רשתות הפצה אופטיות מהדור השלישי עולות

פוסט אורח של ג'ון לייבלי, אנליסט ראשי ב- LightCounting.

רשת ההפצה האופטית למגורים (ODN) היא החיבור הסופי בין שירותי אינטרנט, כבלים וטלפון של מפעילי טלקום ולקוחות. בעשור האחרון, ולעתים קרובות מחוץ לאור הזרקורים, ODNs מילאו תפקיד קריטי באימוץ ופריסה נרחבת של רשתות אופטיות פסיביות, ומאמצי הפיתוח התמקדו בהפחתת עלויות מראש ולא בהגדלת הפונקציונליות. עם זאת, יש דחיפה של התעשייה להציג את הטכנולוגיה המודרנית ל- ODN להפחתת הוצאות התפעול ולהגדיל את הביצועים של רשתות הגישה. פתק מחקר זה מציג נושא זה.

איור 1: טכנולוגיות כבלים של רשת הגישה למאה העשרים

L. זוגות מעוותים של חוט נחושת / כבל קואקסיאלי

החל מוקדם של המאה ה -21, פריסת הרשתות האופטיות הפסיביות החלה ברצינות, בתמיכה בצרורות שירותי משחק משולש, בהן מהירות האינטרנט המהירה יותר, חביון נמוך יותר ורוחב פס וידאו יותר היו כולם נקודות מכירה מרכזיות. גל הפריסה הראשון השתמש ב- BPON, ואחריו GPON/EPON, ואנחנו נמצאים כעת בדור השלישי של פריסת PON עם NG-PON2 ו- XGS-PON, המציעים מהירויות העברה של 10 GBIT/S ושירותי 1G.

בניגוד לרשתות גישה קודמות, הקילומטר האחרון של רשתות ה- PON משתמשות בסיבים אופטיים נקודתיים-מרובי-נקודתית, עם סיבים יחידים או זוג סיבים שמקורם במסוף קו אופטי (OLT), המסיימים במפצל אופטי פסיבי הממוקם במכשיר אופטיקלי, עם סיבים מרובים היוצאים מהפיצולים ומתחברים אל תושבים אופניים או קרובים למכשירים (רשתות) (רשתות רשתות) (רשתות) (רשתות). (אונו).  

איור 2: אלמנטים נפוצים ברשת PON

היחס המפוצל הנפוץ ביותר עבור GPON ו- EPON הם 1:32 ו- 1:64, אותם ניתן ליישם בטופולוגיות חד-שלביות (מפצל מונוליטי) או דו-שלבי (מפצלים מפלסים). הסיבים והמפצל המחברים בין OLT עם ה- OnUS המוחלטים שלו נקראים רשת ההפצה האופטית, או ODN.

איור 3: סכמטי של רשתות הפצה אופטיות

התפתחות טכנולוגית ODN

החל מהשנת 2018, דור שני של ODN (ODN2) החל לפריסה, תוך שימוש ברכיבים שונים המותאמים מראש שהועמדו לרשות מספר ספקים, כולל קורנינג, Commscope, Huber+Suhner, Huawei, Fiberhome ו- Furukawa. מוצרים, ארכיטקטורות ומקרי שימוש אלה מתוארים בפירוט ב- ETSI TR 103 775, שפורסם באוגוסט 2021. המאמר הטכני של ETSI מציג גם את המונח 'Quickodn' לתיאור ODNs שנבנו עם רכיבים מקושרים מראש.

היתרון העיקרי של ODN2 הוא שלא נדרש שחבור סיבים בשדה, שכן כל שחבור ההיתוך והבדיקה שלאחר מכן נעשים במסגרת מפעל הספק. המשמעות היא שניתן לבצע התקנת שדה במהירות רבה יותר ופחות בצורה, עם תוצאות צפויות יותר. מוצרים מסוימים אפילו נועדו לאפשר למנויים לחבר את בתיהם לתיבת צומת Q-ODN FTTH באמצעות כבל אופטי שסופק מראש, ללא מעורבות של ספק השירות.

איור 4: כבלים אופטיים שהוסברו מראש ומוצרים מחוברים מראש עבור QuickoDN

יחד עם מחובר מקדים, חידוש מרכזי נוסף ב- ODN2 הוא השימוש בתוויות דיגיטליות (ברקודים או קודי QR) עבור כל סיב ויציאה שניתן להזין בקלות למסד נתונים חכם ויוצר רשת הפצה אופטית דיגיטלית. 'ODN מהיר דיגיטלי' זה משתמש בזהויות הייחודיות של אלמנטים פסיביים ODN כדי ליצור פונקציות ניהול חכמות כמו אחסון אוטומטי של מידע על מיקום סיבים אופטיים, זיהוי אוטומטי של חיבורי סיבים אופטיים, כיול סיבים אופטי 

איור 5 ： מידע ומדריך חזותי לפעולות באתר

הופעתם של מגשי סיבים, מפצלים וטיפול בסיבים תוויתיים מראש ותויגים דיגיטלית, מחברים ותיבות הפחיתה מאוד את זמן הפריסה וההוצאות עבור מפעילים, אך לא עשתה מעט כדי לטפל בהוצאות התפעול. כיום מפותח ODN דור שלישי (ODN3) שמטרתו לטפל בהוצאות התפעוליות של ODNs על ידי הצגת מעקב ואינטליגנציה פעילים, אוטומטיים.

שימוש במערכת ניטור אופטית מסוג כלשהו (המבוסס על השתקפויות, עיכוב שהוצג או אחר), יאפשר למערכת ניהול חכמה לזהות ולאתר אוטומטית ליקויים וכישלונות עד לרמת הסיבים והיציאות הספציפיים באלמנט רשת פרטני. לאחר מכן נמסר מידע זה למרכז פעולות רשת ריכוזיות ולמכשירים כף יד בידי טכנאי שדה.

Huawei פיתחה מערכת אחת כזו שהיא משווקת תחת שם המסחר 'איריס סיבים'.

איור 6: סיבים סיבים של Huawei Quick Digital ODN

המפתח לקשת הסיבים של Huawei הוא השימוש החכם במבנים מיקרו אופטיים במפצל 1xn של ה- ODN כדי להציג שינויי שלב דיפרנציאלי ייחודיים בסימן הזרם שמקורו בכל ONU או ONT. האות האופטי המשולב המגיע ל- OLT מפוצל באמצעות פילטר ושבר קטן מופנה למקלט רגיש ביותר (ממוקם על מה ש- Huawei מכנה לוח OAI), שיכול להבחין בין שינויי הפאזה זה לזה ובכך לזהות כל ONU/ONT באופן אינדיבידואלי. לא נדרשים אופטיקה נוספת ב- ONU או ONT, ועל ידי מדור שני מפצלים של 1 × 8, ניתן לעקוב אחר כך עד 64 ONUs באמצעות לוח OAI אחד, ולהפוך את העלות הנוספת לניהול.

היתרונות של היכולת 'לראות דרך' מפצל 1xn ב- ODN הם משמעותיים. הפסקות סיבים יכולות להיות ממוקמות במדויק עד סיבים בודדים, וניתן לזהות בנפרד יציאות שאינן בשימוש ויציאות מלאות לקראת שיחת שירות. כמו כן, ניתן לפקח על זמן רב/השבתה של שירות ברמת ה- ONU/ONT הפרטני.