PON (пассивная оптическая сеть) относится к оптоволоконной сети, использующей топологию «точка-множество точек» и оптоволоконные разветвители для доставки данных из одной точки передачи на несколько конечных точек пользователя. В отличие от AON, несколько клиентов подключаются к одному приемопередатчику посредством разветвленного дерева волокон и пассивных разделителей/объединителей, полностью работающих в оптической области и без питания в архитектуре PON. В настоящее время существует два основных стандарта PON: гигабитная пассивная оптическая сеть (GPON) и пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON).
Структура и компоненты PON
В системе EPON (GEPON) имеется терминал оптической линии (OLT) в центральном офисе поставщика услуг и ряд модулей оптической сети (ONU) или терминалов оптической сети (ONT) рядом с конечными пользователями, а также оптический разветвитель ( СПЛ). Кроме того, во время передачи между OLT и ONU/ONT также используется оптическая распределительная сеть (ODN).
Оптический линейный терминал (OLT)
Значение ОЛТ
OLT — это сокращение от оптического линейного терминала, который представляет собой устройство, используемое для подключения оптического волокна и передачи сигналов. OLT — это отправная точка для PON, которая подключается к коммутатору агрегации через кабели Ethernet. Это имеет существенное значение для PON.
Компоненты оборудования OLT
Как правило, оборудование OLT содержит стойку, CSM (модуль управления и коммутации), ELM (модуль связи EPON, карту PON), модули питания постоянного тока с резервной защитой -48 В или один модуль питания переменного тока 110/220 В, а также вентиляторы. В этих частях карта PON и блок питания поддерживают горячую замену, в то время как внутри встроен еще один модуль. OLT имеет два плавающих направления: восходящее (получение раздачи различных типов данных и голосового трафика от пользователей) и нисходящее (получение данных, голоса и видеотрафика из городской сети или из сети дальней связи и отправка его на все модули ONT). на ОДН.)
Функции OLT
Устройство OLT является важным устройством центрального офиса в EPON. Это многофункциональная платформа, которая одновременно поддерживает IP-услуги и традиционные услуги TDM. Он размещается на границе MAN или на выходе из сети общественного доступа для объединения служб доступа и передачи их в IP-сеть соответственно.
Пассивная оптическая сетевая система EPON является гибкой. Несколько терминалов в точках доступа к услугам в радиусе 20 километров соединяются в единую сеть системы EPON. Система может поддерживать различные бизнес-модели, адаптироваться к различным рабочим средам и предоставлять пользователям решения серии FTTx.
Помимо обеспечения функции агрегации услуг, OLT также выступает в качестве платформы централизованного управления сетью. Управление сетевыми элементами на основе устройств, а также управление безопасностью на основе услуг и управление конфигурацией могут быть реализованы на OLT. Он может не только отслеживать устройства и порты и управлять ими, но также обеспечивать предоставление услуг и мониторинг состояния пользователей, а также распределять полосу пропускания в соответствии с требованиями QoS/SLA различных пользователей.
-
Отправка данных Ethernet в ONU в широковещательном режиме;
-
Инициировать и контролировать процесс определения дальности, а также записывать информацию о дальности;
-
Выделить полосу пропускания для ONU; то есть управлять временем начала отправки данных ONU и размером окна отправки.
Приложение ОЛТ
Устройство OLT координирует свои действия с различными типами ONU для создания всех типов сетей доступа, таких как FTTC, FTTH, FTTO, FTTM и т. д. С одной стороны, сигналы, несущие различные услуги, агрегируются в центральном офисе и отправляются конечным пользователям. сети доступа по определенному формату сигнала; с другой стороны, сигналы от конечных пользователей отправляются в различные сети обслуживания на основе разных типов услуг.
На рисунке ниже показано приложение FTTH (оптоволокно до дома) OLT-E6640T. OLT подключается к коммутатору управления и ONU-E8840G. Между OLT и ONU имеется разветвитель. Вся PON может предоставить нескольким семействам множество услуг, таких как IPTV, VOIP, IP-камера и т. д.
Оптический сетевой блок (ONU) / Оптический сетевой терминал (ONT)
ONU преобразует оптические сигналы, передаваемые по оптоволокну, в электрические сигналы. Эти электрические сигналы затем отправляются отдельным абонентам. Как правило, между ONU и помещениями конечного пользователя существует дистанционная или другая сеть доступа. Кроме того, ONU может отправлять, агрегировать и обрабатывать различные типы данных, поступающих от клиента, и отправлять их в восходящий поток к OLT. Груминг — это процесс, который оптимизирует и реорганизует поток данных для более эффективной его доставки. OLT поддерживает распределение полосы пропускания, что позволяет обеспечить плавную доставку данных в OLT, которые обычно поступают от клиента пакетами. ONU можно подключить различными методами и типами кабелей, например, медным проводом витой пары, коаксиальным кабелем, оптическим волокном или через Wi-Fi. Устройства конечного пользователя также могут называться терминалом оптической сети (ONT). Собственно, ONT по сути то же самое, что и ONU. ONT — это термин ITU-T, тогда как ONU — это термин IEEE. Принадлежат разным стандартным организациям, оба относятся к оборудованию на стороне пользователя в системе EPON. Но на практике между ONT и ONU есть небольшая разница в зависимости от их местоположения.
Оптическая распределительная сеть (ODN)
ODN, неотъемлемая часть системы PON, обеспечивает оптическую среду передачи для физического соединения ONU с OLT с радиусом действия 20 км или дальше. Внутри ODN оптоволоконные кабели, оптоволоконные соединители, пассивные оптические разветвители и вспомогательные компоненты взаимодействуют друг с другом. В частности, ODN имеет пять сегментов: фидерное волокно, оптическая точка распределения, распределительное волокно, оптическая точка доступа и ответвительное волокно. Фидерное волокно начинается от оптической распределительной стойки (ODF) в телекоммуникационной комнате центрального офиса и заканчивается в оптической распределительной точке для покрытия больших расстояний. Распределительное волокно от оптической точки распределения до оптической точки доступа распределяет оптические волокна по прилегающим к нему областям. Отводное волокно соединяет точку оптического доступа с терминалами (ONT), обеспечивая подключение оптоволокна к домам пользователей. Кроме того, ODN — это тот самый путь, который необходим для передачи данных PON, и его качество напрямую влияет на производительность, надежность и масштабируемость системы PON.
Заключение
OLT, ONU или ONT и ODN являются основными компонентами системы GEPON, которые на сегодняшний день широко используются в приложениях FTTH. Уменьшенная кабельная инфраструктура (отсутствие активных элементов) и гибкая передача мультимедиа делают пассивные оптические сети более идеальными для домашнего Интернета, передачи голоса и видео. Кроме того, пассивные оптические сети также могут применяться в университетских кампусах и бизнес-средах, обеспечивая экономически эффективные решения. Поскольку технология PON продолжает совершенствоваться, расширяются и ее потенциальные применения.