Сравнение технологий FTTH: сети AON и PON, в чем разница?

Fiber-to-the-home (FTTH) — это сетевая система, в которой оптоволоконные кабели прокладываются непосредственно от центрального узла к отдельным жилым помещениям, таким как дома и квартиры. В развёртывании FTTH достигнут значительный прогресс, благодаря чему абоненты могут получать широкополосный доступ в Интернет по оптоволокну вместо медного кабеля. Существует два основных подхода к развёртыванию высокоскоростной сети FTTH: активные оптические сети (AON) и пассивные оптические сети (PON). В чём же разница между AON и PON и как сделать обоснованный выбор?

Что такое активные оптические сети (AON)?

AON (активная оптическая сеть) использует архитектуру «точка — точка», при которой у каждого абонента есть выделенная оптоволоконная линия, заканчивающаяся в оптическом концентраторе. Сети AON используют активное коммутационное оборудование, такое как маршрутизаторы или коммутаторы агрегации, для управления и распределения сигналов и обеспечения их точной доставки отдельным абонентам. Благодаря возможностям коммутационного оборудования входные и выходные сигналы можно точно направлять к месту назначения. Благодаря использованию технологии Ethernet сети AON имеют преимущество в виде совместимости между различными поставщиками. Пользователи могут выбрать оборудование с подходящей скоростью передачи данных в соответствии со своими потребностями и расширять сеть по мере роста спроса без её перенастройки. Однако для сетей AON требуется как минимум один коммутатор агрегации на каждого пользователя.

В активных оптических сетях, усилители, транспондеры и модуляторы являются важными устройствами, играющими ключевую роль в реализации более сложных схем связи.

Усилители

Усилители повышают мощность оптических сигналов при передаче по оптоволоконному кабелю. Обычно усилители подразделяются на два типа: аналоговые и цифровые. Ключевое различие заключается в том, что первый тип является более экономичным решением и используется в различных условиях, включая крупные здания, такие как центры обработки данных и больницы. Другой тип, цифровой усилитель, использует лазерные излучатели вместо светодиодных и может обеспечивать расширенные функции для некоторых специализированных применений.

Транспондеры

A транспондер — это преобразователь сигналов оптической линии связи, который преобразует сигнал из одного формата в другой. Например, если вы хотите использовать телефонную линию для передачи телевизионного сигнала, сначала необходимо использовать транспондер для преобразования этого сигнала в телефонный. Это преобразование сигнала обеспечивает бесшовное подключение, позволяя подключить телефонную линию непосредственно к настенной розетке.

Модуляторы

Модулятор отличается от транспондера тем, что изменяет длину волны оптического сигнала, а не форматирует сигнал. Эта функция полезна, например, когда для передачи красного лазерного луча необходимо использовать синее оптическое волокно; в таком случае модуляторы преобразуют красный лазерный луч в синий, чтобы обеспечить совместимость оптического сигнала с оптической средой.

Что такое сеть PON?

В отличие от ранее упомянутой архитектуры сети AON, пассивные оптические сети используют архитектуру сети «точка — множество точек», в которой оптические сигналы разделяются и собираются с помощью пассивных оптических разветвителей. Оптоволоконные разветвители используются для подключения нескольких абонентов в сети PON к одному оптоволокну, чтобы предоставлять им различные услуги без необходимости прокладывать отдельные оптоволоконные линии между узлами и конечными пользователями. Коммутирующее оборудование в сети PON является пассивным и не требует электропитания; на отдельных участках сети оптоволоконные линии используются совместно, а активное оборудование применяется только на стороне источника и на стороне приема сигналов.

В сети PON следующие важные продукты и устройства вместе формируют ключевые узлы архитектуры PON, обеспечивая эффективную оптическую связь и делая эту архитектуру универсальным и эффективным решением для предоставления услуг широкополосного доступа.

Прочтите эту статью, чтобы узнать больше: Руководство по пассивным оптическим сетям

OLT

OLT (Optical Line Terminal) отвечает за отправку и приём оптических сигналов со стороны абонента и является центральным устройством PON, которое также может управлять всей сетью PON и обычно располагается в центральном офисе и центре обработки данных поставщика услуг. Некоторые устройства OLT также могут предоставлять веб-интерфейс WebUI для визуализации сети и управления сетью в режиме реального времени; администраторы могут в любое время просматривать основные данные сети, аварийные сигналы и отчёты через веб-представление WEB, находясь на месте или осуществляя удалённое управление.

ONU или ONT 

ONT (Optical Network Unit) или ONU (Optical Network Terminal) устанавливается на стороне клиента, например в жилом или коммерческом помещении, и отвечает за прием оптических сигналов от OLT и их преобразование в электрические сигналы для использования оконечным оборудованием.ONT может использоваться в качестве домашнего шлюза для предоставления высококачественной телефонной связи, телевидения высокой четкости и интернет-услуг, а также других услуг. При использовании совместно с OLT устройства ONT/ONU могут применяться в сетях FTTH (fiber-to-the-home) и для передачи мультсервисного трафика, обеспечивая эффективные решения GPON.

Трансивер PON

Трансиверы PON можно использовать в оборудовании OLT и ONU для передачи и приема оптических сигналов между ними. Расширяя оптические модули PON, операторы сетей могут легко наращивать емкость сети.

PLC-сплиттеры

PLC-сплиттер может объединять оптические сигналы в один выходной сигнал или распределять входящий оптический сигнал на несколько независимых выходов. Иными словами, сплиттер в PON функционально может использоваться в обоих направлениях: для распределения оптических сигналов в нисходящем направлении от центрального офиса с целью их трансляции всем абонентам или для отправки сигналов от абонентов в восходящем направлении с целью объединения оптических сигналов и связи с центральным офисом.

В чем различия между сетями AON и PON и как выбрать подходящую?

Будучи различными типами оптических магистральных сетей в системах FTTH, PON и AON позволяют абонентам или предприятиям подключаться к сети. В следующем разделе будут представлены различия между PON и AON, чтобы помочь вам сделать правильный выбор.

Распределение сигнала

Основное различие между сетями AON и PON заключается в способе распределения оптических сигналов между отдельными абонентами в системе FTTH. В системе AON каждый абонент имеет выделенную оптоволоконную цепь и пользуется независимой полосой пропускания, которая не разделяется с другими. В системе PON пользователи совместно используют часть оптоволоконной цепи. Благодаря этому различию активные оптические сети эффективнее пассивных оптических сетей, а сети AON также могут поддерживать больше пользователей.

Стоимость

Оборудование электропитания и расходы на техническое обслуживание составляют большую часть эксплуатационных расходов сети. AON — это сеть с активным питанием, тогда как PON использует пассивные устройства. Поэтому PON имеет преимущество с точки зрения затрат на техническое обслуживание и электропитание, а его стоимость ниже, чем у AON.

Дальность покрытия и области применения

AON может охватывать расстояния до 90 км, тогда как PON обычно можно развернуть только в волоконно-оптической сети протяженностью 20 км. Поэтому пользователи PON должны находиться ближе к передатчику сигнала в наземной точке расположения.

PON является единственным применимым решением, если необходимо учитывать другие аспекты, например потребность в развертывании радиочастотных и видеосервисов, принимая во внимание особые причины и бизнес-аспекты. Если все сервисы в сети основаны на Internet Protocol, применимы как PON, так и AON. PON больше подходит при больших расстояниях передачи, а также при сложностях с обеспечением питания или охлаждения инфраструктуры на объекте. Если речь идет о корпоративном пользователе или сеть необходимо развернуть для нескольких многоквартирных домов, сеть AON является более подходящим вариантом.

Расширение сети

При необходимости расширения сети в сетях AON требуется устанавливать платы оптических интерфейсов на узлах ответвлений для усиления направленности света. В сетях PON, с другой стороны, необходимо лишь заменить оптический разветвитель, а направленность оптического сигнала можно улучшить, используя разветвители с большим количеством ответвлений. Поэтому с точки зрения расширения сети PON удобнее, чем AON, а стоимость расширения также ниже.

Механизм сетевой безопасности

Что касается механизмов сетевой безопасности, PON обладает более стабильным механизмом сетевой безопасности, который обеспечивает всестороннюю защиту сети посредством защиты отдельных узлов и защиты всей сети. Защита отдельных узлов гарантирует, что отказы оборудования узлов в сети не повлияют на другие узлы, а сеть также сможет выдерживать одновременные отказы нескольких узлов. Защита всей сети использует точный механизм защиты с двумя оптическими плоскостями, обеспечивая защиту каналов 1+1 и защиту цепей 1+1, а также автоматически переключая оптические плоскости, что эффективно гарантирует безопасность сети.

Сети AON и PON: что лучше для FTTH?

И AON, и PON являются эффективными решениями при выборе FTTH. Разница заключается в различных сценариях использования этих двух технологий и их уникальных преимуществах для разных применений. При выборе сетевого решения необходимо оценить различные факторы, такие как географическое положение, требования приложения и стоимость.

Хотя AON обходится дороже, он обеспечивает более эффективное сетевое подключение и отлично подходит для сетевых приложений с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, например в сфере здравоохранения, развлечений и образования. В этих отраслях выше потребность в доступе к Интернету, а такие возможности необходимы для удовлетворения потребностей клиентов и обеспечения отличного пользовательского опыта.

Благодаря характеристикам «точка — много точек» и общей пропускной способности PON может обеспечивать широкополосный доступ в Интернет в городских районах и густонаселённых местностях. Это достигается за счёт распределения и широковещательной передачи данных широкому кругу пользователей через один пассивный оптический разветвитель, что снижает потребность в оптических волоконных ресурсах и связанные с ними затраты.

Заключение

Если вам необходимо выбрать между AON и PON, оцените свои конкретные потребности. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и при выборе решения FTTH необходимо учитывать изменения, связанные с особенностями развертывания.QSFPTEK может предоставить вам бесплатную консультацию по сетевым решениям, а наши инженеры могут разработать для вас высококачественное сетевое решение PON. Если у вас есть вопросы о PON или AON, не стесняйтесь обращаться к нам.