FTTx در واقع مخفف چیست؟

 

 

تایپ کنید	نام کامل	نقطه پایان	آخرین بخش	سناریوی معمولی
FTTH	فیبر به خانه	خانه کاربر	همه-فیبر	کاربران مسکونی
FTTB	فیبر به ساختمان	ساختمان	مس (شبکه/خط تلفن)	ساختمان های تجاری
FTTC	فیبر به حاشیه	کنار جاده (جامعه)	خط کواکسیال (مسی).	جوامع قدیمی
FTTN	فیبر به گره	اتاق تجهیزات محلی	کابل مسی	مناطق روستایی
FTTO	فیبر به دفتر	دفتر	فیبر	خط اختصاصی سازمانی
FTTA	فیبر به آنتن	آنتن	فیبر	ایستگاه های پایه 5G
FTTD	فیبر روی میز	دسکتاپ	فیبر	مراکز داده

 

متغیر "x" بیش از آنچه فکر می کنید اهمیت دارد

 

این چیزی است که در مورد آن "x" کوچک-در حال انجام کارهای سنگین است. آن را عوض کنید و در مورد اقتصاد شبکه کاملاً متفاوت، ویژگی های عملکرد متفاوت، سردردهای نصب متفاوت صحبت می کنید.

FTTH به این معنی است که فیبر مستقیماً وارد اتاق نشیمن یک فرد می شود. هیچ جای مسی در قسمت دسترسی وجود ندارد. شیشه خالص تمام راه. بدیهی است که این استاندارد طلاست، اما استانداردهای طلا به قیمت طلا-پول استاندارد است.

FTTB در اتاق مخابرات ساختمان متوقف می شود. به ویژه در مجتمع های آپارتمانی در سراسر آسیا رایج است. سیم‌کشی داخلی ساختمان-معمولاً Cat5e یا جفت‌های تلفن قدیمی-صدها متر آخر را کنترل می‌کند. برای نیازهای پهنای باند متوسط ​​به خوبی کار می کند، هر چند شما فوراً توسط هر چیزی که در آن دیوارها وجود دارد{6}} پهنای باند محدود می کنید.

FTTC و FTTN بدتر می شوند. فیبر به یک کابینت خیابان یا گره محله ختم می‌شود، سپس مس قدیمی سیگنال‌های مسافت باقی‌مانده را حمل می‌کند. اپراتورهای مخابراتی اینها را به دلایل واضح دوست دارند: استفاده از نیروگاه موجود، به تعویق انداختن هزینه های سرمایه انبوه، همچنان خدمات "فیبر" را برای مشتریانی که تفاوت را نمی دانند، عرضه می کنند. شکاف عملکرد بین FTTC و FTTH واقعی می‌تواند قابل توجه باشد-ما در مورد اختلاف سرعت بالقوه ۱۰ برابری بسته به طول حلقه و شرایط مس صحبت می‌کنیم.

همچنین FTTO برای محیط‌های اداری، سرویس‌دهی FTTA برج‌های سلولی پشتیبان (به‌طور فزاینده‌ای با متراکم‌سازی 5G حیاتی است)، FTTD که فیبر را به میزهای فردی در تنظیمات سازمانی فشار می‌دهد. طبقه بندی همچنان در حال گسترش است.

 

PON: معماری توانمند

 

شبکه‌های نوری غیرفعال تقریباً زیربنای تمام استقرارهای مدرن FTTx هستند. نام "غیرفعال" یک محصول بازاریابی نیست- بلکه یک انتخاب معماری مهم را توصیف می کند. بین دفتر مرکزی OLT (ترمینال خط نوری) و محل مشتری ONT (ترمینال شبکه نوری)، هیچ وسیله الکترونیکی فعالی نخواهید یافت. فقط شیشه، کانکتورها و اسپلیترهای غیرفعال.

 

 

چرا این مهم است؟ قابلیت اطمینان، در درجه اول. تجهیزات فعال در کارخانه خارج از کار می افتد. منابع تغذیه می میرند، بردهای مدار خورده می شوند، فن ها می گیرند. تقسیم کننده های غیرفعال در یک محفظه مقاوم در برابر آب و هوا نشسته اند؟ آنها اساسا شکست نمی خورند. من اسپلیترهای 15- ساله را دیده‌ام که از پایه‌ها کشیده شده‌اند که کاملاً خوب آزمایش شده‌اند.

نسبت های تقسیم کننده چیزهای زیادی در مورد اقتصاد شبکه به شما می گوید. تقسیم 1:32 به این معنی است که یک پورت OLT به 32 مشترک سرویس می دهد. به 1:64 یا 1:128 فشار دهید و هزینه تجهیزات شما برای هر مشترک بیشتر کاهش می یابد، اما پهنای باند موجود را بین کاربران بیشتری تقسیم می کنید. 2.5 گیگابیت بر ثانیه 64 روش مشترک GPON به ازای هر مشترک تقریباً 39 مگابیت بر ثانیه با حداکثر استفاده نظری{13}}برای پهنای باند مسکونی خوب است، اگر همه در ساعات اوج شب به طور همزمان 4K پخش کنند مشکل ساز است.

 

ریاضی جالب می شود:

نسبت تقسیم	از دست دادن درج	مشترکین/پورت	پهنای باند موثر (GPON)
1:8	~ 10.5 دسی بل	8	~ 312 مگابیت بر ثانیه
1:16	~ 14 دسی بل	16	~ 156 مگابیت بر ثانیه
1:32	~ 17.5 دسی بل	32	~78 مگابیت بر ثانیه
1:64	~ 21 دسی بل	64	~ 39 مگابیت بر ثانیه

آن ستون از دست دادن درج همه چیز را محدود می کند. هر مرحله اسپلیتر بودجه نوری را می خورد. شماره ها را اشتباه اجرا کنید و ONT های شما نمی توانند پیوند را حفظ کنند

 

GPON در مقابل EPON: رقابتی که صنعت را شکل داد

 

دو استاندارد در اوایل دهه 2000 ظهور کردند و اساساً جهان را بین آنها حک کردند.

GPON (شبکه نوری غیرفعال گیگابیتی) از ITU{0}}T، تحت کنترل سری استاندارد G.984. 2.488 Gbps downstream، 1.244 Gbps upstream. از قاب بندی GEM (روش کپسوله سازی GPON) استفاده می کند که به صورت بومی ترافیک ATM، Ethernet و TDM را مدیریت می کند. سربار پروتکل بالاتر است اما انعطاف پذیری قابل توجهی است.

EPON (Ethernet PON) از طریق IEEE 802.3ah وارد شد. متقارن 1.25 گیگابیت بر ثانیه در هر دو جهت. قاب اترنت خالص{4}}هیچ چیز دیگری. ساده‌تر، مسلماً ظریف‌تر، پیاده‌سازی قطعاً ارزان‌تر.

الگوهای پذیرش جغرافیایی تقریباً بلافاصله ظهور کردند. اپراتورهای آمریکای شمالی و اروپایی اکثراً GPON را انتخاب کردند. بازارهای آسیایی-ژاپن، کره، چین در ابتدا-به EPON رفتند. دلایل تا حدی فنی و بیشتر سیاسی و اقتصادی بود. اکوسیستم‌های مختلف فروشنده، محیط‌های نظارتی متفاوت، ترجیحات متصدی متفاوت.

وضعیت چین به طرز جالبی متحول شد. China Telecom و China Unicom با استقرار EPON در حدود سال‌های 2008-2009 شروع کردند، سپس با بلوغ فناوری و برابر شدن قیمت‌ها، به شدت به سمت GPON حرکت کردند. تا سال 2015 یا بیشتر، استقرارهای جدید چینی عمدتاً GPON بودند. با این حال، پایه EPON نصب شده بسیار زیاد است.

 

ODN: جایی که برنامه ریزی با واقعیت روبرو می شود

 

شبکه توزیع نوری-زیرساخت غیرفعال اتصال OLT به ONT-نماینده سرمایه‌گذاری دائمی و غیرقابل بازیابی در هر استقرار FTTx است. طراحی ODN را اشتباه بگیرید و چندین دهه با این اشتباهات زندگی می کنید.

 

تصمیم قرار دادن اسپلیتر شایسته بحث خاص خود است. تقسیم متمرکز-همه چیز در CO یا اولین نقطه انتقال-عملیات را ساده می‌کند اما به فیبر بیشتری در فیدر نیاز دارد. تقسیم توزیع‌شده-مراحل آبشاری نزدیک‌تر به مشتریان-استفاده از فیبر را بهینه می‌کند اما نقاط خرابی احتمالی را چند برابر می‌کند و عیب‌یابی را پیچیده می‌کند.

اکثر اپراتورها در جایی در میان فرود می آیند. اول-تقسیم مرحله (1:4 یا 1:8) در کابینه محله، مرحله دوم (1:8) نزدیکتر به محل. نسبت ترکیبی 1:32 یا 1:64 نگرانی های رقیب را به طور قابل قبولی متعادل می کند.

 

بودجه های قدرت و استبداد فیزیک

 

مهندسی لینک نوری جذاب نیست، اما تعیین می کند که آیا شبکه شما واقعاً کار می کند یا خیر.

یک سیستم GPON کلاس B+ تقریباً 28 دسی بل بودجه نوری را فراهم می کند. این مقدار کل هزینه شما برای هر منبع تلفات بین فرستنده OLT و گیرنده ONT است:

 

 

تضعیف فیبر: ~0.35 دسی بل در کیلومتر در 1310/1490 نانومتر

تلفات درج اسپلیتر: 17-21 دسی بل برای 1:32/1:64

تلفات کانکتور: هر کدام ~ 0.3 دسی بل (اگر کثیف یا آسیب دیده باشد بیشتر)

تلفات اتصال: هر کدام ~ 0.1 دسی بل

حاشیه سیستم: حداقل 3 دسی بل توصیه می شود

یک مثال واقعی. 15 کیلومتر کارکرد فیبر، تقسیم‌کننده 1:32، 4 اتصال، 6 اتصال:

(15 × 0.35) + 17.5 + (4 × 0.3) + (6 × 0.1) + 3=5.25 + 17.5 + 1.2 + 0.6 + 3=27.55 دسی بل

این برش آن را نزدیک است. یک کانکتور بد یا از دست دادن خمیدگی غیرمنتظره اضافه کنید و با مشکل مواجه می شوید.

XGS{0}}PON تا حدودی با اپتیک‌های کلاس N2 که بودجه 29 دسی‌بل ارائه می‌کند، وضعیت را بهبود می‌بخشد، اما محدودیت‌های اساسی همچنان باقی هستند. فیزیک مذاکره نمی کند.

 

تخصیص طول موج: به اشتراک گذاری شیشه

 

تک فیبر چندین سرویس را به طور همزمان از طریق تقسیم طول موج حمل می کند. تکالیف استاندارد GPON:

1490 نانومتر: داده های پایین دست

1310 نانومتر: داده های بالادست

1550 نانومتر: پوشش تصویری RF (در جایی که مستقر است)

این ترتیب به اپراتورها اجازه می دهد تلویزیون پخش را در کنار سرویس اینترنت در زیرساخت های یکسان ارائه دهند. پوشش ویدیویی 1550 نانومتری به طور فزاینده‌ای در استقرارهای جدید نادر است-IPTV در طول موج داده‌ها از نظر اقتصادی منطقی‌تر است-اما سیستم‌های قدیمی همچنان ویدیوهای RF را حمل می‌کنند.

سیستم‌های نسل بعدی-املاکی با طول موج اضافی را جذب می‌کنند. XGS-PON از 1577 نانومتر پایین دست برای همزیستی با GPON در همان ODN استفاده می‌کند. از نظر تئوری انتقال تدریجی را فعال می‌کند: مشترکین GPON متصل می‌مانند در حالی که XGS-PON ONT‌ها روی همان فیبر، تقسیم‌کننده‌ها و همه چیز یکسان فعال می‌شوند.

قطعه همزیستی ساده به نظر می رسد، اما به فیلترهای مسدودکننده طول موج- در GPON ONT نیاز دارد تا سیگنال 1577 نانومتری گیرنده آنها را تحت تأثیر قرار ندهد. جزئیات مهم است

 

معماری OLT: مغز دفتر مرکزی

 

 

OLT های مدرن شباهت کمی به تجهیزات اولیه دارند. پلتفرم‌های شاسی کنونی Huawei (سری MA5800)، ZTE (ZXA10 C6xx)، نوکیا (ISAM FX) و سایرین دارای تراکم قابل‌توجهی{4}}صدها پورت PON، چندین لینک بالا 100GE، مسیریابی یکپارچه و مدیریت مشترکین هستند.

یک پیکربندی معمولی با ظرفیت{0}}بالا:

شاسی 16 شیار

دو کارت کنترل اضافی (اجباری برای استقرار حامل)

چند کارت خط PON (هر کدام 16 پورت، GPON/XGS-PON/combo)

100 GE کارت آپلینک متصل به شبکه مترو / هسته

پایش محیطی، تشخیص گاز در حال مرگ، الزامات درجه{0} حامل معمولی

عملکرد PON MAC (کنترل دسترسی رسانه‌ها) بخش‌های سخت را کنترل می‌کند: DBA (تخصیص پهنای باند پویا) داوری بازه‌های زمانی بالادستی در میان صدها ONT بالقوه، پروتکل‌های محدوده‌ای که تضمین می‌کند ارسال‌های انفجاری از ONT‌ها در فواصل مختلف به درستی تراز شده در گیرنده OLT، کلید رمزگذاری ONU و مدیریت رمزگذاری.

الگوریتم های DBA به طور قابل توجهی بین فروشندگان متفاوت است. این مشخصات، انواع خدمات (ثابت، مطمئن، بدون{1}} مطمئن، بهترین-تلاش) را تعریف می‌کند، اما جزئیات پیاده‌سازی را مشخص می‌کند-چه سرعتی سیستم به تغییرات تقاضای ترافیک پاسخ می‌دهد، چگونه پهنای باند به طور عادلانه توزیع می‌شود-که متمایزکننده‌های اختصاصی هستند.

 

واقعیت نصب قطره

 

اسناد مهندسی هرگز به طور کامل آنچه را که نصب FTTH در عمل شامل می شود نشان نمی دهد.

یک نصب واحد مسکونی به این معناست: قرار دادن نزدیکترین نقطه توزیع، مسیریابی فیبر از آنجا به محل (مسیرهای هوایی، مدفون، یا ساختمان)، نفوذ به ساختار در جایی که برای صاحب خانه قابل قبول باشد، کابل کشی داخلی به محل ONT، پایان دادن به هر دو انتها، آزمایش، فعال کردن سرویس.

هر مرحله دارای حالت های شکست است. مجوزها با تاخیر مجرای پر صاحب خانه از حفاری امتناع می کند. مسیر داخلی توسط HVAC یا عناصر ساختاری مسدود شده است. مکان موجود ONT پریز برق ندارد. فیبر در هنگام نصب آسیب دیده است. نتایج آزمون حاشیه ای

تکنسین های ماهر نصب استاندارد را در کمتر از دو ساعت انجام می دهند. نصب های مشکل دار تمام روز را مصرف می کنند. میانگین هزینه‌های نصب بسیار متفاوت است-150instraightforwardMDUenvironmentsto150instraightforwardMDUenvironmentsto1،500+ برای قطرات طولانی روستایی که نیاز به ساخت هوایی جدید دارند.

اقتصاد افت اغلب بیش از هر عامل دیگری دوام پرونده تجاری FTTx را تعیین می کند. اپراتورها به دلایل خوبی روی «هزینه هر گذر» (زیرساخت ساخته شده) در مقابل «هزینه هر مشترک» (زیرساخت فعال شده) وسواس دارند.

 

عیب یابی: پیدا کردن مشکلات در کیلومتر شیشه

 

عیب یابی کارخانه فیبر اساساً با عیب یابی مس متفاوت است. شما نمی توانید مقاومت را اندازه گیری کنید یا اپن و شورت را بررسی کنید. بازتاب سنج های دامنه زمانی نوری (OTDR) ضروری می شوند-آنها پالس های نور را تزریق می کنند و بازده های پراکنده را تجزیه و تحلیل می کنند تا فیبر را نقشه برداری کنند، رویدادها (پیوندها، اتصال دهنده ها، شکستگی ها) را شناسایی کنند و تلفات را در هر نقطه اندازه گیری کنند.

یادگیری خواندن ردپای OTDR چیزی شبیه به هنر است. شما امضاها را تفسیر می کنید: یک سنبله بازتابی نشان دهنده یک اتصال دهنده یا اتصال مکانیکی است، یک مرحله از بین رفتن غیر انعکاسی نشان دهنده اتصال یا خمیدگی همجوشی است، افت ناگهانی به کف نویز به معنای شکستگی است.

سناریوهای رایج شکست:

 

• ماکرو-خم شدن: فیبر خیلی محکم در گوشه ها خم شده یا در مجرای له شده است. اغلب به صورت ضایعه افزایش یافته بدون رویداد بازتابی آشکار ظاهر می شود. راه حل معمولاً بازرسی فیزیکی و تغییر مسیر است.
• آلودگی کانکتور: تک ذره گرد و غبار می تواند تلفات درج را چندین دسی بل افزایش دهد. تمیز کردن فیبر اختیاری نیست-قبل از هر اتصال اجباری است. فناوری‌های باکیفیت، محدوده‌های بازرسی و لوازم نظافت را به صورت مذهبی حمل می‌کنند.
• آسیب جوندگان: به طور قابل توجهی در گیاهان هوایی و برخی از گیاهان مدفون رایج است. سنجاب ها ظاهرا از جویدن کابل های فیبر لذت می برند. الگوهای آسیب در OTDR مانند شکستگی به نظر می رسند، اما بازرسی میدانی علت واقعی را نشان می دهد. کابل های زره ​​پوش کمک می کند. بیشتر.
• خرابی اسپلیتر: نادر اما ناشناخته نیست. ورود آب به بسته‌های اسپلایس بدون{1}}ژل-می‌تواند به پیگتیل‌های شکافنده آسیب برساند. تقسیم‌کننده‌های ناموفق روی چندین مشترک به طور همزمان تأثیر می‌گذارند-یک سرنخ تشخیصی زمانی که چندین ONT در یک مسیر توزیع با هم آفلاین می‌شوند.

 

نظارت بر عملکرد: آنچه شبکه به شما می گوید

 

OLT های مدرن تله متری گسترده ای را جمع آوری می کنند: توان نوری دریافتی از هر ONT، نرخ خطای بیت، تعداد تصحیح FEC، آمار ترافیک. اپراتورهای هوشمند این داده ها را استخراج می کنند.

روند توان نوری اتصالات ضعیف را قبل از از کار افتادن کامل نشان می دهد. خوانش ONT -24 دسی بل که به تدریج به -26 دسی بل در طول شش ماه تضعیف می‌شود، نشان‌دهنده مشکل در توسعه - تخریب اتصال دهنده، آسیب کابل، رشد پوشش گیاهی به دهانه‌های هوایی است. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه مشکلات را قبل از شکست مشترک برطرف می کند.

آمار FEC (تصحیح خطای پیش رو) یک شاخص هشدار اولیه دیگر را ارائه می دهد. افزایش تعداد خطاهای تصحیح شده به این معنی است که پیوند نزدیک به محدودیت های حاشیه خود عمل می کند حتی اگر هیچ خطای اصلاح نشده ای رخ ندهد. این سیستمی است که به شما می گوید سخت تر از آنچه باید کار می کند.

تجزیه و تحلیل ترافیک از برنامه ریزی ظرفیت خبر می دهد. کدام پورت های PON در ساعات اوج مصرف به تراکم نزدیک می شوند؟ کدام ONT ها پهنای باند نامتناسبی مصرف می کنند؟ ارتقاء اسپلیتر بعدی کجا باید انجام شود؟

 

تکامل: 10G، 25G و فراتر از آن

 

افزایش پهنای باند بی وقفه ادامه دارد.

XGS-PON (متقارن 10 گیگابیت در ثانیه) در حال حاضر جریان اصلی است و به طور فعال در سرتاسر جهان در حال گسترش است. همان زیرساخت‌های ODN که اپراتورهای GPON{3}}می‌توانند با تعویض کارت‌های OLT و ONT‌ها بدون دست زدن به کارخانه بیرونی ارتقا دهند.

25G-PON و 50G-PON افزایش بعدی را نشان می‌دهند. IEEE 802.3ca انواع EPON 25/50G را تعریف می کند. ITU{9}}T G.9804 50G-PON را پوشش می‌دهد. اینها احتمالاً در حدود سالهای 2025-2027 به گسترش حجم خواهند رسید.

فراتر از آن، فناوری‌های PON منسجم وجود دارد. PON سنتی از مدولاسیون شدت تشخیص مستقیم-در فرستنده و فوتودیود ساده در گیرنده استفاده می‌کند. سیستم‌های منسجم اطلاعات فاز و پلاریزاسیون را اضافه می‌کنند و حساسیت گیرنده و سرعت‌های بالاتر را ممکن می‌سازند، اما به اپتیک‌های ONT پیچیده‌تر (گران‌تر) نیاز دارند. اینکه آیا PON منسجم از نظر اقتصادی برای خدمات مسکونی در بازار انبوه مقرون به صرفه می شود یا خیر، نامشخص است.

چارچوب F5G (شبکه ثابت نسل پنجم) از ETSI تلاش می‌کند تا قابلیت‌ها و موارد استفاده را تعریف کند: پهنای باند ثابت پیشرفته، اتصال فیبر کامل-، تجربه قابل اطمینان تضمین شده. بازاریابی مطابق با استانداردسازی است. ماده فنی زیر شامل 50G-PON، Wi-Fi 7، ویژگی‌های شبکه قطعی، مدیریت هوشمند ODN است.

 

صنعتی و سازمانی: PON فراتر از مسکونی

 

اینترنت مسکونی باعث استقرار اولیه FTTx شد، اما برنامه‌های کاربردی سازمانی اهمیت فزاینده‌ای دارند.

FTTO (Fiber To The Office) کابل کشی ساختار یافته سنتی را با PON جایگزین می کند. یک فیبر منفرد برای هر میز، تقسیم‌کننده‌های غیرفعال در فضاهای سقف، یک OLT در اتاق مخابرات. طرفداران کاهش کابل‌کشی مسی، جابجایی‌ها/افزودن‌ها/تغییرات ساده، مصرف انرژی کمتر را ذکر می‌کنند. منتقدان اشاره می کنند که سوئیچینگ استاندارد اترنت بالغ است،{3}}به خوبی قابل درک است و به آموزش تخصصی نیاز ندارد. پذیرش کم اما رو به رشد است، به ویژه در ساخت و سازهای جدید که زیرساخت کابل کشی هنوز نصب نشده است.

PON صنعتی محیط های تولیدی را هدف قرار می دهد. ارزش پیشنهادی: مصونیت فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی، اجزای غیرفعال که در شرایط سخت خراب نمی شوند، دسترسی طولانی بدون تکرارکننده. چالش های عملی شامل فقدان تجهیزات استاندارد PON صنعتی و ادغام با سیستم های فناوری عملیاتی موجود است.

5G fronthaul نشان دهنده فرصت عظیم PON است. ایستگاه‌های پایه به بک‌هال با ظرفیت-بالا نیاز دارند. حمل و نقل نوری غیرفعال در مقایسه با فیبرهای اختصاصی یا پیوندهای مایکروویو، مقرون به صرفه است.

---

FTTx یک چیز نیست-بلکه طیفی از معماری‌ها، فناوری‌ها و مبادلات است که با شرایط اقتصادی و جغرافیایی متفاوت سازگار شده است. مخفف ساده به نظر می رسد. واقعیت مستلزم دهه‌ها کار استانداردسازی، میلیاردها دلار سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها و تصمیمات مهندسی بی‌شماری است که تحت محدودیت‌های جهانی{3}}واقعی گرفته شده است. آن "x" کوچک زمین های زیادی را می پوشاند.