Telecommunicatiebedrijven beginnen glasvezel naar huis (FTTH) serieus te nemen.
Wereldwijd ontwikkelen zich snel nieuwe technologieën. Actieve optische netwerken (AON) en passieve optische netwerken (PON) zijn de twee belangrijkste systemen die FTTH-breedbandverbindingen mogelijk maken. PON-systemen, die kosteneffectieve oplossingen bieden, zijn wijdverspreid in de meeste FTTH-implementaties. In dit artikel wordt de basis van PON besproken, met name de componenten en bijbehorende technologie, zoals OLT, ONT, ONU en ODN.
PON uitgelegd: definitie, normen en voordelen
Een passief optisch netwerk (PON) verwijst naar een glasvezelnetwerk dat gebruikmaakt van een point-to-multipoint-topologie en optische splitters om data van één transmissiepunt naar meerdere gebruikers te transporteren. In tegenstelling tot AON worden meerdere klanten via een vertakkingsboom van glasvezels en passieve splitter-/combiner-eenheden op één transceiver aangesloten. In een PON-architectuur werkt het netwerk volledig in het optische domein en zonder stroomvoorziening. Er zijn momenteel twee belangrijke PON-standaarden: Gigabit Passive Optical Network (GPON) en Ethernet Passive Optical Network (EPON). Hun topologieën zijn in principe hetzelfde. Als eerste keuze in veel FTTH-implementatiescenario's biedt de PON-oplossing diverse belangrijke voordelen:
Lager energieverbruik
Minder ruimte nodig
Hogere bandbreedte
Beveiliging op hoger niveau
Eenvoudiger te installeren en uit te breiden
Lagere operationele en beheerkosten
PON-structuur en -componenten
In een Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON)-systeem bevinden zich een optische lijnterminal (OLT) in de centrale van de serviceprovider en een aantal optische netwerkeenheden (ONU's) of optische netwerkterminals (ONT's) in de buurt van eindgebruikers, evenals een optische splitter (SPL). Daarnaast wordt ook het optische distributienetwerk (ODN) gebruikt voor de transmissie tussen de OLT en de ONU/ONT.
Optische lijnterminal (OLT)
De OLT (Optical Line Terminal) is het startpunt van het passieve optische netwerk en is via Ethernetkabels verbonden met een core-switch. De primaire functie van de OLT is het converteren, framen en verzenden van signalen voor het PON-netwerk (Passive Optical Network) en het coördineren van de multiplexing van de optische netwerkterminals voor de gedeelde upstream-transmissie. Over het algemeen bestaat een OLT-unit uit een rack, een CSM (Control and Switch Module), een ELM (EPON Link Module, PON-kaart), redundante 48V DC-voedingsmodules of een 110/220V AC-voedingsmodule, en ventilatoren. De PON-kaart en voeding zijn hot-swapbaar, zelfs wanneer er een andere module in de OLT wordt geplaatst. De OLT heeft twee verzendrichtingen: upstream (het ontvangen en distribueren van verschillende soorten data- en spraakverkeer van gebruikers) en downstream (het ontvangen van data-, spraak- en videoverkeer van het metronetwerk of een langeafstandsnetwerk en het verzenden ervan naar alle ONT-modules op het ODN). De maximale afstand die wordt ondersteund voor transmissie over het ODN is 20 km.
Optische netwerkeenheid (ONU) / Optische netwerkterminal (ONT)
De ONU zet optische signalen die via glasvezels worden verzonden om in elektrische signalen. Deze elektrische signalen worden vervolgens naar individuele abonnees gestuurd. Over het algemeen is er een afstand of ander toegangsnetwerk tussen de ONU en de locatie van de eindgebruiker. Bovendien kan de ONU verschillende soorten data die van de klant komen verzenden, aggregeren en bewerken, en deze vervolgens naar de OLT sturen. Bewerking is het proces waarbij de datastroom wordt geoptimaliseerd en gereorganiseerd, zodat deze efficiënter kan worden afgeleverd. De OLT ondersteunt bandbreedteallocatie, waardoor data die doorgaans in bursts van de klant binnenkomt, soepel naar de OLT kan worden getransporteerd. De ONU kan op verschillende manieren en met verschillende kabeltypen worden verbonden, zoals twisted-pair koperdraad, coaxkabel, glasvezel of via Wi-Fi.
Eindgebruikersapparaten worden soms ook wel optische netwerkterminals (ONT's) genoemd. In feite is ONT in essentie hetzelfde als ONU. ONT is een ITU-T-term, terwijl ONU een IEEE-term is. Hoewel ze tot verschillende standaardisatieorganisaties behoren, verwijzen ze beide naar de apparatuur aan de gebruikerszijde in het GEPON-systeem. In de praktijk is er echter een klein verschil tussen ONT en ONU, afhankelijk van hun locatie.
Optisch distributienetwerk (ODN)
Het ODN (Optical Distribution Network), een integraal onderdeel van het PON-systeem (Platform Network Operator), biedt het optische transmissiemedium voor de fysieke verbinding van de ONU's (Optical Network Units) met de OLT's (Optical Line Terminals) over een afstand van 20 km of meer. Binnen het ODN werken glasvezelkabels, glasvezelconnectoren, passieve optische splitters en hulpcomponenten samen. Het ODN bestaat specifiek uit vijf segmenten: de feedervezel, het optische distributiepunt, de distributievezel, het optische toegangspunt en de dropvezel. De feedervezel begint bij het optische distributieframe (ODF) in de telecommunicatieruimte van de centrale en eindigt bij het optische distributiepunt voor dekking over lange afstanden. De distributievezel loopt van het optische distributiepunt naar het optische toegangspunt en verdeelt de glasvezels over de aangrenzende gebieden. De dropvezel verbindt het optische toegangspunt met de terminals (ONT's), waardoor de glasvezelverbinding naar de woningen van de gebruikers wordt gerealiseerd. Bovendien is het ODN de essentiële schakel in de PON-datatransmissie en heeft de kwaliteit ervan een directe invloed op de prestaties, betrouwbaarheid en schaalbaarheid van het PON-systeem.
Conclusie
OLT, ONU of ONT en ODN zijn de belangrijkste componenten in een GEPON-systeem, dat al lange tijd veelvuldig wordt gebruikt in FTTH-toepassingen. De gereduceerde bekabelingsinfrastructuur (geen actieve elementen) en flexibele mediaoverdracht maken passieve optische netwerken ideaal voor internet-, spraak- en videotoepassingen thuis. Daarnaast kunnen passieve optische netwerken ook worden toegepast op universiteitscampussen en in zakelijke omgevingen, waar ze kosteneffectieve oplossingen bieden. Naarmate de PON-technologie zich verder heeft ontwikkeld, zijn ook de potentiële toepassingen uitgebreid.
Geplaatst op: 14 juni 2022