Het is algemeen bekend dat vezeloptica gegevens overbrengen door lichtsignalen. Wanneer de gegevens over een vezel worden getransporteerd, zijn er gescheiden wegen nodig om op de beoogde plaatsen aan te komen. In het algemeen zijn er twee essentiële types om dit te realiseren: actieve optische netwerken (AON) en passieve optische netwerken (PON). Beide bieden de mogelijkheid om gegevens te scheiden en naar de juiste plaats te routeren. Tegenwoordig investeren server providers miljarden dollars in hun toegangsnetwerken om te voldoen aan de steeds toenemende vraag naar breedband met hoge bandbreedte. Naast een lange levensduur van de technologie, zien server providers ook graag dat de technologie evolueert om ervoor te zorgen dat aan de toekomstige vraag van de consument kan worden voldaan. Bijgevolg is de ontwikkeling van het netwerk PON type in opkomst.
De definitie van het netwerk PON type
Een passief optisch netwerk (PON) verwijst naar een telecommunicatietechnologie die een point-to-multipoint architectuur implementeert. In dat geval kunnen niet-gevoede optische vezelsplitsers ervoor zorgen dat een enkele optische vezel meerdere eindpunten, zoals klanten, bedient. Het is dan niet nodig afzonderlijke vezels aan te sluiten tussen de hub en de klant. Het systeem kan worden omschreven als fiber-to-the-curb (FTTC), fiber-to-the-building (FTTB), of fiber-to-the-home (FTTH).
Een PON bestaat uit een optische lijnafsluiting (OLT) en een aantal optische netwerkeenheden (ONU’s). Normaal gesproken wordt de OLT in het centrale kantoor van de serverprovider geplaatst en worden de ONU’s in de buurt van de eindgebruikers geplaatst. En er kunnen tot 32 ONU’s worden aangesloten op een OLT. Het passieve optische netwerk beschrijft eenvoudigweg het feit dat optische transmissie geen stroomvereisten of actieve elektronische onderdelen heeft wanneer het signaal door het netwerk gaat.
Een PON-systeem maakt het mogelijk om dure componenten voor FTTH te delen. Een passieve splitter die één ingang neemt en deze splitst om uit te zenden naar vele gebruikers, waardoor de kosten van de verbindingen aanzienlijk kunnen worden verlaagd door bijvoorbeeld één dure laser te delen met maximaal 32 woningen. PON-splitters zijn bidirectioneel, d.w.z. signalen kunnen stroomafwaarts van het centrale kantoor worden gezonden en naar alle gebruikers worden gezonden, en signalen van de gebruikers kunnen stroomopwaarts worden gezonden en in één vezel worden gecombineerd om met het centrale kantoor te communiceren.
Verschil tussen AON en PON
Zoals hierboven vermeld, dienen AON en het PON-netwerktype als de twee belangrijkste methoden voor het bouwen van CWDM- en DWDM-backbone-netwerken. Elk van hen heeft zijn eigen voor- en nadelen.
Een actief optisch systeem maakt gebruik van elektrisch aangedreven schakelapparatuur, zoals een router of een switch aggregator, om de signaaldistributie te beheren en de signalen naar specifieke klanten te leiden. Deze schakelaar leidt de inkomende en uitgaande signalen naar de juiste plaats door op verschillende manieren te openen en te sluiten. In een dergelijk systeem kan een klant een speciale glasvezel naar zijn of haar huis hebben lopen. De afhankelijkheid van AON van Ethernet-technologie maakt interoperabiliteit tussen verkopers gemakkelijk. Abonnees kunnen hardware kiezen die een geschikte datatransmissiesnelheid levert en die kan worden opgeschaald naarmate hun behoeften toenemen zonder dat zij het netwerk hoeven te herstructureren. AON vereist echter ten minste één switch-aggregator voor elke 48 abonnees. Aangezien er stroom voor nodig is, is een actief optisch netwerk inherent minder betrouwbaar dan een passief optisch netwerk.
Een passief optisch netwerk daarentegen bevat geen elektrisch aangedreven schakelapparatuur; in plaats daarvan gebruikt het optische splitters om optische signalen te scheiden en te verzamelen terwijl ze door het netwerk bewegen. Een netwerk van het type PON deelt glasvezelstrengen voor delen van het netwerk. Alleen aan de bron- en ontvangstzijde van het signaal is stroomvoorzieningsapparatuur vereist. PON’s zijn efficiënt omdat elke glasvezelstreng tot 32 gebruikers kan bedienen. Bovendien zijn de bouwkosten van PON’s laag in vergelijking met die van actieve optische netwerken en zijn de onderhoudskosten lager. PON’s hebben echter ook een aantal nadelen. Zij hebben een kleiner bereik dan een AON, wat betekent dat abonnees zich geografisch dichter bij de centrale bron van de gegevens moeten bevinden. Wanneer zich een storing voordoet, is het vrij moeilijk deze te isoleren in een PON. Omdat de bandbreedte in een PON niet specifiek aan individuele abonnees wordt toegewezen, kan de snelheid van de datatransmissie tijdens piektijden vertragen, een effect dat bekend staat als latentie. En latency zou snel de kwaliteit aantasten van diensten zoals audio en video, die een gelijkmatige snelheid nodig hebben om de kwaliteit te behouden.
De voordelen van netwerk-PON
Zo vroeg als het jaar 2009, begonnen netwerk-PON’s op te duiken in bedrijfsnetwerken. Oorspronkelijk werden zij ontworpen om miljoenen huizen voor telefoon, Internet en TV-diensten aan te sluiten. Nadien hebben gebruikers deze netwerken overgenomen voor hun goedkope prijs, hoge snelheid, laag stroomverbruik, gemakkelijk beheer, enz. Hieronder worden de belangrijkste voordelen van PON opgesomd:
- Lagere operationele netwerkkosten
- Eliminatie van netwerkswitches in het netwerk
- Eliminatie van terugkerende kosten in verband met een weefsel van Ethernet-switches in het netwerk
- Lagere installatiekosten (CapEx) voor een nieuw of geüpgraded netwerk (min 200 gebruikers)
- Lagere netwerkenergiekosten (OpEx)
- Minder netwerk infrastructuur
- U kunt bedradingskast (IDF) onroerend goed terugwinnen
- Grote bundels koperkabel worden vervangen door kleine single mode glasvezelkabel
- PON zorgt voor grotere afstand tussen datacenter en desktop (>20 kilometer)
- Netwerkonderhoud is eenvoudiger en minder kostbaar
- Fiber is veiliger dan koper. Het is moeilijker af te tappen. Er is geen sniffer poort beschikbaar op een passieve optische splitter. De gegevens zijn versleuteld tussen de OLT en de ONT.
Conclusie
Van wat we hierboven hebben besproken, hebt u tenminste een kort begrip van het passieve optische netwerk. In feite heeft PON al vele jaren zijn intrede gedaan in de telecommunicatiesector. Nu doet PON eindelijk zijn intrede in het bedrijfsleven en biedt het klanten mogelijkheden om nieuwe infrastructuren of nieuwe constructies op te zetten. Met de ontwikkeling van de technologie richt het type netwerk PON zich vooral op de commerciële markt. Het doet het vooral goed in de gezondheidszorg, op universiteitscampussen, in hotels en in kantoorgebouwen. De PON elimineert de behoefte aan switches en een kabelkast, wat een lagere kans op storingen betekent.
Gerelateerd artikel: Implementing Passive CWDM to Upgrade Access PONs
Basiskennis over GPON SFP Transceivers