Passives optisches Netz (PON)
Lernen Sie über passive optische Netze einschließlich die verschiedenen Arten von PON, die verschiedenen Anwendungen von PON, Nutzen von PON-, PON-Architektur, von etc.
Was ist ein passives optisches Netz?
Ein passives optisches Netz (PON) ist ein Faseroptiknetz, das eine Punkt-zu-Mehrpunkttopologie (P2MP) verwendet und optische Teiler, um Daten von einem einzelnen Nullpunkt zu den Endpunkten des mehrfachen Benutzers zu liefern. Passives, in diesem Zusammenhang, bezieht sich die auf unpowered Bedingung der Faser und der Spaltung/, die Komponenten kombinieren.
Im Gegensatz zu einem aktiven optischen Netz wird elektrische Leistung nur an senden und empfangen die Punkte angefordert und macht ein PON in sich selbst leistungsfähig von einem Operationskostenstandpunkt. Passive optische Netze werden benutzt, um Signale in den aufwärts und abwärts gerichteten Richtungen nach und von den Benutzerendpunkten gleichzeitig zu übertragen.
Passive optische Netz-Komponenten und Geräte
Die Glasfaser und die Teiler sind die wirklich „passiven“ Bausteine des PON, ohne das elektrische Antreiben erfordert. Optische Teiler (planarer Lichtwellen-Stromkreis) sind die selektive Wellenlänge und teilen einfach keine optischen Wellenlängen in der abwärts gerichteten Richtung, selbstverständlich erleidet die Spaltung eines optischen Signals einen Leistungsabfall, der von der Anzahl von Weisen abhängt, die, ein Signal aufgespaltet wird. Teiler erfordern keine des Abkühlens oder anderer laufender Wartung inhärent zu den aktiven Netzkomponenten (wie optischen Verstärkern) und können für Jahrzehnte dauern, wenn sie ungestört verlassen werden.
Zusätzlich zu den passiven Komponenten werden aktive Endengeräte angefordert, um das PON-Netz völlig zu schaffen.
Die optische Linie Anschluss (OLT) ist der Ausgangspunkt für das passive optische Netz. Sie wird an einen Kernschalter durch Ethernet pluggables angeschlossen. Die Primärfunktion des OLT ist, Signale für das PON-Netz umzuwandeln, zu gestalten und zu übertragen und den optischen Netzanschluß (Ontario) zu koordinieren multiplexend für das geteilte aufwärts gerichtete Getriebe.
Spitzen:
Sie sehen möglicherweise auch die Endbenutzergeräte, die als optische Netzeinheit (ONU) gekennzeichnet sind, dieses sind einfach ein Unterschied bezüglich der Terminologie zwischen den zwei Hauptnormungsinstituten, die ITU-T (internationaler Telekommunikations-Verband-Telekommunikations-Standardisierungs-Sektor) die Ontario und das IEEE benutzen (Institut von elektrischem und Elektroingenieure) die ONU verwenden, die zwei Ausdrücke sind effektiv aber, vom PON-Service und -standard abzuhängen austauschbar, die verwendet wird.
Das Ontario ist das Starkstromgerät des passiven optischen Netzwerk-Systems am Ende des Gegenteils (Benutzer) des Netzes und schließt Ethernet-Anschlüsse für in Hauptgerät- oder Netzzusammenhang mit ein.
Passive optische Netzwerk-Architektur
PON-Netze nehmen eine Punkt-zu-Mehrpunkt Architektur (P2MP), die optische Teiler verwendet, um das abwärts gerichtete Signal von einem einzelnen OLT in mehrfache abwärts gerichtete Wege zu den Endbenutzern unterzuteilen, die gleichen Teiler kombinieren die mehrfachen vorgeschalteten Wege von den Endbenutzern zurück zu dem OLT an.
Punkt-zu-Mehrpunkt wurde als die lebensfähigste PON-Architektur für optische Zugangsnetze mit der inhärenten Leistungsfähigkeit der Faser teilend und Niederleistungsverbrauch vorgewählt. Diese Architektur wurde im Jahre 1998 über die ATM-PON G.983.1 Spezifikation standardisiert.
Heute hat der ITU-T G.984 Standard für G-PON den ATM-Standard verdrängt, da Asynchronous Transfer Mode (ATM) nicht mehr verwendet wird.
Abwärts gerichteter TDM Mechanismus PON
Benutzer sind zugeteilte Zeitlagen, während dieser Zeiten, sie kann ihre Daten von den Gegenstellen übertragen.
Aufwärts gerichteter TDM Mechanismus PON
Ein PON-Netz beginnt mit der optischen Linie Anschluss (OLT) am Dienstleisterquellstandort, der gewöhnlich als ein Einheimisches oder eine Co bekannt (Hauptbüro) oder manchmal als ein Austausch oder ein Kopfende, der gekennzeichnet ist. Von dort wird die Glasfaserspeiseleitung (oder die Zufuhrfaser) auf einem passiven Teiler, zusammen mit einer Ersatzfaser verlegt, wenn man verwendet wird. Verteilungsfasern schließen dann vom Teiler an einen Tropfenanschluß an, der in einem Straßenkabinett oder in einer ruggedized Wohnung sich befinden kann, die in eine Grube, an einem Telegraphenmast oder sogar auf der Seite der Gebäude angebracht wird. Rückgangsfasern stellen dann die abschließende eins-zu-eins Verbindung vom Rückgangsterminalhafen zu einem Endbenutzer ONT/ONU zur Verfügung. In einigen Fällen wird mehr als ein Teiler in der Reihe, diese gekennzeichnet als eine kaskadische Teilerarchitektur benutzt.
Die Signale machten die Zufuhrfaser können aufgespaltet werden, um Dienstleistung so vielem wie 128 Benutzer mit einem ONU oder einem Ontario zu erbringen weiter, welche die Signale umwandeln und Benutzer mit Internet-Zugang versehen. Die Anzahl von Weisen das abwärts gerichtete OLT-Signal wird geteilt, oder aufgespaltet, bevor man den Endbenutzer erreicht, bekannt als das Teiler- oder Spaltenverhältnis (ex. 1:32 oder 1:64).
In den komplexeren Konfigurationen, in denen Rf-Video Sendung parallel zum PON-Datenservice ist, oder zusätzliche PON-Dienstleistungen im gleichen PON-Netz koexistieren, werden passive Kombinatoren (MUX) im zentralen/lokalen Büro benutzt, um die überlagerte Videowellenlänge und zusätzlichen die PON-Service-Wellenlängen auf die Auslands-OLT-Zufuhrfaser zu verschmelzen.
Passive optische Netz-Operation
Eine Innovation, die zu PON-Operation integral ist, ist die multiplexende Wellenabteilung (Verdrahtungshandbuch), gewesen an die unterschiedlichen Datenströme, die auf der Wellenlänge (Farbe) basieren des Laserlichts. Eine Wellenlänge kann verwendet werden, um abwärts gerichtete Daten zu übertragen, während andere verwendet wird, um aufwärts gerichtete Daten zu tragen. Diese engagierten Wellenlängen schwanken abhängig von dem PON-Standard, der gebräuchlich ist und können auf der gleichen Faser anwesend gleichzeitig sein.
Zeitmultiplexverfahrenvielfachzugriff (TDMA) ist eine andere Technologie, die eingesetzt wird, um die aufwärts gerichtete Bandbreite jedem Endbenutzer während eines Zeitraums des spezifischen Zeitpunktes zuzuteilen, der durch das OLT gehandhabt wird und gegen den Strom Wellenlängen-/Datenzusammenstöße an den PON-Teilern oder am OLT wegen mehrfacher übertragender Daten ONT/ONU gleichzeitig verhindert. Dieses gekennzeichnet auch als Explosionmodusgetriebe für das PON gegen den Strom.
Arten von PON-Service
Da seine Einleitung in den neunziger Jahren, PON-Technologie fortgefahren ist zu entwickeln und mehrfache Wiederholungen der PON-Netztopologie haben Gestalt angenommen. Die ursprünglichen passiven optischen Netzstandards, AUF und BPON, haben allmählich zur Bandbreite und Gesamtzum leistungsnutzen der neueren Versionen nachgegeben.
PON-Anwendungen
Ein PON gekennzeichnet manchmal als die „letzte Meile“ zwischen dem Anbieter und dem Benutzer oder die Faser zum x (FTTx) mit „x“, welches das Haus (FTTH) bedeutet, Gebäude (FTTB), Voraussetzungen (FTTP) oder anderen Standort, abhängig von, dem die Glasfaser beendet wird. Bis jetzt Faser--d zum Haus (FTTH) ist die Hauptanwendung für PON gewesen.
Die verringerte verkabelnde Infrastruktur (keine aktiven Elemente) und die flexiblen Mediengetriebeattribute von passiven optischen Netzen haben es einen idealen Sitz für Hauptinternet, Stimme und Videoanwendungen gemacht. Während PON-Technologie fortgefahren ist zu verbessern, haben die möglichen Anwendungen auch erweitert.
Der Rollout von 5G fährt fort, und PON-Netze haben eine Neuanmeldung mit fronthaul 5G gefunden. Das fronthaul ist die Verbindung zwischen dem Basisbandkontrolleur und dem Fernradiokopf an der Mobilfunkanlage.
Wegen der Bandbreiten- und Latenznachfragen, die durch 5G auferlegt werden, kann die Benutzung von PON-Netzen, um die fronthaul Verbindungen abzuschließen Faseranzahl verringern und Leistungsfähigkeit ohne kompromittierende Leistung verbessern. Auf beinahe gleiche Art und Weise wird das Quellsignal zwischen Benutzern für FTTH, Signal von den Basisbandeinheiten kann auf eine Reihe Fernradioköpfe verteilt werden aufgespaltet.
Zusätzliche Anwendungen, die zu den passiven optischen Netzen gut angepasst sind, umfassen Collegecampus und betriebliches Umfeld. Für Campusanwendungen produzieren PON-Netze discernable Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Energieverbrauch, Zuverlässigkeits- und Zugangsabstände aber größtenteils Kosten der Gestalt/der Entwicklung und der laufenden Operation.
PON ermöglicht Integration von Campusfunktionen wie Gebäudeverwaltung, Sicherheit und Parken mit verringerten engagierten Ausrüstungs-, Verkabeln und Managementsystemen. Ähnlich mittlere großformatigen Geschäftskomplexen unmittelbaren Nutzen von PON-Durchführung genießen, wenn der verringerten Installation und die Instandhaltungskosten können direkt das Endergebnis auswirken.
Nutzen von passiven optischen Netzen
Leistungsfähiger Gebrauch von Energie
Die Vorteile, die zu PON-Entwicklung inhärent sind, sind reichlich. Die meiste Grundlage dieses Nutzens ist der Mangel an Antreiben erfordert für das Zugangsnetz. Wenn die Energie nur an der Quelle und an den Empfangsseiten erfordert ist, des Signals, gibt es weniger elektrische Komponenten im System und verringert Wartungsbedarf und weniger Gelegenheiten für angetriebenes Geräteausfälle.
Vereinfachte Infrastruktur und Leichtigkeit der Verbesserung
Die passive Architektur beseitigt auch den Bedarf am Verdrahten der Wandschrank-, Abkühleninfrastruktur oder der midspan Elektronik. Während Technologie entwickelt, nur die Endpunktgeräte (OLT, ONT/ONU) Verbesserung oder Ersatz erfordern, seit der Glasfaser- und Teilerinfrastruktur bleibt konstant.
Leistungsfähiger Gebrauch von Infrastruktur
Alle Betreiber müssen soviel wie sie erhalten können von der neuen oder vorhandenen Infrastruktur und von der GewinnNutztragfähigkeit über einem Abdruck des vorhandenen Netzes. Die verschiedenen PON-Standards, die mit Services wie Rf über Überlagerung des Glases (RFoG) kombiniert werden oder Rf-Videos können auf dem gleichen PON koexistieren, um Mehrfachservices (Triple Play) anzubieten und mehr Bandbreite über der gleichen Faser zu gewinnen.
Leichtigkeit der Wartung
Kupferne Netze, die durch PON ersetzt werden, sind für elektromagnetische Störung und Geräusche sehr anfällig. Seiend optisch, sind PON-Netze nicht gegen solche Störung anfällig und konservieren Signalintegrität gut über dem geplanten Abstand. In einem PON-Netz müssen wir hauptsächlich ungefähr uns interessieren, wenn die aktiven Geräte (das Ontario, das ONU und das OLT) TIMING und Signalübertragung richtig handhaben und wenn die passiven Komponenten zu viel Signalverlust nicht verursachen (Lichtdämpfung). Verlust ist einfach zu sehen, und es ist einfach, die Ursache auf den PON-Elementen zu identifizieren und macht diese Netze einfach instandzuhalten und zu überprüfen.
Beschränkungen von passiven optischen Netzen
Abstand
Trotz des zahlreichen Nutzens gibt es mögliche Nachteile zu den passiven optischen Netzen, wenn es mit aktiven optischen Netzen verglichen wird. Die Strecke für PON ist zu zwischen 20 bis 40 Kilometern begrenzt, während ein aktives optisches Netz möglicherweise bis 100 Kilometer erreicht.
Test-Zugang
Störungssuche kann unter einigen Bedingungen anfechten, da Testzugang wenn das Entwerfen eines PON und der Testwerkzeuge vergessen werden oder ignoriert werden kann, im Dienst ohne störenden Service erlauben muss anderen Endbenutzern auf dem gleichen PON Störungssuche. Wenn Testzugang existiert, dann kann Test mit einer tragbaren oder zentralisierten Testlösung unter Verwendung der nicht auf Band aufgenommenen Wellenlänge wie 1650 Nanometer durchgeführt werden, um jedes mögliches Zusammentreffen mit vorhandenen PON-Wellenlängen zu vermeiden. Wo Testzugang nicht geplant wird, muss Zutritt vom einem oder anderen Endpunkt am OLT oder am Ontario erhalten werden, oder ein Abschnitt des PON muss außer Dienst vorübergehend genommen werden.
Hohe Verwundbarkeit zum Zusammenbruch in der Zubringerlinie oder im OLT
Wegen der P2MP-Architektur, der Zubringerlinie und der mehrfachen Endbenutzer OLT-Services (möglicherweise bis 128). Es gibt wenig Redundanz und in diesem Fall eines versehentlichen Faserschnittes oder des fehlerhaften OLT, kann die Service-Unterbrechung umfangreich sein.
Gesamt, überwiegt der inhärente Nutzen von passiven optischen Netzen im Wesentlichen diese Beschränkungen.
Während PON-Technologie fortfährt zu verbessern, werden die strategischen und wirtschaftlichen Vorteile von PON-Entwicklung unwiderstehlicher. Die Herausforderungen, die von den Designern von zukünftigen Generationen adressiert werden, umfassen verbesserte Streckenfähigkeit und höhere Teilerverhältnisse, um die weitere Kabelausgabe zu verringern sogar. Diese Verbesserungen, kombiniert mit den Geschwindigkeiten, die jetzt 10 Gbps und jenseits erreichen, helfen, die Expansion der passiven optischen Netze in die intelligenten Städte, in die Universitäten, in die Krankenhäuser und in die Gesellschaften fortzusetzen, die die verbundene Welt des Morgens bilden.