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Rete ottica passiva (PON)

May 26, 2022
ultimo caso aziendale circa Rete ottica passiva (PON)

Rete ottica passiva (PON)

Impari circa le reti ottiche passive compreso i tipi differenti di PON, le varie applicazioni di PON, i benefici dell'architettura di PON, di PON, ecc.

 

Che cosa è una rete ottica passiva?

Una rete ottica passiva (PON) è una rete a fibra ottica che utilizza una topologia punto--multipunto (P2MP) ed i separatori ottici per consegnare i dati da un singolo punto della trasmissione ai punti finali dell'utente multiplo. Il passivo, in questo contesto, si riferisce al termine unpowered della fibra e della scissione/che combinano le componenti.

Contrariamente ad una rete ottica attiva, la corrente elettrica è richiesta soltanto al invia e riceve i punti, rendenti un PON inerentemente efficiente da un punto di vista di costo di operazione. Le reti ottiche passive sono usate per trasmettere simultaneamente i segnali sia a monte e a valle nelle direzioni a e dai punti finali dell'utente.

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Componenti e dispositivi ottici passivi della rete

La fibra ottica ed i separatori sono le particelle elementari vero «passive» del PON, senza la potenza elettrica richiesta. I separatori ottici (circuito planare dell'onda luminosa) non sono lunghezza d'onda selettiva e semplicemente non dividono alcune lunghezze d'onda ottiche nella direzione a valle, naturalmente la scissione di un segnale ottico incorre in una perdita di potere che dipende dal numero dei modi che un segnale è spaccato. I separatori non ne richiedono del raffreddamento o dell'altra manutenzione in corso inerente alle componenti attive della rete (quali gli amplificatori ottici) e possono durare le decadi se lasciato indisturbato.

Oltre alle componenti passive, i dispositivi attivi dell'estremità sono richiesti completamente di creare la rete di PON.

La linea ottica il terminale (OLT) è il punto di partenza per la rete ottica passiva. È collegata ad un commutatore del centro attraverso i pluggables di Ethernet. La funzione primaria del OLT è di convertire, incorniciare e trasmettere i segnali per la rete di PON e coordinare il terminale di rete ottico (Ontario) che multiplexa per la trasmissione verso l'alto comune.

 

Punte:

Potete inoltre vedere i dispositivi dell'utilizzatore finale citati come unità ottica della rete (ONU), questo siete semplicemente una differenza nella terminologia fra i due organismi di normalizzazione principali, i ITU-T (il settore internazionale della normalizzazione della Unione-telecomunicazione della telecomunicazione) che usano l'Ontario e lo IEEE (istituto degli ingegneri elettronici ed elettrotecnici) che usano ONU, i due termini è efficacemente intercambiabile ma dipendere dal servizio e dalla norma di PON che sono utilizzati.

 

L'Ontario è il dispositivo autoalimentato del sistema di rete ottico passivo all'estremità dell'opposto (utente) della rete ed include le porte Ethernet per nel dispositivo o la connettività di rete domestico.

 

Architettura di rete ottica passiva

Le reti di PON adottano un'architettura Punto--multipunto (P2MP) che utilizza i separatori ottici per dividere il segnale a valle da un singolo OLT nei percorsi a valle multipli agli utilizzatori finali, gli stessi separatori combinano i percorsi verso l'alto multipli dagli utilizzatori finali di nuovo al OLT.

Punto--multipunto è stato selezionato come l'architettura di PON più possibile per le reti ottiche di accesso con le efficienze inerenti della divisione e del basso consumo energetico della fibra. Questa architettura è stata standardizzata nel 1998 via la specificazione di ATM-PON G.983.1.

Oggi, la norma di ITU-T G.984 per G-PON ha soppiantato la norma di BANCOMAT, poiché il Asynchronous Transfer Mode (BANCOMAT) più non è utilizzato.

 

Meccanismo a valle di PON TDM

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L'utente è fasce orarie assegnate, durante questi periodi, essi può trasmettere i loro dati dai terminali remoti.

 

 

Meccanismo verso l'alto di PON TDM

 

 

Una rete di PON comincia con la linea ottica il terminale (OLT) alla posizione di fonte del fornitore di servizio conosciuta tipicamente come un locale o un CO (ufficio centrale), o a volte citata come uno scambio o headend. Da là, il cavo di alimentatore a fibra ottica (o fibra dell'alimentatore) è diretto ad un separatore passivo, con una fibra di sostegno se una è usata. Le fibre di distribuzione poi si collegano dal separatore ad un terminale di goccia, che può essere situato in un gabinetto della via o in un alloggio reso resistente montato in un pozzo, su un palo di telegrafo o persino dal lato delle costruzioni. Le fibre di goccia poi forniscono il collegamento di valore univoco finale dal porto terminale di goccia ad un utilizzatore finale ONT/ONU. In alcuni casi, più di un separatore è utilizzato in serie, questo si riferisce a come architettura a cascata del separatore.

 

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I segnali hanno continuato la fibra dell'alimentatore possono essere spaccati per fornire il servizio all'altrettanto come 128 utenti un ONU o un Ontario che converte i segnali e che fornisce agli utenti l'accesso Internet. Il numero dei modi il segnale a valle di OLT è diviso o spaccato prima del raggiungimento dell'utilizzatore finale è conosciuto come il rapporto di spaccatura o del separatore (ex. 1:32 o 1:64).

Nelle configurazioni più complesse dove il video di rf sta essendo radiodiffusione parallelamente al servizio dati di PON o i servizi supplementari di PON stanno coesistendo sulla stessa rete di PON, le combinatrici passive (MUX) sono utilizzate al centrale/ufficio locale per fondere la video lunghezza d'onda della sovrapposizione e le lunghezze d'onda supplementari di servizio di PON sulla fibra diretta all'estero dell'alimentatore di OLT.

 

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Operazione ottica passiva della rete

Un'innovazione che è integrale all'operazione di PON è divisione dell'onda che multiplexa (WDM), usata per separare i flussi di dati basati sulla lunghezza d'onda (colore) della luce laser. Una lunghezza d'onda può essere usata per trasmettere i dati a valle mentre un altro è usata per portare i dati verso l'alto. Queste lunghezze d'onda dedicate variano secondo la norma di PON in uso e possono essere presenti simultaneamente sulla stessa fibra.

L'accesso multiplo di divisione di tempo (TDMA) è un'altra tecnologia usata per assegnare la larghezza di banda verso l'alto ad ogni utilizzatore finale per un periodo di tempo specifico, che è diretto dal OLT, impedente le collisioni dati/di lunghezza d'onda ai separatori di PON o al OLT dovuto i dati di trasmissione multipli di ONT/ONU a monte allo stesso tempo. Ciò inoltre si riferisce a come trasmissione del scoppio-modo per il PON a monte.

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Tipi di servizi di PON

Poiché la sua introduzione negli anni 90, la tecnologia di PON ha continuato a evolversi e le ripetizioni multiple della topologia della rete di PON si sono definite. Le norme ottiche passive originali della rete, SU e BPON, hanno condotto gradualmente alla larghezza di banda ed ai benefici globali della prestazione delle versioni più recenti.

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Applicazioni di PON

Un PON a volte si riferisce a come «l'ultimo miglio» fra il fornitore e l'utente, o la fibra alla x (FTTx) con «la x» che significa la casa (FTTH), la costruzione (FTTB), i locali (FTTP) o l'altra posizione, secondo dove la fibra ottica è terminata. Finora, fibra--$$'alla casa (FTTH) è stata la applicazione principale per PON.

L'infrastruttura di cablaggio riduttrice (nessun elementi attivi) e gli attributi flessibili della trasmissione di media delle reti ottiche passive gli hanno reso una misura ideale per le applicazioni domestiche di Internet, di voce e del video. Mentre la tecnologia di PON ha continuato a migliorare, le applicazioni potenziali si sono espante pure.

Lo srotolamento di 5G continua e le reti di PON hanno trovato una nuova applicazione con fronthaul 5G. Il fronthaul è il collegamento fra il regolatore di banda di base e la testa radiofonica a distanza al sito delle cellule.

dovuto le richieste della latenza e di larghezza di banda imposte da 5G, utilizzare le reti di PON per completare i collegamenti del fronthaul può ridurre il numero di fibre e migliorare l'efficienza senza prestazione di compromesso. Più o meno allo stesso modo il segnale di fonte è diviso fra gli utenti per FTTH, segnale dalle unità di banda di base può distribuirsi ad una matrice delle teste radiofoniche a distanza.

Le applicazioni supplementari che sono ben adattate alle reti ottiche passive comprendono le città universitarie e gli ambienti aziendali dell'istituto universitario. Per le applicazioni della città universitaria, le reti di PON producono i vantaggi discernibili riguardo alla velocità, al consumo di energia, alle distanze di accesso e dell'affidabilità ma principalmente al costo di configurazione/di spiegamento e dell'operazione in corso.

PON permette all'integrazione delle funzioni della città universitaria quali gestione edilizia, sicurezza e parcheggio con l'attrezzatura dedicata riduttrice, il cablaggio ed i sistemi di gestione. Similmente, medio ai grandi complessi di affari può trarre i vantaggi immediati dall'implementazione di PON, con l'installazione ed i costi di mantenimento riduttori direttamente urtare la linea inferiore.

 

Benefici delle reti ottiche passive

Uso efficiente di potere

 

I vantaggi inerenti a spiegamento di PON sono abbondanti. La maggior parte del fondamento di questi benefici è la mancanza di potenza richiesta per la rete di accesso. Con potere richiesto soltanto alla fonte e ricevere l'estremità del segnale, ci sono componenti meno elettriche nel sistema, riducendo le richieste di manutenzione e meno opportunità per i guasti di attrezzatura autoalimentata.

 

Infrastruttura e facilità semplificate di aggiornamento

 

L'architettura passiva inoltre elimina l'esigenza del cablaggio l'infrastruttura di raffreddamento, dei gabinetti o dell'elettronica midspan. Mentre la tecnologia si evolve, solo i dispositivi di punto finale (OLT, ONT/ONU) richiedono l'aggiornamento o la sostituzione, dall'infrastruttura del separatore e della fibra ottica rimane costante.

 

Uso efficiente di infrastruttura

 

Tutti gli operatori devono ottenere tanto quanto possono capacità dalla nuova o di guadagno e dell'infrastruttura esistente di servizio sopra un'orma della rete attuale. Le varie norme di PON combinate con i servizi quale la rf sopra vetro (RFoG) o sovrapposizione di rf la video possono coesistere sullo stesso PON per offrire i servizi multipli (Triple Play) e per guadagnare più larghezza di banda sopra la stessa fibra.

 

Facilità di manutenzione

 

Le reti di rame che stanno sostituende da PON sono molto vulnerabili ad interferenza elettromagnetica ed a rumore. Essendo ottiche, le reti di PON non sono suscettibili di tale interferenza e non conservano l'integrità di segnale bene sopra la distanza prevista. In una rete di PON, dobbiamo pricipalmente preoccuparci circa se i dispositivi attivi (l'Ontario, il ONU e il OLT) stanno dirigendo correttamente la trasmissione del segnale e della sincronizzazione e se le componenti passive non stanno causando troppo la perdita del segnale (attenuazione ottica). La perdita è facile da vedere ed è facile da identificare la causa sugli elementi di PON, rendenti queste reti facili mantenere ed effettuare un analisi guasti di.

 

Limitazioni delle reti ottiche passive

 

Distanza

 

Malgrado i numerosi benefici, ci sono svantaggi potenziali alle reti ottiche passive una volta confrontati alle reti ottiche attive. La gamma per PON è limitata fra a 20 - 40 chilometri, mentre una rete ottica attiva può raggiungere fino a 100 chilometri.

 

Prova Access

 

La risoluzione dei problemi può sfidare in alcune circostanze, poiché l'accesso della prova può essere dimenticato o trascurato quando progettare un PON e gli strumenti di prova deve permettere la risoluzione dei problemi in servizio senza servizio d'interruzione ad altri utilizzatori finali sullo stesso PON. Se l'accesso della prova esiste, quindi la prova può essere eseguita con un portatile o una soluzione centralizzata della prova facendo uso della lunghezza d'onda fuori banda come 1650 nanometro per evitare tutto lo scontro con le lunghezze d'onda attuali di PON. Dove l'accesso della prova non è progettato, l'accesso deve essere guadagnato altro dall'un o punto finale al OLT o all'Ontario, o una sezione del PON deve essere presa temporaneamente fuori servizio.

 

Alta vulnerabilità alla ripartizione nella linea di alimentatore o nel OLT

 

Dovuto all'architettura di P2MP, alla linea di alimentatore ed agli utilizzatori finali multipli di servizio di OLT (potenzialmente fino a 128). C'è poca ridondanza ed in questo caso di un taglio accidentale della fibra o di un OLT difettoso, la rottura di servizio può essere estesa.

 

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In generale, i benefici inerenti delle reti ottiche passive superano sostanzialmente queste limitazioni in peso.

 

Mentre la tecnologia di PON continua a migliorare, i vantaggi strategici ed economici di spiegamento di PON diventano più coercitivi. Le sfide che sono indirizzate dai progettisti delle generazioni future comprendono la capacità migliore della gamma e gli più alti rapporti del separatore per ridurre la spesa del cavo ancora ulteriore. Questi miglioramenti, combinati con velocità ora che raggiungono 10 GBP e di là, contribuiranno a continuare l'espansione delle reti ottiche passive nelle città, nelle università, negli ospedali e nelle società astuti che compongono il mondo collegato del domani.