Passief Optisch Netwerk (PON)
Leer over passieve optische netwerken met inbegrip van de verschillende soorten PON, de diverse toepassingen van PON, voordelen van PON, PON-architectuur, enz.
Wat is een Passief Optisch Netwerk?
Een passief optisch netwerk (PON) is een vezel optisch netwerk die een punt-tot-meerpunttopologie gebruiken (P2MP) en de optische splitsers om gegevens van één enkele transmissie te leveren richten aan veelvoudige gebruikerseindpunten. Het passief, in deze context, verwijst naar unpowered voorwaarde van de vezel en het verdelen van/het combineren van componenten.
In tegenstelling tot een actief optisch netwerk, wordt de elektromacht slechts vereist bij verzendt en ontvangt punten, die een PON maken inherent van een standpunt van verrichtingskosten efficiënt. De passieve optische netwerken worden gebruikt om signalen in zowel de stroomopwaartse als stroomafwaartse richtingen aan en van de gebruikerseindpunten gelijktijdig over te brengen.
Passieve Optische Netwerkcomponenten en Apparaten
De optische vezel en de splitsers zijn de echt „passieve“ bouwstenen van PON, zonder het elektro vereist aandrijven. De optische splitsers (Vlaklightwave-Kring) zijn selectieve geen golflengte en verdelen eenvoudig om het even welke optische golflengten in de stroomafwaartse richting, natuurlijk loopt het verdelen van een optisch signaal een machtsverlies op dat van het aantal manieren afhangt een signaal verdeeld is. De splitsers vereisen niets van koelen of ander aan de gang zijnde onderhoud inherent aan actieve netwerkcomponenten (zoals optische versterkers) en kunnen decennia duren indien verlaten ongestoord.
Naast de passieve componenten, worden de actief eindeapparaten vereist om tot het PON-netwerk volledig te leiden.
De optische lijnterminal (OLT) is het uitgangspunt voor het passieve optische netwerk. Het wordt verbonden met een kernschakelaar door Ethernet pluggables. De primaire functie van OLT is om te zetten en, kader signalen voor het PON-netwerk over te brengen en de optische netwerkterminal die (ONT) te coördineren voor de gedeelde stroomopwaartse transmissie simultaan overseinen.
Uiteinden:
U kunt de eindgebruikerapparaten ook zien worden doorverwezen naar aangezien de optische netwerkeenheid (ONU), dit eenvoudig een verschil in terminologie tussen de twee belangrijke normalisatie-instellingen, itu-t is (Internationale Telecommunicatie unie-Telecommunicatie Normalisatiesector) die ONT gebruiken en IEEE (Instituut van Elektro en Elektronikaingenieurs) dat ONU gebruikt, de twee termijnen zijn effectief verwisselbaar maar afhangen van de dienst en norm die van PON worden de gebruikt die.
ONT is het aangedreven apparaat van het passieve optische netwerksysteem op het tegenovergestelde (gebruikers) eind van het netwerk en omvat Ethernet-havens voor in van het huisapparaat of netwerk connectiviteit.
Passieve Optische Netwerkarchitectuur
PON-de netwerken keuren een Punt-tot-meerpuntarchitectuur (van P2MP goed) die optische splitsers gebruikt om het stroomafwaartse signaal van één enkele OLT in veelvoudige stroomafwaartse wegen aan het eind te verdelen - gebruikers, combineren dezelfde splitsers de veelvoudige stroomopwaartse wegen van het eind - gebruikers terug naar OLT.
Punt-tot-meerpunt werd geselecteerd als haalbaarste PON-architectuur voor optische toegangsnetwerken met de inherente efficiency van vezel het delen en low-power consumptie. Deze architectuur werd gestandaardiseerd in 1998 via de specificatie van ATM-PON G.983.1.
Vandaag, heeft de norm van itu-t G.984 voor g-PON de ATM-norm verdrongen, aangezien de Asynchrone overdrachtsmodus (ATM) niet meer wordt gebruikt.
Het Stroomafwaartse TDM Mechanisme van PON
De gebruiker is toegewezen tijdgroeven, tijdens deze tijden, kunnen zij hun gegevens van verre terminals overbrengen.
Het Stroomopwaartse TDM Mechanisme van PON
Een PON-netwerk begint met de optische lijnterminal (OLT) bij de provider brondieplaats typisch als Lokaal of een Co (Hoofdkantoor) wordt bekend, of als uitwisseling of uiteinde wordt bedoeld die soms. Van daar, worden de vezeloptische voederkabel (of de voedervezel) verpletterd aan een passieve splitser, samen met een reservevezel als wordt gebruikt. De distributievezels verbinden dan van de splitser met een dalingsterminal, die in een straatkabinet of in een ruw gemaakte huisvesting kan worden gevestigd opgezet in een kuil, op een telegraafpool of zelfs aan de kant van gebouwen. De dalingsvezels verstrekken dan de definitieve afzonderlijke verbinding van dalings eindhaven aan een eind - gebruiker ONT/ONU. In sommige gevallen, wordt meer dan één splitser gebruikt in reeks, wordt dit bedoeld als cascaded splitsersarchitectuur.
De signalen droegen de voedervezel kunnen worden verdeeld om de dienst aan wel te verlenen 128 gebruikers met een ONU of ONT die de signalen omzetten en gebruikers een voorzien van internettoegang. Het aantal manieren het stroomafwaartse OLT-signaal is verdeeld of verdeeld alvorens het eind te bereiken - de gebruiker is genoemd geworden ex splitser of gespleten verhouding (. 1:32 of 1:64).
In complexere configuraties waar rf-de video uitzending in parallel aan de datadienst is van PON of de extra PON-diensten op hetzelfde PON-netwerk coëxisteren, worden de passieve combines (van MUX) gebruikt op het centrale/lokale kantoor om de videobekledingsgolflengte en de extra PON-de dienstgolflengten op de uitgaande OLT-voedervezel samen te voegen.
Passieve Optische Netwerkverrichting
Een innovatie die aan PON-verrichting integraal is is golfafdeling die (WDM) simultaan overseinen die, aan afzonderlijke die gegevens stromen wordt gebruikt op de golflengte (kleur) worden gebaseerd van het laserlicht. Één golflengte kan worden gebruikt om stroomafwaartse gegevens over te brengen terwijl een andere wordt gebruikt om stroomopwaartse gegevens te dragen. Deze specifieke golflengten variëren afhankelijk van de PON-norm in gebruik en kunnen gelijktijdig op dezelfde vezel aanwezig zijn.
Is de meervoudige toegang door tijdsverdeling (TDMA) een andere die technologie wordt gebruikt om de stroomopwaartse bandbreedte aan elk eind - gebruiker voor een specifieke tijdspanne toe te wijzen, die door OLT wordt beheerd, verhinderend golflengte/gegevensbotsingen die bij de PON-splitsers of OLT toe te schrijven aan veelvoudige ONT/ONU gegevens stroomopwaarts tegelijkertijd overbrengen. Dit wordt ook stroomopwaarts bedoeld als uitbarsting-wijze transmissie voor PON.
Soorten PON-de Dienst
Sinds zijn inleiding in de jaren '90, PON-is de technologie blijven evolueren en de veelvoudige herhalingen van de PON-netwerktopologie hebben vorm gevergd. De originele passieve optische netwerknormen, OP en BPON, hebben geleidelijk aan aan de bandbreedte en de algemene prestatiesvoordelen van de nieuwere versies uiting gegeven.
PON-Toepassingen
Een PON wordt soms bedoeld als „laatste mijl“ tussen de leverancier en de gebruiker, of Vezel aan x (FTTx) met „x“ betekenend het huis (FTTH), de bouw (FTTB), gebouw (FTTP) of andere plaats, afhankelijk van waar de optische vezel wordt geëindigd. Tot zover, is het vezel-aan-huis (FTTH) de belangrijkste toepassing voor PON geweest.
De verminderde aanleg van kabelnetteninfrastructuur (geen actieve elementen) hebben en de flexibele media transmissieattributen van passieve optische netwerken tot het een ideaal geschikt voor huis Internet, stem en videotoepassingen gemaakt. Aangezien PON-de technologie is blijven verbeteren, hebben de potentiële toepassingen zich ook uitgebreid.
Het uitlooptraject van 5G gaat verder, en PON-de netwerken hebben een nieuwe toepassing met 5G fronthaul gevonden. Fronthaul is de verbinding tussen het baseband controlemechanisme en het verre radiohoofd bij de celplaats.
wegens de bandbreedte en latentieeisen door 5G worden opgelegd, die PON-netwerken gebruiken om fronthaul te voltooien kunnen de verbindingen vezeltelling verminderen en efficiency verbeteren zonder prestaties te compromitteren die. Op vrijwel dezelfde manier is het bronsignaal verdeeld tussen gebruikers voor FTTH, kan het signaal van de baseband eenheden aan een serie van verre radiohoofden worden verdeeld.
De extra toepassingen die aan passieve optische netwerken passend zijn omvatten universiteitscampus en ondernemingsklimaten. Voor campustoepassingen, PON-veroorzaken de netwerken discernable voordelen met betrekking tot snelheid, energieverbruik, betrouwbaarheids en toegangsafstanden maar meestal kosten van bouwstijl/plaatsing en aanhoudend verrichting.
PON laat integratie van campusfuncties zoals toe de bouw van beheer, veiligheid en het parkeren met verminderd specifiek materiaal, aanleg van kabelnetten en beheersystemen. Op dezelfde manier kan het middel aan grote bedrijfscomplexen directe vruchten van PON-implementatie, met de lagere installatie oogsten en onderhoudskosten die direct de bodemlijn beïnvloeden.
Voordelen van Passieve Optische Netwerken
Efficiënt Gebruik van Macht
De voordelen inherent aan PON-plaatsing zijn overvloedig. Het meest fundamenteel van deze die voordelen is het gebrek aan het aandrijven voor het toegangsnetwerk wordt vereist. Met macht slechts bij de bron wordt vereist en ontvang einden van het signaal, zijn er minder elektrocomponenten in het systeem, die onderhoudseisen en minder kansen ten aanzien van aangedreven materiaalmislukkingen die verminderen.
Vereenvoudigd Infrastructuur en Gemak van Verbetering
De passieve architectuur elimineert ook de behoefte om kasten te telegraferen, die infrastructuur of midspan elektronika koelen. Aangezien de technologie evolueert, slechts vereisen de eindpuntapparaten (OLT, ONT/ONU) verbetering of vervanging, aangezien de optische vezel en splitsersinfrastructuur constant blijft.
Efficiënt gebruik van Infrastructuur
Alle exploitanten moeten zo veel krijgen aangezien zij van nieuwe of bestaande infrastructuur en aanwinsten de dienstcapaciteit over een bestaande netwerkvoetafdruk kunnen. De diverse die PON-normen met de diensten zoals rf over Glas (RFoG) worden gecombineerd of de videobekleding van rf kunnen op zelfde PON coëxisteren om de veelvoudige diensten (drievoudig spel) aan te bieden en meer bandbreedte over dezelfde vezel te bereiken.
Gemak van Onderhoud
De kopernetwerken die door PON worden vervangen zijn zeer kwetsbaar aan elektromagnetisch interferentie en lawaai. Zijnd optisch, PON-zijn de netwerken niet vatbaar voor dergelijke interferentie en integriteit van het domeinsignaal goed over de geplande afstand. In een PON-netwerk, ongeveer hebben wij hoofdzakelijk zorg nodig als de actieve apparaten (ONT, ONU en OLT) timing en signaaltransmissie behoorlijk beheren en als de passieve componenten teveel signaalverlies veroorzaken (optische vermindering) niet. Het verlies is gemakkelijk te zien, en het is gemakkelijk om de oorzaak op de PON- te identificerenelementen, die deze netwerken gemakkelijk maken te handhaven en problemen op te lossen.
Beperkingen van Passieve Optische Netwerken
Afstand
Ondanks de talrijke voordelen, zijn er potentiële nadelen aan passieve optische netwerken wanneer vergeleken bij actieve optische netwerken. De waaier voor PON is beperkt tot tussen 20 tot 40 km, terwijl een actief optisch netwerk tot 100 km kan bereiken.
Testtoegang
Het oplossen van problemen kan uitdagend zijn in sommige omstandigheden, aangezien de testtoegang kan worden vergeten of worden genegeerd wanneer het ontwerpen van de hulpmiddelen van een PON en van de test moet het oplossen van problemen in dienst toestaan zonder de dienst aan ander eind te onderbreken - gebruikers op zelfde PON. Als test er toegang bestaat, dan kan de test met een draagbare of gecentraliseerde testoplossing worden uitgevoerd gebruikend out-of-band golflengte zoals 1650 NM om eender welk conflict met bestaande PON-golflengten te vermijden. Waar de testtoegang niet wordt gepland, moet de toegang van het één of andere eindpunt bij OLT of ONT worden verkregen, of een sectie van PON moet genomen tijdelijk buiten dienst zijn.
Hoge Kwetsbaarheid aan Analyse in de Voederlijn of OLT
wegens de P2MP-architectuur, de voederlijn en het OLT-de dienst veelvoudige eind - gebruikers (potentieel tot 128). Er is weinig overtolligheid en in dit geval van een toevallige gesneden vezel of een defecte OLT, kan de de dienstverstoring uitgebreid zijn.
Globaal, zijn de inherente voordelen van passieve optische netwerken wezenlijk belangrijker dan deze beperkingen.
Aangezien PON-de technologie blijft verbeteren, worden de strategische en economische voordelen van PON-plaatsing dwingend. De uitdagingen die door ontwerpers van toekomstige generaties worden gericht omvatten beter waaiervermogen en hogere splitsersverhoudingen om kabeluitgave nog verder te verminderen. Deze die verbeteringen, met snelheden worden gecombineerd die nu 10 Gbps bereiken en verder, zullen helpen om de uitbreiding van passieve optische netwerken in de slimme steden, de universiteiten, de ziekenhuizen en de bedrijven voort te zetten die omhoog de verbonden wereld van morgen maken.