Fiber to the Home (FTTH) เริ่มถูกนำมาใช้อย่างจริงจังโดยบริษัทโทรคมนาคมทั่วโลก ทำให้เทคโนโลยีพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว เครือข่ายออปติกแบบแอคทีฟ (AON) และเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ (พล) เป็นสองระบบหลักที่ทำให้การเชื่อมต่อบรอดแบนด์ FTTH เป็นไปได้ PON ที่สามารถจัดหาโซลูชันที่คุ้มค่านั้นแพร่หลายมากขึ้นในการปรับใช้ FTTH ส่วนใหญ่ บทความนี้จะแนะนำ ABC ของ PON ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบพื้นฐานและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง ได้แก่OLT, ONT, ONU และ ODN.
อธิบาย PON: ความหมาย มาตรฐาน และข้อดี
เครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟหมายถึงเครือข่ายไฟเบอร์ออปติกที่ใช้โทโพโลยีแบบจุดต่อหลายจุดและตัวแยกออปติคัลเพื่อส่งข้อมูลจากจุดส่งเดียวไปยังจุดสิ้นสุดของผู้ใช้หลายคน ตรงกันข้ามกับ AON ลูกค้าหลายรายเชื่อมต่อกับทรานซีฟเวอร์เครื่องเดียวโดยใช้สายไฟเบอร์และตัวแยก/ตัวรวมแบบพาสซีฟ ซึ่งทำงานทั้งหมดในโดเมนออปติกและไม่มีพลังงานในสถาปัตยกรรม PON ปัจจุบันมีมาตรฐาน PON ที่สำคัญสองมาตรฐาน ได้แก่ Gigabit Passive Optical Network (GPON) และ Ethernet Passive Optical Network (EPON) โครงสร้างโทโพโลยีของพวกมันนั้นเหมือนกันโดยพื้นฐานแล้ว ในฐานะที่เป็นตัวเลือกแรกในสถานการณ์การปรับใช้ FTTH จำนวนมาก โซลูชัน PON มีประโยชน์ที่โดดเด่นหลายประการ:
ลดการใช้พลังงาน
พื้นที่ที่ต้องการน้อยลง
แบนด์วิธที่สูงขึ้น
ความปลอดภัยระดับสูงขึ้น
ง่ายต่อการติดตั้งและขยาย
ลดต้นทุนการดำเนินงานและการจัดการ
โครงสร้างและส่วนประกอบของ PON
ในระบบ Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) มีเทอร์มินัลสายออปติคัล (OLT) ที่สำนักงานกลางของผู้ให้บริการ และหน่วยเครือข่ายออปติก (ONU) หรือเทอร์มินัลเครือข่ายออปติก (ONT) จำนวนหนึ่งใกล้กับผู้ใช้ปลายทางเช่นกัน เป็นตัวแยกแสง (SPL) นอกจากนี้ยังใช้เครือข่ายการกระจายแสง (ODN) ระหว่างการส่งสัญญาณระหว่าง OLT และ ONU/ONT
เทอร์มินัลสายออปติคัล (OLT)
OLT เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ ซึ่งเชื่อมต่อกับสวิตช์หลักผ่านสายอีเทอร์เน็ต หน้าที่หลักของ OLT คือการแปลง เฟรม และส่งสัญญาณสำหรับเครือข่าย PON และประสานงานมัลติเพล็กซ์เทอร์มินัลเครือข่ายออปติกสำหรับการส่งสัญญาณอัปสตรีมที่ใช้ร่วมกัน โดยทั่วไป อุปกรณ์ OLT ประกอบด้วยแร็ค, CSM (โมดูลควบคุมและสวิตช์), ELM (โมดูล EPON Link, การ์ด PON), การป้องกันความซ้ำซ้อน -48โมดูลแหล่งจ่ายไฟ V DC หรือโมดูลแหล่งจ่ายไฟ AC 110/220V หนึ่งโมดูล และพัดลม . ในส่วนเหล่านี้ การ์ด PON และพาวเวอร์ซัพพลายรองรับ hot-swap ในขณะที่มีโมดูลอื่นอยู่ภายใน OLT มีทิศทางโฟลตสองทิศทาง: อัปสตรีม (รับการกระจายข้อมูลประเภทต่างๆ และทราฟฟิกเสียงจากผู้ใช้) และดาวน์สตรีม (รับทราฟฟิกข้อมูล เสียง และวิดีโอจากเครือข่ายเมโทรหรือจากเครือข่ายระยะไกล และส่งไปยังโมดูล ONT ทั้งหมด บน ODN) ระยะทางสูงสุดที่รองรับการส่งสัญญาณข้าม ODN คือ 20 กม.
หน่วยเครือข่ายออปติคัล (ONU) / เทอร์มินัลเครือข่ายออปติคัล (ONT)
ONU แปลงสัญญาณแสงที่ส่งผ่านไฟเบอร์เป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกส่งไปยังสมาชิกรายบุคคล โดยทั่วไปแล้ว จะมีระยะทางหรือเครือข่ายการเข้าถึงอื่นๆ ระหว่าง ONU และสถานที่ของผู้ใช้ปลายทาง นอกจากนี้ ONU ยังสามารถส่ง รวบรวม และจัดการข้อมูลประเภทต่างๆ ที่มาจากลูกค้าและส่งอัปสตรีมไปยัง OLT Grooming เป็นกระบวนการที่ปรับให้เหมาะสมและจัดระเบียบสตรีมข้อมูลใหม่เพื่อให้จัดส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น OLT รองรับการจัดสรรแบนด์วิธที่ช่วยให้การส่งข้อมูลลอยไปยัง OLT เป็นไปอย่างราบรื่น ซึ่งมักจะมาจากลูกค้าเป็นจำนวนมาก ONU สามารถเชื่อมต่อได้หลายวิธีและประเภทสายเคเบิล เช่น สายทองแดงคู่บิดเกลียว สายโคแอกเซียล ใยแก้วนำแสง หรือผ่าน Wi-Fi
อุปกรณ์ของผู้ใช้ปลายทางอาจเรียกว่าเทอร์มินัลเครือข่ายแบบออปติก (ONT) จริงๆ แล้ว ONT ก็เหมือนกับ ONU โดยเนื้อแท้แล้ว ONT เป็นคำของ ITU-T ในขณะที่ ONU เป็นคำของ IEEE อยู่ในหน่วยงานมาตรฐานที่แตกต่างกัน ทั้งคู่อ้างถึงอุปกรณ์ฝั่งผู้ใช้ในระบบ GEPON แต่ในทางปฏิบัติ มีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่าง ONT และ ONU ตามสถานที่ตั้ง
เครือข่ายการกระจายแสง (ODN)
ODN ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบ PON จัดเตรียมสื่อการส่งผ่านแสงสำหรับการเชื่อมต่อทางกายภาพของ ONU กับ OLT ที่ระยะ 20 กม. หรือไกลกว่านั้น ภายใน ODN สายเคเบิลใยแก้วนำแสง ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก ตัวแยกแสงแบบพาสซีฟ และส่วนประกอบเสริมทำงานร่วมกัน ODN มีห้าส่วนโดยเฉพาะ ได้แก่ ไฟเบอร์ป้อน, จุดกระจายแสง, ไฟเบอร์กระจาย, จุดเชื่อมต่อออปติคัล และดร็อปไฟเบอร์ เส้นใยป้อนเริ่มต้นจากเฟรมกระจายแสง (ODF) ในห้องโทรคมนาคมของสำนักงานกลางและสิ้นสุดที่จุดกระจายแสงสำหรับการครอบคลุมระยะไกล ไฟเบอร์กระจายจากจุดกระจายออปติคอลไปยังจุดเชื่อมต่อออปติกจะกระจายไฟเบอร์ออปติกสำหรับพื้นที่ข้างๆ ใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อออปติคอลกับเทอร์มินัล (ONTs) ทำให้ใยแก้วนำแสงส่งไปยังบ้านของผู้ใช้ นอกจากนี้ ODN ยังเป็นเส้นทางที่จำเป็นอย่างยิ่งในการรับส่งข้อมูล PON และคุณภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการปรับขนาดของระบบ PON
บทสรุป
OLT, ONU หรือ ONT และ ODN เป็นส่วนประกอบหลักในระบบ GEPON ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชัน FTTH จนถึงตอนนี้ โครงสร้างพื้นฐานของการเดินสายที่ลดลง (ไม่มีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่) และการส่งผ่านสื่อที่ยืดหยุ่นช่วยให้เครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟเหมาะสำหรับการใช้งานอินเทอร์เน็ตในบ้าน เสียง และวิดีโอ นอกจากนี้ เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟยังสามารถนำไปใช้ในวิทยาเขตของวิทยาลัยและสภาพแวดล้อมทางธุรกิจ ซึ่งเป็นโซลูชันที่คุ้มค่า เนื่องจากเทคโนโลยี PON มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง แอปพลิเคชันที่มีศักยภาพจึงขยายตัวตามไปด้วย
