II.3Oптични кабелни мрежи за достъп (FТТх)
Когато се говори за оптични технологии за достъп, се разбира такава архитектура на мрежата, при която линията от офиса на оператора до клиента изцяло или частично е изградена с оптични влакна. Популярни са още под името FTTx, където с х се обозначава къде свършва оптичната линия (началото й винаги е при оператора).
II.3.1FTTN (Fiber to the node)
При този тип мрежи за достъп оптичният кабел се терминира в разпределителен шкаф, обслужващ даден район и разположен на разстояние от 300-500 м. до няколко километра от крайните клиенти. Връзката от шкафа до клиента се реализира чрез медни кабели (телефонни чифтове или коаксиален кабел) при използване на различни варианти на хDSL и DOCSIS протоколи. Обикновено района, който се обслужва от разпределителния шкаф, е с радиус до 1.5 км.
Тази архитектура е най-евтината за реализация от групата FTTx, тъй като максимално използва съществуващата медна инфраструктура. Същевременно с развитие на потреблението на широколентовите услуги, потенциалът за удовлетворяване търсенето на по-високи скорости е твърде ограничен поради отдалечеността на оптичния кабел от крайното потребителско устройство и ограниченията на протоколите за достъп при работа по медни кабели.
II.3.2FTTC (Fiber to the curb)
Мрежите от типа “влакно до монтажен шкаф”, известни още като мрежи FTTC, осигуряват едни от най-простите и икономични начини за увеличаване на пропускателната способност на мрежите и предоставяне на нови услуги на абонатите . При мрежите FTTC оптичните кабели от централните им възли се свързват към монтажни шкафове (curbs), оборудвани с електронно разпределително съоръжение. От монтажния шкаф към абонатите се прекарват висококачествени усукани двойки (тип FTP), които за разлика от обикновените телефонни двойки (чифтове) имат много по-добри технически параметри и значително по-малка дължина (до 100 m). По тези двойки се предават сигнали със скорост до (може и по-висока) 100 Mb/s. FTTC по същество е частен случай на FTTN, като разпределителния шкаф е разположен на разстояние до 300 м. от крайните клиенти, т.е. обслужва по-малък район и по-малък брой клиенти. Поради това на практика последната част на мрежата за достъп (последната миля – „last mile“) е скъсена, което позволява използването на технологии, осигуряващи по-високи скорости на достъп, като например VDSL. Най-често FTTC мрежите за достъп се прилагат с развитие на VDSL-2.
II.3.3FTTP (FTTB, FTTH, FTTD)
Основна концепция в развитието на абонатните мрежи за достъп от следващо поколение се основава на идеята оптичното влакно да се използва като преносна среда непосредствено до крайния потребител (абонат), т.е. да се осъществи връзката с него чрез т.н. FTTP мрежи. При този вид мрежи оптичното влакно, от главния възел на мрежата, достига непосредствено до дома на крайния потребител. FTTP (Fiber to the Premises) е общото име на архитектури, при които оптичните кабели достигат до помещенията, в които са разположени клиентите. В зависимост от крайната точка на терминиране на оптичните кабели, архитектурата се дели на FTTB, FTTH и FTTD.
При FTTB (Fiber to the Building) оптичният кабел се терминира в някакво общо помещение (или в мазето) на сградата, а за разпределяне на сигналите до крайните клиенти в сградата се използва друг вид преносна среда (обикновено коаксиален кабел, UTP кабел или безжична връзка). В същност FTTB е хибридно решение, при което най-крайната връзка между концентратора и крайният потребител е на основата на меден кабел с повишени преносни характеристики (структурни кабелни системи). От тази гледна точка FTTB мрежите за достъп имат характеристики близки до тези на FTTC с VDSL2 технология. За разлика от решенията за връзки от точка до точка, тук оптичната връзка от оптичния разпределителен шкаф до сградата ще се използва от много потребители, при което оптичната връзка може да се разглежда като гръбнак на мрежата за достъп.
При FTTH (Fiber to the Home) терминирането на оптичните кабели се извършва непосредствено до помещенията на отделния клиент, а при FTTD (Fiber to the Desk) те достигат непосредствено до крайното устройство на клиента (например до компютъра).
FTTH е напълно оптично решение, базиращо се на развитието на оптичните кабели по цялото трасе, от оптичния разпределителен шкаф в централата (главния възел) до дома или офиса, с възможност за достигане на скорости от порядъка на няколко Gbрs на абонат в двете посоки. При това решение цялата медна абонатна инфраструктура е заменена с оптична, включително медните разпределителни шкафове.
Основната разлика между FTTB и FTTH, е че при първата оптичната инфраструктура се развива до даден оптичен разпределителен шкаф или оптично мрежово устройство, което е споделено, т.е. използва се от много домакинства. Вътрешната инфраструктура на домакинството е на базата на медни двойки, на базата на UTP Ethernet11 решение или xDSL по подобие на FTTC. Въпреки това, често FTTB и FTTH се разглеждат като един и същ сценарий, защото са сходни от гледна точка на пропускателна способност и цени.
II.3.4Архитектури на оптичните мрежи за достъп
Съществуват три основни подхода при изграждането на оптични мрежи за достъп.
При първия от тях се използва оптична мрежа за достъп, чиято топология е от типа “от точка до точка” (point to point) с отделни оптични влакна за всеки краен потребител. Това е най-простата архитектура на оптична мрежа, изградена по аналогия с традиционните телефонни мрежи – всеки клиент е свързан с офиса на оператора с отделно оптично влакно. Освен, че е най-проста, при тази архитектура възможностите за пренос са огромни, тъй като ресурса на оптичното влакно се ползва само от един конкретен клиент. От друга страна, използването на влакната е и най-неикономично. Този тип свързване (direct fiber) се използва най-често от новонавлизащи на пазара оператори с цел бързо включване на нови клиенти при по-ниски разходи.
Вторият подход, чиято цел е минимизиране на броя на оптичните влакна, е използването на концентратор (concentrator, remote switch) в близост до крайните потребители.
Третият подход при създаването на оптични мрежи за достъп е чрез използването само на пасивни оптични елементи и технологии по пътя на оптичните сигнали от техните източници до потребителите им. При тези мрежи се използват оптични разклонители, затихватели, изолатори и оптични филтри.
Мрежите със споделени ресурси на оптичното влакно могат да бъдат активни (AON – Active optical network) и пасивни (PON – Passive optical network).
При активните мрежи между офиса на оператора и клиентското оборудване, в което се терминира оптичната мрежа, се включват един или няколко шкафа с активно оборудване, изпълняващи функциите комутация и рутиране. При активните мрежи се покриват по-големи разстояния между офиса на оператора и клиента, тъй като част от мрежовите функции (второ и трето ниво от OSI модела) се изнасят в близост до клиента. Така от една страна се намалява разходът на влакна (един шкаф може да обслужва до 1 000 клиента) и от друга страна се намаляват и опростяват съоръженията в офиса на оператора.
При пасивните мрежи в междинни точки на мрежата се използват пасивни оптични сплитери, които предават един и същи сигнал до група клиенти (обикновено 32-128). В офиса на оператора сигналите за тази група клиенти се криптират, пакетират се и се пренасят по едно влакно до сплитера, където сигналът се мултиплицира и се пренася до клиента по отделно влакно. Благодарение на криптирането, всеки клиент има достъп само до сигнала, предназначен за него. Според FTTH архитектурата, линията от пункта за достъп на доставчика на услуги до крайния потребител се състои изцяло от оптични влакна. Влакното завършва в дома или работното място на крайния потребител. Поради това всяко устройство в помещенията на потребителя е свързано със специално предназначено оптично влакно към комутационен порт, разположен при доставчика на услугата или към оптичния разпределител, който от своя страна се свързва чрез отделно захранващо влакно. При пасивните оптични мрежи (PON) всеки клиент е свързан към оптичната мрежа посредством пасивен оптичен разпределител.
Предимствата на FTTP PON са свързани с:
-
Използването на чисто пасивни компоненти между централния офис и крайния потребител, което води до липса на активно оборудване в мрежата за достъп, т.е. не е необходимо да се търси подходящо място за разполагане на шкафа с оборудване, да се осигурява електрическо захранване и климатизация и т.н.;
-
По-малко изисквания за инвестиции в оптични влакна в сегмента на мрежата, локална централа (LE)-външен шкаф и т.н.;
-
По-малки изисквания за пространство вътре в LE, тъй като в LE завършват по-малко влакна и по-тесни траншеи.
-
По-лека поддръжка и по-малко експлоатационни разходи.
Недостатъците са преди всичко свързани с по-големия разход на оптични влакна и по-късите разстояния, които се покриват.
Пасивните оптични мрежи, използвайки отличните преносни качества на съвременните оптични влакна, нямат никакви ограничения по отношение на топологиите, чрез които могат да бъдат реализирани, такива като дървовидна, кръгова, магистрална или комбинация то тях.
Достарыңызбен бөлісу: |