PON é a abreviatura de rede óptica passiva, o que significa que a rede de distribuição óptica não contém quaisquer dispositivos eletrônicos e fonte de alimentação eletrônica. O ODN é composto de componentes passivos, como divisor, e não precisa de equipamentos eletrônicos ativos caros. Uma rede óptica passiva consiste em um terminal de linha óptica (OLT) instalado na estação de controle central e um lote de unidades de rede óptica de suporte (onus) instaladas no site do usuário'
A rede de distribuição óptica (ODN) entre a OLT e a ONU contém fibra óptica e divisor ou acoplador passivo. A tecnologia GPON (PON capaz de Gigabit) é o padrão de acesso integrado óptico passivo de banda larga de última geração baseado em ITU-TG. 984. Padrão X. Ele tem muitas vantagens, como alta largura de banda, alta eficiência, grande cobertura, interface de usuário rica e assim por diante. É considerada uma tecnologia ideal para banda larga e transformação abrangente de serviços de rede de acesso pela maioria das operadoras.
Estrutura de PON
A estrutura do sistema PON é composta principalmente de terminal de linha óptica (OLT) no escritório central, rede de distribuição óptica (ODN) contendo dispositivos ópticos passivos e unidade de rede óptica / terminal de rede óptica (ONU / ont) na extremidade do usuário. A diferença é que ont está localizado diretamente na extremidade do usuário, enquanto existem outras redes (como Ethernet) e sistema de gerenciamento de elementos de rede (EMS) entre ONU e usuários. Normalmente, a estrutura de topologia em árvore de ponto a multiponto é adotada.
No sentido de downlink, dados IP, voz, vídeo e outros serviços são distribuídos para todas as unidades ONU em PON através do distribuidor óptico passivo 1: n no ODN pela OLT na central pública. Na direção a montante, as informações de múltiplos serviços de cada ONU são acopladas à mesma fibra óptica através do combinador óptico passivo 1: n no ODN e, finalmente, enviadas para o receptor OLT no escritório, que é semelhante ao ponto-a estrutura de pontos.
Características de PON
A complexidade do PON está na tecnologia de processamento de sinal. Na direção do downlink, o sinal do switch é transmitido a todos os usuários. Na direção upstream, cada ONU deve adotar algum tipo de protocolo de acesso múltiplo, como protocolo de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA) para completar o acesso à informação do canal de transmissão compartilhado. Atualmente, as principais tecnologias PON usadas para acesso em banda larga são EPON e GPON.
Vantagens do sistema PON
1. Custo relativamente baixo, manutenção simples, fácil de expandir, fácil de atualizar. A estrutura PON não precisa de fonte de alimentação e componentes eletrônicos na transmissão, por isso é fácil de colocar, basicamente não precisa de manutenção e economiza muitos custos de operação e gerenciamento a longo prazo
2. A rede óptica passiva (PON) é uma rede de meio puro, que pode evitar completamente a interferência eletromagnética e o impacto de relâmpagos, e é muito adequada para uso em áreas com más condições naturais.
3. O sistema PON consome poucos recursos do escritório local, tem baixo investimento inicial, fácil expansão e alto retorno sobre o investimento
4. Fornece largura de banda muito alta. O EPON pode fornecer largura de banda de 1,25 gb / s simétrica para cima e para baixo, e pode ser atualizado para 10 Gb / s com o desenvolvimento da tecnologia Ethernet. GPON tem largura de banda de até 2,5 gb / s.
5. A gama de serviços é grande. Como uma rede ponto a multiponto, a PON usa uma estrutura em forma de leque para economizar co recursos e atender a um grande número de usuários. A maneira como os usuários compartilham equipamentos de escritório e fibra óptica pode economizar o investimento do usuário.
6. A alocação de largura de banda é flexível e a qualidade de serviço (QoS) é garantida. O sistema G / EPON possui um sistema completo de alocação e garantia de largura de banda. Pode atingir SLA de nível de usuário.
O sistema PON adota a tecnologia WDM (multiplexação por divisão de comprimento de onda densa) para realizar a transmissão bidirecional de fibra única.
Para separar os sinais de vários usuários na mesma fibra óptica, as seguintes duas tecnologias de multiplexação são adotadas:
O fluxo de dados de downlink adota tecnologia de transmissão;
1. A tecnologia TDMA é adotada para o fluxo de dados de uplink.
2. Cada porta PON pode atingir uma velocidade máxima de transmissão de 1,25 g no uplink e 2,5 G no downlink
Os componentes básicos do sistema PON são os seguintes:
Equipamento de terminal óptico de linha (OLT) na extremidade do escritório
ODN se refere à rede de distribuição óptica usada para conectar o equipamento OLT no escritório e o equipamento ONU na extremidade remota. O ODN contém apenas componentes ou instalações passivos
Unidade de rede óptica (ONU / ONT).
Terminal de linha óptica (OLT)
A função do terminal ótico de linha (OLT) é fornecer a interface ótica entre a rede de serviço e o ODN, e fornecer vários meios para transmitir vários serviços. A OLT é composta de camada central, camada de serviço e camada comum. A camada de serviço fornece principalmente portas de serviço para suportar vários serviços; a camada central fornece conexão cruzada, multiplexação e transmissão; a camada pública fornece fontes de alimentação, funções de manutenção e gerenciamento.
A existência de OLT pode reduzir o acoplamento estreito entre a rede de serviço da camada superior e o equipamento do lado de acesso, como a interface específica, meios de rolamento, forma de rede e gerenciamento de equipamento, e pode fornecer uma interface de gerenciamento unificada de rede de acesso óptico.
As funções principais da OLT incluem função de distribuição de agregação e função de adaptação DN.
As funções da interface de serviço OLT incluem: função de porta de serviço, função de adaptação de interface de serviço, processamento de sinalização de interface, proteção de interface de serviço.
As funções públicas da OLT incluem principalmente a função OAM e a função de fonte de alimentação.
O principal consumo de potência óptica da OLT é o seguinte:
1. Divisor: quanto maior o número de shunt, maior a perda.
2. Fibra ótica: quanto maior a distância, maior a perda.
3. ONU: quanto maior o ônus, maior será a potência de transmissão OLT necessária. Para garantir que a potência de cada ONU seja maior que a sensibilidade de recepção e tenha uma certa margem, o orçamento deve ser feito de acordo com o número real e distribuição geográfica.
Unidade de rede óptica (ONU)
A unidade de rede óptica (ONU) está localizada entre o ODN e o equipamento do usuário, fornecendo a interface óptica entre o usuário e o ODN e a interface elétrica com o lado do usuário, realizando o processamento e gerenciamento de manutenção de vários sinais elétricos. ONU é composta de camada de núcleo, camada de serviço e camada pública. A camada de serviço se refere principalmente à porta do usuário; a camada de núcleo fornece multiplexação e interface óptica; camada pública fornece fornecimento de energia e gerenciamento de manutenção.
O ODN está localizado entre ONU e OLT, fornecendo meios de transmissão óptica para OLT e ONU, completando a tarefa de transmissão de sinal óptico e distribuição de energia.
O ODN geralmente tem uma estrutura de ramos de árvore, que inclui principalmente os seguintes dispositivos:
1. Instalações de distribuição local: quadro de distribuição óptica, etc.
2. Instalações do ponto de distribuição óptica: quadro de distribuição óptica, caixa de junção óptica, caixa de junção óptica, divisor óptico, caixa de junção óptica, etc.
3. Instalações de ponto de acesso óptico do usuário: divisor óptico, caixa de junção óptica, caixa de junção de ramificação óptica, etc.
4. Facilidades do terminal de usuário: caixa de terminal inteligente do usuário e painel de informações de fibra óptica
5. Outros equipamentos básicos: cabo óptico, conector de fibra óptica, pigtail, etc.
Implementação de FTTH em PON
De acordo com as diferentes posições da fibra óptica que chega ao lado do usuário, os modos de aplicação da rede de acesso óptico de banda larga incluem os seguintes modos, que são coletivamente referidos como FTTx, incluindo principalmente: fttn (fibra para o nó), fttz (fibra para a zona), fttcab (fibra para o gabinete), FTTC (fibra para o meio-fio), FTTB (fibra para o prédio), FTTP (fibra para o local), FTTH (fibra para o gabinete) Casa） 、 FTTO （Fibra Para o escritório).
Entre eles, FTTH, FTTB / C, fttcab são os aplicativos mais importantes. FTTH, FTTO e FTTP são o modo de acesso de fibra óptica de banda larga mais ideal
Estrutura de rede típica FTTH
A estrutura de rede típica de FTTH é mostrada na figura. De acordo com as diferentes necessidades de negócios dos usuários e a situação da fiação doméstica, a rede doméstica pode adotar diferentes modos de rede doméstica, seja com fio ou com fio + modo de acesso AP sem fio, que pode acessar de forma conveniente e flexível voz, dados de banda larga, IPTV , WLAN e outros serviços.
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