14.6. Zugangstechnologien auf optischen Kommunikationsleitungen

14.6.1. FTTx Group Technologies

FTTx-Technologiegruppe (Fiber To The x - Glasfaser bis ...)Entwickelt für den Einsatz mit ADSL- und VDSL-Technologien und ermöglicht eine effizientere Nutzung der Bandbreite dieser Technologien durch Reduzierung der Länge der Kupferkabel-Kommunikationsleitungen. Für die Implementierung von FTTx gibt es mehrere Möglichkeiten, die wichtigsten sind:

FTTH – Fiber To The Home (Glasfaser in die Wohnung bringen);

FTTB – Fiber To The Building (Glasfaser ins Gebäude bringen).

Optionen, die FTTH und FTTB mit geringfügigen Änderungen im Wesentlichen duplizieren:

FTTN (Fiber to the Node) – Glasfaser zum Netzwerkknoten;

FTTO – Fiber To The Office (Glasfaser ins Büro bringen);

FTTC – Fiber To The Curb (Glasfaser bis zum Kabelschrank bringen);

FTTCab – Fiber To The Cabinet (ähnlich FTTC);

FTTR – Fiber To The Remote (Bringen der Glasfaser zu einem entfernten Modul, Hub);

FTTOpt – Fiber To The Optimum (die Faser an den optimalen Punkt bringen);

FTTP – Fiber To The Premises (Übertragung von Glasfaser bis zum Präsenzpunkt des Kunden).

Separat ist das Konzept zu beachten

FITB (Fiber In The Building) – Organisation eines Verteilungsnetzes innerhalb eines Gebäudes.

Die oben genannten Technologien unterscheiden sich hauptsächlich darin, wie nah das optische Kabel am Benutzerterminal ist (Abb. 14.29).

Abbildung 14.29 – Optische FTTx-Zugangstechnologien

Derzeit wächst das Interesse am Einsatz optischer Zugangsnetze mit Verkabelung bis zum Gebäude (FTTB) sowie direkt zum Teilnehmer (FTTH). In größerem Maße erklärt sich diese Situation durch den stetig steigenden Bedarf an Kommunikationskanalbandbreite, da die Entwicklung „schwerer“ Internetanwendungen, darunter Online-Videos, Online-Spiele und andere Dienste, mittlerweile boomt.

Gleichzeitig haben das geplante Leistungsangebot und die dafür benötigte Bandbreite einen direkten Einfluss auf die Wahl der FTTx-Technologie. Je höher also die Zugangsgeschwindigkeit und je größer das dem Teilnehmer bereitgestellte Leistungsspektrum ist, desto näher sollte sich die Glasfaser dem Teilnehmerendgerät nähern, d.h. Sie müssen FTTH-Technologien verwenden. In Fällen, in denen der Erhalt der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur und -ausrüstung Priorität hat, ist FTTB die optimale Wahl.

Wenn wir über die heutigen Realitäten sprechen, ist die FTTB-Architektur in Neubauten und bei großen Telekommunikationsbetreibern vorherrschend, während FTTH im Neubau von Flachbauten (z. B. in Ferienhaussiedlungen in der Nähe von Großstädten) gefragt ist.

Betrachten wir die Merkmale der Implementierung und Anwendung der gängigsten Technologien.

FTTN-Technologie Es wird hauptsächlich als kostengünstige und schnell zu implementierende Lösung dort eingesetzt, wo eine Verteilungsinfrastruktur aus „Kupfer“ vorhanden ist und die Installation von Optiken unrentabel ist. Jeder kennt die mit dieser Lösung verbundenen Schwierigkeiten: die geringe Qualität der bereitgestellten Dienste, aufgrund der spezifischen Probleme der im Abwasserkanal verlegten Kupferkabel, eine erhebliche Einschränkung der Geschwindigkeit und Anzahl der Verbindungen in einem Kabel.

FTTC-Technologie ist eine verbesserte Version von FTTN, die einige seiner Nachteile nicht aufweist. Die FTTC-Architektur ist in erster Linie für Betreiber gedacht, die bereits xDSL- oder PON-Technologien nutzen, sowie für Kabelfernsehbetreiber. Die Implementierung der FTTC-Architektur wird es ihnen ermöglichen, die Anzahl der bedienten Benutzer sowie die jedem einzelnen Benutzer zugewiesene Bandbreite zu geringeren Kosten zu erhöhen. In Russland wird diese Verbindungsart häufig von kleinen Ethernet-Netzwerkbetreibern genutzt. Dies ist auf die geringeren Kosten von Kupferlösungen und die Tatsache zurückzuführen, dass für die Installation von optischen Kabeln hochqualifizierte Fachkräfte erforderlich sind.

FTTB-Technologiegeht davon aus Glasfaser ins Gebäude zu bringen, und hat sich am weitesten verbreitet, da dies beim Aufbau von FTTx-Netzwerken auf Ethernet-Basis oft das einzig technisch mögliche Netzwerkaufbauschema ist. Darüber hinaus ist der Unterschied zwischen den Optionen FTTC und FTTB in der Kostenstruktur für den Aufbau eines Ethernet-Netzwerks relativ gering. Außerdem sollten wir nicht vergessen, dass die Betriebskosten für den Betrieb eines FTTB-Netzwerks niedriger und der Durchsatz höher ist.

Beim Netzwerkeinsatz in Mehrfamilienhäusern und Geschäftszentren empfiehlt sich der Einsatz der FTTB-Technologie. Russische Telekommunikationsbetreiber implementieren FTTB-Netze derzeit nur in Großstädten, planen jedoch, diese Technologie in Zukunft überall einzusetzen. Bei FTTB ist es nicht nötig, teure optische Kabel mit vielen Fasern zu verlegen, wie bei FTTH.

Bei FTTB wird Glasfaser ins Haus gebracht, meist im Keller oder auf dem Dachboden, und an eine ONU (Optical Network Unit) angeschlossen. Auf der Seite des Telekommunikationsbetreibers ist ein optisches Leitungsterminal OLT (Optical Line Terminal) installiert. Das OLT ist das primäre Gerät und bestimmt die Parameter des Verkehrsaustauschs (z. B. Zeitintervalle für Signalempfang/-übertragung) mit ONU-Teilnehmergeräten (oder ONT im Fall von FTTH). Die weitere Verteilung des Netzwerks im ganzen Haus erfolgt über „Twisted Pair“ (Abb. 14.30).

FTTH-Technologie ist unter allen FTTx-Zugangsarten der teuerste, aber zugleich auch der vielversprechendste. Bei FTTH geht es darum, Glasfaserkabel in die Wohnung oder das Privathaus des Nutzers zu bringen. In diesem Fall wird die Glasfaser ins Haus gebracht, meist im Keller oder Dachboden (was wirtschaftlicher ist) und an ein ONU-Gerät (Optical Network Unit) angeschlossen. Auf der Seite des Telekommunikationsbetreibers ist ein optisches Leitungsterminal OLT (Optical Line Terminal) installiert. Das OLT ist das primäre Gerät und bestimmt die Parameter des Verkehrsaustauschs (z. B. Zeitintervalle für Signalempfang/-übertragung) mit ONU-Teilnehmergeräten (oder ONT im Fall von FTTH). Die weitere Verteilung des Netzwerks im ganzen Haus erfolgt über „Twisted Pair“ (Abb. 14.31).

Auf den ersten Blick ist der Aufbau eines FTTH-Netzwerks ein sehr arbeitsintensiver und teurer Prozess, aber die Erfahrung zeigt, dass die Hauptkosten beim Aufbau eines FTTH-Netzwerks auf die Bauarbeiten und die Kosten selbst zurückzuführen sind Glasfaserkabel macht einen relativ kleinen Teil aus. Dies bedeutet, dass bei erforderlichen Bauarbeiten die Menge der verlegten Glasfaserkabel keine große Rolle mehr spielt.

Während der Lebenszyklus eines FTTH-Netzwerks und seiner elektronischen Komponenten mehrere Jahre beträgt, haben Glasfaserkabel und optische Verteilungsnetzwerke darüber hinaus eine längere Lebensdauer (mindestens 30 Jahre).

Die eingesetzten FTTH-Netzwerkarchitekturen können in drei Hauptkategorien unterteilt werden:

- „Ring“ von Ethernet-Switches.

- „Star“ der Ethernet-Switches.

- „Baum“ unter Verwendung passiver optischer PON-Netzwerktechnologien.

Viele Unternehmen begannen nach und nach, die FTTx-Technologie als Haupttechnologie für die Bereitstellung von Diensten im Bereich des Internetzugangs zu nutzen. Mittlerweile ist es nicht mehr so ​​schwierig und teuer wie noch vor ein paar Jahren. Deshalb wird das entsprechende Produkt aktiv am Markt beworben.

Was ist das?

Der Einsatz der FTTx-Technologie beinhaltet den Einsatz von Glasfaserlösungen zum Aufbau von Breitbandnetzen. Es lohnt sich zu beschreiben, was mit diesem neuen Konzept gemeint ist.

FTTx ist ein Begriff, der einen allgemeinen Ansatz für den Aufbau eines Kabelnetzes beschreibt, bei dem Optiken einen bestimmten, mit „x“ bezeichneten Ort erreichen und dann direkt zu den Teilnehmern verlegt werden Kupferkabel. Es ist durchaus möglich, die Optik direkt zum Teilnehmergerät zu führen. Im Großen und Ganzen betrifft der Einsatz der FTTx-Technologie nur die physikalische Schicht. Allerdings verbirgt sich hinter diesem Konzept auch eine Vielzahl von Kanalebenen. Der Breitbandzugang ermöglicht die Bereitstellung einer Vielzahl neuer Dienste.

Interesse an solchen Netzwerken

Der Haupttreiber des FTTx-Marktes ist derzeit die enorme Nachfrage nach Breitband Anschluss, und es ist sehr schwierig, dies bereitzustellen, wenn Sie nur ADSL verwenden. Optische Lösungen werden zunehmend in Großstädten eingesetzt, und es gibt einen klaren Trend zur Fusion kleinerer Betreiber mit größeren, die auf Bundesebene tätig sind. FTTx-Technologien werden sehr aktiv in Dörfern eingesetzt, in denen die Infrastruktur ursprünglich auf der Grundlage eines optischen Weges aufgebaut wurde.

Marktaussichten

Entwicklung des FTTx-Marktes auf Russisches Territorium hängt nicht nur von der Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Inhalten ab, sondern auch von der Anzahl großer Bauprojekte, sowie zunehmender Wettbewerb zwischen Breitbanddienstanbietern. Dank dynamischer Konstruktion Apartmentgebäude Der Aufbau von FTTx-Netzen wird sehr schnell und wirtschaftlich vertretbar, und der Wettbewerb führt dazu, dass die Kosten für den Internetzugang immer niedriger werden. Vor einigen Jahren richtete sich die Aufmerksamkeit der Betreiber auf den Unternehmensverbraucher, und jetzt werden zunehmend normale Abonnenten in Betracht gezogen.

Konstruktionsmerkmal

Bis vor Kurzem wurden FTTx-Technologien von Betreibern genutzt, die nicht über eine eigene Legacy-Infrastruktur verfügten, das heißt, sie bestanden aus Kupfer, was auf die gestiegenen Kosten für die Bildung von Strukturen aus Glasfaser zurückzuführen war. Allerdings ist in den letzten Jahren das Interesse an neuen Netzwerken gestiegen. Gründe dafür sind unter anderem die Ausweitung des Leistungsspektrums, der Ausbau passiver optischer Netze (PON) und die Verbreitung von Metro Ethernet, die Senkung der Kosten für Glasfaserprodukte sowie der Erfolg einiger Betreiber in der Branche Bereich des Aufbaus solcher Netzwerke.

Neue Inhaltstypen

Die FTTx-Konnektivität erfreut sich immer größerer Beliebtheit, da sich die heutigen Benutzer zunehmend für neue Arten von Inhalten mit hochwertigen Videos und Grafiken interessieren. Der Hauptauslöser für die Einführung von Glasfasersystemen war das wachsende Interesse an Videodiensten. Durch die Schwerpunktverlagerung von der Gruppenverbreitung zur Einzelverbreitung steigt der Bedarf der Abonnenten an dedizierten Daten, der bald bis zu 100 Megabit pro Sekunde pro Haushalt betragen wird.

Der Verkauf von hochauflösenden LCD-Fernsehern schreitet immer schneller voran, was darauf hindeutet, dass die Kunden einen Bedarf an Fernsehübertragungen haben beste Qualität als das, was angeboten werden kann, erscheint vielen Experten als die logischste Weiterentwicklung von Veranstaltungen. Das heißt, nur so kann der Nutzer Sendungen, Filme sowie den Zeitpunkt der Betrachtung auswählen. Deshalb geht man davon aus, dass dies bei der Massenanbindung mittels FTTx-xPON-Technologien nicht mehr eine Frage der nächsten fünf, sondern nur noch einiger Jahre sein wird. Jeder Internetprovider ist sich derzeit darüber im Klaren, dass Investitionen in die Optik Investitionen für mehrere Jahrzehnte im Voraus darstellen, deren Gewinn die Kosten um ein Vielfaches übersteigen wird. Genau dies erklärt den aktiven Kauf optischer Leitungen sowie eine Reihe von Pilotprojekten, darunter die Verlegung von Optiken direkt an Teilnehmergeräten.

Was sind die Risiken?

In den kommenden Jahren wird das Internet mit FTTx-Technologie nicht die einzige Option sein, die die Bereitstellung von Breitbandzugangsdiensten gewährleisten kann, aber die Glasfaserinfrastruktur verfügt über ein ausreichend hohes Potenzial, sodass Sie sich auf die Rendite aller Investitionen verlassen können. Derzeit ist die Modernisierung von Backbone-Netzwerken stark in Bewegung, und der Markt für FTTx-Technologie befindet sich noch in der Studien-, Design- und Testphase. Allerdings zeigen Betreiber mittlerweile Interesse an Wellenlängenmultiplexelementen sowie passiven optischen Splittern. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Umsatz mit optischen Cross-Connects mit hoher Kapazität, die auch in FTTx-Lösungen eingesetzt werden, steigen wird.

Arten von Architektur

Die FTTx-Technologie (Rostelecom) umfasst mehrere Arten von Architekturen:

FTTN (Fiber to the Node) – Glasfaser erreicht den Netzwerkknoten;

FTTC (Fiber to the Curb) – Glasfaser erreicht einen Mikrobezirk, Block oder mehrere Häuser;

FTTB (Fiber to the Building) – Glasfaser erreicht das Gebäude;

FTTH (Fiber to the Home) – Glasfaser erreicht das Haus.

Der Hauptunterschied besteht in der Nähe zum Benutzerterminal. Die ersten Lösungen waren FTTN und FTTC. Die erste Lösung wird heute ausschließlich als schnell zu implementierende und kostengünstige Lösung dort eingesetzt, wo eine Kupferverteilungsinfrastruktur vorhanden ist und die Verlegung von Optiken einfach unrentabel ist. Die mit einer solchen Lösung verbundenen Schwierigkeiten sind jedem bekannt: die geringe Qualität der bereitgestellten Dienste, verbunden mit den spezifischen Problemen der im Abwasserkanal verlegten Kupferkabel, eine erhebliche Einschränkung der Geschwindigkeit und der Anzahl der Verbindungen in einem Kabel. FTTC ist eine verbesserte Art von FTTN ohne dessen Nachteile. Bei FTTC werden Kupferkabel nur innerhalb von Gebäuden verlegt, was bedeutet, dass sie keinen zerstörerischen Faktoren unterliegen und auch nicht ausgesetzt sind Fern Auch die Qualität der verwendeten Kupferkerne ist wichtig. Deshalb ist es möglich, in Gebieten ohne Glasfaser höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Dieses Angebot gilt bei Verbindung über Technologie FTTx PON. Diese Architektur richtet sich an Betreiber, die die xDSL-Technologie bereits aktiv nutzen, sowie an Kabelfernsehbetreiber. Dank der Umsetzung ähnliche Architektur Sie werden nicht nur in der Lage sein, die Kosten zu senken, sondern auch die Anzahl der verbundenen Benutzer sowie die jedem einzelnen Benutzer zugewiesene Bandbreite zu erhöhen. Diese Art der Verbindung wird in Russland am häufigsten von Betreibern kleiner Ethernet-Netzwerke verwendet, was auf die geringen Kosten von Kupferlösungen sowie auf den Bedarf an hochqualifizierten Auftragnehmern für die Installation optischer Kabel zurückzuführen ist.

Faktoren

Probleme bei der Platzierung von Geräten, die die optische Komponente der Kommunikationsleitung mit FTTx-xPON-Technologien abschließen, hängen aus mehreren Gründen ab:

Verfügbarkeit oder Fehlen einer alternativen Infrastruktur;

Möglichkeit, aktive Geräte im Haus zu platzieren;

Anzahl angeschlossener Teilnehmer;

Experten sagen, dass es eine ganz bestimmte Klassifizierung von FTTx-Endgeräten gibt, die genau an den Punkt „x“ gebunden ist. Der Umfang der angebotenen Dienste hängt von der Art und Anzahl der im Endgerät verwendeten Schnittstellen sowie dem Mechanismus zur Verwaltung des Datenverkehrs ab. Wenn Sie die bestehende Infrastruktur erhalten müssen, sollten Sie sich auf FTTC/FTTB-Systeme konzentrieren, die über eine optische Uplink-Schnittstelle verfügen. Solche Systeme eignen sich für den Einsatz in großen Unternehmen, Wohnkomplexen und Geschäftszentren, in denen bereits eine Kupferinfrastruktur vorhanden ist.

Schlussfolgerungen

Die Organisation von Netzwerken mithilfe der FTTx-Technologie ist aus wirtschaftlicher Sicht am sinnvollsten, wenn es zu einer erheblichen Konzentration zahlender Kunden oder bei Neubauten kommt, wenn noch Fragen zur Organisation der Kabelverlegung geklärt werden. Es ist wünschenswert, das Netzwerk so zu planen, dass der Punkt „x“ möglichst nahe am Client, also dem Teilnehmer, liegt. Beim Bau neuer Bereiche ist es am besten, diese direkt in das Gebäude zu bringen. Dies ist sowohl in der Anfangsphase als auch in der Zukunft praktisch. Dieses Angebot gilt bei Verbindung über FTTx xpon-Technologien.

Netzwerktechnologie FTTX, PON

Die wichtigsten Technologien für den breitbandigen Breitbandzugang sind heute DSL (über Telefon-Kupferpaare), CATV (Kabelfernsehnetze) und Ethernet (Glasfaser-Heimzugangsnetze FTTN (Fiber to the Node)).

Derzeit sind DSL-Netze am weitesten verbreitet, allerdings ist der Anteil der DSL-Verbreitung seit 2007 aufgrund der Entwicklung technologisch fortschrittlicherer und schnellerer Zugangsmethoden rückläufig. Es ist wahrscheinlich, dass es noch DSL gibt lange Jahre wird eine der Hauptmethoden der Informationsübertragung sein, zumal die Fähigkeiten neuer VDSL-Technologien, die Geschwindigkeiten von 50/100 Mbit/s unterstützen, es ermöglichen, nicht nur einen Hochgeschwindigkeits-Internetzugang, sondern auch VOIP und IPTV zu geringen Kosten zu organisieren im Vergleich zu optischen und drahtlosen Technologien.

Ist die Kapazität der Kupferkanäle nahezu erschöpft, ist man auf das optische Übertragungsmedium angewiesen. Es wird erwartet, dass bis zum Jahr 2010 jede Wohnung einen symmetrischen Zugang mit einer Geschwindigkeit von 100 Mbit/s benötigt – doppelt so viel maximale Geschwindigkeit VDSL-Downstream. Unter Berücksichtigung dieser Bedürfnisse besteht die Lösung dieser Probleme in der Verwendung optischer FTTN-Leitungen, die zu den Häusern der Kunden verlegt werden. Die Signalübertragung über optische Leitungen bietet im Vergleich zu Kupferkabeln eine höhere Geschwindigkeit. Solche Leitungen ermöglichen Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s für jeden Kunden. Darüber hinaus können Sie mit VDSL mit einer Geschwindigkeit von 50 Mbit/s über eine Entfernung von bis zu 400 m arbeiten. Derzeit gibt es in Europa bereits 2 Millionen Abonnenten, die Glasfaser nutzen FTTH-Zugang(Glasfaser bis ins Haus). Analysten gehen davon aus, dass sich das Wachstum dieser Nutzer bis 2010 mehr als verdoppeln wird.

Die Verbindung über ein Glasfaserkabel mit einem FTTN-Knoten (Fiber to the Node) ist ein Schritt zur Anbindung einer Wohnung oder eines Hauses über FTTH (Fiber to the Home) oder FTTP (Fiber to the Premise). Bei FTTN geht die Glasfaser zum Kabelsplitter und der Teilnehmerdienst erfolgt über ein Kupfermedium Verschiedene Optionen XDSL. Da sich Kabelverteiler in unmittelbarer Nähe der Teilnehmer befinden, kann eine schnelle Verbindung hergestellt werden.

Es ist wahrscheinlich, dass in naher Zukunft Kupferkabel im Zugangsnetz weichen werden Glasfaser. Vorteilhaft ist die Umsetzung einer solchen Lösung in Form eines PON (Passive Optical Network), da in diesem Fall auf elektronische oder optische aktive Komponenten verzichtet werden kann. FTTH-Netzwerkstrukturen müssen ebenso zuverlässig implementiert werden wie globale Glasfaser-Transportnetze. Die Architektur dieser Lösungen muss redundant sein und über Ringtechnologie verfügen.

Ein Schlüsselelement der FTTH-Infrastruktur ist der WDM-Multiplexer (Wavelength Division Multiplexer), der Daten, Sprache und Video in das Glasfaserkabel überträgt. Um Signale auf eine endliche Anzahl von Teilnehmern zu verteilen, werden optische Splitter eingesetzt. Die Verteilung der vom Vermittlungsknoten zum Kabelverteiler übertragenen Signale erfolgt in Glasfaserverteilerknoten FDH (Fiber Distribution Hub).

Das an die Ausgänge des FDH-Hubs angeschlossene Verteilerkabel ist mit den Eingängen von Splittern verbunden, die zu Geräten führen, die sich in Fluren, Häusern oder Wohnungen befinden. Die derzeit optimalste Lösung ist die Verwendung eines passiven Netzwerks mit Verteilungszugang und zentralen Splittern.

Passive optische Netze sind Zugangsnetze, die Glasfaser als Übertragungsmedium nutzen. Der Begriff „passiv“ beschreibt die Tatsache, dass das Netzwerk keine aktiven elektronischen Geräte enthält, die Strom benötigen, außer natürlich dem Sender des Betreibers und dem Empfänger des Teilnehmers. Solche Netzwerke umfassen die folgenden Hauptkomponenten: OLT (Optical Line Terminal), optisches Netzwerkterminal ONT (Optical Network Terminal), optisches Netzwerkgerät ONU (Optical Network Unit) und SPL-Splitter (Abb. 8.3).

Die Hauptfunktionen von OLT sind die Bildung eines nach unten gerichteten Datenflusses (vom Betreiber zu den Teilnehmern) und die Verarbeitung des Datenverkehrs von den Teilnehmern. Das OLT generiert außerdem zeitgestempelte Nachrichten, die als Referenzen für die ONT-Synchronisierung und Erkennungsfenster für neue ONTs verwendet werden, und verwaltet den Registrierungsprozess.

Netzwerkterminals auf Kundenseite empfangen den Datenstrom vom Splitter und wandeln ihn in ein von der Benutzerschnittstelle definiertes Format wie 10/100 Ethernet, ATM oder T1 um, empfangen Nachrichten mit Referenzzeitstempeln und übertragen die Daten im erlaubten Zeitfenster (wenn Division Multiple Access gemäß TDMA-Zeit verwendet wird).

Typischerweise befinden sich OLTs im Büro eines Telekommunikationsbetreibers, in linearen Strukturen außerhalb des Büros (außerhalb des Werks) oder an einem POP (Point-of-Presence), ONT. werden in der Regel einzelnen Benutzern zugewiesen und ONUs darin installiert Erdgeschosse, manchmal sogar in Verteilerbrunnen, und werden von mehreren Kunden gemeinsam genutzt. Mit Hilfe von Splittern lassen sich nahezu alle topologischen Grundschemata umsetzen: „Ring“, „Baum“, „Stern“ und „Bus“. Lassen Sie uns noch einmal betonen: Ein wichtiger Punkt bei der PON-Technologie ist, dass keine Notwendigkeit besteht, Glasfaserkabel direkt zu den Benutzerarbeitsplätzen zu verlängern. ONU kann über verschiedene Netzwerktechnologien mit Büros verbunden werden, wobei Twisted-Pair- und Koaxialkabel als Übertragungsmedien verwendet werden (Abb. 8.3).

Abbildung 8.3

Kommen wir nun zu einigen Architektonische Besonderheiten passive optische Netzwerke. Sie werden durch die beiden vorherrschenden Technologien definiert, die einen bidirektionalen Breitbandzugang ermöglichen. Die erste basiert auf dem gemeinsamen TDM-Mechanismus (Time Division Multiplexing). In diesem Fall erhält jeder Abonnent den gesamten Betrag

Datenverkehr, und die Auswahl des erforderlichen Pakets erfolgt durch das ONT-Terminal basierend auf den Adressinformationen im Header. Wenn bei der Übertragung des Downstream-Flusses vom OLT zum ONT keine Probleme auftreten, muss bei der Bildung des Upstream-Flusses eine Art Paketsynchronisationsmechanismus verwendet werden, da die optischen Entfernungen vom ONT verschiedener Teilnehmer zum OLT nicht gleich sind . Die Upstream-Generierung erfolgt mithilfe des TDMA-Protokolls (Time Division Multiple Access). Obwohl der der TDM-Architektur inhärente Broadcast-Charakter relativ viel zulässt einfache Geräte Allerdings hat es eine Reihe von Nachteilen. Da Empfänger innerhalb des ONT insbesondere den gesamten Datenverkehr verarbeiten müssen, benötigen sie eine relativ hohe Leistung.

Die zweite Technologie, auf der auch die PON-Architektur basiert. ist WDM (Wavelength Division Multiplexing). Passive optische Terminals demultiplexen den gesamten Lichtfluss und liefern an jeden ONT den nur für ihn bestimmten Datenverkehr auf einer dedizierten Wellenlänge. Die Empfangsausrüstung an beiden Enden des optischen Kanals ist in diesem Fall einfacher. da es nicht die für TDM erforderliche Elektronik enthält. Natürlich ist diese Technologie auch nicht ohne gewisse Nachteile. Beispielsweise erfordert das Hinzufügen eines Teilnehmerknotens eine zusätzliche Laserquelle mit einer anderen Wellenlänge des emittierten Lichts.

Bei der Entwicklung der PON-Technologie bestand die Aufgabe darin, Wege zu finden, um die günstigsten und schnellsten Zugangsnetze mit einem umfassenden Leistungsspektrum zu schaffen, die eine natürliche Fortsetzung der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungstechnologien, insbesondere IP-Verkehr, Video, 10/100, sein könnten Ethernet.

In diesen Netzen ist ATM die am besten geeignete Transporttechnologie, die neben hohen Datenübertragungsraten einen einheitlichen Verkehr (Sprache, Daten und Video) bietet erforderliche Qualität Dienst (QoS). Wenn es um die Bandbreite geht, gibt es zwei Möglichkeiten. Der erste sorgt für symmetrischen Verkehr mit einer Datenübertragungsrate von 155 Mbit/s in beide Richtungen, während der zweite, asymmetrische, die Geschwindigkeit auf 622 Mbit/s im Downstream und 155 Mbit/s im Upstream festlegt. Letztere Option wird auch als Broadband PON (BPON) bezeichnet. Für den Downstream-Verkehr werden Wellenlängen von 1490 nm und 1550 nm verwendet, für den Upstream-Verkehr 1310 nm, außerdem kommt das TDMA-Medienzugriffsverfahren zum Einsatz.

Die tatsächliche Anzahl der von der Technologie unterstützten Splitter und die Kanallänge hängen von den verwendeten Lasern und den Verlusten in der Glasfaser ab. Im ITU-G.983-Standard. spezifiziert sind beispielsweise eine Entfernung von bis zu 20 km und ein 32-Kanal-Splitter.

Um Bandbreitenprobleme und Protokollbeschränkungen anzugehen, wurde Gigabit PON (GPON), eine ITU G.984-Spezifikation, entwickelt. Es bietet 32 ​​Benutzern eine gemeinsame Bandbreite von 2,5 Gbit/s. GPON geht von denselben Downstream- und Upstream-Wellenlängen aus wie BPON. Die Basis-GPON-Variante unterstützt eine maximale Distanz von 20 km mit einem 32-Port-Splitter oder 10 km mit einem 64-Port-Splitter. Der Standard kann für verschiedene Plattformen implementiert werden: ATM, Ethernet und TDM.

Eine Alternative zu BPON-Netzwerken ist Ethernet PON (EPON). definiert durch den IEEE 803.2ah-Standard. EPON verwendet nur zwei Wellenlängen: 1490 nm für Downstream und 1310 nm für Upstream und ist ausschließlich ein IP-Protokoll. Die Technologie bietet eine gemeinsame Bandbreite von 1,25 Gbit/s im IP-Paketzustellungsmodus.

Viele russische Einwohner möchten eine Verbindung herstellen Kabel-Internet oder aktualisieren Sie die bereits bestehende Verbindung. Gleichzeitig stehen unerfahrene Nutzer vor der Notwendigkeit, nicht nur zwischen Dienstanbietern, sondern auch zwischen diesen zu wählen verschiedene Technologien, die mit den obskuren Abkürzungen VDSL, FTTX, XPON usw. bezeichnet werden.

FTTX-Zugangstechnologie: Was ist das?

FTTX (von englisch Fiber to the X oder wörtlich „Fiber to Point X“) ist eine Reihe von Methoden zur Verbindung mit dem Internet über Glasfaserkabel. Die Datenübertragung erfolgt in diesem Fall durch die Umwandlung elektrischer Impulse in Lichtimpulse und umgekehrt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine sehr hohe Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit aus und funktioniert effektiv über große Entfernungen ohne Verlust der Signalqualität. Punkt X kann sich überall befinden, vom lokalen Kommunikationszentrum bis zum Desktop des Benutzers. Glasfaserkabel werden normalerweise mit herkömmlichen Kupferkabeln kombiniert, die über eine spezielle Schnittstelle (RJ45 oder andere) direkt mit einem Computer oder anderem verbunden werden elektronische Geräte. Mehrere Anbieter entwickeln FTTX-Netzwerke in der Russischen Föderation, insbesondere Rostelecom.

Das Internet mithilfe der FTTX-Technologie kann auf folgende Arten verbunden werden:

1. FTTN(Fiber to the Node). Glasfaserkabel werden zu einem lokalen Kommunikationszentrum oder -knoten verlegt, der mehrere Kilometer vom Endbenutzer entfernt liegt. Die weitere Anbindung erfolgt über Kupferkabel mit VDSL-Technologie. Letzteres steht für Very high speed Digital Subscriber Line oder „High-Speed ​​Digital Subscriber Line“. Der Vorgänger von VDSL ist ADSL („Asymmetric Digital Subscriber Line“), das die Nutzung traditioneller Anschlüsse ermöglicht Telefonkabel um auf das Netzwerk zuzugreifen und gleichzeitig zu sprechen. Internet über VDSL ist auf 10-50 Mbit/s begrenzt (je nach Entfernung). Diese Verbindung gilt als „Budget“ und wird hauptsächlich außerhalb von Großstädten genutzt. Derzeit wird die VDSL2-Technologie eingeführt, die Geschwindigkeiten von etwa 100 Mbit pro Sekunde oder sogar mehr ermöglicht. Je kürzer der Abstand (Kabellänge), desto höher die Geschwindigkeit. Allerdings erfordert VDSL2 die Installation teurer, hochwertiger Kupferkabel, weshalb der weit verbreitete Einsatz dieser Technologie kommerziell umstritten ist.

1. FTTC(Faser bis zur Bordsteinkante). Die Verbindung ähnelt FTTN, die Glasfaser wird jedoch näher an die „Grenze“ eines Stadtblocks oder einer Gebäudegruppe zu den Benutzern gebracht. In diesem Fall beträgt die Länge des zusätzlichen Kupferkabels nicht mehr als 300 Meter, was eine Steigerung der Datenübertragungsrate auf 50 oder sogar 100 Mbit pro Sekunde (VDSL2) ermöglicht.
2. FTTB(Fiber to the Building). Glasfaser wird an ein bestimmtes Wohnhaus geliefert, Bürozentrum oder private Gebäude. Anschließend wird das Terminal des Anbieters, das sich meist im Keller oder auf der Techniketage des Gebäudes befindet, per Kupferkabel mit den Computern der Nutzer verbunden. Diese Methode ermöglicht einen Internetzugang mit einer Geschwindigkeit von 100 Mbit pro Sekunde oder mehr. FTTB wird in Großstädten und bei Neubauten eingesetzt.

Internet mit XPON-Technologie

PON steht für Passives optisches Netzwerk. Im Gegensatz zu aktiven optischen Netzwerken werden bei PON keine zusätzlichen elektrischen Geräte (verschiedene Medienkonverter, Router, Switches usw.) außerhalb der Räumlichkeiten verwendet, in denen sich der Endbenutzer befindet. Dadurch sind solche Netze unabhängig von einer ständigen Stromversorgung, was ein Vorteil dieser Technologie ist.

PON FTTH (Fiber to the Home) dient der Glasfaserverbindung zum Internet in ein Privathaus oder eine Wohnung. Über das sogenannte „Backbone“-Kabel können bis zu 128 Teilnehmer angeschlossen werden. „Baum“-Architektur. In jedem Wohngebäude muss ein spezielles Modem (mit oder ohne WLAN-Funktion) installiert werden, das optische Signale umwandelt und Benutzergeräte verbindet. Es gibt verschiedene Arten von „passiven Netzwerken“ (BPON, GPON, EPON usw.), die mit der gebräuchlichen Abkürzung XPON bezeichnet werden.

Die PON-Technologie wird manchmal fälschlicherweise als „direkte Glasfaser“ oder „Personalmietleitung“ bezeichnet. In Wirklichkeit wird der Kabelabzweig nur bis zum Haus oder der Wohnung des Benutzers geführt, wo die Signale umgewandelt werden. Dies ist eine kollektive Verbindung. Echte „gerade Glasfaser“ hat keine Abzweigungen und wird direkt an den Desktop des Benutzers geliefert (Fiber to the Desktop oder FTTD). Diese Verbindung ist sehr teuer und schwierig zu warten. In der Regel wird es nur VIP-Kunden zur Verfügung gestellt, beispielsweise Unternehmensleitern, hochrangigen Regierungsbeamten usw.

Benutzer fragen oft, was der Unterschied zwischen der FTTX-Technologie und „Optik“, also einer Verbindung über XPON, ist. All dies sind Arten von Glasfaserkabelnetzen, die irgendwie miteinander verbunden sind Zusatzausrüstung(Kupferkabel, spezielle Modems, Medienkonverter, Switches usw.). Die XPON-Technologie hat ihre Vor- und Nachteile.

Zu seinen Hauptvorteilen gehören:

• vergleichsweise hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit (mehr als 100 Mbit pro Sekunde). Die tatsächliche Geschwindigkeit hängt natürlich von dem vom einzelnen Nutzer gewählten Anbieter und dem entsprechenden Tarifplan ab;
• die Möglichkeit, nicht nur das Internet, sondern auch Fernsehen, Telefon und andere über ein Kabel zu verbinden Zusatzleistungen;
• Unabhängigkeit von der örtlichen Stromversorgung (wenn Sie über einen aufgeladenen Laptop, ein Smartphone, einen Backup-Akku usw. verfügen);
• relative Billigkeit und Zugänglichkeit für den Massenverbraucher.

Andererseits hat XPON einige Nachteile:

• Zerbrechlichkeit von Glasfaserkabeln im Vergleich zu Kupfer. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Schäden beim Anschluss an eine Wohnung oder ein Haus. Erforderlich richtiges Styling, Installation einer Schutzbox, Bohren zusätzlicher Löcher usw.;
• Es ist notwendig, ein spezielles Modem für die Umwandlung optischer Signale zu kaufen und zu konfigurieren. Eine Reihe von Anbietern bieten solche Geräte zur Miete oder auf Kredit an oder verkaufen sie zu einem ermäßigten Preis, sofern sie ihre Dienste für einen späteren Zeitraum im Voraus bezahlen;
• Bei einem Glasfaserbruch verliert der Nutzer nicht nur den Zugang zum Internet, sondern auch zu Fernsehen, Telefon und allen Diensten, wenn diese über die gleiche Technologie verbunden sind.

Was ist FTTB?

FTTB (Fiber-To-The-Building) wird aus dem Englischen als „Fiber to the Building“ übersetzt und bedeutet die Verwendung von optischen Kabeln statt Kupferkabel. Für den Betrieb von Telefon und Internet mittels ADSL-Technologie werden Kupferleitungen verwendet, sie ermöglichen jedoch nicht die Nutzung von Hochgeschwindigkeitsinternet und weisen zudem eine geringe Störfestigkeit auf – in großer Entfernung von der TK-Anlage ist die Geschwindigkeit von Ihr Internet kann ziemlich niedrig sein.

Ein optisches Kabel bietet den Vorteil, dass Sie eine Verbindung zum Internet, Telefon usw. herstellen können Kabelfernsehen: Die Bandbreite des optischen Kabels hält einer solchen Belastung problemlos stand.

Was bietet die FTTB-Technologie den Abonnenten?

– Zuverlässige Verbindung. Wenn es früher bei der Arbeit im Internet regelmäßig zu Unterbrechungen oder Geschwindigkeitseinbrüchen kam und der technische Dienst Ihnen mit der Begründung nicht weiterhelfen konnte technische Machbarkeit, dann kann es bei einer Internetverbindung von OJSC Rostelecom mit FTTB-Technologie grundsätzlich nicht zu solchen Problemen kommen. Wenn das Kabel nicht beschädigt ist, funktioniert das Internet immer mit der in Ihrem Tarif angegebenen Geschwindigkeit.

- Hoch Geschwindigkeits Internet. Mit der FTTB-Technologie können Sie die Menge der übertragenen Informationen deutlich erhöhen.

– Die Geschwindigkeit der Verbindung zum Internet von OJSC Rostelecom mithilfe der FTTB-Technologie ist nur durch Sie begrenzt Tarifplan und Geschwindigkeit lokales Netzwerk Innerhalb des Gebäudes beträgt die Geschwindigkeit bis zu 100 MB pro Sekunde, was selbst für die anspruchsvollsten Benutzer ausreichen sollte. Darüber hinaus bietet die FTTB-Technologie den Abonnenten einen weiteren Vorteil: Es handelt sich um einen symmetrischen Kanal. Bei der Verwendung von ADSL ist die Geschwindigkeit des ausgehenden Kanals (über den Informationen vom Teilnehmer gesendet werden) viel niedriger als die eingehende Geschwindigkeit, was für Benutzer, die ständig Dateien austauschen oder Videos ins Internet hochladen, von entscheidender Bedeutung sein kann. Ein symmetrischer FTTB-Kanal impliziert die gleiche hohe Geschwindigkeit für ausgehende und eingehende Kanäle. Darüber hinaus können Sie mit einer synchronen Leitung Spiele- und Webserver direkt zu Hause hosten, ohne Hosting-Unternehmen für das Hosten von Informationen auf dem Server bezahlen zu müssen.

– Es ist nicht erforderlich, ein Modem zu kaufen und zu konfigurieren. Wenn Sie von OJSC Rostelecom mithilfe der FTTB-Technologie eine Verbindung zum Internet herstellen, verlegen die Spezialisten des Unternehmens ein Kabel in Ihre Wohnung direkt zu Ihrem Computer. Um im Internet zu arbeiten, müssen Sie es nur an den Netzwerkanschluss Ihres Computers anschließen. Kaufen und anpassen optionale Ausrüstung B. ein Modem, ist nicht erforderlich, wenn Sie zu Hause kein LAN- oder WLAN-Netzwerk organisieren oder zusätzliche Dienste (IPTV) anschließen möchten.

FTTB hat nur einen Nachteil – leider hat nicht jedes Zuhause eine solche Möglichkeit. Darüber hinaus sind Privathaushalte und Flachbauten in der Regel nicht über die FTTB-Technologie an das Internet angeschlossen. Aber es gibt gute Nachrichten: OJSC Rostelecom verspricht die Umsetzung neue Technologie Bereitstellung digitaler Dienste - GPON (Gigabit-fähige passive optische Netzwerke), mit denen Sie in jedem Bereich der Stadt eine Verbindung zum Internet herstellen können, unabhängig von der Art und Anzahl der Stockwerke Ihres Hauses.

Wie verbinde ich mich?

Nachdem der Anbieter eine Ethrrnet-Leitung in Ihre Wohnung gebracht und einen Login und ein Passwort für die PPPoE-Verbindung ausgegeben hat, können Sie sicher mit der Arbeit am Netzwerk beginnen. Dazu müssen Sie dieses Kabel an den LAN-Anschluss Ihres Computers anschließen und mit Ihrem erstellen Betriebssystem. Nach dem Verbindungsaufbau werden Login und Passwort überprüft, alles ist korrekt, das System benachrichtigt Sie über die Internetverbindung.

Wenn Sie das Internet auf mehrere Geräte (Laptop, Smartphone, Smart TV etc.) verteilen möchten, benötigen Sie einen Ethernet-Router, den Sie bei Ihrem Provider oder im Laden erwerben können.
Wichtig! Bitte beachten Sie, dass nicht alle Router alle Anbieterdienste wie IPTV, VOIP usw. unterstützen können. Daher ist es beim Kauf eines Routers immer noch besser, Rücksprache mit dem Anbieter zu halten.