Je všeobecně známo, že optická vlákna přenášejí data pomocí světelných signálů. Když se data pohybují po vlákně, potřebují oddělené cesty, aby se dostala na cílová místa. Obecně existují dva základní typy pro jeho realizaci: aktivní optické sítě (AON) a pasivní optické sítě (PON). Obě jsou schopny zajistit způsoby oddělení dat a jejich směrování na správná místa. V současné době investují poskytovatelé serverů miliardy dolarů do svých přístupových sítí, aby uspokojili stále rostoucí poptávku po širokopásmovém připojení s vysokou šířkou pásma. Kromě dlouhé životnosti technologie mají poskytovatelé serverů rádi i její vývoj, aby zajistili splnění budoucích požadavků spotřebitelů. V důsledku toho je vývoj síťového typu PON na vzestupu.
Definice síťového typu PON
Pasivní optická síť (PON) označuje telekomunikační technologii, která realizuje architekturu typu point-to-multipoint. V takovém případě mohou nenapájené optické rozbočovače způsobit, že jedno optické vlákno slouží více koncovým bodům, například zákazníkům. Pak není třeba propojovat jednotlivá vlákna mezi rozbočovačem a zákazníkem. Systém lze označit jako FTTC (fiber-to-the-curb), FTTB (fiber-to-the-building) nebo FTTH (fiber-to-the-home).
PON se skládá z optické koncové stanice (OLT) a řady optických síťových jednotek (ONU). Obvykle je OLT umístěn v centrální kanceláři poskytovatele serveru a jednotky ONU jsou umístěny v blízkosti koncových uživatelů. K OLT může být připojeno až 32 jednotek ONU. Pasivní optická síť jednoduše popisuje skutečnost, že optický přenos nemá žádné požadavky na napájení nebo aktivní elektronické části, když signál prochází sítí.
Systém PON umožňuje sdílet drahé komponenty pro FTTH. Pasivní rozbočovač, který přijímá jeden vstup a rozděluje jej pro vysílání mnoha uživatelům, což pomáhá podstatně snížit náklady na spoje tím, že se například jeden drahý laser sdílí až s 32 domácnostmi. Rozdělovače PON jsou obousměrné, to znamená, že signály mohou být z centrály posílány po proudu, vysílány ke všem uživatelům a signály od uživatelů mohou být posílány proti proudu a spojeny do jednoho vlákna pro komunikaci s centrálou.
Rozdíl mezi AON a PON
Jak bylo uvedeno výše, AON a síť typu PON slouží jako dvě hlavní metody budování páteřní sítě CWDM a DWDM. Každá z nich má své přednosti a nedostatky.
Aktivní optický systém využívá elektricky napájené přepínací zařízení, jako je směrovač nebo přepínací agregátor, k řízení distribuce signálu a směrování signálů ke konkrétním zákazníkům. Tento přepínač směruje příchozí a odchozí signály na správné místo tím, že je různými způsoby otevírá a zavírá. V takovém systému může mít zákazník vyhrazené vlákno vedoucí do jeho domu. Závislost systému AON na technologii Ethernet usnadňuje interoperabilitu mezi dodavateli. Odběratelé si mohou vybrat hardware, který poskytuje odpovídající rychlost přenosu dat a rozšiřuje se podle toho, jak rostou jejich potřeby, aniž by museli síť restrukturalizovat. AON však vyžaduje alespoň jeden agregátor přepínačů na každých 48 účastníků. Protože vyžaduje napájení, je aktivní optická síť ze své podstaty méně spolehlivá než pasivní optická síť.
Pasivní optická síť naproti tomu neobsahuje elektricky napájené přepínací zařízení; místo toho používá optické rozdělovače k oddělení a shromažďování optických signálů při jejich pohybu sítí. Síť typu PON sdílí optická vlákna pro části sítě. Napájené zařízení je nutné pouze na zdrojovém a přijímacím konci signálu. Sítě PON jsou efektivní, protože každé optické vlákno může sloužit až 32 uživatelům. Kromě toho mají sítě PON ve srovnání s aktivními optickými sítěmi nízké náklady na výstavbu spolu s nižšími náklady na údržbu. Sítě PON však mají i některé nevýhody. Mají menší dosah než AON, což znamená, že účastníci musí být geograficky blíže centrálnímu zdroji dat. Když dojde k poruše, je v PONs poměrně obtížné ji izolovat. Kromě toho, protože šířka pásma v PON není vyhrazena jednotlivým účastníkům, může se rychlost přenosu dat v době špičkového využití zpomalit, což je známé jako latence. A latence by rychle zhoršila služby, jako je zvuk a video, které pro zachování kvality potřebují plynulou rychlost.
Přínosy sítě PON
Již v roce 2009 se začaly v podnikových sítích objevovat sítě PON. Původně byly určeny k připojení milionů domácností pro telefonní, internetové a televizní služby. Poté si uživatelé tyto sítě osvojili pro jejich levnou cenu, vysokou rychlost, nízkou spotřebu energie, snadnou správu atd. Níže jsou uvedeny hlavní výhody PON:
- Nízké provozní náklady na síť
- Eliminace síťových přepínačů v síti
- Eliminace opakujících se nákladů spojených se strukturou ethernetových přepínačů v síti
- Nízké náklady na instalaci (CapEx) nové nebo modernizované sítě (min. 200 uživatelů)
- Nízké náklady na energii v síti (OpEx)
- Menší náklady na síť. infrastruktury
- Můžete získat zpět nemovitosti v kabelových skříních (IDF)
- Velké svazky měděných kabelů jsou nahrazeny malými jednovidovými optickými kabely
- PON poskytuje větší vzdálenost mezi datovým centrem a stolním počítačem (>20 km)
- Údržba sítě je jednodušší a levnější
- Vlákna jsou bezpečnější než měď. Je obtížnější ho odposlouchávat. Na pasivním optickém rozbočovači není k dispozici žádný sniffer port. Data jsou mezi OLT a ONT šifrována.
Závěr
Z toho, co jsme probrali výše, můžete mít alespoň stručnou představu o pasivní optické síti. PON se totiž v oblasti telekomunikací objevuje již řadu let. Nyní PON konečně proniká do podnikové sféry a poskytuje zákazníkům možnosti pro zavádění nových infrastruktur nebo nových staveb. S rozvojem technologie se síť typu PON zaměřuje především na komerční trh. Zejména se dobře osvědčuje ve zdravotnictví, vysokoškolských areálech, hotelech a kancelářských budovách. PON eliminuje potřebu přepínačů a kabelové skříně, což znamená nižší pravděpodobnost selhání.
Související článek: Další článek: Implementace pasivního CWDM pro modernizaci přístupových PON
Základní znalosti o vysílačích GPON SFP