Ταξινόμηση κυκλωμάτων ινών FTTH
Το στρώμα μετάδοσης του FTTH χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες: Duplex (διπλής ίνας διπλής κατεύθυνσης) βρόχος, Simplex (μονής ίνας διπλής κατεύθυνσης) βρόχος και Triplex (μονής ίνας τριών κατευθύνσεων). Ο βρόχος διπλής ίνας χρησιμοποιεί δύο οπτικές ίνες μεταξύ του άκρου OLT και τοONUτέλος, η μία κατεύθυνση είναι κατάντη και το σήμα είναι από το άκρο OLT στο άκρο ONU.Ο άλλος τρόπος είναι ανάντη και το σήμα είναι από το άκρο ONU στο άκρο OLT. Ο βρόχος απλής ίνας ονομάζεται επίσης Δικατευθυντικός ή BIDI για συντομία.Αυτή η λύση χρησιμοποιεί μόνο μία οπτική ίνα για τη σύνδεση του άκρου OLT και του άκρου ONU και χρησιμοποιεί WDM για τη μετάδοση σημάτων ανάντη και κατάντη με οπτικά σήματα διαφορετικών μηκών κύματος. Σε σύγκριση με κυκλώματα διπλής ίνας διπλής ίνας, αυτό το κύκλωμα μίας ίνας που χρησιμοποιεί μετάδοση WDM μπορεί να μειώστε την ποσότητα των ινών που χρησιμοποιείται στο μισό και μειώστε το κόστος του άκρου χρήστη ONU.Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος μιας ίνας, θα πρέπει να εισαχθεί ένας διαχωριστής και ένας συνδυαστής στη μονάδα οπτικού πομποδέκτη. Είναι λίγο πιο περίπλοκη από τη μονάδα οπτικού πομποδέκτη που χρησιμοποιεί τη μέθοδο διπλής ίνας.Το σήμα BIDI ανάντη χρησιμοποιεί τη μετάδοση λέιζερ στη ζώνη 1260 έως 1360 nm και το κατάντη χρησιμοποιεί τη ζώνη 1480 έως 1580 nm.Στον βρόχο διπλής ίνας, τόσο το upstream όσο και το downstream χρησιμοποιούν τη ζώνη 1310nm για τη μετάδοση σημάτων.
Το FTTH διαθέτει δύο τεχνολογίες: Media Converter (MC) και Passive Optical Network (PON).Το MC χρησιμοποιείται κυρίως για την αντικατάσταση των χάλκινων καλωδίων που χρησιμοποιούνται στα παραδοσιακά δίκτυα Ethernet και υιοθετεί μια τοπολογία δικτύου σημείο-προς-σημείο (P2P) για τη μετάδοση υπηρεσιών 100Mbps στα σπίτια των χρηστών μέσω οπτικών ινών. Η αρχιτεκτονική του PON είναι κυρίως να χωρίζει τα οπτικά σήμα από το τερματικό οπτικής γραμμής (OLT) κατάντη μέσω μιας οπτικής ίνας μέσω ενός οπτικού διαχωριστή για τη μετάδοση του οπτικού σήματος σε κάθε τερματικό οπτικού δικτύου (ONU/T), μειώνοντας έτσι σημαντικά την αίθουσα εξοπλισμού δικτύου και το κόστος συντήρησης του εξοπλισμού, εξοικονομώντας μεγάλο κόστος κατασκευής, όπως τα οπτικά καλώδια , έτσι έχει γίνει η τελευταία hot τεχνολογία του FTTH.Το FTTH έχει επί του παρόντος τρεις λύσεις: λύση FTTH από σημείο σε σημείο, λύση FTTH EPON και λύση FTTH GPON.
Λύση FTTH που βασίζεται σε P2P
Το P2P είναι μια τεχνολογία μετάδοσης Ethernet σύνδεσης οπτικών ινών από σημείο σε σημείο.Χρησιμοποιεί επίσης την τεχνολογία WDM για την επίτευξη αμφίδρομης επικοινωνίας.Σε σύγκριση με την EPON, έχει τα χαρακτηριστικά της απλής εφαρμογής τεχνολογίας, της χαμηλής τιμής και της εύκολης πρόσβασης για μικρό αριθμό χρηστών.
Το δίκτυο P2P FTTH μεταδίδει τα μήκη κύματος ανάντη και κατάντη σε μία οπτική ίνα μεταξύ του διακόπτη κεντρικού γραφείου και του εξοπλισμού χρήστη μέσω WDM και κάθε χρήστης χρειάζεται μόνο μία οπτική ίνα.Το μήκος κύματος ανάντη είναι 1310 nm και το κατάντη μήκος κύματος είναι 1550 nm. Μέσω της χρήσης μετάδοσης οπτικών ινών, το Ethernet επεκτείνεται απευθείας από το κεντρικό γραφείο στην επιφάνεια εργασίας του χρήστη.Παρόλο που παρέχει μια μέθοδο πρόσβασης υψηλού εύρους ζώνης και οικονομική, εξαλείφει τη δυσκολία τροφοδοσίας και συντήρησης του διακόπτη διαδρόμου στην παραδοσιακή μέθοδο πρόσβασης Ethernet και αποφεύγει τη δυσκολία ανάκτησης επένδυσης που προκαλείται από χαμηλό ρυθμό ανοίγματος, ευέλικτο άνοιγμα και υψηλή ασφάλεια.Στη λύση P2P, οι χρήστες μπορούν πραγματικά να απολαμβάνουν αποκλειστικά εύρος ζώνης 100M και να υποστηρίζουν εύκολα υπηρεσίες υψηλού εύρους ζώνης, όπως videophone, video on demand, τηλεϊατρική και εξ αποστάσεως εκπαίδευση.Ενώ υποστηρίζει εφαρμογές δεδομένων υψηλής ταχύτητας, μπορεί να παρέχει διασύνδεση E1 και διασύνδεση POTS, έτσι ώστε μια ποικιλία υπηρεσιών που αρχικά απαιτούσαν ανεξάρτητη καλωδίωση μπορούν να επιλυθούν μέσω μιας μόνο ίνας.
Λύση FTTH που βασίζεται σε EPON
Η EPON υιοθετεί μια δομή από σημείο σε πολλαπλό σημείο και μια μέθοδο παθητικής μετάδοσης οπτικών ινών.Ο ρυθμός μεταγενέστερης ροής μπορεί επί του παρόντος να φτάσει τα 10 Gb/s και το upstream στέλνει ροές δεδομένων σε εκρήξεις πακέτων Ethernet.Επιπλέον, η EPON παρέχει επίσης ορισμένες λειτουργίες λειτουργίας, συντήρησης και διαχείρισης (OAM).ΕΠΟΝη τεχνολογία έχει καλή συμβατότητα με τον υπάρχοντα εξοπλισμό.Η νέα τεχνολογία Quality of Service (QoS) επιτρέπει στο Ethernet να υποστηρίζει υπηρεσίες φωνής, δεδομένων και εικόνας.Αυτές οι τεχνολογίες περιλαμβάνουν υποστήριξη full-duplex, προτεραιότητα και εικονικό τοπικό δίκτυο (VLAN).
Το EPON χρησιμοποιεί μια οπτική ίνα για τη σύνδεση μεταξύ του κεντρικού εξοπλισμού γραφείου και του οπτικού συζεύκτη ODN.Μετά τη διαίρεση μέσω του οπτικού συζεύκτη, μπορούν να συνδεθούν έως και 32 χρήστες.Το ανάντη μήκος κύματος είναι 1310 nm και το κατάντη μήκος κύματος είναι 1490 nm.Η οπτική ίνα από τη θύρα PON του OLT συνδυάζει το αναλογικό ή ψηφιακό οπτικό σήμα CATV 1550nm στην οπτική ίνα μέσω του πολυπλέκτη και στη συνέχεια συνδέεται με τοONUμετά τη διάσπαση από τον οπτικό συζεύκτη.Το ONU διαχωρίζει το σήμα CATV 1550nm και το μετατρέπει σε σήμα ραδιοσυχνότητας που μπορεί να ληφθεί από μια συνηθισμένη τηλεόραση.Το ONU επεξεργάζεται επίσης το σήμα δεδομένων που αποστέλλεται από το OLT και το στέλνει στη διεπαφή χρήστη. Η διεπαφή χρήστη μπορεί να παρέχει διεπαφές FE και TDM για να καλύψει τις απαιτήσεις υπηρεσίας του χρήστη για ευρυζωνική πρόσβαση και είναι συμβατή με τις απαιτήσεις υπηρεσίας TDM των υπαρχόντων φορέων.Η EPON χρησιμοποιεί τεχνολογία WDM για να πραγματοποιήσει αμφίδρομη επικοινωνία από σημείο σε πολλαπλό σημείο σε μία μόνο οπτική ίνα.Έχει τα χαρακτηριστικά της διαφανούς μορφής και της χαμηλής τιμής και συμμορφώνεται με την τάση ανάπτυξης των δικτύων επόμενης γενιάς που βασίζονται σε IP.Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα μελλοντικά «τρία δίκτυα σε ένα» θα χρησιμοποιούν το IP ως βασικό πρωτόκολλο, οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι το EPON είναι η καλύτερη λύση για την υλοποίηση του FTTH στο μέλλον.
Λύση FTTH που βασίζεται σε GPON
GPONείναι η πιο πρόσφατη τεχνολογία οπτικής πρόσβασης που λανσαρίστηκε από την ITU-T μετά το A/BPON.Το 2001, η FSAN ξεκίνησε μια άλλη τυπική εργασία με στόχο την τυποποίηση δικτύων PON (GPON) με ταχύτητες λειτουργίας υψηλότερες από 1Gb/s.Εκτός από την υποστήριξη υψηλότερων ταχυτήτων, το GPON υποστηρίζει επίσης πολλαπλές υπηρεσίες με υψηλή απόδοση, παρέχοντας άφθονες λειτουργίες OAM&P και καλή επεκτασιμότητα.Τα κύρια χαρακτηριστικά του GPON είναι:
1) Υποστήριξη όλων των υπηρεσιών.
2) Η απόσταση κάλυψης είναι τουλάχιστον 20km.
3) Υποστήριξη πολλαπλών ρυθμών με το ίδιο πρωτόκολλο.
4) Παρέχετε λειτουργία OAM&P.
5) Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά εκπομπής της μεταγενέστερης κυκλοφορίας PON, παρέχεται ένας μηχανισμός προστασίας ασφαλείας στο επίπεδο πρωτοκόλλου.
Το πρότυπο GPON παρέχει τον πιο αποδοτικό ρυθμό μετάδοσης για διαφορετικές υπηρεσίες, ενώ λαμβάνει υπόψη τις λειτουργίες OAM&P και τις δυνατότητες αναβάθμισης.Το GPON όχι μόνο παρέχει υψηλό εύρος ζώνης, αλλά υποστηρίζει επίσης διάφορες υπηρεσίες πρόσβασης, ειδικά στη μετάδοση δεδομένων και TDM, υποστηρίζοντας την αρχική μορφή χωρίς μετατροπή. Το GPON υιοθετεί το νέο πρωτόκολλο επιπέδου σύγκλισης μετάδοσης "General Framing Protocol (GFP)" για να πραγματοποιήσει την ενθυλάκωση πολλαπλών ροές υπηρεσιών·Εν τω μεταξύ, διατηρεί πολλές λειτουργίες στο G.983 που δεν σχετίζονται άμεσα με το πρωτόκολλο PON, όπως το OAM και το DBA.