เครือข่ายการกระจายแสงรุ่นที่สามกำลังเกิดขึ้น

โพสต์ของแขกโดย John Lively นักวิเคราะห์หลักที่ LightCounting

เครือข่ายการกระจายแสงที่อยู่อาศัย (ODN) เป็นการเชื่อมต่อขั้นสุดท้ายระหว่างอินเทอร์เน็ตผู้ให้บริการโทรคมนาคมสายเคเบิลและบริการโทรศัพท์และลูกค้า ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาและบ่อยครั้งที่สปอตไลท์ ODNs มีบทบาทสำคัญในการยอมรับและการปรับใช้เครือข่ายออพติคอลแบบพาสซีฟอย่างกว้างขวางและความพยายามในการพัฒนาได้มุ่งเน้นไปที่การลดต้นทุนล่วงหน้ามากกว่าการเพิ่มฟังก์ชั่น อย่างไรก็ตามตอนนี้มีการผลักดันจากอุตสาหกรรมเพื่อแนะนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยให้กับ ODN เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายการเข้าถึง บันทึกการวิจัยนี้แนะนำหัวข้อนี้

รูปที่ 1: เทคโนโลยีการเดินสายเครือข่ายในศตวรรษที่ 20

L. คู่ลวดทองแดง / สายเคเบิลโคแอกเซียลบิด

เริ่มต้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 การปรับใช้เครือข่ายออพติคอลแบบพาสซีฟเริ่มต้นขึ้นอย่างจริงจังในการสนับสนุนการรวมกันของบริการการเล่นสามครั้งซึ่งความเร็วอินเทอร์เน็ตที่เร็วขึ้นเวลาแฝงที่ต่ำกว่าและแบนด์วิดท์วิดีโออื่น ๆ เป็นจุดขายที่สำคัญทั้งหมด คลื่นลูกแรกของการปรับใช้ BPON ตามด้วย GPON/EPON และตอนนี้เราอยู่ในการปรับใช้ PON รุ่นที่สามด้วย NG-PON2 และ XGS-PON โดยให้ความเร็วการส่ง 10 GBIT/S และบริการ 1G

ซึ่งแตกต่างจากเครือข่ายการเข้าถึงก่อนหน้านี้ไมล์สุดท้ายของ PON Networks ใช้เส้นใยออปติกแบบจุดต่อมัลติพอยต์โดยมีเส้นใยเดี่ยวหรือคู่ที่มีต้นกำเนิดที่เทอร์มินัลสายแสง (OLT) การสิ้นสุดที่ตัวแยกออพติคอลแบบพาสซีฟซึ่งอยู่ที่ไหนสักแห่งในโรงงานภายนอก (onu)  

รูปที่ 2: องค์ประกอบเครือข่าย PON ทั่วไป

อัตราส่วนแยกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับ GPON และ EPON คือ 1:32 และ 1:64 ซึ่งสามารถนำไปใช้ในขั้นตอนเดียว (ตัวแยกเสาหิน) หรือสองขั้นตอน (แยก cascaded) ทอพอโลยี เส้นใยและตัวแยกที่เชื่อมต่อ OLT กับความรับผิดชอบย่อยเรียกว่าเครือข่ายการกระจายแสงหรือ ODN

รูปที่ 3: แผนผังของเครือข่ายการกระจายแสง

วิวัฒนาการเทคโนโลยี ODN

เริ่มต้นประมาณปี 2018 รุ่นที่สองของ ODN (ODN2) เริ่มการปรับใช้โดยใช้ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อล่วงหน้าหลายรายการที่จัดทำโดยผู้ขายหลายรายรวมถึง Corning, Commscope, Huber+Suhner, Huawei, Fiberhome และ Furukawa ผลิตภัณฑ์สถาปัตยกรรมและกรณีการใช้งานเหล่านี้มีการอธิบายอย่างละเอียดใน ETSI TR 103 775 เผยแพร่ในเดือนสิงหาคมปี 2021 เอกสารทางเทคนิค ETSI ยังแนะนำคำว่า 'QuickOdn' เพื่ออธิบาย ODNs ที่สร้างขึ้นด้วยส่วนประกอบที่เชื่อมต่อล่วงหน้า

ข้อได้เปรียบหลักของ ODN2 คือไม่จำเป็นต้องใช้เส้นใยประกบในสนามเนื่องจากการประกบฟิวชั่นทั้งหมดและการทดสอบที่ตามมาจะทำในการตั้งค่าโรงงานของผู้ขาย ซึ่งหมายความว่าการติดตั้งภาคสนามสามารถทำได้เร็วขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลงด้วยผลลัพธ์ที่คาดการณ์ได้มากขึ้น ผลิตภัณฑ์บางอย่างได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สมาชิกสามารถเชื่อมต่อบ้านของพวกเขากับกล่องแยก FTTH Q-ODN ผ่านสายเคเบิลออปติคัลที่มีการเชื่อมต่อล่วงหน้าโดยไม่มีการมีส่วนร่วมของผู้ให้บริการ

รูปที่ 4: สายเคเบิลออปติคัลที่สิ้นสุดและผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมต่อล่วงหน้าสำหรับ QuickOdn

นอกเหนือจากการเชื่อมต่อล่วงหน้าแล้วนวัตกรรมที่สำคัญอีกประการหนึ่งใน ODN2 คือการใช้ป้ายกำกับดิจิตอล (บาร์โค้ดหรือรหัส QR) สำหรับแต่ละเส้นใยและพอร์ตที่สามารถป้อนลงในฐานข้อมูลอัจฉริยะที่สร้างเครือข่ายการกระจายแสงแบบดิจิตอลได้อย่างง่ายดาย 'Digital Quick ODN' นี้ใช้เอกลักษณ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของ ODN Passive Elements เพื่อสร้างฟังก์ชั่นการจัดการอัจฉริยะเช่นการจัดเก็บข้อมูลตำแหน่งไฟเบอร์ออพติคอลโดยอัตโนมัติการระบุการเชื่อมต่อเส้นใยออพติคอลอัตโนมัติ 

รูปที่ 5： ข้อมูลและคู่มือภาพสำหรับการดำเนินการในสถานที่

การถือกำเนิดของไฟเบอร์ที่มีการเชื่อมต่อล่วงหน้าและมีป้ายกำกับดิจิทัลตัวแยกและถาดขนเส้นใยการเชื่อมต่อข้ามและกล่องลดเวลาการใช้งานและค่าใช้จ่ายสำหรับผู้ประกอบการ แต่ก็ลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเพียงเล็กน้อย วันนี้รุ่นที่สาม ODN (ODN3) กำลังได้รับการพัฒนาซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดการกับค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของ ODNs โดยการแนะนำการตรวจสอบอัตโนมัติและสติปัญญา

การใช้ระบบการตรวจสอบแบบออปติคัลบางประเภท (ขึ้นอยู่กับการสะท้อนกลับการแนะนำความล่าช้าหรืออื่น ๆ ) จะช่วยให้ระบบการจัดการอัจฉริยะสามารถระบุและค้นหาความบกพร่องและความล้มเหลวได้โดยอัตโนมัติถึงระดับของเส้นใยและพอร์ตเฉพาะในองค์ประกอบเครือข่ายแต่ละตัว ข้อมูลนี้จะถูกจัดเตรียมให้กับศูนย์ปฏิบัติการเครือข่ายส่วนกลางและอุปกรณ์พกพาในมือของช่างเทคนิคภาคสนาม

Huawei ได้พัฒนาระบบดังกล่าวหนึ่งระบบซึ่งตลาดภายใต้ชื่อทางการค้า 'Fiber Iris'

รูปที่ 6: Fiber Iris ของ Huawei Iris Digital Digital ODN

กุญแจสำคัญในการใช้ม่านตาไฟเบอร์ของ Huawei คือการใช้โครงสร้างไมโครออปติคัลอย่างชาญฉลาดในตัวแยก 1xN ของ ODN เพื่อแนะนำการเปลี่ยนแปลงเฟสที่แตกต่างกันที่ไม่ซ้ำกันในสัญญาณต้นน้ำที่เกิดขึ้นในแต่ละ ONU หรือ ONT สัญญาณออปติคัลแบบรวมที่มาถึง OLT จะถูกแยกผ่านตัวกรองและเศษส่วนเล็ก ๆ จะถูกเบี่ยงเบนไปยังตัวรับสัญญาณที่มีความไวสูง (อยู่ในสิ่งที่หัวเว่ยเรียกว่าบอร์ด OAI) ซึ่งสามารถแยกแยะการเปลี่ยนแปลงเฟสจากกันและระบุแต่ละ ONU/ONT แต่ละรายการ ไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์เพิ่มเติมใน ONU หรือ ONT และโดยการแยกตัวแยก 1 × 8 สองตัวได้มากถึง 64 ONU สามารถตรวจสอบได้ด้วยบอร์ด OAI หนึ่งบอร์ดและทำให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสามารถจัดการได้

ประโยชน์ของความสามารถในการ 'ดู' ตัวแยก 1xn ใน ODN นั้นมีความสำคัญ การแบ่งเส้นใยสามารถอยู่ได้อย่างถูกต้องไปยังเส้นใยแต่ละเส้นและพอร์ตที่ไม่ได้ใช้และพอร์ตเต็มสามารถระบุได้เป็นรายบุคคลก่อนการโทรบริการ นอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบการทำงานของบริการ/การหยุดทำงานของบริการในระดับของแต่ละบุคคล ONU/ONT