ความรู้

โซลูชัน fttx ทำงานอย่างไร

เมื่อลูกของเพื่อนบ้านถามฉันว่าการเชื่อมต่อไฟเบอร์ขนาด 10 กิ๊กของเขาทำงานอย่างไร ฉันชี้ไปที่สายไฟเบอร์ดรอปที่เลื้อยไปตามกระดานข้างก้นของเขา แล้วพูดว่า "แก้ววิเศษที่ส่งแสงด้วยความเร็ว 186,000 ไมล์ต่อวินาที"

เขามองที่สายเคเบิลแล้วกลับมาที่ฉัน “แค่นั้นแหละ? แค่...เบา?”

“แค่เบาๆ” ฉันยืนยัน "แต่สถาปัตยกรรมที่รับแสงนั้นจากศูนย์ข้อมูลของ ISP ของคุณไปยังพีซีสำหรับเล่นเกมของคุณโดยไม่ต้องเปลี่ยนการสตรีม Netflix ของคุณให้เป็นสไลด์โชว์? นั่นคือสิ่งที่น่าสนใจ"

หลังจากปรับใช้โซลูชัน FTTx ใน 340+ ไซต์ใน 14 ประเทศ ฉันได้เรียนรู้ว่าคนส่วนใหญ่-รวมถึงวิศวกรเครือข่ายจำนวนมาก-โดยพื้นฐานแล้วเข้าใจผิดว่า FTTx ทำงานอย่างไร พวกเขามองว่ามันเป็น "อินเทอร์เน็ตใยแก้วนำแสง" มันไม่ใช่ เป็นระบบ-การแบ่งแสง-การแบ่งแสง-มัลติเพล็กซ์ เวลา-ที่จัดวางอย่างแม่นยำ ซึ่งใช้กระจกเส้นเดียวร่วมกับสมาชิก 32 ราย ในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพระดับกิกะบิตเฉพาะแต่ละระบบ

ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าจริงๆ แล้วเกิดอะไรขึ้นภายใน "แก้ววิเศษ" นั้น

ระบบนิเวศ FTTx: เป็นมากกว่าสายเคเบิลไฟเบอร์

FTTx-ไฟเบอร์ต่อ X โดยที่ X แสดงถึงจุดหมายปลายทางของคุณ (บ้าน อาคาร ขอบถนน โหนด เสาอากาศ)-ไม่ใช่เทคโนโลยีเดียว เป็นปรัชญาสถาปัตยกรรมเครือข่าย: ผลักดันใยแก้วนำแสงให้ใกล้กับผู้ใช้ปลายทางมากที่สุด จากนั้นจัดการการเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายตามความเป็นจริงทางเศรษฐกิจและโครงสร้างพื้นฐาน

หลักการสำคัญ:แสงเดินทางได้ไกลขึ้น เร็วขึ้น และเชื่อถือได้มากกว่าอิเล็กตรอนในทองแดงสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกส่งข้อมูลด้วยความเร็วแสงโดยไม่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณเสื่อมลงน้อยที่สุดในระยะทางกว่า 20 กิโลเมตร และแบนด์วิดท์ทางทฤษฎีวัดเป็นเทราบิต

แต่เส้นใยดิบระหว่างสองจุดนั้นเป็นเดิมพันบนโต๊ะ ข้อมูลอัจฉริยะอยู่ที่วิธีที่โซลูชัน FTTx แบ่งปันโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์ราคาแพงนั้นให้กับสมาชิกหลายราย ขณะเดียวกันก็รักษาการแยกประสิทธิภาพไว้ นี่คือจุดที่เทคโนโลยี Passive Optical Network (PON) กลายเป็นรากฐานทางสถาปัตยกรรม

สถาปัตยกรรม PON: โครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ร่วมกัน ประสิทธิภาพเฉพาะ

สถาปัตยกรรมอีเทอร์เน็ตแบบแอคทีฟแบบดั้งเดิมต้องใช้สวิตช์จ่ายไฟที่ทุกจุดแยก ติดตั้งไฟเบอร์ 128 บ้าน? คุณต้องมีสวิตช์ในตู้街头 ที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สิ้นเปลืองพลังงาน สร้างความร้อน และขัดข้องเป็นระยะ

PON กำจัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานระหว่างสำนักงานกลางและผู้สมัครสมาชิก ชื่อเครือข่ายออปติก "แบบพาสซีฟ" หมายถึงตัวแยกแสงที่ไม่ได้รับพลังงานซึ่งแบ่งสัญญาณแสง-โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า ไม่สร้างความร้อน และไม่มีส่วนประกอบใดเสียหาย ไฟเบอร์หนึ่งเส้นจากสำนักงานกลางจะป้อนตัวแยกสัญญาณ 1:32 ซึ่งรองรับบ้าน 32 หลัง นั่นคือการลดการใช้ไฟเบอร์ลง 32 เท่า, การใช้พอร์ต OLT ลดลง 32 เท่า, การบำรุงรักษาเป็นศูนย์สำหรับเครือข่ายการกระจาย

เคล็ดลับ: คุณจะแบ่งปันไฟเบอร์หนึ่งรายการกับผู้ใช้ 32 รายโดยไม่ทำให้ข้อมูลขัดแย้งกันได้อย่างไร สองกลไกทำงานร่วมกัน:มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น (WDM)เพื่อแยกทิศทางและการเข้าถึงหลายครั้งแบบแบ่งเวลา (TDMA)เพื่อแยกผู้ใช้

การเดินทางของการกระทำทั้งสาม-: ข้อมูลของคุณเดินทางไปอย่างไร

การทำความเข้าใจ FTTx หมายถึงการติดตามการเดินทางของแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านโซนเครือข่ายที่แตกต่างกันสามโซน โดยแต่ละโซนมีเทคโนโลยีและความท้าทายที่แตกต่างกัน

องก์ที่ 1: สำนักงานกลาง-ที่ซึ่งแสงสว่างเริ่มต้น

การเดินทางข้อมูลของคุณเริ่มต้นที่ Optical Line Terminal (OLT) ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในสำนักงานกลางของ ISP หรือศูนย์ข้อมูลระดับภูมิภาค ลองนึกถึง OLT ในฐานะวาทยากรของวงออเคสตรา-ซึ่งทำหน้าที่ประสานงานเรื่องเวลา จัดสรรทรัพยากร และรับประกันว่าสมาชิกทุกคนจะถึงคราวของตนโดยไม่มีการรบกวน

ปลายน้ำ (สำนักงานกลาง → สมาชิก):

OLT แปลงการรับส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ต-อีเมล สตรีมวิดีโอ แพ็กเก็ตเกม-จากสัญญาณไฟฟ้าเป็นพัลส์แสง สำหรับการปรับใช้ GPON ส่วนใหญ่ (มาตรฐาน PON ที่โดดเด่นในปัจจุบัน) ข้อมูลดาวน์สตรีมจะส่งข้อมูลที่ 2.5 Gbps โดยใช้เลเซอร์ความยาวคลื่น 1490 นาโนเมตร

นี่คือส่วนที่ชาญฉลาด: OLT ออกอากาศการรับส่งข้อมูลดาวน์สตรีมนี้ไปยังสมาชิกทั้งหมดบน PON เพื่อนบ้านของคุณเห็นสตรีม Netflix ของคุณใช่ไหม ใช่-ทุกส่วน แต่พวกเขาไม่สามารถถอดรหัสได้ แต่ละกรอบข้อมูลมีการระบุสมาชิก (GEM Port ID ในคำศัพท์ GPON) Optical Network Terminal (ONT) ที่บ้านจะอ่านทุกเฟรม แยกเฉพาะแพ็กเก็ตที่แท็กสำหรับคุณ และละทิ้งสิ่งอื่นๆ ทั้งหมด

วิธีการออกอากาศ-และ-การกรองนี้ดูเหมือนจะไม่มีประสิทธิภาพจนกว่าคุณจะทราบทางเลือกอื่น: การแบ่งเส้นใยหรือความยาวคลื่นแยกกันต่อสมาชิกจะคูณต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานเป็น 32 เท่า การแพร่ภาพฟรี ไฟเบอร์มีราคาแพง

สถาปัตยกรรมความยาวคลื่น (ตัวอย่าง GPON):

1490nm: ข้อมูลขั้นปลาย (ISP → สมาชิก)

1310nm: ข้อมูลอัปสตรีม (สมาชิก → ISP)

1550nm: การซ้อนทับวิดีโอดาวน์สตรีม (เป็นทางเลือก การปรับใช้บางอย่างใช้สำหรับ CATV/IPTV)

ความยาวคลื่นที่ต่างกันเดินทางพร้อมกันบนเส้นใยเดียวกันโดยไม่รบกวน-เหมือนกับสถานีวิทยุหลายสถานีที่ออกอากาศในความถี่ที่ต่างกัน OLT และ ONT ใช้ตัวกรอง WDM เพื่อแยกความยาวคลื่นเหล่านี้เมื่อส่งและรับ

องก์ที่ 2: เครือข่ายการกระจายแสง-เวทมนตร์แบบพาสซีฟ

ระหว่าง OLT และบ้านของคุณมีเครือข่ายการกระจายแสง (ODN)- ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานแบบพาสซีฟของสายเคเบิลไฟเบอร์ ตัวแยกสัญญาณ และตัวเชื่อมต่อที่ทำให้ PON เป็นไปได้

ตัวแยกแสง:

ลองนึกภาพตัวแยกแสง 1:32 เป็นปริซึมในสิ่งที่ตรงกันข้าม เส้นใยหนึ่งเข้า 32 เส้นใยออก สัญญาณไฟที่เข้ามาจะแบ่งเท่าๆ กัน (ตามทฤษฎี) ระหว่างพอร์ตเอาท์พุตทั้ง 32 พอร์ต ไม่มีพลัง. ไม่มีตรรกะ ไม่มีการกำหนดค่า เป็นชิ้นแก้วที่ผลิตขึ้นอย่างแม่นยำซึ่งจะแบ่งแสงทางกายภาพผ่านการหักเหแบบควบคุม

ฟิสิกส์นั้นโหดร้าย: การแยกลดความแรงของสัญญาณ การแยก 1:32 ทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกประมาณ 18dB (บวกกับการสูญเสียตัวเชื่อมต่อ) เลเซอร์ 1490 นาโนเมตรเริ่มต้นที่ +2dBm ที่ OLT ไปถึง ONT ของคุณที่ประมาณ -16dBm ถึง -20dBm ขึ้นอยู่กับระยะห่างของไฟเบอร์ ระบบ PON จัดสรรการสูญเสียรวมสูงสุด 28dB จาก OLT เป็น ONT ซึ่งเท่ากับ 99.84% ของความแรงของสัญญาณดั้งเดิมหายไปก่อนที่จะถึงคุณ

นี่คือสาเหตุที่ PON ใช้เลเซอร์อันทรงพลัง ตัวรับที่ละเอียดอ่อน และโค้งงอ-ไฟเบอร์ G.657.A2 ที่ไม่ไวต่อความรู้สึก ซึ่งช่วยลดการสูญเสียบริเวณมุมที่คับแคบ

สถาปัตยกรรม ODN สามแบบแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน:

การแยกแบบรวมศูนย์:ตัวแยกสัญญาณทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่ศูนย์กระจายไฟเบอร์ (FDH) แห่งเดียวใกล้กับศูนย์กลางพื้นที่ใกล้เคียง การจัดการที่เรียบง่าย การกำหนดค่าใหม่ที่ยืดหยุ่น แต่ต้องการไฟเบอร์การกระจายที่มากขึ้น (32 ไฟเบอร์จาก FDH ถึง 32 ครัวเรือน)

ดีที่สุดสำหรับ: การใช้งานในเมืองที่มีความหนาแน่นซึ่งมีต้นทุนการขุดเจาะไฟเบอร์ต่อเมตรต่ำ

การแยกแบบกระจาย (แบบเรียงซ้อน):ตัวแยก-ระยะ 1:4 แรกใกล้กับ OLT ตัวแยกระยะ-ระยะ 1:8 ที่สองกระจายใกล้กับคลัสเตอร์สมาชิก (การแยกทั้งหมด 4 x 8=32) ลดจำนวนเส้นใยป้อนลงอย่างมาก

เหมาะสำหรับ: พื้นที่ชานเมืองซึ่งมีต้นทุนด้านไฟเบอร์สูง แต่ความหนาแน่นของสมาชิกแตกต่างกันไป

สถาปัตยกรรมการแตะแบบกระจาย (DTA):การแตะแบบไม่สมมาตรตามเส้นทางไฟเบอร์-ผู้สมัครสมาชิกคนแรกแตะ 1% แตะครั้งที่สอง 2% แตะที่สาม 3% เพิ่มขึ้นเมื่อสัญญาณอ่อนลง โซลูชันที่สร้างสรรค์สำหรับการปรับใช้เชิงเส้น

เหมาะสำหรับ: เส้นทางในชนบท ทางเดินทางหลวง สวนอุตสาหกรรมที่มีสมาชิกกระจัดกระจาย

ทางเลือกไม่ใช่ด้านเทคนิค-แต่เป็นเรื่องเศรษฐกิจ การแยกแบบรวมศูนย์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ OPEX (การจัดการที่ง่ายดาย) โดยมีค่าใช้จ่าย CAPEX (ไฟเบอร์ที่มากขึ้น) การแยกแบบกระจายจะกลับการแลกเปลี่ยน- Cox Communications กลับมาเยี่ยมชมสถาปัตยกรรม FTTx ทั้งหมดของตนอย่างมีชื่อเสียงในปี 2020-2021 โดยใช้การออกแบบ tap แบบกระจายสำหรับหน่วยครอบครัวเดี่ยว- ในขณะที่ยังคงรักษาการแบ่งแบบรวมศูนย์สำหรับ MDU{8}} สถาปัตยกรรมขนาดที่เหมาะสมกับแอปพลิเคชัน

องก์ที่ 3: สถานที่ของสมาชิก-ที่ที่แสงกลายเป็นข้อมูล

ขั้นตอนสุดท้ายจะเกิดขึ้นที่ Optical Network Terminal (ONT) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่จะแปลงพัลส์แสง 1490 นาโนเมตรที่เข้ามาเป็นสัญญาณอีเธอร์เน็ตที่เราเตอร์ของคุณเข้าใจ

การส่งสัญญาณต้นน้ำ: การเต้นรำ TDMA

ดาวน์สตรีมเป็นเรื่องง่าย-การออกอากาศ OLT ที่ทุกคนฟัง อัปสตรีมคือปัญหาการประสานงาน: สมาชิก 32 รายแบ่งปัน 1.25 Gbps (ใน GPON) หรือ 2.5 Gbps (ใน XG-PON) โดยไม่มีความขัดแย้งของข้อมูล

โซลูชัน: การเข้าถึงหลายรายการแบบแบ่งเวลา OLT ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการรับส่งข้อมูล โดยกำหนดช่วงเวลาระดับไมโครวินาที-เฉพาะเจาะจงของ ONT แต่ละช่วงเวลาสำหรับการส่งข้อมูล ONT 1 ส่งเป็นเวลา 3 ไมโครวินาที ONT 2 รอ 2 ไมโครวินาที จากนั้นส่งสัญญาณ 5 ไมโครวินาที ONT 3 รอและได้รับหน้าต่าง 4 ไมโครวินาที

ช่วงเวลาเหล่านี้เป็นแบบไดนามิก-โดย OLT จะปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องตามความต้องการแบนด์วิดท์ของสมาชิก สตรีมมิ่งวิดีโอ 4K? ONT ของคุณจะมีช่วงเวลาถี่ขึ้นและนานขึ้น ไม่ได้ใช้งานตอนตี 3? ช่องของคุณหดตัว การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิก (DBA) นี้เป็นวิธีที่ PON มอบประสิทธิภาพ "เฉพาะ" จากโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ร่วมกัน

ความท้าทายในการซิงโครไนซ์อัปสตรีม:

นี่คือปัญหาที่คำอธิบายส่วนใหญ่ข้ามไป: 32 ONT เหล่านั้นมีระยะห่างที่แตกต่างจาก OLT ONT A อยู่ห่างออกไป 5 กิโลเมตร (เวลาเดินทางแบบราวๆ 25 ไมโครวินาที-) ONT Z อยู่ห่างออกไป 18 กิโลเมตร (ไปกลับ 90 ไมโครวินาที-) หากทั้งคู่ส่งสัญญาณเมื่อ OLT บอกว่า "ไป" สัญญาณของพวกเขาจะมาถึงในเวลาต่างกันและชนกัน

ระบบ PON แก้ปัญหานี้ด้วยการกำหนด- OLT วัดระยะทางของ ONT แต่ละตัว และให้ ONT นั้น- ล่าช้าในการเริ่มต้น ONT Z เริ่มส่งสัญญาณ 65 ไมโครวินาทีก่อน ONT A เพื่อให้มั่นใจว่าสัญญาณทั้งสองจะมาถึง OLT ในช่วงเวลาที่กำหนดโดยไม่มีการทับซ้อนกัน

การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติในระหว่างการลงทะเบียน ONT และ-ปรับเทียบใหม่เป็นระยะๆ คุณไม่เคยเห็นมัน ONT ของคุณ...ใช้งานได้ จนกว่าจะไม่เป็นเช่นนั้น (เมื่อไฟเบอร์โค้งงอเร็วเกินไปและการสูญเสียสัญญาณทำให้งบประมาณด้านเวลาลดลง)

วิวัฒนาการมาตรฐาน PON: GPON → XG-PON → XGS-PON

เมื่อฉันเริ่มต้นธุรกิจโทรคมนาคมในปี 2010 GPON คือความร้อนแรงครั้งใหม่ ในปัจจุบัน มาตรฐานแบบเดิมกำลังถูกยุติลง การทำความเข้าใจ FTTx หมายถึงการเข้าใจวิวัฒนาการของเทคโนโลยีนี้

GPON (Gigabit PON): กลไกการทำงาน

มาตรฐาน ITU-T G.984 ได้รับการอนุมัติครั้งแรกในปี 2003-2004 มีการใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวางในปี 2008-2015

ข้อมูลจำเพาะ:

ดาวน์สตรีม: 2.488 Gbps (แชร์กับผู้ใช้สูงสุด 128 คน โดยทั่วไปคือ 32-64 คน)

อัปสตรีม: 1.244 Gbps (แชร์)

ความยาวคลื่น: 1490nm ลง, 1310nm ขึ้นไป

ระยะทางสูงสุด: 20 กิโลเมตร

อัตราส่วนการแยกสูงสุด: 1:128 (โดยทั่วไปคือ 1:32 หรือ 1:64 ในทางปฏิบัติ)

GPON พลิกโฉมบรอดแบนด์ด้วยการทำให้ไฟเบอร์ใช้งานได้อย่างประหยัดสำหรับการใช้งานในที่พักอาศัย ความจุ 2.5/1.25 Gbps นั้นดูแปลกตาในปัจจุบัน แต่โปรดจำไว้ว่า ในปี 2010 บ้านส่วนใหญ่มีอินเทอร์เน็ต DSL หรือเคเบิลความเร็ว 5-10 Mbps GPON ให้พื้นที่ว่างความจุ 25-50x

ข้อจำกัด: แบนด์วิธไม่สมมาตร ดาวน์สตรีมที่ 2.5 Gbps จัดการการสตรีมและการดาวน์โหลดได้ดี อัปสตรีมที่ 1.25 Gbps กลายเป็นช่องทางสำหรับการประชุมทางวิดีโอ การสำรองข้อมูลบนคลาวด์ และการสร้างเนื้อหา- ซึ่งเป็นแอปพลิเคชันที่แพร่หลายหลังปี 2015

**เหตุใด GPON จึงมีอิทธิพล:**ต้นทุน-มีประสิทธิภาพสำหรับ "การเล่นสามเท่า" (อินเทอร์เน็ต ทีวี โทรศัพท์) เพียงพอสำหรับบรอดแบนด์ที่อยู่อาศัยในปี 2010-2020 ระบบนิเวศที่เติบโตเต็มที่ด้วยอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกันได้จากผู้ขาย 50+

XG-PON (10G PON): วิวัฒนาการที่ไม่สมมาตร

มาตรฐาน ITU-T G.987 ได้รับการอนุมัติปี 2010 การใช้งานเชิงพาณิชย์ปี 2015-2020

ข้อมูลจำเพาะ:

ดาวน์สตรีม: 9.953 Gbps

อัปสตรีม: 2.488 Gbps

ความยาวคลื่น: ลง 1577nm, 1270nm ขึ้นไป (แตกต่างจาก GPON!)

ระยะทางสูงสุด: 20 กิโลเมตร

อัตราส่วนการแยก: ปกติ 1:64

XG-PON เพิ่มความจุดาวน์สตรีมเป็นสี่เท่าและอัพสตรีมเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับ GPON ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน (1577nm/1270nm กับ 1490nm/1310nm) ช่วยให้สามารถอยู่ร่วมกันได้-คุณสามารถเรียกใช้ GPON และ XG-PON ได้พร้อมกันบนไฟเบอร์เดียวกันโดยการเพิ่มตัวกรอง WDM

การอยู่ร่วมกันนี้ทำให้เกิดการอัปเกรดเพิ่มเติม: ISP ปรับใช้ XG-PON บนโรงงานไฟเบอร์ที่มีอยู่โดยไม่ต้องแตะต้องสมาชิก GPON เมื่อสมาชิกอัปเกรด พวกเขาย้ายจาก GPON ไปเป็น XG-PON ONT ความจุของเครือข่ายเพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนรถยก

ปัญหา XG-PON แก้ไขแล้ว:แบนด์วิดธ์-การสตรีมวิดีโอที่หิวโหย (4K) ทำงาน-จาก-การระเบิดที่บ้าน (การระบาดใหญ่ในปี 2020) เพิ่มจำนวนอุปกรณ์พร้อมกันต่อครัวเรือน

ปัญหาที่มันไม่ได้รับการแก้ไข:ยังไม่สมมาตร อัปสตรีมที่ 2.5 Gbps ที่ใช้ร่วมกันกับผู้ใช้ 64 ราย หมายความว่าอัปสตรีมสูงสุดต่อ-แบนด์วิดท์ผู้ใช้ยังคงอยู่ในช่วง 30-40 Mbps- ซึ่งเพียงพอสำหรับ Zoom ไม่เพียงพอสำหรับผู้สร้างเนื้อหา ธุรกิจ และเวิร์กโฟลว์ที่เน้นระบบคลาวด์เป็นหลัก

XGS-PON (10G Symmetric PON): มาตรฐานแห่งอนาคต

ITU-T G.9807.1 อนุมัติปี 2016 ใช้งานเชิงพาณิชย์ปี 2020-ปัจจุบัน กลายเป็นมาตรฐานสำหรับโครงสร้างใหม่อย่างรวดเร็ว

ข้อมูลจำเพาะ:

ดาวน์สตรีม: 9.953 Gbps

อัปสตรีม: 9.953 Gbps (สมมาตร!)

ความยาวคลื่น: เช่นเดียวกับ XG-PON (1577nm ลง, 1270nm ขึ้นไป)

ระยะทางสูงสุด: 20 กิโลเมตร

อัตราส่วนการแยก: โดยทั่วไปคือ 1:32 ถึง 1:64

XGS-PON ไม่ได้ปฏิวัติความเร็วดาวน์สตรีม-แต่ตรงกับ 10Gbps ของ XG- การปฏิวัติมีความสมมาตร: อัปสตรีม 10Gbps ตรงกับดาวน์สตรีม

ความสมมาตรนี้เปลี่ยนกรณีการใช้งาน:

การเชื่อมต่อระดับองค์กร:ธุรกิจต่างๆ สามารถอัปโหลดได้เร็วเท่ากับการดาวน์โหลด

แบ็คฮอลแบบเคลื่อนที่:เสาส่งสัญญาณ 5G ต้องการการเชื่อมต่อแบบสมมาตรหลาย-กิกะบิต

บริการคลาวด์:การซิงค์แบบเรียลไทม์- การแก้ไขร่วมกัน ขั้นตอนการผลิตวิดีโอ

เมืองอัจฉริยะ:เซ็นเซอร์ IoT, กล้องวงจรปิด, การตรวจสอบการจราจรทำให้เกิดการอัปโหลดจำนวนมาก

การพิสูจน์อักษรในอนาคต-:เมื่อแอปพลิเคชันเปลี่ยนระบบคลาวด์-เป็นอันดับแรก ความต้องการต้นน้ำจะเข้าใกล้ปลายน้ำ

สถาปัตยกรรมการอยู่ร่วมกัน:

XGS-PON และ XG-PON ใช้ความยาวคลื่นดาวน์สตรีม (1577 นาโนเมตร) และโครงสร้างเฟรมเดียวกัน OLT สามารถรองรับ ONT ทั้งสองประเภทบน PON เดียวกัน โดยจัดสรรช่วงเวลาให้กับแต่ละประเภท สมาชิกบางรายได้รับ XG-PON (10/2.5) ส่วนคนอื่นๆ ได้รับ XGS-PON (10/10) ซึ่งทั้งหมดใช้โครงสร้างพื้นฐานออปติคอลเดียวกัน

นี่คือจุดสิ้นสุดของวิวัฒนาการ PON: มัลติ-กิกะบิตแบบสมมาตรที่ใช้ร่วมกันระหว่างสมาชิก 32- 64 ราย โดยมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการสตรีมวิดีโอ 4K, แอปพลิเคชัน AR/VR และบริการที่ใช้แบนด์วิดท์ใดก็ตามที่เกิดขึ้นในกรอบเวลาปี 2025-2030

ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงของตลาด:

ผู้ให้บริการหลักได้ตรวจสอบความถูกต้องของ XGS-PON ในเชิงพาณิชย์แล้ว: Chorus (นิวซีแลนด์) ปรับใช้การทดลองใช้ XGS-PON ในปี 2019, OpenFiber (อิตาลี) ประสบความสำเร็จในการทดลองใช้บริการ 10Gbps โดยมี GPON อยู่ร่วมกันในปี 2019 และ BT (สหราชอาณาจักร) นำเสนอบริการธุรกิจ 10Gbps ในช่วงต้นปี 2012 โดยใช้ XGS-PON เทคโนโลยี. Verizon เสร็จสิ้นการทดลองภาคสนาม XG-PON2 (ก่อน-มาตรฐาน XGS-PON) ในปี 2010

ภายในปี 2024 XGS-PON ได้เปลี่ยนจากรุ่นทดลองใช้เป็นมาตรฐานการใช้งานจริง ต้นทุนอุปกรณ์ลดลงประมาณ 60% ตั้งแต่ปี 2559 เนื่องจากขนาดการผลิตเพิ่มขึ้น ระบบนิเวศของผู้ขายได้เติบโตเต็มที่ด้วยอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกันได้จากผู้ผลิต 20+ ราย ไฟเบอร์ใหม่จะสร้างค่าเริ่มต้นให้กับ XGS-PON มากขึ้น แทนที่จะเป็น GPON แบบเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดที่จัดลำดับความสำคัญของพื้นที่ว่างของแบนด์วิดท์ในอนาคต

นอกเหนือจาก PON: Active Ethernet และสถาปัตยกรรม FTTx เฉพาะทาง

PON ครอง FTTx แต่ไม่ใช่เกมเดียว บางสถานการณ์ต้องการสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน

Active Ethernet (AE): ชี้-ถึง-Point Fiber

ในการปรับใช้ FTTH Active Ethernet สมาชิกแต่ละรายจะได้รับไฟเบอร์เฉพาะจากสวิตช์สำนักงานกลางเป็น ONT ไม่มีการแบ่งปัน ไม่มีการแยก PON พอร์ตอีเธอร์เน็ตเพียงหนึ่งกิกะบิต (หรือ 10 กิกะบิต) ต่อสมาชิก

เมื่อ Active Ethernet ชนะ:

การใช้งานขนาดเล็ก:ชุมชนรั้วรอบขอบชิด, สวนธุรกิจด้วย<100 subscribers

ลูกค้าองค์กร:SLA แบนด์วิธเฉพาะ ความต้องการเวลาแฝงต่ำ

ความแตกต่างในการแข่งขัน:"ไม่มีแบนด์วิธที่ใช้ร่วมกัน" เป็นข้อได้เปรียบทางการตลาด

การแลกเปลี่ยนต้นทุน-ส่วนลด:

Active Ethernet ใช้หนึ่งพอร์ต OLT ต่อผู้สมัครสมาชิก (เทียบกับพอร์ต . 1 ต่อสมาชิก 32 คนใน PON) ต้องใช้ไฟเบอร์มากขึ้น (เฉพาะกับตัวป้อนที่ใช้ร่วมกัน) แต่จะช่วยลดต้นทุนของตัวแยกสัญญาณ ทำให้การแก้ไขปัญหาง่ายขึ้น และมอบแบนด์วิธเฉพาะอย่างแท้จริง

For small fiber-to-the-community deployments, Active Ethernet can be cost-competitive. At scale (>สมาชิก 500 ราย) เศรษฐกิจของ PON ครอบงำ

FTTA (ไฟเบอร์กับเสาอากาศ): แกนหลักของ 5G

FTTA ขยายไฟเบอร์ไปยังหัววิทยุของหอเซลล์ โดยเชื่อมต่อกับยูนิตเบสแบนด์ผ่านทางส่วนหน้าของไฟเบอร์ออปติก นี่ไม่ใช่การเข้าถึงของสมาชิก- แต่เป็นโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายมือถือ

เหตุใด FTTA จึงมีความสำคัญสำหรับ 5G:

MIMO ขนาดใหญ่ของ 5G (หลาย-อินพุตหลาย-เอาต์พุต) ต้องใช้เสาอากาศ 64+ ต่อไซต์เซลล์ โดยแต่ละอันต้องใช้ backhaul หลาย-กิกะบิต สายโคแอกเชียลแบบเดิมไม่สามารถส่งแบนด์วิธที่ต้องการได้ ไฟเบอร์ได้.

FTTA ใช้เทคโนโลยี PON หรือไฟเบอร์เฉพาะเพื่อมอบความจุส่วนหน้า 10-25 Gbps ต่อหัววิทยุ เมื่อ 5G หนาแน่นขึ้น (จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้นและอยู่ใกล้กันมากขึ้น) FTTA ก็กลายเป็นกลไกการขนส่งเพียงกลไกเดียวที่ทำงานได้ในทางเทคนิค

การบรรจบกัน: ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือที่สร้างเครือข่าย FTTA ค้นพบว่าพวกเขาได้สร้างโครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่ที่จำเป็นสำหรับ FTTH ที่พักอาศัย บางส่วน (เช่น Verizon) ใช้ประโยชน์จากเซลล์ขนาดเล็ก 5G เป็นจุดกระจาย FTTH- อินเทอร์เน็ตที่บ้านและโทรศัพท์มือถือของคุณทั้งสองแบ็คฮอลผ่านไฟเบอร์เดียวกัน

ความเป็นจริงในการปรับใช้ FTTx: เมื่อทฤษฎีมาบรรจบกับวิศวกรรมโยธา

ความสมบูรณ์แบบทางเทคนิคในการส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงไม่มีความหมายอะไรหากคุณไม่สามารถติดตั้งสายเคเบิลให้กับสมาชิกได้ การใช้งาน FTTx เป็นงานวิศวกรรมโยธา 70% การวางแผน 20% เทคโนโลยีออปติคอล 10%

องค์ประกอบต้นทุนสามประการ:

งานก่อสร้าง/งานโยธา:60-70% ของต้นทุนการใช้งานทั้งหมด

การขุดเจาะ การคว้าน การยึดเสา

ใบอนุญาต สิทธิ์-ของ-ทาง การประสานงานด้านสาธารณูปโภค

การขุดเจาะทิศทางใต้ถนนและทางสัญจร

อุปกรณ์:25-30% ของต้นทุนทั้งหมด

แชสซี OLT และไลน์การ์ด

สายไฟเบอร์ออปติก (ชนิดต่างๆ)

ตัวแยก, กล่องปิด, ตัวเชื่อมต่อ

ONT ปรับใช้กับสมาชิก

แรงงาน:10-15% ของต้นทุนทั้งหมด

การประกบ การทดสอบ การติดตั้ง

การจัดเตรียมและการเปิดใช้งาน ONT

การจัดการเอกสารและบันทึก

ความท้าทายด้านเวลา:

บริษัทโทรคมนาคมจะต้องเจรจากับเจ้าของทรัพย์สินหรือเทศบาลท้องถิ่นเพื่อเข้าถึงสิทธิ์-ของ-เส้นทาง อุปสรรคด้านกฎระเบียบ ได้แก่ ใบอนุญาต การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และมาตรฐานความปลอดภัย ในพื้นที่เมืองที่มีความหนาแน่น กระบวนการเหล่านี้สามารถขยายระยะเวลาการใช้งานออกไปได้อีก 6-18 เดือน

การใช้งานโครงสร้างพื้นฐาน FTTH อยู่ภายใต้อุปสรรคด้านกฎระเบียบต่างๆ ในหลายกรณี เทศบาลได้สร้างความร่วมมือกับบริษัทโทรคมนาคม โดยติดตั้งไฟเบอร์ในท่อน้ำหรือท่อระบายน้ำทิ้งที่มีอยู่เพื่อลดต้นทุน

การขาดแคลนแรงงานมีฝีมือ:

ความซับซ้อนในการติดตั้งต้องอาศัยความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง ผู้รับเหมาติดตั้งสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่เชี่ยวชาญด้านการประกบฟิวชั่น การทดสอบ OTDR และการกำหนดเส้นทางสายเคเบิลที่เหมาะสมนั้นขาดแคลนเมื่อเทียบกับความต้องการ การขาดแคลนแรงงานนี้ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและทำให้การใช้งานช้าลง

วิธีแก้ปัญหาหนึ่ง: แอสเซมบลีที่เลิกใช้งานแล้ว- ตัวเชื่อมต่อที่ติดตั้งมาจากโรงงาน-ช่วยลดข้อกำหนดในการประกบฟิลด์ ช่วยให้-ทีมงานที่มีทักษะน้อยทำการติดตั้งได้เร็วขึ้น ข้อเสีย-: ต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้น (สายเคเบิลก่อน-ยกเลิกมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น 20-30%) แต่ประหยัดค่าแรงได้ 40-50% ในตลาดที่มีต้นทุนแรงงานสูง- (อเมริกาเหนือ ยุโรปตะวันตก) ส่วนใหญ่จะยุติลงก่อนกำหนด

ความเป็นจริงของ O&M: การจัดการระยะไกลเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง

การปรับใช้ FTTx นั้นยาก การดำเนินงานในวงกว้างนั้นยากกว่า การดำเนินงานและการบำรุงรักษา (O&M) แบบดั้งเดิมต้องใช้รถบรรทุกม้วนสำหรับทุกปัญหา-สมาชิกไม่สามารถเชื่อมต่อได้ใช่หรือไม่ ส่งเทค.. ความเร็วช้า? ส่งเทค.. ค่าม้วนรถบรรทุก: 100-300 ดอลลาร์ต่อครั้ง

การจัดการระยะไกลผ่านโปรโตคอล เช่น OMCI (ONU Management and Control Interface) และ TR-069 จะเปลี่ยน O&M จากเชิงรับเป็นเชิงรุก ISP สามารถกำหนดค่า ตรวจสอบ และแก้ไขปัญหาอุปกรณ์จากแพลตฟอร์มแบบรวมศูนย์

การจัดการระยะไกลช่วยให้ทำอะไรได้บ้าง:

การตรวจสอบสถานะพอร์ต:ตรวจจับการตัดไฟเบอร์ รอยต่อที่เสื่อมสภาพ ขั้วต่อสกปรกก่อนที่สมาชิกจะโทร

การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิก:ปรับนโยบาย QoS จากระยะไกลตามการเปลี่ยนแปลงระดับสมาชิก

การเปิดใช้งานบริการ:จัดสรรสมาชิกใหม่โดยไม่ต้องเยี่ยมชมเว็บไซต์

การอัปเดตซอฟต์แวร์:พุชเฟิร์มแวร์ไปที่ ONT จากระยะไกล

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์:ระบุเส้นใยที่เสื่อมสภาพก่อนที่จะเสียหาย

ผู้จำหน่ายอุปกรณ์เช่น VSOL, Huawei, ZTE และ Nokia นำเสนอ PON OLT แบบคอมโบพร้อมแพลตฟอร์มการจัดการระยะไกลแบบรวม ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานในขณะที่ปรับปรุงเวลาทำงาน การวิเคราะห์อุตสาหกรรมจาก Ovum (ปัจจุบันคือ Omdia) และ Heavy Reading ระบุว่าการดำเนินการจัดการระยะไกลสามารถลดต้นทุน O&M ได้ 30-50% และลดเวลาเฉลี่ยในการซ่อมแซม (MTTR) ลง 50-60%

กรณีธุรกิจ: เครือข่าย FTTx ที่มีสมาชิก 10,000 รายสร้างตั๋วปัญหาประมาณ 200-300 ใบต่อเดือน ที่ 150 เหรียญสหรัฐต่อม้วนของรถบรรทุก นั่นคือ 30,000-45,000 เหรียญสหรัฐต่อเดือนสำหรับการบำรุงรักษาเชิงรับ การจัดการระยะไกลช่วยลดปริมาณรถบรรทุกที่ไม่จำเป็นได้ถึง 60-70% ซึ่งช่วยประหยัดเงินได้ 18,000-31,000 เหรียญต่อเดือน ROI บนแพลตฟอร์มการจัดการระยะไกล: 6-9 เดือน

อนาคต FTTx: 25G PON, 50G PON และอื่น ๆ

XGS-PON จะไม่ใช่จุดสิ้นสุด วิวัฒนาการ PON ดำเนินต่อไปสู่ความเร็วที่สูงขึ้นและสถาปัตยกรรมใหม่

25G PON (ถัดไป-รุ่น PON 2)

มาตรฐาน ITU-T G.9804.x กำหนด 25G PON (หรือที่เรียกว่า NG-PON2 ในข้อกำหนดก่อนหน้านี้) แทนที่จะส่งผ่านความยาวคลื่นเดี่ยว- 25G PON จะใช้ความยาวคลื่นหลายช่วง (4-8) ผ่านระบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM) โดยแต่ละช่วงจะมีความเร็ว 10-25 Gbps

ข้อมูลจำเพาะ (ทั่วไป):

ความยาวคลื่น 4-8 × 25 Gbps=100-200 ความจุรวม Gbps

ONT ที่ปรับแต่งได้เลือกความยาวคลื่น

เข้ากันได้กับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ที่มีอยู่

อยู่ร่วมกันกับ GPON/XGS-PON ผ่าน WDM

กรณีการใช้งาน: Mobile fronthaul/midhaul for 5G and beyond, enterprise connectivity requiring >ผู้ให้บริการไฟเบอร์ขายส่งโดยเฉพาะ 10Gbps ที่ให้บริการ ISP ค้าปลีกหลายรายต่อ PON

สถานะการทำให้ใช้งานได้:การทดลองภาคสนามกำลังดำเนินอยู่ และมีการใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างจำกัด ต้นทุนพรีเมียมที่มากกว่า XGS-PON ยังคงมีอยู่อย่างมาก (2-3 เท่าสำหรับ ONT, 4-5 เท่าสำหรับไลน์การ์ด OLT) ตลาดกำลังรอการประหยัดต่อขนาด

50G PON: เป้าหมายปี 2568-2573

คณะทำงาน ITU-T กำลังสร้างมาตรฐาน 50G PON สำหรับการส่งผ่านความยาวคลื่น 50 Gbps แบบสมมาตร การทดลองภาคสนามเริ่มในปี 2024-2025 อุปกรณ์เชิงพาณิชย์คาดว่าปี 2026-2027

คนขับ:การสตรีมวิดีโอ 8K, แอปพลิเคชัน AR/VR, เกมบนคลาวด์ และบริการเสริมด้วย AI- ล้วนผลักดันเส้นโค้งการใช้แบนด์วิดท์ให้สูงขึ้น. 10Gbps ที่ใช้ร่วมกันระหว่างสมาชิก 32-64 ราย ดูเหมือนจะไม่เพียงพอภายในปี 2028-2030 ในตลาดที่มีการบริโภคสูง

ความท้าทายทางเทคนิค:ความเร็วที่สูงกว่าต้องการงบประมาณการสูญเสียที่ต่ำกว่า-ความทนทานต่อการดัดงอของไฟเบอร์ การประกบ และการขันตัวเชื่อมต่อให้แน่น เลนส์ ONT มีราคาแพงขึ้น การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น

คำถามทางธุรกิจ:เราต้องการ 50G PON หรือเราแค่ลดอัตราส่วนการแยกลง? การแบ่ง 1:16 XGS- PON ให้แบนด์วิธต่อผู้สมัครสมาชิกมากกว่า 1:32 50 การแยก G PON โดยใช้เทคโนโลยีในปัจจุบัน คำตอบขึ้นอยู่กับความพร้อมใช้งานของไฟเบอร์และการแยกโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้งานอยู่แล้ว

คำถามที่พบบ่อย

FTTx จะรักษาประสิทธิภาพได้อย่างไรเมื่อมีสมาชิก 32 คนแชร์ไฟเบอร์เดียว

Time Division Multiple Access (TDMA) สำหรับอัปสตรีมและการออกอากาศ-บวก-การกรองสำหรับดาวน์สตรีม OLT กำหนดช่วงเวลาระดับไมโครวินาทีของ ONT- แต่ละช่วงเวลาสำหรับการส่งข้อมูลอัปสตรีม เพื่อป้องกันการชนกัน ดาวน์สตรีม OLT จะออกอากาศข้อมูลทั้งหมด และ ONT แต่ละตัวจะแยกเฉพาะเฟรมที่ได้รับแอดเดรสเท่านั้น การจัดสรรแบนด์วิธแบบไดนามิก (DBA) ปรับการจัดสรรช่วงเวลาอย่างต่อเนื่องตามความต้องการของสมาชิกที่แท้จริง- ผู้ใช้จำนวนมากจะได้รับสล็อตมากขึ้น สมาชิกที่ไม่ได้ใช้งานจะได้รับน้อยลง ซึ่งมอบประสิทธิภาพที่ดูเหมือนเฉพาะ-จากโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ร่วมกัน

ไฟเบอร์ถึงบ้านสามารถให้ความเร็วกิกะบิตแบบสมมาตรได้จริงหรือ?

ใช่ ด้วยเทคโนโลยี XGS-PON GPON แบบเดิมนั้นไม่สมมาตร (ลง 2.5Gbps, ขึ้นไป 1.25Gbps) เช่นเดียวกับ XG-PON (ลง 10Gbps, ขึ้นไป 2.5Gbps) XGS-PON ให้ความเร็ว 10Gbps แบบสมมาตรที่ใช้ร่วมกันระหว่างสมาชิก 32-64 คน หลังจากพิจารณาการแยกและโอเวอร์เฮดของโปรโตคอลแล้ว สมาชิกแต่ละรายจะได้รับความเร็วแบบสมมาตร 1Gbps (อัปโหลดและดาวน์โหลด 1000Mbps) เมื่อ PON ไม่ได้สมัครสมาชิกเกิน การสมัครสมาชิกเกินขนาดเกิดขึ้นเมื่อสมาชิกทั้ง 32 รายต้องการแบนด์วิธสูงสุดที่หายากในการใช้งานในที่พักอาศัยพร้อมกัน

FTTx ปลอดภัยและเพื่อนบ้านสามารถดักจับข้อมูลของฉันได้หรือไม่?

โซลูชัน FTTx ใช้การเข้ารหัส AES-128 (ใน GPON) หรือการเข้ารหัส AES-256 (ใน XGS-PON) เพื่อรักษาความปลอดภัยการรับส่งข้อมูลดาวน์สตรีม แม้ว่า ONT ทั้งหมดจะได้รับเฟรมดาวน์สตรีมทั้งหมด (สถาปัตยกรรมการออกอากาศ) ONT แต่ละตัวสามารถถอดรหัสเฉพาะเฟรมที่เข้ารหัสด้วยคีย์เฉพาะของตัวเองเท่านั้น OLT กำหนดคีย์การเข้ารหัสที่แตกต่างกันให้กับ ONT แต่ละรายการในระหว่างการลงทะเบียน การรับส่งข้อมูลต้นน้ำใช้ช่วงเวลาเฉพาะเพื่อป้องกันการชนหรือการสกัดกั้น การเข้ารหัสนี้ทำงานที่เลเยอร์ 2 (ดาต้าลิงก์เลเยอร์) ต่ำกว่า IP ทำให้ FTTx มีความปลอดภัยมากกว่าเครือข่ายเคเบิล coax แบบไร้สายหรือที่ใช้ร่วมกัน ไม่มีผู้สมัครสมาชิกรายใดสามารถถอดรหัสการรับส่งข้อมูลของสมาชิกรายอื่นได้โดยไม่ทำลายการเข้ารหัส AES ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในเชิงคำนวณด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน

FTTH, FTTB, FTTC และ FTTN แตกต่างกันอย่างไร?

ตำแหน่งที่ไฟเบอร์สิ้นสุด:FTTH (ไฟเบอร์ถึงบ้าน)ขยายไฟเบอร์ไปจนถึงพื้นที่อยู่อาศัยของสมาชิก-ONT ที่อยู่ภายในบ้านของคุณFTTB (ไฟเบอร์กับอาคาร)ตัดปลายไฟเบอร์ที่ห้องโทรคมนาคมของอาคาร จากนั้นใช้สายไฟทองแดง (Ethernet, VDSL) เพื่อเข้าถึงอพาร์ตเมนต์แต่ละห้องFTTC (ไฟเบอร์ถึงขอบถนน)หยุดไฟเบอร์ที่ตู้ข้างถนน ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ภายในระยะ 300 เมตรจากสมาชิก โดยมีการเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายบนทองแดงFTTN (ไฟเบอร์ไปยังโหนด)ยุติไฟเบอร์ที่โหนดใกล้เคียงหลายไมล์จากสมาชิก โดยใช้ทองแดงในไมล์สุดท้าย ประสิทธิภาพลดลงเมื่อระยะห่างของทองแดงเพิ่มขึ้น: FTTH มอบ Gigabit+, FTTB มอบ 100-500Mbps, FTTC มอบ 50-100Mbps, FTTN มอบ 10-50Mbps ขึ้นอยู่กับระยะห่างของทองแดง

ระบบ PON สามารถส่งสัญญาณโดยไม่มีตัวส่งสัญญาณได้ไกลแค่ไหน?

ข้อกำหนด PON มาตรฐานรองรับ 20 กิโลเมตรจาก OLT ถึง ONT โดยไม่มีส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ ตัวแปร PON การเข้าถึงที่ขยาย- (โดยใช้เลเซอร์กำลังที่สูงกว่า-และตัวรับที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น) สามารถบรรลุระยะทางได้ 40-60 กิโลเมตร แม้ว่าจะมีอัตราส่วนการแยกที่ลดลง (1:16 แทนที่จะเป็น 1:32) ปัจจัยจำกัดคือการสูญเสียสัญญาณงบประมาณพลังงานแสงจากการลดทอนของไฟเบอร์ การสูญเสียการแทรกตัวแยกสัญญาณ และการสูญเสียตัวเชื่อมต่อจะต้องอยู่ภายในขีดจำกัดความไวของตัวรับสัญญาณ ทุกกิโลเมตรจะเพิ่มการสูญเสีย ~0.35dB ทุกๆ การแยก 1:2 จะเพิ่ม ~3.5dB ทุกตัวเชื่อมต่อจะเพิ่ม ~0.3dB งบประมาณรวมจาก OLT ถึง ONT: 28-32dB ขึ้นอยู่กับมาตรฐาน PON

เหตุใดการปรับใช้ FTTx บางอย่างจึงล้มเหลวหรือประสบปัญหาขัดข้องบ่อยครั้ง

สาเหตุสำคัญ:การดัดงอของเส้นใยที่ไม่เหมาะสม(รอยแตกขนาดเล็ก-ทำให้เกิดการสูญเสียสัญญาณ)ขั้วต่อสกปรก(30-40% ของความล้มเหลวในสนาม)ตำแหน่งตัวแยกไม่ถูกต้อง(เกินงบประมาณขาดทุน)การทดสอบไม่เพียงพอระหว่างการติดตั้ง(ไม่มีการวัด OTDR พื้นฐาน)น้ำเข้า(ในการปิดผนึกที่ไม่ดี) และขาดการตรวจสอบระยะไกล(O&M เชิงรับและเชิงรุก) การทดสอบที่เหมาะสมระหว่างการก่อสร้าง การจัดทำเอกสารเส้นทางไฟเบอร์ ไฟเบอร์ G.657.A2 ที่ไม่ไวต่อโค้งงอ{2}} และแพลตฟอร์มการจัดการระยะไกลช่วยลดความล้มเหลวเหล่านี้ได้ 60-80%

GPON และ XGS-PON สามารถอยู่ร่วมกันบนโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์เดียวกันได้หรือไม่

ใช่ ผ่านการแบ่งมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่น GPON ใช้ดาวน์สตรีม 1490 นาโนเมตรและอัปสตรีม 1310 นาโนเมตร XGS-PON ใช้ดาวน์สตรีม 1577 นาโนเมตร และอัปสตรีม 1270 นาโนเมตร ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเหล่านี้เดินทางพร้อมกันบนเส้นใยเดียวกันโดยไม่มีการรบกวน ตัวกรอง WDM ที่ OLT จะแยกและรวมความยาวคลื่นเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยให้สามารถอัปเกรดเพิ่มเติมได้-ISP สามารถใช้บริการ XGS-PON ขณะเดียวกันก็รักษาสมาชิก GPON ที่มีอยู่ในโรงงานไฟเบอร์เดียวกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนและความซับซ้อนในการอัปเกรด

ต้องมีการทดสอบอะไรบ้างระหว่างการติดตั้ง FTTx

ระหว่างการก่อสร้าง:การทดสอบ OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) ระบุการแตกหักของเส้นใย การต่อที่ไม่ดี การโค้งงอมากเกินไป และขั้วต่อสกปรกก่อนเปิดใช้งาน การทดสอบเครื่องวัดพลังงานแสง (OPM) จะตรวจสอบความแรงของสัญญาณจาก OLT ถึง ONT ตรงตามข้อกำหนด Visual Fault Locator (VFL) ให้การตรวจสอบความต่อเนื่องอย่างรวดเร็วหลังการติดตั้ง:OTDR แบบสองทิศทางจากปลายทั้งสองข้างเผยให้เห็นปัญหาที่ไม่สมมาตร การทดสอบปริมาณงานตั้งแต่ต้นจนจบ-ถึง-จะตรวจสอบประสิทธิภาพของข้อมูลจริงเอกสารประกอบ:บันทึกผลการทดสอบ ตำแหน่งรอยต่อ เส้นทางไฟเบอร์ และตำแหน่งจัดเก็บสายเคเบิลส่วนเกินทั้งหมด- การแก้ปัญหาในอนาคตขึ้นอยู่กับข้อมูลพื้นฐานนี้

สภาพอากาศส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ FTTx อย่างไร

ไฟเบอร์ที่ติดตั้งอย่างเหมาะสมจะมีภูมิคุ้มกันต่อสภาพอากาศ แต่แนวทางปฏิบัติในการติดตั้งก็มีความสำคัญอุณหภูมิสุดขั้ว:ตัวไฟเบอร์เองทนอุณหภูมิ -40 องศาถึง +70 องศา แต่แจ็คเก็ตเคเบิลอาจแตกร้าวในความเย็นจัดหากงอระหว่างการติดตั้งความชื้น:น้ำที่ไหลเข้าไปในการปิดที่ปิดสนิทจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร (สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า) และการกัดกร่อนฟ้าผ่า:-เส้นใยไดอิเล็กทริกทั้งหมดมีภูมิคุ้มกัน แต่ความแข็งแรงของโลหะในสายเคเบิลแบบดรอปบางเส้นสามารถนำฟ้าผ่าได้- โดยจำเป็นต้องต่อสายดินอย่างเหมาะสมการโหลดน้ำแข็ง:สายเคเบิลทางอากาศมีความตึงเครียดเพิ่มขึ้นจากการสะสมของน้ำแข็ง ซึ่งอาจเกินความเครียดที่แตกหักได้ลม:การแกว่งของสายเคเบิลทางอากาศสามารถทำให้เกิดความเครียดในการปิดรอยต่อได้ วิธีแก้ปัญหา: การเลือกสายเคเบิลที่เหมาะสม (-ไดอิเล็กทริกทั้งหมดสำหรับพื้นที่-เสี่ยงต่อฟ้าผ่า แจ็คเก็ตกันรังสียูวี-สำหรับการติดตั้งแบบเปิดโล่ง) กล่องหุ้มที่ปิดสนิท และห่วงหย่อนที่เพียงพอ

ประเด็นสำคัญ: โครงสร้างพื้นฐานแบบเบา-, ข้อจำกัดของโลก-ที่แท้จริง

โซลูชัน FTTx ทำงานโดยการแปลงข้อมูลเป็นพัลส์ของแสง 1310nm, 1490nm หรือ 1577nm โดยส่งพัลส์เหล่านั้นผ่านเส้นผม-เส้นใยแก้วบางๆ ในระยะทางสูงสุด 20 กิโลเมตร แยกสัญญาณแสงไปยังสมาชิกหลายรายโดยใช้ตัวแยกแสงแบบพาสซีฟ จากนั้นประสานการส่งข้อมูลอัปสตรีมผ่านไมโครวินาที-ช่วงเวลาที่แม่นยำ การจัดสรรเพื่อป้องกันการชนกัน

เทคโนโลยีมีความสง่างาม ฟิสิกส์ได้รับการพิสูจน์แล้ว มาตรฐานมีความเป็นผู้ใหญ่

แต่ความสำเร็จของ FTTx ขึ้นอยู่กับวิศวกรรมออปติกน้อยลง แต่ขึ้นอยู่กับวิศวกรรมโยธา การนำทางตามกฎระเบียบ ความพร้อมของแรงงานที่มีทักษะ และการจัดการการปฏิบัติงาน ความแตกต่างระหว่างการปรับใช้ FTTx ที่ประสบความสำเร็จและการปรับใช้งานที่ล้มเหลวมักไม่ค่อยเป็นตัวเลือกระหว่าง GPON และ XGS-PON สิ่งสำคัญคือคุณได้รับใบอนุญาตก่อนเริ่มการก่อสร้าง ไม่ว่าตัวต่อของคุณได้รับการฝึกอบรมอย่างเหมาะสมหรือไม่ คุณบันทึกเส้นทางไฟเบอร์ในขณะที่คุณติดตั้ง และคุณกำหนดงบประมาณสำหรับแพลตฟอร์มการจัดการระยะไกลที่ป้องกัน 60% ของรถบรรทุกม้วนโดยไม่จำเป็นหรือไม่

เครือข่ายที่ชนะการแข่งขันไฟเบอร์ระดับโลกไม่ได้ใช้เวทมนตร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ พวกเขากำลังดำเนินการพื้นฐาน: สถาปัตยกรรม ODN ขนาด-ที่เหมาะสมสำหรับโปรไฟล์ความหนาแน่น การทดสอบที่เหมาะสมในทุกขั้นตอน เอกสารประกอบที่ครอบคลุม และการจัดการระยะไกลเชิงรุก พวกเขาเข้าใจว่าแสงเดินทางด้วยความเร็ว 186,000 ไมล์ต่อวินาที แต่ลำดับเวลาของโครงการจะเคลื่อนที่ไปตามความเร็วของการอนุมัติใบอนุญาตจากเทศบาล

เลือกเทคโนโลยี FTTx ของคุณตามความต้องการแบนด์วิธและไทม์ไลน์การอัปเกรด XGS-PON สำหรับรุ่นใหม่, GPON สำหรับการปรับใช้ที่มีงบประมาณ-ที่จำกัด, Active Ethernet สำหรับแอปพลิเคชันพิเศษ แต่เลือกพันธมิตรการปรับใช้ โปรโตคอลการทดสอบ และแพลตฟอร์ม O&M ตามความพร้อมในการปฏิบัติงาน-นั่นคือสิ่งที่กำหนดว่าเครือข่ายไฟเบอร์ของคุณให้เวลาทำงาน 99.9% หรือกลายเป็น-ชุดรถบรรทุกม้วนราคาแพงที่ไม่มีวันสิ้นสุด

แสงเดินทางด้วยความเร็วไฟเบอร์ออปติก ทุกสิ่งทุกอย่างดำเนินไปอย่างรวดเร็ว-ข้อจำกัดในการใช้งานจริง