Det er alment kendt, at fiberoptik overfører data ved hjælp af lyssignaler. Når dataene bevæger sig på tværs af en fiber, har de brug for adskilte veje for at nå frem til de ønskede steder. Generelt er der to væsentlige typer til at realisere det: aktive optiske netværk (AON) og passive optiske netværk (PON). De er begge i stand til at adskille data og lede dem til de rette steder. I dag investerer serverudbyderne milliarder af dollars i deres adgangsnet for at imødekomme den stadig stigende efterspørgsel efter bredbånd med høj båndbredde. Ud over den teknologiske levetid ser serverudbyderne også gerne, at teknologien udvikler sig for at sikre, at de fremtidige forbrugerkrav kan opfyldes. Derfor er udviklingen af netværks-PON-typen stigende.
Definitionen af netværks-PON-typen
Et passivt optisk netværk (PON) henviser til en telekommunikationsteknologi, der implementerer en point-to-multipoint-arkitektur. I det tilfælde kan optiske fiberoptiske splittere uden strømforsyning få en enkelt optisk fiber til at betjene flere slutpunkter, f.eks. kunder. Så er der ikke behov for at forbinde individuelle fibre mellem hubben og kunden. Systemet kan beskrives som fiber-til-borstenen (FTTC), fiber-til-bygningen (FTTB) eller fiber-til-hjemmet (FTTH).
En PON består af en optisk linjeterminering (OLT) og et antal optiske netværksenheder (ONU’er). Normalt er OLT’en placeret på serverudbyderens hovedkontor, og ONU’erne er placeret i nærheden af slutbrugerne. Der kan tilsluttes op til 32 ONU’er til en OLT. Det passive optiske netværk beskriver ganske enkelt det faktum, at optisk transmission ikke har noget strømbehov eller aktive elektroniske dele, når signalet går gennem nettet.
Et PON-system gør det muligt at dele dyre komponenter til FTTH. En passiv splitter, der tager ét input og deler det op til udsendelse til mange brugere, hvilket er med til at reducere omkostningerne ved forbindelserne betydeligt ved at dele f.eks. én dyr laser med op til 32 hjem. PON-splittere er bi-direktionelle, dvs. signaler kan sendes nedstrøms fra centralen, udsendes til alle brugere, og signaler fra brugerne kan sendes opstrøms og kombineres i én fiber for at kommunikere med centralen.
Forskellen mellem AON og PON
Som det blev nævnt ovenfor, fungerer AON og netværks-PON-typen som de to hovedmetoder til opbygning af CWDM- og DWDM-baggrundsnetværk. Hver af dem har deres egne fordele og ulemper.
Det aktive optiske system anvender elektrisk drevet koblingsudstyr, f.eks. en router eller en switch aggregator, til at styre signalfordelingen og dirigere signalerne til bestemte kunder. Denne switch dirigerer de indgående og udgående signaler til det rette sted ved at åbne og lukke på forskellige måder. I et sådant system kan en kunde have en dedikeret fiber, der løber til hans eller hendes hus. AON’s afhængighed af Ethernet-teknologi gør interoperabilitet mellem leverandørerne let. Abonnenterne kan vælge hardware, der leverer en passende datatransmissionshastighed og kan opskaleres i takt med, at deres behov stiger, uden at de behøver at omstrukturere nettet. AON kræver dog mindst én switch aggregator for hver 48 abonnenter. Da det kræver strøm, er et aktivt optisk netværk i sagens natur mindre pålideligt end et passivt optisk netværk.
Et passivt optisk netværk omfatter på den anden side ikke elektrisk drevet koblingsudstyr, men bruger i stedet optiske splittere til at adskille og opsamle optiske signaler, mens de bevæger sig gennem nettet. En PON-netværkstype deler fiberoptiske tråde for dele af netværket. Der er kun brug for strømforsyningsudstyr i signalets kilde- og modtagerende. PON’er er effektive, da hver fiberoptisk streng kan betjene op til 32 brugere. Desuden har PON’er lave anlægsomkostninger sammenlignet med aktive optiske net sammen med lavere vedligeholdelsesomkostninger. PON’er har dog også nogle ulemper. De har mindre rækkevidde end et AON, hvilket betyder, at abonnenterne skal være geografisk tættere på den centrale datakilde. Når der opstår en fejl, er det ret vanskeligt at isolere den i et PON. Da båndbredden i et PON ikke er dedikeret til individuelle abonnenter, kan datatransmissionshastigheden desuden blive langsommere i spidsbelastningsperioder, hvilket kaldes latency. Og latens vil hurtigt forringe tjenester som f.eks. lyd og video, der har brug for en jævn hastighed for at opretholde kvaliteten.
Fordelene ved netværks-PON
Så tidligt som i 2009 begyndte netværks-PON’erne at dukke op i virksomhedsnetværk. Oprindeligt blev de designet til at forbinde millioner af hjem til telefon-, internet- og tv-tjenester. Efterfølgende har brugerne indført disse netværk på grund af deres billige pris, hurtige hastighed, lavt strømforbrug, nem håndtering osv. Her er de vigtigste fordele ved PON anført nedenfor:
- Lejere netværksdriftsomkostninger
- Begrænsning af netværksswitche i netværket
- Begrænsning af tilbagevendende omkostninger forbundet med et stof af Ethernet-switche i netværket
- Lejere installationsomkostninger (CapEx) for et nyt eller opgraderet netværk (min. 200 brugere)
- Lejere netværksenergiomkostninger (OpEx)
- Lejre netværksomkostninger (OpEx)
- Lejre netværk infrastruktur
- Du kan genvinde ejendom i kabelskabe (IDF)
- Store bundter af kobberkabler erstattes med små single mode fiberoptiske kabler
- PON giver øget afstand mellem datacenteret og skrivebordet (>20 kilometer)
- Netværksvedligeholdelse er nemmere og billigere
- Fiber er mere sikkert end kobber. Det er sværere at aflytte. Der er ingen tilgængelig snifferport på en passiv optisk splitter. Data er krypteret mellem OLT’en og ONT’en.
Slutning
Fra det, vi har diskuteret ovenfor, har du måske i det mindste en kort forståelse af det passive optiske netværk. Faktisk er PON dukket op i mange år inden for telekommunikationsområdet. Nu er PON endelig på vej ind i virksomhederne, hvilket giver kunderne mulighed for at implementere nye infrastrukturer eller nye konstruktioner. Med udviklingen af teknologien fokuserer PON-netværkstypen hovedsagelig på det kommercielle marked. Den klarer sig især godt i sundhedssektoren, på universitetsområder, hoteller og kontorbygninger. PON eliminerer behovet for switche og et kabelskabinet, hvilket betyder en lavere risiko for fejl.
Relateret artikel: Implementering af passiv CWDM til opgradering af Access PONs
Grundlæggende viden om GPON SFP-transceivere