La rete di accesso in fibra ottica si riferisce al modulo di domanda che utilizza la fibra ottica come mezzo di trasmissione principale nella rete di accesso per ottenere la trasmissione delle informazioni dell'utente. Non si tratta di un tradizionale sistema di trasmissione in fibra ottica, ma di una speciale rete di trasmissione in fibra ottica progettata per l'ambiente della rete di accesso.
Collegato ai nodi di servizio tramite terminali di linea ottica (OLT) e agli utenti tramite unità di rete ottica (ONU). La rete di accesso in fibra ottica comprende unità di rete ottica di apparecchiature remote e terminali di linea ottica di apparecchiature centrali, collegati tramite apparecchiature di trasmissione. I componenti principali del sistema sono OLT e ONU remota. Completano la conversione dei protocolli di segnalazione dalla Service Node Interface (SNI) alla User Network Interface (UNI) attraverso l'intera rete di accesso. Il dispositivo di accesso stesso ha anche capacità di rete e può formare varie forme di topologie di rete. Allo stesso tempo, il dispositivo di accesso ha anche funzioni di manutenzione locale e di monitoraggio centralizzato remoto, formando una rete di manutenzione e gestione attraverso la trasmissione ottica trasparente ed essendo incluso nella gestione unificata del centro di gestione della rete attraverso corrispondenti protocolli di gestione della rete.
Il ruolo di OLT è quello di fornire un'interfaccia tra la rete di accesso e lo switch locale e di comunicare con le unità di rete ottica all'estremità dell'utente attraverso la trasmissione ottica. Separa completamente la funzione di commutazione dell'interruttore dall'accesso dell'utente. Il terminale della linea ottica fornisce manutenzione e monitoraggio per se stesso e per l'utente finale. Può essere posizionato direttamente con lo switch locale all'estremità della centrale o configurato da remoto.
Il ruolo dell'ONU è fornire un'interfaccia lato utente per la rete di accesso. Può connettersi a più terminali utente e dispone della funzione di conversione fotoelettrica, nonché delle corrispondenti funzioni di manutenzione e monitoraggio. La funzione principale dell'ONU è terminare la fibra ottica dall'OLT, elaborare i segnali ottici e fornire interfacce aziendali per più piccole imprese, utenti aziendali e utenti residenziali. L'estremità della rete dell'ONU è un'interfaccia ottica, mentre l'estremità dell'utente è un'interfaccia elettrica. Pertanto, l'ONU ha funzioni di conversione ottica/elettrica ed elettrica/ottica. Ha anche le funzioni di conversione da digitale ad analogico e da analogico a digitale per i suoni dei dialoghi. L'ONU è solitamente posizionata più vicino all'utente e la sua posizione ha una grande flessibilità.
Classificazione della rete Fiber Aceess
Le reti di accesso in fibra (di seguito FAT) si dividono in due categorie in base all'allocazione del sistema: reti ottiche attive (AON) e reti ottiche passive (PON). Poiché Yingda si concentra sui prodotti in fibra ottica passiva, il testo seguente si concentrerà sull'introduzione delle reti ottiche passive.
Le reti ottiche attive possono essere suddivise in AON basate su SDH e AON basate su PDH. L'apparecchiatura centrale (CE) e l'apparecchiatura remota (RE) delle reti ottiche attive sono collegate tramite apparecchiature di trasmissione ottica attiva e la tecnologia di trasmissione è la tecnologia SDH e PDH ampiamente utilizzata nelle reti dorsali, ma la tecnologia SDH è quella principale.
La rete ottica passiva (PON) si riferisce principalmente a una rete di distribuzione ottica (ODN) tra OLT e ONU, senza dispositivi elettronici attivi. Include la rete ottica passiva (APON) basata su ATM e la PON basata su IP.
La rete ottica passiva (PON) è una rete dielettrica pura che evita le interferenze elettromagnetiche e gli effetti dei fulmini provenienti da dispositivi esterni, riduce il tasso di guasto delle linee e dei dispositivi esterni, migliora l'affidabilità del sistema e consente di risparmiare sui costi di manutenzione. È una tecnologia che i dipartimenti di manutenzione delle telecomunicazioni attendono con ansia da tempo.
I vantaggi specifici delle reti di accesso ottico passivo sono i seguenti:
(1) Le reti ottiche passive hanno dimensioni ridotte, apparecchiature semplici, bassi costi di installazione e manutenzione e investimenti relativamente ridotti.
(2) I dispositivi ottici passivi hanno una rete flessibile e possono supportare topologie di rete come ad albero, a stella, a bus, ibrida e ridondante.
(3) Facile da installare, è disponibile sia nella versione da interno che da esterno. Il suo aspetto esterno può essere appeso direttamente al muro o posizionato sul palo ad "H", senza la necessità di affittare o costruire una sala computer. I sistemi attivi richiedono la conversione fotoelettrica ed elettro-ottica, con elevati costi di produzione delle apparecchiature e la necessità di siti e sale computer dedicati. I problemi di alimentazione remota sono difficili da risolvere e il carico di lavoro di manutenzione giornaliero è pesante.
(4) Le reti ottiche passive sono adatte per la comunicazione punto-multipunto, utilizzando solo splitter passivi per allocare la potenza ottica.
(5) Le reti ottiche passive sono reti dielettriche pure che evitano completamente le interferenze elettromagnetiche e gli effetti dei fulmini, rendendole particolarmente adatte all'uso in aree con condizioni naturali difficili.
(6) Dal punto di vista dello sviluppo tecnologico, l'espansione delle reti ottiche passive è relativamente semplice e non comporta modifiche delle apparecchiature. Richiede solo aggiornamenti software delle apparecchiature, acquisto una tantum di apparecchiature hardware e utilizzo a lungo termine, gettando le basi per la fibra domestica e garantendo gli investimenti degli utenti.
Funzionalità della rete di accesso in fibra
Le principali caratteristiche della rete di accesso in fibra ottica sono:
1、 Il raggio di copertura della rete è generalmente piccolo e non richiede ripetitori. Tuttavia, a causa della condivisione delle fibre ottiche da parte di molti utenti, l'allocazione della potenza ottica o della lunghezza d'onda può richiedere l'uso di amplificatori in fibra per la compensazione della potenza;
2、 Richiedere la trasmissione di vari servizi a banda larga, con buona qualità di trasmissione e alta affidabilità;
3、 L'ambito di applicazione della rete di accesso in fibra ottica è ampio;
4、 Il costo dell'investimento è elevato, la gestione della rete è complessa e l'alimentazione remota è difficile. [2]
Metodi di accesso alla fibra
A seconda dell'ubicazione dell'unità di rete ottica (ONU), i metodi di accesso alla fibra possono essere di seguito tipi:
FTTB (Fibra nell'edificio);
FTTC (Fibra al marciapiede);
FTTH (Fibra a casa);
FTTO (Fibra in Ufficio);
FTTF (Fibra al pavimento);
FTTP (Fibra presso la sede);
FTTN (Fibra ai Nodi);
FTTD (Fibra al desktop);
FTTR (Fibra in camera).
Figura 1: Metodi di accesso alla fibra più diffusi
Le forme più importanti sono FTTB (Fiber to Building), FTTC (Fiber to Roadside) e FTTH (Fiber to User).
FTTC fornisce servizi principalmente per utenze residenziali, con unità di rete ottica (ONU) situate a bordo strada, in prossimità dell'abitazione dell'utente. I segnali elettrici provenienti dalle ONU vengono poi trasmessi ai vari utenti, solitamente utilizzando cavi coassiali per trasmettere servizi video e doppini intrecciati per trasmettere servizi telefonici.
L'ONU di FTTB è installata nella scatola di distribuzione all'interno dell'edificio, utilizzata principalmente per edifici completi, assistenza medica a distanza, istruzione a distanza e grandi luoghi di intrattenimento, al servizio di grandi e medie imprese, istituzioni e utenti commerciali, fornendo alta velocità dati, commercio elettronico, servizi video e di testo e altri servizi a banda larga.
FTTH è il posizionamento delle ONU nelle residenze degli utenti per fornire vari servizi completi a banda larga per gli utenti domestici. FTTH è l'obiettivo finale delle reti di accesso in fibra ottica, ma ogni utente richiede una coppia di fibre e ONU dedicate, rendendola costosa e difficile da implementare.
Caratteristiche principali
FTTCab
FTTC
FTTB
FTTH
FTP
Sede dell'ONU
Mobile a croce
Ciglio della strada (marciapiede)
Edificio
casa dei residenti
aziende, uffici
Tipo di mezzo di accesso
Dorsale: fibra ottica; Estremità: filo metallico/wireless
Dorsale: fibra ottica; Estremità: filo metallico/wireless
Dorsale: fibra ottica; Estremità: filo metallico/wireless
Fibra ottica completa
Fibra ottica completa
Distanza di cablaggio di riferimento tra nodi ottici e dispositivi utente
1000m ~2000m
1000m ~2000m
1000m ~2000m
Da pochi metri a decine di metri
Da pochi metri a decine di metri
Velocità di accesso dell'utente
Downstream massimo 25 Mbit/s, upstream massimo 1,8 Mbit/s
Downstream massimo 155Mbit/s
Downstream massimo 100Mbit/s
La velocità massima di salita e discesa può superare i 100 Mbit/s
La velocità massima di salita e discesa può superare i 100 Mbit/s
Tabella 1: Caratteristiche principali della struttura FTTx
Dalla figura si può vedere che FTTH è tutto collegato ai terminali tramite reti in fibra ottica, e i terminali ad essi collegati sono chiamati Terminali di Rete Ottica (ONT). FTTB o FTTC è collegato a edifici o cordoli tramite reti in fibra ottica e quindi collegato ai terminali tramite reti a doppino intrecciato in rame o connessioni wireless. I dispositivi finali della rete in fibra ottica sono chiamati unità di rete ottica (ONU), che sono collegate ai terminali di rete (NT) tramite reti a doppino intrecciato in rame o connessioni wireless. FTTCab è simile a FTTC, tranne per il fatto che la sua ONU si trova in un armadio per le telecomunicazioni.
FTTB, FTTC e FTTCab nella figura appartengono tutti alla fibra "parziale" domestica, il che significa che la fibra non è direttamente collegata all'utente finale, ma arriva vicino all'utente finale e quindi si collega all'utente finale attraverso un rete a doppino intrecciato. In FTTCab, l'ONU nella scatola di giunzione delle telecomunicazioni si trova solitamente a 1.000-2.000 metri di distanza dagli utenti finali e, in questo caso, un'unità ONU può supportare circa 500 utenti finali. In FTTC, l'ONU è più vicina agli utenti finali, a 200-1.000 m, e può supportare 8-32 utenti finali. La rete tra OLT e ONT/ONU è denominata Optical Distribution Network (ODN) e la sua distanza può raggiungere i 20 km, come mostrato in figura.
Vantaggi della rete di accesso in fibra:
Rispetto ad altre tecnologie di accesso, le reti di accesso in fibra presentano i seguenti vantaggi:
(1) Le reti di accesso in fibra ottica possono soddisfare le esigenze degli utenti per vari servizi. La domanda di servizi di comunicazione da parte delle persone è in aumento. Oltre a telefonare e guardare la TV, sperano anche nella comunicazione informatica ad alta velocità, negli acquisti a domicilio, nell'home banking, nell'insegnamento a distanza, nei video on demand (VOD) e nella televisione ad alta definizione (HDTV). È difficile realizzare queste attività utilizzando fili di rame o cavi a doppino intrecciato.
(2) La fibra ottica può superare alcuni fattori limitanti che i cavi in rame non possono superare. La perdita della fibra ottica è bassa e la banda di frequenza è ampia, il che elimina la limitazione del piccolo diametro del filo di rame. Inoltre, le fibre ottiche non sono influenzate dalle interferenze elettromagnetiche, garantendo la qualità della trasmissione del segnale. L'uso di cavi ottici invece di cavi in rame può risolvere il problema delle condotte di comunicazione sotterranee affollate nelle città.
(3) Le prestazioni delle reti di accesso in fibra ottica continuano a migliorare mentre i prezzi continuano a scendere, mentre il prezzo dei cavi in rame continua a salire.
(4) La rete di accesso in fibra ottica fornisce servizi di dati con un sistema completo di monitoraggio e gestione, in grado di soddisfare le esigenze delle future reti digitali di servizi integrati a banda larga, superare i colli di bottiglia e garantire il regolare funzionamento dell'autostrada dell'informazione.
Naturalmente, rispetto ad altre tecnologie di rete di accesso, le reti di accesso in fibra ottica presentano anche alcuni svantaggi. Il problema è che il costo è relativamente alto. Soprattutto quanto più il nodo ottico è vicino all'utente, tanto maggiore sarà il costo delle apparecchiature di accesso condivise da ciascun utente. Inoltre, rispetto alle reti di accesso wireless, anche le reti di accesso in fibra ottica richiedono risorse di pipeline. Questo è anche il motivo per cui molti operatori emergenti sono ottimisti riguardo alla tecnologia di accesso in fibra ottica, ma devono scegliere la tecnologia di accesso wireless.
Al giorno d’oggi, il principale fattore che influenza lo sviluppo delle reti di accesso in fibra ottica non è la tecnologia, ma il costo. Tuttavia, l’adozione di reti di accesso in fibra ottica è una tendenza inevitabile nello sviluppo della comunicazione in fibra ottica. Sebbene oggi le fasi per lo sviluppo delle reti di accesso in fibra ottica varino nei diversi paesi, la fibra ottica è ampiamente riconosciuta come l’obiettivo di sviluppo delle reti di accesso.
Termini di riferimento
Abbreviazione
Nome e cognome
Abbreviazione
Nome e cognome
GRASSO
Rete di accesso in fibra
ODN
Rete di distribuzione ottica
PON
Rete ottica passiva
FTTH
Fibra a casa
EPON
Rete ottica passiva Ethernet
FTTB
Fibra all'edificio
GPON
Rete ottica passiva con capacità Gigabit
FTTC
Fibra al marciapiede
XGPON
XG-PON
FTTO
Fibra in ufficio
XGSPON
XGS-PON
FTP
Fibra nei locali
AON
Rete ottica attiva
FTTCab
Fibra al mobiletto
OLT
Terminale di linea ottica
ONU
Unità di rete ottica
NT
Terminale di rete
ONT
Terminale di rete ottica
P2MP
Punta a multipunto
CO
Ufficio centrale