Εισαγωγή στις τεχνολογίες PON
Το παθητικό οπτικό δίκτυο (PON) είναι μια πολύ σημαντική κατηγορία συστημάτων οπτικών ινών στον κόσμο και κατέχει δεσπόζουσα θέση στην αγορά πρόσβασης. Το GPON και το EPON είναι οι δύο ταξινομήσεις του PON. Οι πρωταρχικές διαφορές μεταξύ του GPON και του EPON βρίσκονται στα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται για επικοινωνίες ανάντη και κατάντη. Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει διαδοχικά PON, GPON και EPON.
Ένα PON είναι ένα δίκτυο ινών που χρησιμοποιεί μόνο ίνες και παθητικά εξαρτήματα όπως PON splitters και combiners αντί για ενεργά εξαρτήματα όπως ενισχυτές, επαναλήπτες ή κυκλώματα διαμόρφωσης. Έτσι, το δίκτυο PON κοστίζει πολύ λιγότερο από εκείνα που χρησιμοποιούν ενεργά συστατικά, αλλά έχει μικρότερο εύρος κάλυψης που περιορίζεται από την ισχύ του σήματος. Ένα ενεργό οπτικό δίκτυο (AON) μπορεί να καλύψει μια περιοχή περίπου 100 χιλιομέτρων (62 μίλια), ενώ ένα PON συνήθως περιορίζεται σε διαδρομές καλωδίων ινών μέχρι 20 χιλιόμετρα. Το PON καλείται επίσης δίκτυο FTTH (fiber to home).
Η τυπική ρύθμιση PON είναι ένα δίκτυο σημείων προς πολλά σημεία (P2MP) όπου ένα κεντρικό τερματικό οπτικής γραμμής (OLT) στην εγκατάσταση του φορέα παροχής υπηρεσιών διανέμει τηλεοπτική ή διαδικτυακή υπηρεσία σε 16 έως 128 πελάτες ανά γραμμή ίνας. Διαχωρίζοντας ένα μόνο οπτικό σήμα σε πολλαπλά σήματα ίσων αλλά χαμηλής ισχύος, οι οπτικοί διαχωριστές κατανέμουν τα σήματα στους χρήστες. Μια μονάδα οπτικού δικτύου (ONU) τερματίζει το PON στην κατοικία του πελάτη. Συνήθως, το ONU επικοινωνεί με το ONT (τερματικό οπτικού δικτύου). Το ONU / ONT μπορεί να είναι μία συσκευή.
Το GPON χρησιμοποιεί πολυπλεξία οπτικού μήκους κύματος (WDM), ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία και μοναδική ίνα τόσο για δεδομένα αντίθετα όσο και προς τα κάτω. Ένα λέιζερ μήκους κύματος 1490 nm μεταδίδει δεδομένα κατάντη, ενώ δεδομένα προς τα ανάντη μεταδίδουν σε μήκος κύματος 1310 nm.
Ενώ κάθε ONU αποκτά το πλήρες downstream ρυθμό 2.488 Gbits / s, η GPON χρησιμοποιεί μια μορφή πολλαπλής προσπέλασης (TDMA) για την κατανομή μιας συγκεκριμένης χρονικής περιόδου σε κάθε χρήστη. Διαχωρίζει το εύρος ζώνης, έτσι ώστε κάθε χρήστης να έχει ένα κλάσμα, όπως 100 Mbits / s, ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο ο πάροχος υπηρεσιών το κατανέμει. Ο ρυθμός ανάντη είναι μικρότερος από το μέγιστο δεδομένου ότι μοιράζεται με άλλες ΟΝ σε ένα σχήμα TDMA. Η απόσταση και η χρονική καθυστέρηση κάθε συνδρομητή καθορίζονται από το OLT. Στη συνέχεια, το λογισμικό παρέχει έναν τρόπο κατανομής των χρονικών ορίων σε δεδομένα ανάντη για κάθε χρήστη. Η τυπική διάσπαση μιας μονής ίνας είναι 1:32 ή 1:64, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε ίνα μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι και 32 ή 64 συνδρομητές. Οι αναλογίες διαχωρισμού μέχρι 1: 128 είναι δυνατές σε ορισμένα συστήματα.
Με βάση το πρότυπο Ethernet 802.3, το EPON 802.3ah καθορίζει ένα παρόμοιο παθητικό οπτικό δίκτυο με εμβέλεια έως 20 km. Το EPON χρησιμοποιεί το WDM με τις ίδιες οπτικές συχνότητες με το GPON και το TDMA. Ο ρυθμός δεδομένων πρώτης γραμμής είναι 1,25 Gbits / s και στις δύο κατευθύνσεις προς τα πάνω και προς τα κάτω.
Η τεχνολογία EPON παρέχει αμφίδρομες συνδέσεις 1Gb / s χρησιμοποιώντας μήκος κύματος 1490nm για downstream και μήκος κύματος 1310nm για ανάντη, με μήκος κύματος 1550nm που προορίζεται για μελλοντικές επεκτάσεις ή πρόσθετες υπηρεσίες. Το EPON είναι πλήρως συμβατό με άλλα πρότυπα Ethernet, επομένως δεν απαιτείται εγκαψούλωση ή μετατροπή κατά τη σύνδεση με δίκτυα Ethernet σε κάθε άκρο. Το ίδιο πλαίσιο Ethernet χρησιμοποιείται με ωφέλιμο φορτίο για έως και 1518 byte. Δεδομένου ότι το Ethernet είναι η κύρια τεχνολογία δικτύωσης που χρησιμοποιείται στα τοπικά δίκτυα (LAN) και τώρα στα δίκτυα της περιοχής μετρό (MAN), δεν απαιτείται μετατροπή πρωτοκόλλου.
Τα PON χρησιμοποιούνται για την παροχή υπηρεσιών τριπλού παιχνιδιού συμπεριλαμβανομένης της τηλεόρασης και της υπηρεσίας Internet στους συνδρομητές. Το χαμηλότερο κόστος των παθητικών εξαρτημάτων σημαίνει απλούστερα συστήματα με λιγότερα εξαρτήματα που αποτυγχάνουν ή απαιτούν συντήρηση. Το κύριο μειονέκτημα είναι μικρότερο δυνατό, συνήθως όχι περισσότερο από 12 μίλια ή 20 χιλιόμετρα. Καθώς η ζήτηση για ταχύτερη υπηρεσία Internet και περισσότερο βίντεο μεγαλώνει, τα PONs αυξάνονται σε δημοτικότητα. Η ηλικία του PON έχει αρχίσει. Είναι μια νέα εποχή του δικτύου πρόσβασης επάνω μας.
