje się na pasywnych produktach światłowodowych, poniższy tekst skupi się na wprowadzeniu pasywnych sieci optycznych.

Aktywne sieci optyczne można podzielić na AON oparte na SDH i AON oparte na PDH. Sprzęt centralny (CE) i sprzęt zdalny (RE) aktywnych sieci optycznych są połączone za pomocą aktywnego sprzętu do transmisji optycznej, a technologią transmisji są technologie SDH i PDH, które są szeroko stosowane w sieciach szkieletowych, ale technologia SDH jest najważniejsza.

Pasywna sieć optyczna (PON) odnosi się głównie do optycznej sieci dystrybucyjnej (ODN) pomiędzy OLT i ONU, bez żadnych aktywnych urządzeń elektronicznych. Obejmuje pasywną sieć optyczną opartą na ATM (APON) i PON opartą na protokole IP.

Pasywna sieć optyczna (PON) to sieć oparta wyłącznie na dielektryku, która pozwala uniknąć zakłóceń elektromagnetycznych i efektów piorunowych pochodzących od urządzeń zewnętrznych, zmniejsza awaryjność linii i urządzeń zewnętrznych, poprawia niezawodność systemu i oszczędza koszty konserwacji. Jest to technologia, na którą od dawna czekały działy utrzymania telekomunikacji.

Specyficzne zalety pasywnych optycznych sieci dostępowych są następujące:

(1) Pasywne sieci optyczne charakteryzują się niewielkimi rozmiarami, prostym wyposażeniem, niskimi kosztami instalacji i konserwacji oraz stosunkowo niewielkimi inwestycjami.

(2) Pasywne urządzenia optyczne charakteryzują się elastyczną siecią i mogą obsługiwać topologie sieci, takie jak drzewo, gwiazda, magistrala, hybryda i nadmiarowość.

(3) Łatwy w montażu, dostępny zarówno w wersji wewnętrznej, jak i zewnętrznej. Jego wygląd zewnętrzny można zawiesić bezpośrednio na ścianie lub umieścić na słupie „H”, bez konieczności wynajmu lub budowy sali komputerowej. Systemy aktywne wymagają konwersji fotoelektrycznej i elektrooptycznej, co wiąże się z wysokimi kosztami produkcji sprzętu i potrzebą wydzielonych lokalizacji i sal komputerowych. Problemy ze zdalnym zasilaniem są trudne do rozwiązania, a codzienna konserwacja jest duża.

(4) Pasywne sieci optyczne nadają się do komunikacji punkt-wielopunkt, w której do alokacji mocy optycznej wykorzystywane są wyłącznie pasywne rozdzielacze.

(5) Pasywne sieci optyczne to sieci całkowicie dielektryczne, które całkowicie eliminują zakłócenia elektromagnetyczne i efekty wyładowań atmosferycznych, dzięki czemu doskonale nadają się do stosowania na obszarach o trudnych warunkach naturalnych.

(6) Z punktu widzenia rozwoju technologicznego rozbudowa pasywnych sieci optycznych jest stosunkowo prosta i nie wiąże się z modyfikacją sprzętu. Wymaga jedynie aktualizacji oprogramowania sprzętu, jednorazowego zakupu sprzętu i długotrwałego użytkowania, co stanowi podstawę dla światłowodu w domu i zapewnia inwestycję użytkownika.

Funkcje sieci dostępu światłowodowego

Główne cechy światłowodowej sieci dostępowej to:

1. Promień zasięgu sieci jest na ogół mały i nie wymaga wzmacniaków. Jednakże ze względu na wspólne korzystanie ze światłowodów przez wielu użytkowników przydział mocy optycznej lub długości fali może wymagać zastosowania wzmacniaczy światłowodowych w celu kompensacji mocy;

2. Wymagaj transmisji różnych usług szerokopasmowych o dobrej jakości transmisji i wysokiej niezawodności;

3. Zakres zastosowania światłowodowej sieci dostępowej jest szeroki;

4. Koszt inwestycji jest wysoki, zarządzanie siecią jest złożone, a zdalne zasilanie jest trudne. [2]

Metody dostępu do włókien

W zależności od lokalizacji jednostki sieci optycznej (ONU), metody dostępu światłowodowego mogą być następujące typy:

• FTTB (światłowód do budynku);
• FTTC (światłowód do krawężnika);
• FTTH (światłowód do domu);
• FTTO (światłowód do biura);
• FTTF (światłowód do podłogi);
• FTTP (światłowód do lokalu);
• FTTN (światłowód do węzłów);
• FTTD (światłowód do pulpitu);
• FTTR (światłowód do pokoju).

Rysunek 1: Najpopularniejsze metody dostępu światłowodowego

Najważniejsze formy to FTTB (Fiber to Building), FTTC (Fiber to Roadside) i FTTH (Fiber to User).

FTTC świadczy usługi głównie dla użytkowników indywidualnych, a jednostki sieci optycznej (ONU) są zlokalizowane na poboczach dróg, w pobliżu miejsca zamieszkania użytkownika. Sygnały elektryczne z jednostek ONU są następnie przesyłane do różnych użytkowników, zwykle przy użyciu kabli koncentrycznych do przesyłania usług wideo i skrętki dwużyłowej do przesyłania usług telefonicznych.

Jednostka ONU FTTB jest instalowana w skrzynce rozdzielczej wewnątrz budynku i jest wykorzystywana głównie w kompleksowych budynkach, zdalnej opiece medycznej, zdalnej edukacji i dużych obiektach rozrywkowych, obsługując duże i średnie przedsiębiorstwa, instytucje i użytkowników komercyjnych, zapewniając szybkie prędkości usługi transmisji danych, handlu elektronicznego, usług wideo i tekstowych oraz innych usług szerokopasmowych.

FTTH to umieszczanie jednostek ONU w domach użytkowników w celu świadczenia różnych kompleksowych usług szerokopasmowych użytkownikom domowym. Ostatecznym celem światłowodowych sieci dostępowych jest FTTH, ale każdy użytkownik potrzebuje pary włókien i dedykowanych jednostek ONU, co czyni go kosztownym i trudnym do wdrożenia.

Tabela 1: Główne cechy struktury FTTx

Na rysunku widać, że cały FTTH jest podłączony do terminali za pośrednictwem sieci światłowodowych, a podłączone do nich terminale nazywane są terminalami sieci optycznej (ONT). FTTB lub FTTC jest podłączony do budynków lub krawężników za pośrednictwem sieci światłowodowych, a następnie podłączony do terminali za pośrednictwem sieci skrętki miedzianej lub połączeń bezprzewodowych. Urządzenia końcowe sieci światłowodowej nazywane są jednostkami sieci optycznej (ONU), które są podłączone do terminali sieciowych (NT) za pośrednictwem sieci skrętki miedzianej lub połączeń bezprzewodowych. FTTCab jest podobny do FTTC, z tą różnicą, że jego jednostka ONU znajduje się w szafie telekomunikacyjnej.

Wszystkie FTTB, FTTC i FTTCab na rysunku należą do „częściowych” włókien domowych, co oznacza, że ​​światłowód nie jest bezpośrednio podłączony do użytkownika końcowego, ale dociera w pobliże użytkownika końcowego, a następnie łączy się z użytkownikiem końcowym poprzez sieć skrętkowa. W FTTCab jednostka ONU w skrzynce przyłączeniowej telekomunikacyjnej jest zwykle zlokalizowana w odległości 1000-2000 m od użytkowników końcowych i w tym przypadku jedna jednostka ONU może obsłużyć około 500 użytkowników końcowych. W FTTC jednostka ONU znajduje się bliżej użytkowników końcowych, na wysokości 200–1000 m i może obsługiwać 8–32 użytkowników końcowych. Sieć pomiędzy OLT i ONT/ONU nazywa się Optyczną Siecią Dystrybucyjną (ODN), a jej odległość może sięgać do 20 km, jak pokazano na rysunku.

Zalety sieci dostępu światłowodowego:

W porównaniu z innymi technologiami dostępowymi światłowodowe sieci dostępowe mają następujące zalety:

(1) Światłowodowe sieci dostępowe mogą zaspokoić potrzeby użytkowników w zakresie różnych usług. Zapotrzebowanie ludzi na usługi komunikacyjne rośnie. Oprócz wykonywania rozmów telefonicznych i oglądania telewizji liczą także na szybką komunikację komputerową, zakupy w domu, bankowość domową, zdalne nauczanie, wideo na żądanie (VOD) i telewizję wysokiej rozdzielczości (HDTV). Trudno jest osiągnąć te cele przy użyciu drutu miedzianego lub skrętki dwużyłowej.

(2) Światłowody mogą pokonać pewne czynniki ograniczające, których kable miedziane nie są w stanie pokonać. Straty światłowodowe są niskie, a pasmo częstotliwości szerokie, co eliminuje ograniczenie małej średnicy drutu miedzianego. Dodatkowo na światłowody nie wpływają zakłócenia elektromagnetyczne, co zapewnia jakość transmisji sygnału. Zastosowanie kabli optycznych zamiast miedzianych może rozwiązać problem zatłoczonych podziemnych rurociągów komunikacyjnych w miastach.

(3) Wydajność światłowodowych sieci dostępowych stale się poprawia, podczas gdy ceny nadal spadają, a cena kabli miedzianych stale rośnie.

(4) Światłowodowa sieć dostępowa zapewnia usługi transmisji danych wraz z kompleksowym systemem monitorowania i zarządzania, który może zaspokoić potrzeby przyszłych szerokopasmowych sieci cyfrowych zintegrowanych usług, przełamać wąskie gardła i zapewnić sprawne działanie autostrady informacyjnej.

Oczywiście w porównaniu do innych technologii sieci dostępowych, światłowodowe sieci dostępowe mają również pewne wady. Problem w tym, że koszt jest stosunkowo wysoki. Zwłaszcza im bliżej użytkownika znajduje się węzeł optyczny, tym wyższy jest koszt sprzętu dostępowego współdzielonego przez każdego użytkownika. Ponadto, w porównaniu do bezprzewodowych sieci dostępowych, światłowodowe sieci dostępowe również wymagają zasobów rurociągowych. Z tego też powodu wielu wschodzących operatorów optymistycznie podchodzi do technologii dostępu światłowodowego, ale musi wybrać technologię dostępu bezprzewodowego.

Obecnie głównym czynnikiem wpływającym na rozwój światłowodowych sieci dostępowych nie jest technologia, ale koszt. Jednakże przyjęcie światłowodowych sieci dostępowych jest nieuniknionym trendem w rozwoju komunikacji światłowodowej. Chociaż etapy rozwoju światłowodowych sieci dostępowych różnią się obecnie w różnych krajach, światłowód do domu jest powszechnie uznawany za cel rozwoju sieci dostępowych.

Warunki referencyjne