Учебники

FTTH – Введение

Для доступа к сетевым технологиям обычно есть два пути: фиксированный, а второй – беспроводной . В этом уроке мы обсудим «фиксированный» метод, который технически называется технологией FTTH .

Что такое FTTH?

Оптоволокно для дома или просто FTTH – это технология, которая использует оптоволокно непосредственно от центральной точки до жилых помещений (как показано на следующем изображении). Он обеспечивает бесперебойный высокоскоростной интернет. Здесь «Н» включает в себя как дома, так и малого бизнеса.

Волокно к дому

FTTH – это идеальное решение для доступа к оптоволокну, в котором каждый абонент подключен к оптоволоконному кабелю. Варианты развертывания, обсуждаемые в этом учебном пособии, основаны на полном оптоволоконном тракте от окончания оптической линии (OLT) до абонентских помещений.

Этот выбор облегчает предоставление услуг и контента с высокой пропускной способностью каждому клиенту и обеспечивает максимальную пропускную способность для будущих потребностей в новых услугах. Следовательно, гибридные варианты, включающие в себя «частично» оптоволоконные и «частично» медные инфраструктурные сети, не включены.

В качестве доступа к дому по оптоволокну сценарий «Волокно к дому» (FTTH) в основном предназначен для единицы на одну семью (SFU), предоставляя сравнительно небольшое количество портов, включая следующие типы – POTS, 10/100/1000 BASE- T и RF (18 дБмВ).

Метод оптического волокна может быть развернут двумя способами: активный метод и пассивный метод. Текущее массовое развертывание FTTH основано на пассивном методе. Итак, давайте обсудим пассивный метод в деталях.

Пассивный метод. В этом методе используются две типичные технологии: пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON) и пассивные оптические сети с поддержкой гигабитов (GPON). Смотрите следующее изображение.

Пассивные Оптические Сети

  • Цифровой абонентский контур с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL) поддерживает максимальную скорость передачи данных 55 бит / с. VDSL2 имеет лучшее QoS и лучшее SNR.

  • ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) поддерживает максимальную битовую скорость 8 Мбит / с, однако ADSL2 может достигать 12 Мбит / с.

  • SHDSL обозначает симметричную цифровую абонентскую линию с высокой скоростью . Чем больше диаметр телефона, тем больше расстояние, которое он может достичь. Скорость передачи зависит от диаметра телефонного провода.

  • Цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN) основана на сети с коммутацией каналов.

Цифровой абонентский контур с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL) поддерживает максимальную скорость передачи данных 55 бит / с. VDSL2 имеет лучшее QoS и лучшее SNR.

ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) поддерживает максимальную битовую скорость 8 Мбит / с, однако ADSL2 может достигать 12 Мбит / с.

SHDSL обозначает симметричную цифровую абонентскую линию с высокой скоростью . Чем больше диаметр телефона, тем больше расстояние, которое он может достичь. Скорость передачи зависит от диаметра телефонного провода.

Цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN) основана на сети с коммутацией каналов.

Почему FTTH?

Волокно предлагает ряд преимуществ по сравнению с предыдущими технологиями (медь). Самые важные из них следующие:

  • Огромная информационная емкость
  • Легко обновляется
  • Прост в установке
  • Позволяет полностью симметричные услуги
  • Сокращает эксплуатационные и эксплуатационные расходы
  • Охватывает очень большие расстояния
  • Сильный, гибкий и надежный
  • Позволяет маленький диаметр и легкие кабели
  • Безопасно и надежно
  • Невосприимчив к электромагнитным помехам (EMI)
  • Более низкая стоимость

В следующей таблице перечислены расширенные услуги, которые могут быть предоставлены через FTTH, а также их пропускная способность.

Сервисы Пропускная способность
Загрузка данных 10 Мбит / с
VoIP и видео-конференция 1 Мбит / с
Музыка по запросу, мультимедийный контент 2 Мбит / с
Онлайн-игры 1 Мбит / с
SD Цифровое ТВ 3 Мбит / с
HD цифровое телевидение 8 Мбит / с
Дополнительные телеканалы 16 Мбит / с

FTTH против xDSL

В следующей таблице показано типичное сравнение между устройствами FTTH и xDSL с точки зрения ширины полосы и расстояния (максимальный радиус действия) –

Транспорт ADSL ADSL2 ADSL2 + VDSL VDSL2 FTTH PON
Максимальная пропускная способность D: 8M 12M 24M 55М 100M 100+
U: 1M 3.5M 1M 19M 100M 100+
Расстояние 3-5км <= 1.3km <= 100KM
  • Расстояние сильно влияет на производительность xDSL.

  • Расстояние не является проблемой для FTTH, так как максимальный радиус действия составляет более 20 км.

  • FTTH поддерживает все доступные сервисы.

Расстояние сильно влияет на производительность xDSL.

Расстояние не является проблемой для FTTH, так как максимальный радиус действия составляет более 20 км.

FTTH поддерживает все доступные сервисы.

Расстояние и пропускная способность

Следующие пункты объясняют параметры расстояния и полосы пропускания –

  • ISDN – 2B + D = 2 × 64 + 16 = 144 Кбит / с
  • HDSDN – американский стандарт 0,51 мм, 2 м макс 5 км.
  • ADSL – 3-5 км 8 Мбит / с
  • ADSL2 – 3-5 км 12 Мбит / с
  • ADSL2 + – 3-5 км 24 Мбит / с
  • VDSL – ≤ 1,3 км, 55 Мбит / с; VDSL2 восходящий / нисходящий 100 Мбит / с

Технология XDSL

Терминология FTTH

Давайте теперь кратко обсудим терминологию, обычно связанную с FTTH.

Дифференциальное расстояние волокна

OLT подключен к нескольким ONU / ONT. Дифференциальное расстояние по волокну – это разница в расстоянии между ближайшим и самым дальним ONU / ONT от OLT. В GPON максимальное дифференциальное расстояние волокна составляет 20 км . Это влияет на размер окна ранжирования и соответствует МСЭ-Т G.983.1.

Логический охват

Логический радиус действия определяется как максимальное расстояние, которое может быть пройдено для конкретной системы передачи, независимо от оптического бюджета. Поскольку логический охват – это максимальное расстояние между ONU / ONT и OLT, за исключением ограничения физического уровня – в GPON максимальное логическое расстояние определяется как 60 км .

Средняя задержка передачи сигнала

Средняя задержка передачи сигнала является средним из значений задержки восходящего и нисходящего потоков между опорными точками. Это значение определяется путем измерения задержки в оба конца, а затем деления на 2. GPON должен учитывать услуги, которым требуется максимальная средняя задержка передачи сигнала 1,5 мс. В частности, система GPON должна иметь максимальное среднее время задержки передачи сигнала менее 1,5 Мс между телевизионными ориентирами.

Оптическая сеть доступа (OAN)

Оптическая сеть доступа – это сеть доступа к сетевой стороне, она также известна как SNI (интерфейс служебной сети). Восходящие порты OLT соединяются с L2 Switch Ring сети доступа. Все остальные промежуточные компоненты, такие как ODF / FDMS, подключенные к SNI, находятся в сети оптического доступа.

Оптическая распределительная сеть (ODN)

В технологии PON в сторону нисходящего потока все пассивные компоненты от порта PON OLT до порта PON ONT находятся под оптической распределительной сетью. Обычно Splitter и ODF / FDMS подпадают под эту категорию.

Оптическое окончание линии (OLT)

Оборудование центрального офиса (CO) предоставляет PON различные сетевые интерфейсы. Один OLT обслуживает несколько ONT посредством нисходящей передачи PON, то есть от OLT к ONT обычно является TDM. Восходящий трафик, т. Е. От ONT к OLT, обычно является TDMA. Система PON может быть симметричной или асимметричной.

Оконечная оптическая сеть (ONT) / Оптический сетевой блок (ONU)

Терминал оптической сети – это оборудование помещения клиента, которое предоставляет пользовательские интерфейсы для клиента.

Физический охват

Физический радиус действия определяется как максимальное физическое расстояние, которое может быть достигнуто для конкретной системы передачи. «Физический радиус действия» – это максимальное физическое расстояние между ONU / ONT и OLT. В GPON для физической досягаемости определены два варианта: 10 км и 20 км.

обслуживание

Услуга определяется как услуга сети, требуемая операторами. Служба описывается именем, которое четко распознается всеми, независимо от того, является ли оно именем структуры фрейма или общим именем.

Битрейт

GPON ориентирован на скорости передачи, превышающие или равные 1,2 Гбит / с. Соответственно, GPON идентифицирует две комбинации скорости передачи следующим образом:

  • 1,2 Гбит / с вверх, 2,4 Гбит / с вниз
  • 2,4 Гбит / с вверх, 2,4 Гбит / с вниз

Наиболее важная скорость передачи данных составляет 1,2 Гбит / с в восходящем направлении и 2,4 Гбит / с в нисходящем направлении, что составляет почти все развернутое и запланированное развертывание систем GPON.

Коэффициент разделения

Чем больше коэффициент разделения для GPON, тем он экономичнее с точки зрения затрат. Тем не менее, более высокий коэффициент разделения подразумевает увеличение оптической мощности и разделения полосы пропускания, что создает необходимость в увеличенном бюджете мощности для поддержки физического охвата.

Коэффициенты разделения до 1:64 реалистичны для физического уровня, учитывая современную технологию. Однако, ожидая продолжения эволюции оптических модулей, уровень TC должен учитывать коэффициенты разделения до 1: 128.