OLT, ONU/ONT и ODN: компоненты сети GPON | FS Сообщество
Отмена
https://media.fs.com/images/solution/pon-network.jpg

OLT, ONU/ONT и ODN: компоненты сети GPON

Sheldon

Переводчик Виктор Иванович
13 май 2022 г.

Телекоммуникационные компании по всему миру начали серьезно относиться к Fiber to the Home (FTTH), что позволяют технологиям быстро развиваться. Активные оптические сети (active optical networks, AON) и пассивные оптические сети (passive optical networks, PON) - две основные системы, которые делают возможными широкополосные соединения FTTH. PON, которые могут предоставлять экономичные решения, более распространены в большинстве развертываний FTTH. В этой статье будет представлена сеть PON, которая в основном включает основные компоненты и связанные технологии, включая OLT, ONT, ONU и ODN.

Разъяснение PON: определение, стандарты и преимущества

Пассивная оптическая сеть относится к волоконно-оптической сети, использующей топологию точки-многоточки и оптические разветвители для доставки данных из одной точки передачи в несколько конечных точек пользователей. В отличие от AON, несколько клиентов подключены к одному модулю через ветвящееся дерево волокон и пассивные блоки разветвителя/сумматора, полностью работающее в оптической области и без питания в архитектуре PON. В настоящее время существует два основных стандарта PON: Gigabit Passive Optical Network (GPON) and Ethernet Passive Optical Network (EPON). Их топологические структуры в основном одинаковы. Решение PON, которое является первым выбором во многих сценариях развертывания FTTH, имеет несколько важных преимуществ:


  • Низкое энергопотребление

  • Меньше требуемого пространства

  • Более высокая пропускная способность

  • Безопасность более высокого уровня

  • Легче установление и расширение

  • Снижение затрат на эксплуатацию и управление

Структура и компоненты PON

В системе Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) имеется оптический линейный терминал (optical line terminal, OLT) в центральном офисе поставщика услуг и ряд оптических сетевых блок (optical network units, ONU) или оптических сетевых терминалов (optical network terminal, ONT) рядом с конечными пользователями, а также как оптический разветвитель (optical splitter, SPL). Кроме того, оптическая распределительная сеть (optical distribution network, ODN) также используется во время передачи между OLT и ONU/ONT.

Optical Line Terminal (OLT)

OLT является отправной точкой для пассивной оптической сети, которая подключена к коммутатору уровня ядра через Ethernet кабели. Основная функция OLT заключается в преобразовании, кадрировании и передаче сигналов для сети PON, а также в координации мультиплексирования оптических сетевых терминалов для поделенной восходящей передачи. Как правило, оборудование OLT включает стойку, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON card), защиту от избыточности -48V DC модули питания или один 110/220V AC модуль питания и вентиляторы. В этих частях карта PON и источник питания поддерживают горячую замену, в то время как другой модуль встроен внутри. OLT имеет два плавающих направления: восходящий поток (получение распределения различных типов данных и голосового трафика от пользователей) и нисходящий поток (получение данных, голоса и видеотрафика из городской сети или сети на дальние расстояния и отправка их всем модулям ONT в ОДН.) Максимальное расстояние, поддерживаемое для передачи через ODN, составляет 20 км.

Optical Network Unit (ONU)/Optical Network Terminal (ONT)

ONU преобразует оптические сигналы, передаваемые по волокнам в электрические сигналы. Эти электрические сигналы затем отправляются отдельным абонентам. Как правило, между ONU и помещением конечного пользователя существует удаленная или другая сеть доступа. Кроме того, ONU может отправлять, агрегировать и обрабатывать различные типы данных, поступающих от клиента, и отправлять их в восходящем направлении в OLT. Обработка - это процесс, который оптимизирует и реорганизует поток данных, чтобы он доставлялся более эффективно. OLT поддерживает распределение пропускной способности, что позволяет плавно передавать данные в OLT, которые обычно поступают от клиента пачками. ONU может быть подключен различными методами и типами кабелей, таких как медная витая пара, коаксиальный кабель, оптическое волокно или через Wi-Fi.

Устройства конечного пользователя также могут называться оптическим сетевым терминалом (ONT). Собственно ONT по сути то же самое, что ONU. ONT - это термин ITU-T, а ONU - термин IEEE. Принадлежащие к разным стандартным органам, они оба относятся к пользовательскому оборудованию в системе GEPON. Но на практике между ONT и ONU есть небольшая разница в зависимости от их местоположения.

Структура-и-компоненты-PON

Optical Distribution Network (ODN)

ODN, неотъемлемая часть системы PON, предлагает оптическую среду передачи для физического подключения ONU к OLT на расстоянии 20 км или более. В ODN, оптические патч-корды, оптоволоконные разъемы, пассивные оптические разветвители и вспомогательные компоненты взаимодействуют друг с другом. В ODN есть состоит из пяти сегментов: фидерное волокно, оптическая точка распределения, распределительное волокно, оптическая точка доступа и оптическое волокно. Фидерное волокно начинается от оптического распределительного каркаса (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 областям рядом с ней. Отводное волокно соединяет оптическую точку доступа с терминалами (ONT), обеспечивая подачу оптического волокна в дома 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.

Optical Distribution Network (ODN)

Особенности и дальность действия GPON сети

  • Обеспечение скорости нисходящего потока 2,5 Гбит/с и восходящего 1,25 Гбит/с.

  • Поддерживает большие расстояния до 20 км и в отличие от меди не страдает снижением производительности на расстоянии.

Наиболее очевидным преимуществом сетей PON является то, что одно общее оптическое волокно может поддерживать несколько пользователей за счет использования недорогих пассивных оптических разветвителей. В сетях GPON до 64 ONU могут совместно использовать одно оптоволоконное соединение с OLT. Это делает Gigabit Passive Optical Network привлекательным вариантом для поставщиков услуг, которые хотят заменить медные сети на оптоволоконные, особенно в городских районах с высокой плотностью.

Расстояние между GPON OLT и ONU обычно определяется мощностью запуска оптического передатчика, чувствительностью приема на дальнем конце и оптическими потерями, связанными с оптической распределительной сетью (ODN).

Оптические потери происходят в основном от разъемов, сращиваний и разветвителей. Общее расстояние GPON - это компромисс между расстоянием и коэффициентом разделения. Например, если коэффициент разделения очень низкий, он допускает более длинные расстояния (до 20 км), но если коэффициент разделения очень высокий, до 128 разделений, общее расстояние от разделителя до ONU уменьшится.

Вывод

OLT, ONU или ONT, и ODN являются основными компонентами системы GEPON, которые до сих пор широко используются в приложениях FTTH. Уменьшенная кабельная инфраструктура (без активных элементов) и гибкая передача мультимедиа делают пассивные оптические сети более идеальными для домашнего Интернета, голосовых и видео приложений. Кроме того, пассивные оптические сети также могут применяться в университетских городках и в бизнес-среде, обеспечивая экономичные решения. Поскольку технология PON продолжает совершенствоваться, расширяются и потенциальные приложения.

55.7k

Вас также может заинтересовать