Red óptica pasiva (PON)
Aprenda sobre redes ópticas pasivas incluyendo los diversos tipos de PON, los diversos usos de PON, las ventajas de la arquitectura de PON, de PON, del etc.
¿Cuál es una red óptica pasiva?
Una red óptica pasiva (PON) es una red de la fibra óptica que utiliza una topología punto-a-de múltiples puntos (P2MP) y los divisores ópticos para entregar datos de un solo punto de la transmisión a las puntos finales del usuario múltiple. La voz pasiva, en este contexto, refiere a la condición unpowered de la fibra y de partir/que combinan componentes.
En contraste con una red óptica activa, la corriente eléctrica se requiere solamente en envía y recibe los puntos, haciendo un PON intrínsecamente eficiente de un punto de vista del coste de operación. Las redes ópticas pasivas se utilizan para transmitir simultáneamente señales en las direcciones por aguas arriba y rio abajo a y desde las puntos finales del usuario.
Componentes y dispositivos ópticos pasivos de la red
La fibra óptica y los divisores son las unidades de creación verdaderamente “pasivas” del PON, sin accionar eléctrico requerido. Los divisores ópticos (circuito planar de la onda luminosa) no son longitud de onda selectiva y no dividen simplemente ninguna longitudes de onda óptica en la dirección rio abajo, por supuesto el partir de una señal óptica incurre en un apagón que dependa del número de maneras que una señal está partida. Los divisores no requieren ninguno del enfriamiento o del otro mantenimiento en curso inherente a los componentes activos de la red (tales como amplificadores ópticos) y pueden durar por décadas si están idos imperturbado.
Además de los componentes pasivos, los dispositivos activos del extremo se requieren para crear completamente la red de PON.
La línea óptica terminal (OLT) es el punto inicial para la red óptica pasiva. Está conectada con un interruptor de la base a través de pluggables de Ethernet. La función primaria del OLT es convertir, enmarcar y transmitir las señales para la red de PON y coordinar el terminal de red óptico (Ontario) que multiplexa para la transmisión por aguas arriba compartida.
Extremidades:
Usted puede también ver los dispositivos del usuario final designados la unidad óptica de la red (ONU), éste es simplemente una diferencia en terminología entre los dos cuerpos de estándares principales, los ITU-T (el sector internacional de la normalización de la Unión-telecomunicación de la telecomunicación) que utilizan el Ontario y el IEEE (instituto de los ingenieros electrónicos eléctricos y) que utilizan ONU, los dos términos es con eficacia permutable sino depender del servicio y del estándar de PON que son utilizados.
El Ontario es el dispositivo accionado del sistema de red óptico pasivo en el extremo del contrario (usuario) de la red e incluye los puertos Ethernet para en el dispositivo o la conectividad de red casero.
Arquitectura de red óptica pasiva
Las redes de PON adoptan una arquitectura Punto-a-de múltiples puntos (P2MP) que utilice los divisores ópticos para dividir la señal rio abajo de un solo OLT en las trayectorias rio abajo múltiples a los usuarios finales, los mismos divisores combinan las trayectorias por aguas arriba múltiples de los usuarios finales de nuevo al OLT.
Punto-a-de múltiples puntos fue seleccionado como la arquitectura más viable de PON para las redes ópticas del acceso con las eficacias inherentes de la distribución y del bajo consumo de energía de la fibra. Esta arquitectura fue estandardizada en 1998 vía la especificación de ATM-PON G.983.1.
Hoy, el estándar de ITU-T G.984 para G-PON ha suplantado el estándar del cajero automático, puesto que el Asynchronous Transfer Mode (cajero automático) se utiliza no más.
Mecanismo rio abajo de PON TDM
El usuario es franjas horarias asignadas, durante estas épocas, ellos puede transmitir sus datos de los terminales remotos.
Mecanismo por aguas arriba de PON TDM
Una red de PON comienza con la línea óptica terminal (OLT) en la ubicación de la fuente del proveedor de servicios conocida típicamente como un local o CO (sede), o designada a veces un intercambio o un headend. De allí, el cable de alimentación fibroóptico (o la fibra del alimentador) se encamina a un divisor pasivo, junto con una fibra de reserva si se utiliza una. Las fibras de la distribución entonces conectan del divisor con un terminal del descenso, que se puede situar en un gabinete de la calle o en una vivienda construida sólidamente montada en un hoyo, en un polo de telégrafo o aún en el lado de edificios. Las fibras del descenso entonces proporcionan la conexión una por final del puerto terminal del descenso a un usuario final ONT/ONU. En algunos casos, más de un divisor se utiliza en serie, esto se refiere como arquitectura conectada en cascada del divisor.
Las señales continuaron la fibra del alimentador se pueden partir para proporcionar servicio a tanto como 128 usuarios de un ONU o de un Ontario que convertía las señales y que proveía de usuarios acceso a internet. El número de maneras la señal rio abajo de OLT se divide o partido antes de alcanzar al usuario final se conoce como el ratio del divisor o de la fractura (ex. 1:32 o 1:64).
En configuraciones más complejas donde está estando difusión el vídeo del RF paralelamente al servicio de datos de PON o los servicios adicionales de PON están coexistiendo en la misma red de PON, los combinadores pasivos (MUX) se utilizan en la oficina central/local para combinar la longitud de onda cubierta video y las longitudes de onda adicionales del servicio de PON sobre la fibra el extranjero del alimentador de OLT.
Operación óptica pasiva de la red
Una innovación que es integral a la operación de PON es división de la onda que multiplexa (WDM), usada a las secuencias de datos separadas basadas en la longitud de onda (color) de la luz laser. Una longitud de onda se puede utilizar para transmitir datos rio abajo mientras que otra se utiliza para llevar datos por aguas arriba. Estas longitudes de onda dedicadas varían dependiendo del estándar de PON funcionando y pueden estar presentes simultáneamente en la misma fibra.
El acceso múltiple de la división de tiempo (TDMA) es otra tecnología usada para asignar el ancho de banda por aguas arriba a cada usuario final por un período del momento específico, que es manejado por el OLT, previniendo colisiones de la longitud de onda/de los datos en los divisores de PON o el OLT debido a los datos que transmiten múltiples de ONT/ONU contra la corriente al mismo tiempo. Esto también se refiere como transmisión del explosión-modo para el PON contra la corriente.
Tipos de servicio de PON
Puesto que su introducción en los años 90, tecnología de PON ha continuado desarrollándose y las iteraciones múltiples de la topología de red de PON han tomado forma. Los estándares ópticos pasivos originales de la red, SOBRE y BPON, han llevado gradualmente al ancho de banda y a las ventajas totales del funcionamiento de las versiones más recientes.
Usos de PON
Un PON se refiere a veces como la “milla pasada” entre el proveedor y el usuario, o la fibra al x (FTTx) con “x” que significa el hogar (FTTH), el edificio (FTTB), las premisas (FTTP) o la otra ubicación, dependiendo de donde se termina la fibra óptica. Hasta el momento, fibra-- al hogar (FTTH) ha estado el uso principal para PON.
La infraestructura de cableado reducida (ningunos elementos activos) y las cualidades flexibles de la transmisión de los medios de redes ópticas pasivas le han hecho un ajuste ideal para los usos caseros de Internet, de la voz y del vídeo. A medida que la tecnología de PON ha continuado mejorando, los usos potenciales se han ampliado también.
El desarrollo de 5G continúa, y las redes de PON han encontrado una nueva aplicación con el fronthaul 5G. El fronthaul es la conexión entre el regulador de la banda base y la cabeza de radio remota en el sitio de la célula.
Debido a las demandas del ancho de banda y del estado latente impuestas por 5G, utilizar redes de PON para terminar las conexiones del fronthaul puede reducir cuenta de la fibra y mejorar eficacia sin funcionamiento de compromiso. Más o menos de la misma manera la señal de la fuente está partida entre los usuarios para FTTH, señal de las unidades de la banda base se puede distribuir a un arsenal de cabezas de radio remotas.
Los usos adicionales que están bien adaptados a las redes ópticas pasivas incluyen campus y entornos empresariales de la universidad. Para los usos del campus, las redes de PON producen ventajas discernable en cuanto a velocidad, al consumo de energía, a distancias de la confiabilidad y del acceso pero sobre todo al coste de la estructura/del despliegue y de la operación en curso.
PON permite la integración de las funciones del campus tales como administración de edificios, seguridad y aparcamiento con el equipo dedicado reducido, el cableado y sistemas de gestión. Semejantemente, medio a los complejos de gran tamaño del negocio puede cosechar ventajas inmediatas de la puesta en práctica de PON, con los costes reducidos de la instalación y de mantenimiento directamente la afectación del fondo.
Ventajas de redes ópticas pasivas
Uso eficiente del poder
Las ventajas inherentes al despliegue de PON son abundantes. La mayoría del fundamental de estas ventajas es la falta de accionar requerida para la red del acceso. Con el poder requerido solamente en la fuente y recibir los extremos de la señal, hay componentes menos eléctricos en el sistema, reduciendo requisitos de mantenimiento y menos oportunidades para los fracasos de equipo accionado.
Infraestructura y facilidad simplificadas de la mejora
La arquitectura pasiva también elimina la necesidad de atar con alambre la infraestructura de los armarios, del enfriamiento o la electrónica midspan. Mientras que la tecnología se desarrolla, sólo los dispositivos de la punto final (OLT, ONT/ONU) requieren mejora o el reemplazo, desde la infraestructura de la fibra óptica y del divisor sigue siendo constante.
Uso eficiente de la infraestructura
Todos los operadores necesitan conseguir tanto como pueden de la nueva o existente infraestructura y de la capacidad de servicio del aumento sobre una huella de la red existente. Los diversos estándares de PON combinados con servicios tales como RF sobre el vidrio (RFoG) o la capa video del RF pueden coexistir en el mismo PON para ofrecer los servicios múltiples (Triple Play) y para ganar más ancho de banda sobre la misma fibra.
Facilidad del mantenimiento
Las redes de cobre que están siendo substituidas por PON son muy vulnerables a interferencia electromágnetica y al ruido. Siendo ópticas, las redes de PON no son susceptibles a tal interferencia y no preservan integridad de señal bastante por encima de la distancia prevista. En una red de PON, necesitamos principalmente cuidar alrededor si los dispositivos activos (el Ontario, el ONU y el OLT) están manejando la transmisión de la sincronización y de la señal correctamente y si los componentes pasivos no están causando demasiada pérdida de señal (atenuación óptica). La pérdida es fácil de considerar, y es fácil identificar la causa en los elementos de PON, haciendo estas redes fáciles mantener y localizar averías.
Limitaciones de redes ópticas pasivas
Distancia
A pesar de las ventajas numerosas, hay desventajas potenciales a las redes ópticas pasivas cuando está comparado a las redes ópticas activas. La gama para PON es limitada entre a 20 a 40 kilómetros, mientras que una red óptica activa puede alcanzar hasta 100 kilómetros.
Acceso de la prueba
La localización de averías puede desafiar bajo algunas condiciones, puesto que el acceso de la prueba puede ser olvidado o ser ignorado cuando el diseño de un PON y de las herramientas de prueba debe permitir la localización de averías en servicio sin servicio de interrupción a otros usuarios finales en el mismo PON. Si existe el acceso de la prueba, después la prueba se puede realizar con una solución portátil o centralizada de la prueba usando longitud de onda fuera de banda tal como 1650 nanómetro para evitar cualquier choque con longitudes de onda existentes de PON. Donde el acceso de la prueba no se planea, el acceso se debe tener a partir de una u otra punto final en el OLT o el Ontario, o una sección del PON se debe tomar fuera de servicio temporalmente.
Alta vulnerabilidad a la avería en la línea de alimentador o el OLT
Deuda a la arquitectura de P2MP, a la línea de alimentador y a los usuarios finales múltiples del servicio de OLT (potencialmente hasta 128). Hay poca redundancia y en este caso de un corte accidental de la fibra o de un OLT culpable, la interrupción del servicio puede ser extensa.
Totales, las ventajas inherentes de redes ópticas pasivas sobrepasan substancialmente estas limitaciones.
A medida que la tecnología de PON continúa mejorando, las ventajas estratégicas y económicas del despliegue de PON llegan a ser que obligan más. Los desafíos alocución por los diseñadores de futuras generaciones incluyen capacidad mejorada de la gama y ratios más altos del divisor para reducir el gasto del cable incluso más futuro. Estas mejoras, combinadas con las velocidades ahora que alcanzan 10 Gbps y más allá, ayudarán a continuar la extensión de redes ópticas pasivas en las ciudades, las universidades, los hospitales y las sociedades elegantes que componen el mundo conectado de la mañana.