Ein PON (passives optisches Netzwerk) ist ein Glasfasernetz, das eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Topologie und Glasfasersplitter verwendet, um Daten von einem einzigen Übertragungspunkt an mehrere Benutzerendpunkte zu übertragen. Im Gegensatz zu AON sind mehrere Kunden über einen Verzweigungsbaum aus Fasern und passiven Splitter-/Combiner-Einheiten mit einem einzigen Transceiver verbunden, der in einer PON-Architektur vollständig im optischen Bereich und ohne Stromversorgung arbeitet. Es gibt derzeit zwei wichtige PON-Standards: Gigabit Passive Optical Network (GPON) und Ethernet Passive Optical Network (EPON).
PON-Struktur und -Komponenten
Bei einem EPON-System (GEPON) gibt es ein optisches Leitungsterminal (OLT) in der Vermittlungsstelle des Dienstanbieters und eine Reihe optischer Netzwerkeinheiten (ONUs) oder optischer Netzwerkterminals (ONTs) in der Nähe der Endbenutzer sowie den optischen Splitter (SPL). Darüber hinaus wird bei der Übertragung zwischen OLT und ONU/ONT auch das optische Verteilungsnetz (ODN) verwendet.
Optisches Leitungsterminal (OLT)
OLT Bedeutung
OLT ist die Abkürzung für Optical Line Terminal, ein Gerät zum Verbinden von Glasfasern und Übertragen von Signalen. OLT ist der Ausgangspunkt für PON, das über Ethernet-Kabel mit einem Aggregationsschalter verbunden ist. Es macht bei PON einen erheblichen Unterschied.
OLT-Gerätekomponenten
Im Allgemeinen enthält die OLT-Ausrüstung ein Rack, ein CSM (Control and Switch Module), ein ELM (EPON Link Module, PON-Karte), Redundanzschutz -48-V-DC-Stromversorgungsmodule oder ein 110/220-V-AC-Stromversorgungsmodul und Lüfter. In diesen Teilen unterstützen PON-Karte und Stromversorgung Hot-Swap, während ein weiteres Modul eingebaut ist. Das OLT hat zwei Float-Richtungen: Upstream (Abrufen und Verteilen verschiedener Arten von Daten- und Sprachverkehr von Benutzern) und Downstream (Abrufen von Daten-, Sprach- und Videoverkehr aus dem Metronetz oder einem Weitverkehrsnetz und Senden an alle ONT-Module auf dem ODN).
OLT-Funktionen
Das OLT-Gerät ist ein wichtiges Vermittlungsstellengerät in EPON. Es ist eine Multiservice-Plattform, die IP-Dienste und traditionelle TDM-Dienste gleichzeitig unterstützt. Es wird am Rand des MAN oder am Ausgang des Community-Zugangsnetzes platziert, um Zugangsdienste zu konvergieren und sie jeweils an das IP-Netzwerk zu übertragen.
Das passive optische Netzwerksystem von EPON ist flexibel. Mehrere Terminals an Service-Zugangspunkten im Umkreis von 20 Kilometern werden zu einem EPON-Systemnetzwerk verbunden. Das System kann eine Vielzahl von Geschäftsmodellen unterstützen, sich an eine Vielzahl von Arbeitsumgebungen anpassen und Benutzern Lösungen der FTTx-Serie bieten.
Neben der Funktion der Serviceaggregation fungiert OLT auch als zentrale Netzwerkverwaltungsplattform. Auf dem OLT können gerätebasiertes Netzwerkelementmanagement und servicebasiertes Sicherheitsmanagement sowie Konfigurationsmanagement implementiert werden. Es kann nicht nur Geräte und Ports überwachen und verwalten, sondern auch die Bereitstellung von Diensten und die Überwachung des Benutzerstatus ermöglichen und die Bandbreite entsprechend den QoS/SLA-Anforderungen verschiedener Benutzer zuweisen.
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Senden Sie Ethernet-Daten im Broadcast-Modus an ONU.
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Den Entfernungsmessungsprozess einleiten und steuern und die Entfernungsmessungsinformationen aufzeichnen;
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Weisen Sie der ONU Bandbreite zu. Das heißt, steuern Sie den Startzeitpunkt der ONU-Datenübermittlung und die Größe des Sendefensters.
OLT-Anwendung
Das OLT-Gerät koordiniert mit verschiedenen ONU-Typen, um alle Arten von Zugangsnetzen wie FTTC, FTTH, FTTO, FTTM usw. zu erreichen. Einerseits werden die Signale, die verschiedene Dienste übertragen, in der Vermittlungsstelle aggregiert und gemäß einem bestimmten Signalformat an die Endbenutzer des Zugangsnetzes gesendet; andererseits werden die Signale von den Endbenutzern basierend auf unterschiedlichen Diensttypen an verschiedene Dienstnetze gesendet.
In der folgenden Abbildung handelt es sich um eine FTTH-Anwendung (Fiber to the Home) von OLT -E6640T. Das OLT ist mit dem Management-Switch und ONU - E8840G verbunden. Zwischen OLT und ONU befindet sich ein Splitter. Das gesamte PON kann mehreren Familien mehrere Dienste wie IPTV, VOIP, IP-Kamera usw. bieten.
Optische Netzwerkeinheit (ONU) / Optisches Netzwerkterminal (ONT)
ONU wandelt über Glasfaser übertragene optische Signale in elektrische Signale um. Diese elektrischen Signale werden dann an einzelne Teilnehmer gesendet. Im Allgemeinen besteht zwischen ONU und den Räumlichkeiten des Endbenutzers ein Fern- oder anderes Zugangsnetz. Darüber hinaus kann ONU verschiedene Arten von Daten, die vom Kunden kommen, senden, aggregieren und pflegen und sie stromaufwärts an OLT senden. Pflege ist der Prozess, der den Datenstrom optimiert und neu organisiert, damit er effizienter übermittelt werden kann. OLT unterstützt die Bandbreitenzuweisung, die eine reibungslose Übermittlung von Daten an OLT ermöglicht, die normalerweise in Schüben vom Kunden eintreffen. ONU kann über verschiedene Methoden und Kabeltypen angeschlossen werden, z. B. über Twisted-Pair-Kupferkabel, Koaxialkabel, Glasfaser oder über WLAN. Endbenutzergeräte können auch als optisches Netzwerkterminal (ONT) bezeichnet werden. Tatsächlich ist ONT im Wesentlichen dasselbe wie ONU. ONT ist ein ITU-T-Begriff, während ONU ein IEEE-Begriff ist. Sie gehören zu unterschiedlichen Standardisierungsgremien und beziehen sich beide auf die benutzerseitige Ausrüstung im EPON-System. In der Praxis gibt es jedoch je nach Standort einen kleinen Unterschied zwischen ONT und ONU.
Optisches Verteilnetz (ODN)
ODN, ein integraler Bestandteil des PON-Systems, stellt das optische Übertragungsmedium für die physische Verbindung der ONUs mit den OLTs mit einer Reichweite von 20 km oder mehr bereit. Innerhalb des ODN arbeiten Glasfaserkabel, Glasfaseranschlüsse, passive optische Splitter und Zusatzkomponenten zusammen. Das ODN besteht insbesondere aus fünf Segmenten: Zuleitungsfaser, optischer Verteilungspunkt, Verteilungsfaser, optischer Zugangspunkt und Drop-Faser. Die Zuleitungsfaser beginnt am optischen Verteilungsrahmen (ODF) im Telekommunikationsraum der Vermittlungsstelle und endet am optischen Verteilungspunkt für die Fernabdeckung. Die Verteilungsfaser vom optischen Verteilungspunkt zum optischen Zugangspunkt verteilt Glasfasern für die angrenzenden Bereiche. Die Drop-Faser verbindet den optischen Zugangspunkt mit Terminals (ONTs) und ermöglicht so die Glasfaserverbindung in die Haushalte der Benutzer. Darüber hinaus ist das ODN der für die PON-Datenübertragung unverzichtbare Pfad und seine Qualität wirkt sich direkt auf die Leistung, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit des PON-Systems aus.
Abschluss
OLT, ONU oder ONT und ODN sind die Hauptkomponenten eines GEPON-Systems, die in FTTH-Anwendungen bisher weit verbreitet sind. Die reduzierte Verkabelungsinfrastruktur (keine aktiven Elemente) und die flexible Medienübertragung tragen dazu bei, dass passive optische Netzwerke idealer für Heim-Internet-, Sprach- und Videoanwendungen sind. Darüber hinaus können passive optische Netzwerke auch auf Universitätsgeländen und in Geschäftsumgebungen eingesetzt werden und bieten kostengünstige Lösungen. Da sich die PON-Technologie ständig verbessert hat, haben sich auch die potenziellen Anwendungen erweitert.