Det är allmänt känt att fiberoptik överför data genom ljussignaler. När data rör sig över en fiber behöver de skilda vägar för att nå fram till de avsedda platserna. I allmänhet finns det två viktiga typer för att förverkliga detta: aktiva optiska nät (AON) och passiva optiska nät (PON). Båda kan tillhandahålla sätt att separera data och dirigera dem till rätt plats. Nuförtiden investerar serverleverantörer miljarder dollar i sina accessnät för att möta den ständigt ökande efterfrågan på bredband med hög bandbredd. Förutom att tekniken är långlivad vill serverleverantörerna också se en teknisk utveckling för att se till att framtida konsumentkrav kan uppfyllas. Följaktligen ökar utvecklingen av typen nätverks-PON.
Definitionen av typen nätverks-PON
Ett passivt optiskt nätverk (PON) hänvisar till en telekommunikationsteknik som implementerar en punkt-till-multipunkt-arkitektur. I det fallet kan optiska fiberdelare utan strömförsörjning göra så att en enda optisk fiber betjänar flera slutpunkter, t.ex. kunder. Det finns då inget behov av att ansluta enskilda fibrer mellan hubben och kunden. Systemet kan beskrivas som fiber till gatan (FTTC), fiber till byggnaden (FTTB) eller fiber till hemmet (FTTH).
En PON består av en optisk linjeterminering (OLT) och ett antal optiska nätverksenheter (ONUs). Normalt placeras OLT:n vid serverleverantörens centralkontor och ONU:erna i närheten av slutanvändarna. Upp till 32 ONU-enheter kan anslutas till en OLT. Det passiva optiska nätet beskriver helt enkelt det faktum att den optiska överföringen inte har några strömkrav eller aktiva elektroniska delar när signalen går genom nätet.
Ett PON-system gör det möjligt att dela på dyra komponenter för FTTH. En passiv splitter som tar en ingång och delar den för att sända till många användare, vilket bidrar till att sänka kostnaden för länkarna avsevärt genom att dela till exempel en dyr laser med upp till 32 hem. PON-splittrar är dubbelriktade, det vill säga signaler kan skickas nedströms från centralen, sändas till alla användare, och signaler från användarna kan skickas uppströms och kombineras i en fiber för att kommunicera med centralen.
Skillnaden mellan AON och PON
Som det nämndes ovan fungerar AON och nätverks-PON-typen som de två huvudsakliga metoderna för att bygga CWDM- och DWDM-backbone-nät. Var och en av dem har sina egna fördelar och nackdelar.
Ett aktivt optiskt system använder elektriskt driven omkopplingsutrustning, t.ex. en router eller en switch aggregator, för att hantera signalfördelning och rikta signaler till specifika kunder. Denna switch dirigerar inkommande och utgående signaler till rätt plats genom att öppna och stänga på olika sätt. I ett sådant system kan en kund ha en dedikerad fiber som går till hans eller hennes hus. AON:s beroende av Ethernet-teknik gör det enkelt för leverantörer att samarbeta med varandra. Abonnenterna kan välja hårdvara som ger en lämplig dataöverföringshastighet och som kan skalas upp i takt med att deras behov ökar utan att behöva omstrukturera nätet. AON kräver dock minst en växelaggregator för varje 48 abonnenter. Eftersom det krävs ström är ett aktivt optiskt nätverk i sig mindre tillförlitligt än ett passivt optiskt nätverk.
Ett passivt optiskt nätverk innehåller å andra sidan ingen elektriskt driven kopplingsutrustning, utan använder i stället optiska delare för att separera och samla in optiska signaler när de rör sig genom nätverket. Ett nätverk av typen PON delar fiberoptiska strängar för delar av nätverket. Drivande utrustning behövs endast vid signalens käll- och mottagningsändar. PON:er är effektiva eftersom varje fiberoptisk sträng kan betjäna upp till 32 användare. Dessutom har PON en låg byggkostnad jämfört med aktiva optiska nät tillsammans med lägre underhållskostnader. PON har dock också vissa nackdelar. De har mindre räckvidd än ett AON, vilket innebär att abonnenterna måste befinna sig geografiskt närmare den centrala datakällan. När ett fel uppstår är det ganska svårt att isolera det i ett PON. Eftersom bandbredden i ett PON inte är dedikerad till enskilda abonnenter kan dataöverföringshastigheten dessutom minska under toppbelastningsperioder, vilket kallas för latens. Och latens skulle snabbt försämra tjänster som ljud och video, som behöver en jämn hastighet för att bibehålla kvaliteten.
Fördelarna med nätverks-PON
Redan år 2009 började nätverks-PON dyka upp i företagsnätverk. Ursprungligen var de utformade för att ansluta miljontals hem för telefon-, internet- och tv-tjänster. Efteråt antar användarna dessa nät för deras billiga pris, snabba hastighet, låga energiförbrukning, enkla hantering osv. Nedan listas de viktigaste fördelarna med PON:
- Lägre driftskostnader för nätet
- Bortfall av nätverksväxlar i nätet
- Bortfall av återkommande kostnader förknippade med Ethernet-switchar i nätet
- Lägre installationskostnader (CapEx) för ett nytt eller uppgraderat nät (min. 200 användare)
- Lägre energikostnader för nätet (OpEx)
- Mindre kostnader för nätverket infrastruktur
- Du kan återvinna fastigheter i kabelskåp (IDF)
- Stora buntar av kopparkabel ersätts med små enkelmodiga fiberoptiska kablar
- PON ger ökat avstånd mellan datacentret och skrivbordet (>20 kilometer)
- Nätunderhållet är enklare och billigare
- Fiber är säkrare än koppar. Det är svårare att avlyssna. Det finns ingen tillgänglig snifferport på en passiv optisk splitter. Data krypteras mellan OLT och ONT.
Slutsats
Från det vi har diskuterat ovan kan du åtminstone ha en kort förståelse för det passiva optiska nätverket. Faktum är att PON har dykt upp i många år inom telekommunikationsområdet. Nu håller PON äntligen på att ta sig in i företagen och ger kunderna möjligheter att installera nya infrastrukturer eller nya konstruktioner. I takt med den tekniska utvecklingen är PON-nätverket huvudsakligen inriktat på den kommersiella marknaden. Den fungerar särskilt bra inom hälso- och sjukvård, universitetsområden, hotell och kontorsbyggnader. PON eliminerar behovet av switchar och ett kopplingsskåp, vilket innebär en lägre risk för fel.
Relaterad artikel: Implementing Passive CWDM to Upgrade Access PONs
Grundläggande kunskap om GPON SFP Transceivers