Réseau optique passif (PON)
Renseignez-vous sur les réseaux optiques passifs comprenant les différents types de PON, les diverses applications de PON, des avantages d'architecture de PON, de PON, etc.
Quel est un réseau optique passif ?
Un réseau optique passif (PON) est un réseau optique de fibre utilisant une topologie point-à-multipoint (P2MP) et les diviseurs optiques pour fournir des données d'un seul point de transmission aux points finaux de multiple utilisateur. Le passif, dans ce contexte, se rapporte à la condition unpowered de la fibre et de la division/combinant des composants.
Contrairement à un réseau optique actif, le courant électrique est seulement exigé au envoient et reçoivent des points, rendant un PON en soi efficace à partir d'un point de vue de coût d'opération. Des réseaux optiques passifs sont employés pour transmettre simultanément des signaux dans en amont et en aval les directions à et des points finaux d'utilisateur.
Composants et dispositifs optiques passifs de réseau
La fibre optique et les diviseurs sont les blocs constitutifs vraiment « passifs » du PON, sans actionner électrique exigé. Les diviseurs optiques (circuit planaire d'onde lumineuse) ne sont pas longueur d'onde sélective et ne divisent simplement aucune longueur d'onde optique dans la direction en aval, naturellement la division d'un signal optique encourt une perte de puissance qui dépend du nombre de manières qu'un signal est dédoublé. Les diviseurs n'en exigent aucun du refroidissement ou de tout autre entretien actuel inhérent aux composants actifs de réseau (tels que les amplificateurs optiques) et peuvent durer pendant des décennies si laissé calme.
En plus des composants passifs, des dispositifs actifs d'extrémité sont exigés pour créer entièrement le réseau de PON.
La ligne optique le terminal (OLT) est le point de départ pour le réseau optique passif. Elle est reliée à un commutateur de noyau par des pluggables d'Ethernet. La fonction primaire de l'OLT est de convertir, encadrer et transmettre des signaux pour le réseau de PON et de coordonner le terminal de réseau optique (Ontario) multiplexant pour la transmission ascendante partagée.
Astuces :
Vous pouvez également voir les dispositifs d'utilisateur désignés sous le nom de l'unité optique de réseau (ONU), ceci est simplement une différence dans la terminologie entre les deux organismes de normalisation principaux, les ITU-T (le secteur international de standardisation d'Union-télécommunication de télécommunication) qui emploient Ontario et l'IEEE (institut des ingénieurs électroniciens électriques et) qui emploient ONU, les deux termes sont effectivement interchangeable mais dépendre du service et de la norme de PON étant utilisés.
L'Ontario est le dispositif actionné du système de réseau optique passif à l'extrémité d'opposé (utilisateur) du réseau et inclut des ports Ethernet pour dans la connectivité à la maison de dispositif ou de réseau.
Architecture de réseau optique passive
Les réseaux de PON adoptent une architecture (P2MP) point-à-multipoint qui utilise les diviseurs optiques pour diviser le signal en aval d'un OLT simple en chemins en aval multiples aux utilisateurs, les mêmes diviseurs combinent les chemins ascendants multiples des utilisateurs de nouveau à l'OLT.
Point-à-multipoint a été choisi comme architecture de PON la plus viable pour les réseaux optiques d'accès avec les efficacités inhérentes de la fibre partageant et la consommation de basse puissance. Cette architecture a été normalisée en 1998 par l'intermédiaire des spécifications d'ATM-PON G.983.1.
Aujourd'hui, la norme d'ITU-T G.984 pour G-PON a supplanté la norme d'atmosphère, puisque l'Asynchronous Transfer Mode (atmosphère) n'est plus utilisé.
Mécanisme en aval de PON TDM
L'utilisateur sont des tranches de temps assignées, pendant ces périodes, ils peut transmettre leurs données des terminaux à distance.
Mécanisme ascendant de PON TDM
Un réseau de PON commence par la ligne optique le terminal (OLT) à l'emplacement de source de fournisseur de services typiquement connu sous le nom de gens du pays ou Co (central téléphonique), ou parfois désigné sous le nom d'un échange ou d'un headend. De là, le câble d'alimentation fibreoptique (ou la fibre de conducteur) est conduit à un diviseur passif, avec une fibre de secours si une est employée. Les fibres de distribution se relient alors du diviseur à un terminal de baisse, qui peut être situé dans une armoire de rue ou dans un logement robuste monté dans un puits, sur un poteau de télégraphe ou même du côté des bâtiments. Les fibres de baisse fournissent alors la connexion linéaire finale du port terminal de baisse à un utilisateur ONT/ONU. Dans certains cas, plus d'un diviseur est utilisé en série, ceci désigné sous le nom d'une architecture cascadée de diviseur.
Les signaux ont continué la fibre de conducteur peuvent être dédoublés pour fournir au service à l'autant d'en tant que 128 utilisateurs un ONU ou un Ontario convertissant les signaux et fournissant à des utilisateurs l'accès d'Internet. Le nombre de manières le signal en aval d'OLT est divisé ou dédoublé avant d'atteindre l'utilisateur est connu comme rapport de diviseur ou de fente (ex. 1h32 ou 1:64).
Dans des configurations plus complexes où la vidéo de rf est émission en parallèle au service de données de PON ou les services supplémentaires de PON coexistent sur le même réseau de PON, les combinateurs (MUX) passifs sont utilisés à bureau central/local pour fusionner la longueur d'onde recouverte visuelle et les longueurs d'onde supplémentaires de service de PON sur la fibre en partance de conducteur d'OLT.
Opération optique passive de réseau
Une innovation qui est intégrale à l'opération de PON est division de vague multiplexant (WDM), utilisé aux trains de données de données distinctes basés sur la longueur d'onde (couleur) de la lumière laser. Une longueur d'onde peut être employée pour transmettre des données en aval tandis qu'une autre est employée pour porter des données ascendantes. Ces longueurs d'onde consacrées varient selon la norme de PON en service et peuvent être présentes simultanément sur la même fibre.
L'accès multiple de répartition temporelle (TDMA) est une autre technologie employée pour assigner la largeur de bande ascendante à chaque utilisateur pendant une période d'instant spécifique, qui est contrôlée par l'OLT, empêchant des collisions de longueur d'onde/données aux diviseurs de PON ou à l'OLT dus aux données de transmission multiples d'ONT/ONU en amont en même temps. Ceci désigné également sous le nom de la transmission d'éclat-mode pour le PON en amont.
Types de service de PON
Puisque son introduction pendant les années 1990, technologie de PON a continué à évoluer et les itérations multiples de la topologie de réseau de PON se sont dessinées. Les normes optiques passives originales de réseau, AU MOMENT et BPON, ont graduellement mené à la largeur de bande et aux avantages globaux de représentation des versions plus nouvelles.
Applications de PON
Un PON désigné parfois sous le nom du « dernier mille » entre le fournisseur et l'utilisateur, ou de la fibre au x (FTTx) avec « x » signifiant la maison (FTTH), le bâtiment (FTTB), les lieux (FTTP) ou tout autre emplacement, selon où la fibre optique est terminée. Jusqu'ici, fibre--le à la maison (FTTH) a été la demande principale de PON.
L'infrastructure de câblage réduite (aucun éléments actifs) et les attributs flexibles de transmission de médias des réseaux optiques passifs lui ont fait un ajustement idéal pour l'Internet à la maison, la voix et les applications visuelles. Pendant que la technologie de PON a continué à s'améliorer, les applications potentielles ont augmenté aussi bien.
Le déroulement de 5G continue, et les réseaux de PON ont trouvé une nouvelle application avec le fronthaul 5G. Le fronthaul est la connexion entre le contrôleur de bande de base et le chef par radio à distance au site de cellules.
En raison des exigences de largeur de bande et de latence imposées par 5G, l'utilisation des réseaux de PON pour accomplir les connexions de fronthaul peut réduire le compte de fibre et améliorer l'efficacité sans représentation compromettante. Le signal de source est dédoublé plus ou moins de la même façon entre les utilisateurs pour FTTH, signal à partir des unités de bande de base peut être distribué à un choix de têtes par radio à distance.
Les applications supplémentaires qui sont bien adaptées aux réseaux optiques passifs incluent des campus d'université et des environnements commerciaux. Pour des applications de campus, les réseaux de PON produisent des avantages discernable en ce qui concerne la vitesse, la consommation d'énergie, les distances de fiabilité et d'accès mais en grande partie le coût de la construction/du déploiement et de l'opération actuelle.
PON permet l'intégration des fonctions de campus telles que la gestion d'immeubles, la sécurité et le stationnement avec les systèmes consacrés réduits d'équipement, de câblage et de gestion. De même, moyen à de grands complexes d'affaires peut retirer les avantages immédiats de l'exécution de PON, avec l'installation et les coûts de maintenance réduits effectuer directement le résultat.
Avantages des réseaux optiques passifs
Utilisation efficace de puissance
Les avantages inhérents au déploiement de PON sont abondants. La plupart de principe fondamental de ces avantages est le manque d'actionner exigé pour le réseau d'accès. La puissance seulement étant exigé à la source et recevoir des extrémités du signal, il y a les composants moins électriques dans le système, réduisant des frais d'entretien et moins d'occasions pour les pannes d'équipement actionnées.
Infrastructure et facilité simplifiées de hausse
L'architecture passive élimine également le besoin de câbler l'infrastructure de cabinets, de refroidissement ou l'électronique midspan. Pendant que la technologie évolue, seulement les dispositifs de point final (OLT, ONT/ONU) exigent la hausse ou le remplacement, depuis l'infrastructure de fibre optique et de diviseur reste constant.
Utilisation efficace de l'infrastructure
Tous les opérateurs doivent obtenir autant qu'ils peuvent de la nouvelle ou existante infrastructure et de la capacité de service de gain au-dessus d'une empreinte de pas de réseau existant. Les diverses normes de PON combinées avec des services tels que le rf au-dessus du recouvrement en verre (RFoG) ou de vidéo de rf peuvent coexister sur le même PON pour offrir des multiples services (Triple Play) et pour gagner plus de largeur de bande au-dessus de la même fibre.
Facilité de l'entretien
Les réseaux de cuivre qui sont remplacés par PON sont très vulnérables à l'interférence électromagnétique et au bruit. Étant optiques, les réseaux de PON ne sont pas susceptibles d'une telle interférence et ne préservent pas l'intégrité du signal bien plus de la distance prévue. Dans un réseau de PON, nous devons principalement nous inquiéter environ si les dispositifs actifs (l'Ontario, l'ONU et l'OLT) contrôlent la transmission de synchronisation et de signal correctement et si les composants passifs ne causent pas à trop la perte de signal (atténuation optique). Il est facile voir perte, et il est facile d'identifier la cause sur les éléments de PON, rendant ces réseaux faciles à maintenir et dépanner.
Limitations des réseaux optiques passifs
Distance
En dépit des nombreux avantages, il y a des inconvénients potentiels aux réseaux optiques passifs une fois comparé aux réseaux optiques actifs. La gamme pour PON est limitée à entre 20 à 40 kilomètres, alors qu'un réseau optique actif peut atteindre jusqu'à 100 kilomètres.
Essai Access
Le dépannage peut être provocant dans certaines conditions, puisque l'accès d'essai peut être oublié ou ignoré quand concevoir un PON et des outils d'essai doit permettre le dépannage en service sans service de perturbation à d'autres utilisateurs sur le même PON. Si l'accès d'essai existe, alors l'essai peut être réalisé avec une solution portative ou centralisée d'essai utilisant la longueur d'onde hors bande telle que 1650 nanomètre pour éviter n'importe quel désaccord avec des longueurs d'onde existantes de PON. Là où l'accès d'essai n'est pas prévu, l'accès doit être gagné d'un ou autre point final à l'OLT ou à l'Ontario, ou une section du PON doit être prise hors service temporairement.
Vulnérabilité élevée à la panne dans la ligne de conducteur ou l'OLT
En raison de l'architecture de P2MP, de la ligne de conducteur et des utilisateurs multiples de service d'OLT (potentiellement jusqu'à 128). Il y a peu de redondance et dans ce cas d'une coupe accidentelle de fibre ou d'un OLT défectueux, la rupture de service peut être étendue.
De façon générale, les avantages inhérents des réseaux optiques passifs sont supérieurs sensiblement à ces limitations.
Pendant que la technologie de PON continue à s'améliorer, les avantages stratégiques et économiques du déploiement de PON deviennent plus irrésistibles. Les défis adressé par des concepteurs des générations futures incluent la capacité améliorée de gamme et les rapports plus élevés de diviseur pour réduire des dépenses de câble encore autres. Ces améliorations, combinées avec des vitesses atteignant maintenant 10 GBP et au-delà, aideront à continuer l'expansion des réseaux optiques passifs dans les villes, les universités, les hôpitaux et les sociétés futés qui composent le monde relié du demain.