Confronto della tecnologia FTTH: reti AON vs PON, qual è la differenza?

Fiber-to-the-home (FTTH) è un sistema di rete in cui i cavi in fibra ottica vengono installati direttamente da un hub centrale nelle singole residenze, come case e appartamenti. Sono stati compiuti progressi significativi nell'implementazione di FTTH, che consente agli abbonati di accedere a Internet a banda larga tramite fibra ottica anziché rame. Due approcci principali per implementare una rete FTTH ad alta velocità sono le reti ottiche attive (AON) e le reti ottiche passive (PON). Quindi, qual è la differenza tra AON e PON e come si fa una scelta informata?

Che cosa sono le Active Optical Networks (AON)?

AON (Active Optical Network) utilizza un'architettura punto-punto, in cui ogni abbonato dispone di una linea in fibra ottica dedicata che termina in un concentratore ottico. Le reti AON si basano su apparecchiature di commutazione alimentate, come router o switch di aggregazione, per gestire e distribuire i segnali e garantire che vengano recapitati accuratamente ai singoli abbonati. Attraverso le capacità di commutazione delle apparecchiature di commutazione, i segnali di ingresso e uscita possono essere indirizzati con precisione alla loro destinazione. Basandosi sulla tecnologia Ethernet, le reti AON hanno il vantaggio dell'interoperabilità tra diversi provider. Gli utenti possono selezionare l'hardware con la velocità di trasmissione dati adatta alle proprie esigenze ed espandere la rete all'aumentare della domanda senza riconfigurarla. Tuttavia, le reti AON richiedono almeno uno switch di aggregazione per utente.

Nelle reti ottiche attive, amplificatori, transponder e modulatori sono dispositivi cruciali, fondamentali per facilitare schemi di comunicazione più complessi.

Amplificatori

Gli amplificatori potenziano l'intensità dei segnali ottici nella trasmissione tramite cavi in fibra ottica. Gli amplificatori sono generalmente classificati in due tipi: amplificatori analogici e amplificatori digitali. La distinzione principale è che i primi rappresentano una soluzione più conveniente, impiegata in vari contesti, inclusi grandi edifici come data center e ospedali. L'altro tipo di amplificatore digitale utilizza emettitori laser anziché emettitori LED e può offrire funzionalità avanzate per alcune applicazioni specifiche.

Transponder

A transponder è un convertitore di segnale per collegamenti ottici che converte un segnale da un formato a un altro. Ad esempio, se desideri utilizzare una linea telefonica per trasmettere un segnale TV, devi prima utilizzare un transponder per convertire quel modello in un segnale telefonico. Questa conversione del segnale rende possibile una connettività senza interruzioni, consentendoti di collegare una linea telefonica direttamente a una presa a muro.

Modulatori

Un modulatore differisce da un transponder in quanto modifica la lunghezza d'onda del segnale ottico anziché formattare il segnale. Questa funzione è utile, ad esempio, quando è necessario utilizzare fibre ottiche blu per trasmettere un fascio laser rosso, nel qual caso i modulatori convertono il fascio laser rosso in un fascio laser blu per garantire che il segnale ottico sia compatibile con il mezzo ottico.

Che cos'è una rete PON?

A differenza dell'architettura di rete AON menzionata in precedenza, le reti ottiche passive utilizzano un'architettura di rete punto-multipunto, in cui i segnali ottici vengono separati e raccolti mediante l'uso di splitter ottici passivi. Gli splitter in fibra ottica vengono utilizzati per collegare più abbonati in una rete PON con una singola fibra ottica, per fornire loro diversi servizi senza la necessità di implementazioni separate di fibra ottica negli hub e presso gli utenti finali. Le apparecchiature di commutazione in una rete PON sono passive e non devono essere alimentate elettricamente; i filamenti di fibra ottica sono condivisi in parti della rete e le apparecchiature alimentate vengono utilizzate solo all'origine e alle estremità riceventi dei segnali.

In una rete PON, i seguenti importanti prodotti e dispositivi formano collettivamente i nodi critici dell'architettura PON, fornendo comunicazioni ottiche efficienti e rendendola un'architettura versatile ed efficace per fornire servizi di accesso a banda larga.

Leggi questo articolo per saperne di più: Guida alla rete ottica passiva

OLT

L'OLT (Optical Line Terminal) è responsabile dell'invio e della ricezione di segnali ottici verso e dal lato abbonato ed è il dispositivo centrale della PON, che può anche gestire l'intera rete PON e si trova solitamente nella centrale e nel data center del fornitore di servizi. Alcuni dispositivi OLT possono anche fornire una WebUI di visualizzazione della rete per la gestione della rete in tempo reale; gli amministratori possono visualizzare i dati essenziali della rete, gli allarmi e i report in qualsiasi momento tramite la vista WEB, sia in loco sia da remoto.

ONU o ONT 

L'ONT(Optical Network Unit) o ONU (Optical Network Terminal) viene installato presso il cliente, ad esempio in una sede residenziale o commerciale, ed è responsabile della ricezione dei segnali ottici dall'OLT e della loro conversione in segnali elettrici per l'uso da parte delle apparecchiature terminali.ONT può essere utilizzato come gateway domestico per fornire telefonia di alta qualità, televisione ad alta definizione e servizi Internet, tra gli altri servizi. Quando utilizzati insieme agli OLT, gli ONT/ONU possono essere utilizzati come fiber-to-the-home(FTTH) e traffico multi-servizio per fornire soluzioni GPON efficienti.

Transceiver PON

I ricetrasmettitori PON possono essere utilizzati su apparecchiature OLT e ONU per trasmettere e ricevere segnali ottici tra di esse. Espandendo i moduli ottici PON, gli operatori di rete possono espandere facilmente la capacità della rete.

Splitter PLC

Lo splitter PLC può combinare segnali ottici in un'unica uscita o distribuire un segnale ottico in ingresso a più uscite indipendenti. In altre parole, lo splitter in una PON può essere utilizzato funzionalmente in entrambe le direzioni, per distribuire i segnali in fibra ottica in downstream dalla centrale per la trasmissione a tutti gli abbonati o per inviare i segnali dagli abbonati in upstream per la fusione dei segnali in fibra ottica e comunicare con la centrale.

Quali sono le differenze tra le reti AON e PON e come scegliere?

In quanto diversi tipi di dorsali in fibra ottica nei sistemi FTTH, sia PON sia AON consentono agli abbonati o alle aziende di accedere alla rete. La sezione seguente introdurrà le differenze tra PON e AON per aiutarti a fare la scelta giusta.

Distribuzione del segnale

La differenza principale tra le reti AON e PON è il modo in cui i segnali ottici vengono distribuiti a ciascun abbonato in un sistema FTTH. In un sistema AON, ciascun abbonato dispone di una catena in fibra ottica dedicata e usufruisce di una larghezza di banda indipendente che non viene condivisa. In un sistema PON, gli utenti condividono parte della catena in fibra. A causa di questa differenza, le reti ottiche attive sono più efficienti delle reti ottiche passive e le reti AON possono anche supportare più utenti.

Costo

Le apparecchiature di alimentazione e i costi di manutenzione rappresentano la maggior parte delle spese operative della rete. AON è una rete alimentata, mentre PON utilizza dispositivi passivi. Pertanto, PON presenta un vantaggio nei costi di manutenzione e alimentazione, e il suo costo è inferiore a quello di AON.

Distanza di copertura e applicazioni

AON può coprire distanze fino a 90 km, mentre PON può generalmente essere implementata solo con una rete in fibra di 20 km. Pertanto, gli utenti PON devono essere più vicini al segnale del trasmettitore nella posizione a terra.

PON è l'unica soluzione applicabile se vi sono altri aspetti da considerare, come la necessità di implementare servizi RF e video, tenendo conto di motivi speciali e aspetti legati al business. Se i servizi nella rete sono tutti basati sul protocollo Internet, allora sono applicabili sia PON sia AON. PON è più adatto quando sono coinvolte lunghe distanze di trasmissione e vi sono difficoltà nel fornire alimentazione o raffreddamento all'infrastruttura in loco. Se si tratta di un utente aziendale o la rete deve essere implementata in più unità abitative, allora una rete AON è più appropriata.

Espansione della rete

Quando è necessaria l'espansione della rete, le reti AON devono installare schede di interfaccia ottica sui nodi tributari per migliorare la direzionalità della luce. Le reti PON, invece, devono solo sostituire lo splitter ottico, e la direzionalità ottica può essere migliorata utilizzando splitter ottici con più diramazioni. Pertanto, in termini di espansione della rete, PON è più conveniente di AON, e anche il costo di espansione è inferiore.

Meccanismo di sicurezza di rete

Per quanto riguarda i meccanismi di sicurezza della rete, PON dispone di un meccanismo di sicurezza della rete più stabile, che fornisce una protezione completa alla rete tramite protezione del singolo nodo e protezione dell'intera rete. La protezione del singolo nodo garantisce che i guasti delle apparecchiature dei nodi nella rete non influiscano sugli altri nodi, e la rete può anche resistere a guasti simultanei di più nodi. La protezione dell'intera rete utilizza l'esatto meccanismo di protezione a doppio piano ottico, fornendo protezione del canale 1+1 e protezione del circuito 1+1, e commutando automaticamente i piani ottici, garantendo così efficacemente la sicurezza della rete.

Reti AON vs PON: quale è migliore per FTTH?

Sia AON che PON sono soluzioni efficaci nella scelta di FTTH. La differenza risiede nei diversi scenari d'uso dei due tipi e nei vantaggi unici per diverse applicazioni. Quando si sceglie una soluzione di rete, è necessario valutare vari fattori, come posizione geografica, requisiti applicativi e costo.

Sebbene AON sia più costosa, offre una connettività di rete più efficiente ed è ideale per applicazioni di rete ad alta larghezza di banda e bassa latenza, come quelle nei settori sanitario, dell'intrattenimento e dell'istruzione. Questi settori hanno una maggiore domanda di accesso a Internet e sono essenziali per soddisfare le esigenze dei clienti e garantire un'eccellente esperienza utente.

Con le sue caratteristiche point-to-multipoint e di larghezza di banda condivisa, PON può fornire un ampio accesso a Internet alle aree urbane e densamente popolate, sfruttando i vantaggi della distribuzione e della trasmissione broadcast dei dati a un'ampia gamma di utenti tramite un singolo splitter ottico passivo, riducendo la necessità e il costo delle risorse in fibra ottica.

Conclusione

Quando devi scegliere tra AON e PON, valuta le tue esigenze specifiche. Entrambi hanno i propri vantaggi o svantaggi e, quando scegli una soluzione FTTH, devi considerare i cambiamenti legati all'unicità dell'implementazione. QSFPTEK può offrirti un servizio di consulenza gratuito per soluzioni di rete e i nostri ingegneri possono personalizzare per te una soluzione di rete PON di alta qualità. Se hai domande su PON o AON, non esitare a contattarci.