Mida FTTx tegelikult tähendab?

 

 

Tüüp	Täisnimi	Lõpppunkt	Viimane segment	Tüüpiline stsenaarium
FTTH	Fiber To The Home	Kasutaja kodu	Kõik{0}}kiud	Kodukasutajad
FTTB	Kiud hoonesse	Hoone	Vask (võrk/telefoniliin)	Ärihooned
FTTC	Fiber To The Curb	Teeäär (kogukond)	Koaksiaal (vask) liin	Vanad kogukonnad
FTTN	Fiber To the Node	Kohalik varustusruum	Vaskkaabel	Maapiirkonnad
FTTO	Fiber kontorisse	kontor	Fiber	Ettevõttele pühendatud liin
FTTA	Fiber antennile	Antenn	Fiber	5G tugijaamad
FTTD	Fiber lauale	Töölaud	Fiber	Andmekeskused

 

Muutuja "x" on olulisem, kui arvate

 

Siin on asi selle väikese "x" kohta,{0}}see tõstab palju raskusi. Vahetage see välja ja räägite täiesti erinevast võrguökonoomikast, erinevatest jõudlusnäitajatest, erinevatest paigalduspeavaludest.

FTTH tähendab, et kiud jooksevad otse kellegi elutuppa. Juurdepääsuosas pole vaske kuskil. Kogu tee puhas klaas. See on loomulikult kullastandard, kuid kullastandardid maksavad kuld-standardraha.

FTTB peatub hoone telekommunikatsiooniruumis. Eriti levinud korterikompleksides kogu Aasias. Hoone sisemine juhtmestik-tavaliselt Cat5e või vanad telefonipaarid-tulevad läbi umbes viimase saja meetri. Töötab mõõduka ribalaiuse korral üsna hästi, kuigi ribalaiust piirab kohe{6}}ükskõik mis nende seinte sees on.

FTTC ja FTTN lähevad... segasemaks. Fiber lõpeb tänavakapis või naabruskonna sõlmes, seejärel edastab pärandvask signaale ülejäänud vahemaast. Telekommunikatsioonioperaatorid armastavad neid arusaadavatel põhjustel: olemasoleva tehase võimendamine, suurte kapitaliväljaminekute edasilükkamine, endiselt "kiud" teenuste turustamine klientidele, kes ei tea erinevust. FTTC ja ehtsa FTTH jõudluse erinevus võib olla märkimisväärne,-me räägime potentsiaalsest 10-kordsest kiiruse erinevusest olenevalt ahela pikkusest ja vasest.

Samuti on olemas kontorikeskkondade jaoks mõeldud FTTO, FTTA-d, mis teenindavad kärjetorni tagasiühendust (5G tihendamisega üha kriitilisemad), FTTD, mis suunab ettevõtte seadetes kiudaineid üksikutele töölaudadele. Taksonoomia aina laieneb.

 

PON: võimaldav arhitektuur

 

Passiivsed optilised võrgud toetavad peaaegu kõiki kaasaegseid FTTx-i juurutusi. Nimetus "passiivne" ei ole turunduslik värk{1}}see kirjeldab kriitilist arhitektuurilist valikut. Keskkontori OLT (Optical Line Terminal) ja kliendiruumide ONT (Optical Network Terminal) vahelt ei leia aktiivset elektroonikat. Lihtsalt klaas, pistikud ja passiivsed jaoturid.

 

 

Miks see oluline on? Usaldusväärsus eelkõige. Välistehase aktiivne varustus rikkis. Toiteplokid surevad, trükkplaadid korrodeeruvad, ventilaatorid takerduvad. Passiivsed jaoturid istuvad ilmastikukindlas korpuses? Nad sisuliselt ei ebaõnnestu. Olen näinud pjedestaalidelt tõmmatud 15{5}-aastaseid lõhkujaid, mis on testitud täiesti hästi.

Jaotajate suhtarvud räägivad teile võrgumajanduse kohta palju. Jaotus 1:32 tähendab, et üks OLT-port teenindab 32 abonenti. Lükake 1:64 või 1:128 ja teie seadmete hind abonendi kohta langeb veelgi, kuid jagate saadaoleva ribalaiuse rohkemate kasutajate vahel. GPON-i 2,5 Gbps allavoolu jagatud 64 viisi annab teile teoreetilise maksimaalse kasutuse juures ligikaudu 39 Mbit/s abonendi kohta{13}}hästi eramajade lairibaühenduse puhul, mis on problemaatiline, kui kõik voogesitavad õhtuste tipptundide ajal 4K samaaegselt.

 

Matemaatika muutub huvitavaks:

Jaotussuhe	Sisestamise kaotus	Abonendid/port	Efektiivne ribalaius (GPON)
1:8	~10,5 dB	8	~312 Mbps
1:16	~14 dB	16	~156 Mbps
1:32	~17,5 dB	32	~78 Mbps
1:64	~21 dB	64	~39 Mbps

See sisestuskao veerg piirab kõike. Iga jaotusaste sööb optilist eelarvet. Sisestage numbrid valesti ja teie ONT-d ei saa linki hoida-abonendid näevad katkendlikku ühendust või otsest teenusetõrget.

 

GPON versus EPON: rivaalitsemine, mis kujundas tööstust

 

Kaks standardit tekkisid 2000. aastate alguses ja sisuliselt lõigasid maailma nende vahel.

GPON (Gigabit Passive Optical Network) pärines ITU{0}}T-st, mida juhib G.984 standardseeria. 2.488 Gbps allavoolu, 1,244 Gbps ülesvoolu. Kasutab GEM-i (GPON Encapsulation Method) raamimist, mis haldab ATM-i, Etherneti ja TDM-liiklust natiivselt. Protokolli üldkulud on suuremad, kuid paindlikkus on märkimisväärne.

EPON (Ethernet PON) saabus IEEE 802.3ah kaudu. Sümmeetriline 1,25 Gbps mõlemas suunas. Puhas Etherneti raamimine-ei midagi muud. Lihtsam, väidetavalt elegantsem, kindlasti odavam teostada.

Geograafilised adopteerimismustrid ilmnesid peaaegu kohe. Põhja-Ameerika ja Euroopa lennuettevõtjad valisid valdavalt GPON-i. Aasia turud-Jaapan, Korea ja Hiina läksid algselt-EPON-ile. Põhjused olid osaliselt tehnilised, enamasti poliitilised ja majanduslikud. Erinevad hankijate ökosüsteemid, erinevad regulatiivsed keskkonnad, erinevad turgu valitsevate ettevõtjate eelistused.

Hiina olukord arenes huvitavalt. China Telecom ja China Unicom alustasid EPON-i kasutuselevõtuga aastatel 2008–2009, seejärel pöördusid tehnoloogia arenedes ja hinnakujunduse ühtlustumisel tugevalt GPON-i poole. Umbes 2015. aastaks kasutasid Hiina uued juurutused valdavalt GPON-i. Paigaldatud EPON-baas jääb siiski tohutuks.

 

ODN: kus planeerimine kohtub tegelikkusega

 

Optiline jaotusvõrk-passiivne infrastruktuur, mis ühendab OLT-i ONT-ga-, kujutab endast püsivat, -tagastamatut investeeringut mis tahes FTTx-i juurutusse. Kui teete ODN-i disaini valesti, elate nende vigadega aastakümneid.

 

Splitteri paigutamise otsus väärib omaette arutelu. Tsentraliseeritud jagamine-kõike CO-s või esimeses üleandmispunktis-lihtsustab toiminguid, kuid nõuab sööturis rohkem kiudaineid. Jaotatud jagamise-kaskaadastmed klientidele lähemal-optimiseerivad kiu kasutamist, kuid mitmekordistavad võimalikke tõrkepunkte ja raskendavad tõrkeotsingut.

Enamik operaatoreid maandub kuskil vahepeal. Esimene-etapp jaotatakse (1:4 või 1:8) naabruses asuvas kabinetis, teine ​​etapp (1:8) ruumile lähemal. Kombineeritud suhe 1:32 või 1:64 tasakaalustab konkureerivad mured vastuvõetavalt.

 

Jõueelarved ja füüsika türannia

 

Optiline link ei ole glamuurne, kuid see määrab, kas teie võrk ka tegelikult töötab.

GPON-klassi B+ süsteem pakub ligikaudu 28 dB optilist eelarvet. See on teie kogusumma iga OLT-saatja ja ONT-vastuvõtja vahelise kaduallika kohta:

 

 

Kiudude sumbumine: ~0,35 dB/km 1310/1490nm juures

Jaoturi sisestamise kadu: 17-21 dB 1:32/1:64 jaoks

Pistikukadud: igaüks ~0,3 dB (määrdunud või kahjustatud korral rohkem)

Splaissikaod: igaüks ~0,1 dB

Süsteemi varu: soovitatav vähemalt 3 dB

Töötage läbi reaalne näide. 15 km fiiberjooks, 1:32 jaotur, 4 pistikut, 6 splaissi:

(15 × 0,35) + 17.5 + (4 × 0,3) + (6 × 0,1) + 3=5.25 + 17.5 + 1.2 + 0.6 + 3=27.55 dB

See lõikab selle lähedalt. Lisage halb pistik või ootamatu paindekaotus ja olete hädas.

XGS-PON parandab olukorda mõnevõrra, kuna N2-klassi optika pakub 29 dB eelarvet, kuid põhilised piirangud jäävad alles. Füüsika ei räägi läbi.

 

Lainepikkuse jaotus: klaasi jagamine

 

Üks kiud pakub lainepikkuse jaotuse kaudu korraga mitut teenust. Standardsed GPON-ülesanded:

1490 nm: allavoolu andmed

1310 nm: ülesvoolu andmed

1550 nm: RF-video ülekate (kui see on juurutatud)

See korraldus võimaldab operaatoritel pakkuda televisiooni ringhäälingut koos Interneti-teenusega identses infrastruktuuris. 1550 nm videoülekate on uutes juurutustes üha harvem-IPTV andmelainepikkustel on majanduslikult mõttekam,-kuid pärandsüsteemid kannavad endiselt RF-videot.

Järgmise-põlvkonna süsteemid haaravad kinni täiendava lainepikkusega kinnisvara. XGS-PON kasutab 1577 nm allavoolu, et eksisteerida koos GPON-iga samal ODN-il. Teoreetiliselt võimaldab järkjärgulist migratsiooni: GPON-i abonendid jäävad ühenduses, samal ajal kui XGS-PON ONT-id aktiveeruvad samas kius, samades jaoturites, samades asjades.

Kooseksisteerimise osa kõlab lihtsalt, kuid nõuab GPON ONT-de lainepikkuse{0}}blokeerivaid filtreid, et vältida 1577 nm signaali vastuvõtjate ülekoormatust. Üksikasjad on olulised.

 

OLT arhitektuur: keskkontori aju

 

 

Kaasaegsed OLT-d ei sarnane varasemate seadmetega. Huawei (seeria MA5800), ZTE (ZXA10 C6xx), Nokia (ISAM FX) ja teiste praegused šassiiplatvormid sisaldavad tähelepanuväärselt{4}}sadu PON-porte, mitut 100GE üleslinki, integreeritud marsruutimist ja abonentide haldust.

Tüüpiline suure{0}}võimsusega konfiguratsioon:

16 piluga šassii

Kahekordne üleliigne juhtkaart (kohustuslik operaatorite juurutamisel)

Mitu PON-liinikaarti (igaüks 16 porti, GPON/XGS-PON/kombo)

100GE üleslingi kaardid, mis ühendavad metroo/tuumvõrguga

Keskkonnaseire, hingeldamise tuvastamine, tavalised operaatori{0}}klassi nõuded

Funktsioon PON MAC (Media Access Control) tegeleb raskete osadega: DBA (dünaamiline ribalaiuse eraldamine), mis määrab potentsiaalselt sadade ONT-de vahel ülesvoolu ajapilud, vahemiku protokollid, mis tagavad, et erinevatel vahemaadel olevad ONT-de sarivõtted jõuavad OLT-vastuvõtjasse õigesti joondatud, krüpteerimisvõtmehaldus, ONU autentimine.

DBA algoritmid on tarnijate lõikes märkimisväärselt erinevad. Spetsifikatsioon määratleb teenuse tüübid (fikseeritud, tagatud, mittekindel, parim{2}}jõudlus), kuid rakenduse üksikasjad-kui kiiresti süsteem liiklusnõudluse muutustele reageerib, kui õiglaselt jaotub ribalaius ülekoormuse korral-need on patenteeritud eristajad.

 

Tilgapaigalduse reaalsus

 

Tehnilised dokumendid ei kajasta kunagi päris täpselt seda, mida FTTH installimine praktikas hõlmab.

Ühekordne elamu paigaldamine tähendab: lähima jaotuspunkti asukoha määramist, kiudude suunamist sealt ruumidesse (õhust, maetud või hooneteed), konstruktsiooni tungimist majaomanikule vastuvõetavasse kohta, sisekaablite viimist ONT asukohta, mõlema otsa lõpetamist, testimist, teenuse aktiveerimist.

Igal etapil on tõrkerežiimid. Lubade andmine hilineb. Kanal täis. Majaomanik keeldub puurimisest. Sisemine marsruut on HVAC või konstruktsioonielementide poolt blokeeritud. Olemasoleval ONT asukohal pole pistikupesa. Paigaldamisel kahjustatud kiud. Testi tulemused marginaalsed.

Kvalifitseeritud tehnikud viivad standardse paigalduse lõpule vähem kui kahe tunniga. Probleemsed installid kulutavad terveid päevi. Keskmised paigalduskulud varieeruvad tohutult – 150 otsest MDU-keskkonda kuni 150 otsest MDU-keskkonda1,500+ pikkade maapiirkondade vahel, mis nõuavad uut õhuehitust.

Majanduslangus määrab FTTx ärijuhtumi elujõulisuse sageli rohkem kui ükski teine ​​tegur. Operaatoritel on mõjuval põhjusel kinnisideeks "kulu ühe läbimise kohta" (ehitatud infrastruktuur) ja "kulu abonendi kohta" (aktiveeritud infrastruktuur).

 

Veaotsing: probleemide leidmine klaasikilomeetrites

 

Kiudtaimede tõrkeotsing erineb põhimõtteliselt vase diagnostikast. Te ei saa mõõta takistust ega kontrollida avanemist ja lühikesi pükse. Optilised ajadomeeni reflektomeetrid (OTDR) muutuvad oluliseks-need süstivad valgusimpulsse ja analüüsivad tagasihajutatud naastusi, et kaardistada kiud, tuvastada sündmusi (liitmikud, konnektorid, katkestused) ja mõõta kadu igas punktis.

OTDR-i jälgede lugemise õppimine on omamoodi kunst. Tõlgendate signatuure: peegeldav piisk viitab pistikule või mehaanilisele splaissile, mitte-peegelduva kadumise samm viitab liitmisliitmisele või paindele, järsk langus müratasemeni tähendab katkemist.

Levinud rikkestsenaariumid:

 

• Makro-painutamine: Kiud on liiga tihedalt nurkade ümber painutatud või torus purustatud. Sageli ilmneb kõrgenenud kaotus ilma ilmse peegeldava sündmuseta. Lahenduseks on tavaliselt füüsiline kontroll ja marsruudi muutmine.
• Konnektori saastumine: Üksik tolmuosake võib suurendada sisestamiskadu mitme dB võrra. Kiudude puhastamine ei ole valikuline,{1}}see on kohustuslik enne iga ühenduse loomist. Kvaliteettehnikud kannavad religioosselt inspekteerimispiire ja puhastusvahendeid.
• Näriliste kahjustused: Märkimisväärselt levinud õhust ja mõnel maetud taimel. Ilmselt naudivad oravad kiudkaablite närimist. OTDR-i kahjustusmustrid näevad välja nagu katkestused, kuid välikontroll paljastab tegeliku põhjuse. Soomustatud kaablid aitavad. Enamasti.
• Jaoturi rike: Harv, kuid mitte tundmatu. Vee sattumine -geeliga-täidemata splaisssulguritesse võib kahjustada jaoturi patse. Ebaõnnestunud jaoturid mõjutavad korraga mitut tellijat-diagnostiline vihje, kui mitu samal leviteel asuvat ONT-d lähevad koos võrguühenduseta.

 

Jõudluse jälgimine: mida võrk teile ütleb

 

Kaasaegsed OLT-d koguvad ulatuslikku telemeetria: igast ONT-st saadud optiline võimsus, biti veamäärad, FEC parandusloendurid, liiklusstatistika. Nutikad operaatorid kaevandavad neid andmeid.

Optilise võimsuse trendid näitavad halvendavaid ühendusi enne, kui need täielikult ebaõnnestuvad. ONT näit -24 dBm, mis järk-järgult nõrgeneb kuue kuu jooksul -26 dBm-ni, viitab probleemile, mis tekib pistiku lagunemise, kaabli kahjustuse ja taimestiku kasvamisel õhuavadeks. Ennetav hooldus tegeleb probleemidega enne, kui abonendid mõjutavad riket.

FEC (Forward Error Correction) statistika pakub veel üht varajase hoiatuse indikaatorit. Suurenenud parandatud vigade arv tähendab, et link töötab oma marginaalide lähedal isegi siis, kui parandamata vigu ei esine. See on süsteem, mis ütleb teile, et see töötab rohkem kui peaks.

Liiklusanalüütika annab teavet läbilaskevõime planeerimisel. Millised PON-pordid lähenevad tipptundidel ummikutele? Millised ONT-d tarbivad ebaproportsionaalselt palju ribalaiust? Kus peaks toimuma järgmine jaoturi uuendamine?

 

Evolutsioon: 10G, 25G ja rohkem

 

Ribalaiuse suurenemine jätkub järeleandmatult.

XGS-PON (10 Gbps sümmeetriline) on praegu levinud ja seda kasutatakse aktiivselt kogu maailmas. Sama ODN-i infrastruktuur, mida GPON{3}}operaatorid saavad uuendada, vahetades OLT-kaarte ja ONT-sid ilma välist tehast puudutamata.

25G-PON ja 50G-PON tähistavad järgmist juurdekasvu. IEEE 802.3ca määratleb 25/50G EPON-i variandid. ITU-T G.9804 katab 50G-PON. Tõenäoliselt hakkavad need kasutusele võtma umbes aastatel 2025–2027.

Peale selle levivad ühtsed PON-tehnoloogiad. Traditsiooniline PON kasutab otsetuvastus{1}}intensiivsuse modulatsiooni saatjas, lihtsat fotodioodi vastuvõtjas. Sidusad süsteemid lisavad faasi- ja polarisatsiooniteavet, võimaldades paremat vastuvõtja tundlikkust ja suuremat kiirust, kuid nõuavad keerukamat (kallimat) ONT-optikat. Kas sidus PON muutub massituru{4}}elamuteenuste jaoks majanduslikult elujõuliseks, on endiselt ebakindel.

ETSI F5G (viienda põlvkonna fikseeritud võrk) raamistik püüab määratleda võimalusi ja kasutusjuhtumeid: täiustatud fikseeritud lairibaühendus, täielik-kiudühendus, garanteeritud usaldusväärne kogemus. Turundus vastab standarditele. Selle all olev tehniline sisu hõlmab 50G-PON-i, Wi-Fi 7-d, deterministlikke võrgufunktsioone ja intelligentset ODN-i haldust.

 

Tööstus ja ettevõte: PON väljaspool elamut

 

Elamispindade Internet ajendas FTTx-i kasutuselevõttu varakult, kuid ettevõtterakendused muutuvad üha olulisemaks.

FTTO (Fiber To The Office) asendab traditsioonilise struktureeritud kaabelduse PON-iga. Üks kiud igale lauale, passiivsed jaoturid laeruumides, üks OLT telekomiruumis. Pooldajad nimetavad vähendatud vaskkaablit, lihtsustatud liigutusi/lisamisi/muudatusi, väiksemat energiatarbimist. Kriitikud juhivad tähelepanu sellele, et standardne Etherneti kommuteerimine on küps, hästi-arusaadav ega vaja erikoolitust. Vastuvõtmine on endiselt tagasihoidlik, kuid kasvab, eriti uusehituses, kus kaabeldustaristut pole veel paigaldatud.

Tööstuslik PON on suunatud tootmiskeskkondadele. Väärtuspakkumine: kiudude vastupidavus elektromagnetiliste häirete suhtes, passiivsed komponendid, mis ei tõrju karmides tingimustes, pikk ulatus ilma repiiteriteta. Praktilised väljakutsed hõlmavad standardiseeritud tööstuslike PON-seadmete puudumist ja integratsiooni olemasolevate töötehnoloogiasüsteemidega.

5G esiühendus kujutab endast tohutut PON-i võimalust. Tugijaamad nõuavad suure-võimsusega tagasiühendust; passiivne optiline transport pakub veenvat ökonoomsust, võrreldes spetsiaalsete fiiberoptide või mikrolaineühendustega. 25G-PON on spetsiaalselt sihitud sobivate latentsus- ja värinaomadustega mobiilsete esiühendusrakendustega.

---

FTTx ei ole üks asi,{0}}see on arhitektuuride, tehnoloogiate ja kompromisside spekter, mis on kohandatud erinevatele majanduslikele ja geograafilistele oludele. Akronüüm kõlab lihtsalt. Tegelikkus hõlmab aastakümnete pikkust standardimistööd, miljardeid dollareid taristuinvesteeringuid ja lugematuid tehnilisi otsuseid, mis on tehtud tegelike piirangute all-. See väike "x" katab palju maad.