3.1
Optické sítě FTTx
Významné pro NGA je použití optického vlákna, pro jehož aplikaci se používá označení FTTx (Fibre to the x), které však neodpovídá žádné konkrétní technologii, pouze specifikuje bod „x“, do kterého je přivedeno optické vlákno a ze kterého bude následně pokračovat navazující metalická či bezdrátová přípojka směrem ke koncovému uživateli. Navržená řešení by měla vést zejména k optimalizaci nákladů na celkovou realizaci sítí s částečným využitím existujících metalických rozvodů. Obecně hovoříme o variantách FTTx, kde význam ukončení optické sítě v bodě „x“ si nyní názorně představíme.
Interaktivní prvek 4. Seznamte se s významy zkratek pro varianty optických a kombinovaných přístupových sítí podle místa ukončení optického vlákna.
Ve všech variantách optických sítí FTTx, které jsou v tomto dokumentu uvažovány, se předpokládá použití jednovidového optického vlákna SM (Single-Mode Fiber).
Přípojky mohou být v provedení bod-bod – P2P (Point-to-Point) nebo bod-mnoho bodů – P2MP (Point-to-Multipoint). Dosahují rychlostí 100 Mbit/s až 40 Gbit/s až na vzdálenost desítek km.
+
2. Uspořádání vybraných variant přípojek FTTx.
Obr. 2. Uspořádání vybraných variant přípojek FTTx.
3.1.1
Plně optické sítě FTTH bod-bod
Pro přístupové sítě se využívá řešení běžné v páteřních a metropolitních sítích, kdy do každého koncového bodu vede jedna dvojice vyhrazených optických vláken (každé pro jeden směr přenosu). Speciálně pro přístupové sítě byly vytvořeny i varianty využívající jediné vlákno pro oba směry přenosu na principu vlnového multiplexu (specifická vlnová délka pro každý směr přenosu).
Optické připojení bod-bod využívá standardů Ethernet s rychlostí 100 Mbit/s nebo 1 Gbit/s (perspektivně 10 Gbit/s a více) a umožní komunikovat po jednovidových vláknech na vzdálenost typicky do 10 km (případně i více).
Nevýhody
Řešení bod-bod je charakteristické velkou spotřebou vláken. Proto se pro rozsáhlé přístupové sítě využívá spíše varianta propojení typu bod-mnoho bodů.
3.1.2
Plně optické sítě FTTH bod-mnoho bodů
Definice
Mnohabodové řešení je založeno na principu tzv. pasivní optické sítě PON (Passive Optical Network) s větvením optického signálu pomocí rozbočovačů (anglicky „splitter“).
Existují dva standardizační směry (vzájemně nekompatibilní), a sice ethernetovská skupina IEEE a doporučení ITU-T. Základní vybrané specifikace PON jsou:
  • GPON (Gigabit PON) dle ITU-T G.984 – přenosové rychlosti až 2,5 Gbit/s, vysoký rozbočovací poměr 1:64 a 1:128 umožňuje připojit velký počet uživatelů, překlenutelné útlumy od 5 do 30 dB, později rozšířeno až do 32 dB.
  • EPON (Ethernet PON) standard IEEE 802.3ah – přenosové rychlosti 1,25 Gbit/s v obou směrech, rozbočovací poměry 1:16, 1:32, max. překlenutelný útlum 27 dB, nativní podpora Ethernetu.
  • 10GEPON (10 Gigabit Ethernet PON) standard IEEE 802.3av – dvě varianty přenosových rychlostí – symetrická s rychlostmi 10 Gbit/s v obou směrech a asymetrická s rychlostí 10/1 Gbit/s, max. překlenutelný útlum až 29 dB.
  • XG-PON (10 Gigabit PON) dle ITU-T G.987 – asymetrická varianta přenosových rychlostí 10/2,5 Gbit/s, symetrická varianta 10/10 Gbit/s a dále též varianta 40/10 Gbit/s, vyšší počet útlumových tříd, max. útlum až 35 dB, vysoký rozbočovací poměr až 1:256.
Typická struktura pasivní optické sítě obecně představuje rozvětvenou stromovou strukturu s větším množstvím připojených koncových účastníků. Základní součástí pasivní optické sítě jsou:
  • Optická distribuční síť ODN (Optical Distribution Network) – soubor všech pasivních optických přenosových prostředků mezi koncovou jednotkou na straně poskytovatele a účastnickými jednotkami. Patří sem zejména optická vlákna, pasivní optické rozbočovače, konektory, spojky, filtry.
  • Optická přístupová síť OAN (Optical Access Network) – soubor všech optických distribučních sítí připojených k jednomu optickému linkovému zakončení OLT.
  • Optické linkové zakončení OLT (Optical Line Terminal) – zařízení na straně poskytovatele připojení. Jeho hlavním úkolem je připojení optické sítě k páteřním sítím elektronických komunikací a dohled nad koncovými jednotkami ONU a ONT.
  • Optické síťové zakončení ONT (Optical Network Terminal) – zakončení sítě na straně účastníka.
  • Optická síťová jednotka ONU (Optical Network Unit) – zobecněné zakončení na účastnické straně sítě. Na rozdíl od ONT realizuje připojení koncového účastníka prostřednictvím navazující bezdrátové či metalické sítě a může připojovat větší množství koncových zákazníků.
+
3. Zjednodušené uspořádání sítě PON.
Obr. 3. Zjednodušené uspořádání sítě PON.