Operatora aprīkojuma telpās ritmiski mirgo OLT ierīču indikatoru rindas, savukārt divdesmit kilometru attālumā esošajos vājajos-pašreizējos māju un uzņēmumu kabinetos ierīce, kas integrē optiskās šķiedras pārveidošanu, maršrutēšanu un komutāciju, bezvadu pārklājumu, balss pārraidi un televīzijas signāla sadali, darbojas klusi, sadalot gigabitu joslas platumu katram mājsaimniecības loceklim nepieciešamajos tīkla pakalpojumos.
Inženieris Li, Šeņdžeņas platjoslas operatora tehniskais uzraugs, katru nedēļu apstrādā desmitiem šādu ierīču. Norādot uz baltu taisnstūra ierīci, viņš saka:
"Šodienas optiskais modems ir pilnīgi atšķirīgs no tā, kāds tas bija pirms pieciem gadiem. Iepriekš tas bija tikai vienkārša "optiskā-uz-elektriskā" pārveidošanas kaste. Tagad apskatiet šo vienu-optiskās šķiedras ieeju, kas vienlaikus izvada gigabitu vadu savienojumus, bezvadu Wi{5}}}Fi un viena tālruņa piekļuves problēmas, visas augstas izšķirtspējas televizoru{6}.
01 Tehniskā saplūšana: mūsdienu XPON ONU pamatsastāvs
Optisko šķiedru piekļuves tīklos notiek būtiskas pārmaiņas no vienas{0}}funkcijas uz vairāku-pakalpojumu integrāciju. Fiber-to-home (FTTH) ieviešanas sākuma dienās lietotāji bieži saskārās ar vairākām ierīcēm: optiskajiem modemiem, maršrutētājiem, tālruņa vārtejām un televīzijas signālu pārveidotājiem.
Šīs ierīces ne tikai aizņēma vietu, bet arī palielināja uzstādīšanas sarežģītību un iespējamos atteices punktus. Daudzfunkciju XPON ONU parādīšanās novērš šo sāpju punktu.
XPON ir GPON un EPON kolektīvs termins. GPON, kas balstīts uz ITU-T G.984 standartu sēriju, nodrošina asimetriskas pārraides iespējas 2,5 Gb/s pa straumi un 1,25 Gb/s augšpus, atbalstot sadalīšanas attiecību līdz 1:128 un pārklājuma rādiusu 20 kilometriem.
Šī tehnoloģija nodrošina pietiekamu joslas platuma pamatu daudzfunkcionālajiem ONU, ļaujot tiem vienlaikus nodrošināt dažādus pakalpojumus, piemēram, ātrdarbīgu{0}}internetu, augstas izšķirtspējas video un balss sakarus.
Integrētie ONU, kas aprīkoti ar 4 gigabitu Ethernet pieslēgvietām, 2 tradicionālajām telefona saskarnēm, CATV RF izvadi un WiFi5 bezvadu funkcionalitāti, ir kļuvuši par vēlamo termināļa formu operatoriem, kas reklamē "trīskāršās{3}}atskaņošanas" pakalpojumus.
02 Pilns ierīces specifikāciju pārskats: Daudzfunkciju XPON ONU aparatūras projekts
Lai saprastu, kā darbojas šāda daudzfunkcionāla ierīce, vispirms ir jāizšķir tās aparatūras arhitektūra un interfeisa konfigurācija. Tipisks4GE CATV POTS WiFi5 ONUizmanto augsti integrētu mikroshēmojumu risinājumu, kas kompaktā šasijā iekļauj vairākus funkcionālos moduļus.
Ierīces aizmugurējā panelī parasti ir šādas galvenās saskarnes: viens SC/APC optiskās šķiedras ievades ports, kas izmanto viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas (WDM) tehnoloģiju; četri 10/100/1000M automātiskās-sensorēšanas Ethernet porti; divas RJ11 telefona saskarnes; viens CATV RF izejas ports (F-tipa savienotājs).
No iekšējās arhitektūras viedokļa ierīces kodols ir galvenā vadības mikroshēma, kas ir atbildīga par protokola konvertēšanu, pakešu apstrādi un sistēmas pārvaldību. GPON modulis apstrādā optisko-uz-elektrisko pārveidošanu un protokolu apstrādi, ievērojot ITU-T G.984.x standartus.
Četri Gigabit Ethernet porti ir savienoti, izmantojot slēdža mikroshēmu, kas atbalsta 2. slāņa funkcijas, piemēram, VLAN sadalīšanu, portu izolāciju un satiksmes vadību. Balss modulis nodrošina POTS saskarnes, kas atbalsta SIP vai MGCP protokolus, lai pārveidotu IP balss signālus analogajos telefona signālos.
CATV modulis caur neatkarīgu fotodetektoru uztver televīzijas signālus ar viļņa garumu 1550 nm, kas pēc tam tiek pastiprināti un filtrēti pirms izvadīšanas kā RF signāli. WiFi5 modulis, kura pamatā ir 802.11ac standarts, nodrošina bezvadu pārklājumu 5 GHz frekvenču joslā.
Šie moduļi darbojas saskaņoti, lai panāktu ļoti integrētu vienas{0}}šķiedras ievades un vairāku{1}}pakalpojumu izvades dizainu.
03 Joslas platuma piešķiršanas māksla: inteliģents pārnēsāšanas mehānisms četru veidu pakalpojumiem
Lielākais izaicinājums daudzfunkciju ONU ir tas, kā saprātīgi piešķirt ierobežotu augšupsaites joslas platumu, lai nodrošinātu pakalpojumu kvalitāti dažāda veida trafikam. Šeit tiek izmantota dinamiskās joslas platuma piešķiršanas (DBA) tehnoloģija.
GPON sistēmās pakārtotais virziens izmanto apraides metodi, kur OLT nosūtītos datus saņem visi ONU, bet tos apstrādā tikai ONU, kas atbilst LLID. Augšējā virzienā tiek izmantota daudzkārtēja laika dalīšanas piekļuve (TDMA), un katrs ONU pārraida datus noteiktā laika logā.
Daudzfunkcionālie ONU nodrošina pakalpojumu kvalitāti kritiskai satiksmei, izmantojot satiksmes plūsmas klasifikāciju un prioritāšu marķēšanu. Ierīce parasti iedala trafiku vairākos fiksētos prioritātes līmeņos: balss trafikam ir augstākā prioritāte, kam seko CATV video straumes, tad interneta dati un visbeidzot vadības signalizācija.
Jo īpaši attiecībā uz joslas platuma piešķiršanu, pat tad, ja kopējais augšupsaites joslas platums ir pilnībā izmantots, sistēma balss trafikam rezervē vismaz 64 Kb/s īpašu kanālu, nodrošinot, ka zvanus neietekmē datu lejupielāde. Video trafiks tiek optimizēts, izmantojot multiraides tehnoloģiju un IGMP Snooping, lai izvairītos no tā, ka viena un tā paša satura vairākas kopijas aizņem augšupsaites joslas platumu.
WiFi5 bezvadu modulis kā vadu tīkla paplašinājums arī savā iekšējā plānošanā ievēro prioritāros principus. 802.11ac standarta MU-MIMO tehnoloģija ļauj ONU pārsūtīt datus vairākiem bezvadu klientiem vienlaikus, uzlabojot bezvadu spektra izmantošanu.
04 Lietojumprogrammu scenāriju izpēte: visaptverošs nodrošinājums no mājām līdz maziem un mikrouzņēmumiem
Šādu daudzfunkcionālu ONU dizains ņem vērā plašu pielietojuma scenāriju klāstu, sākot no parastajām mājsaimniecībām līdz maziem uzņēmumiem un veikaliem, kur tie var atrast savu lietderību.
Mājas vidē viena ierīce var apmierināt visas tīkla vajadzības: pēc optiskās šķiedras piekļuves četri Gigabit Ethernet porti var pieslēgties attiecīgi viedtelevizoram, spēļu konsolei, NAS krātuvei un datoram; WiFi5 bezvadu tīkls aptver visu māju, atbalstot vairākus viedtālruņus un planšetdatorus, lai vienlaikus nodrošinātu netraucētu piekļuvi internetam; CATV izeja tiek savienota ar televizora{1}}augšējo pierīci, lai skatītos augstas izšķirtspējas TV kanālus; abas telefona saskarnes var izmantot fiksētajiem tālruņiem un faksa aparātiem.
Mazo uzņēmumu scenārijos ierīces vadu portus var paplašināt, izmantojot slēdžus, lai savienotu vairāk biroja datoru un tīkla iekārtu. VLAN funkcionalitāte ļauj uzņēmumiem sadalīt tīkla zonas dažādiem departamentiem, un portu izolācija uzlabo iekšējā tīkla drošību.
Balss funkcija nodrošina zemu{0}}iekšējo tālruņu sistēmu uzņēmumiem, savukārt CATV saskarne joprojām ir praktiska vietās, kur nepieciešama piekļuve finanšu ziņām vai uzraudzības kanāliem. WiFi5 bezvadu tīkls nodrošina mobilā biroja vajadzības biroja zonā.
Vairāku -īrnieku vidēm, piemēram, viesnīcām un studentu dzīvokļiem, operatori var centralizēti konfigurēt lielu skaitu ONU, izmantojot attālās pārvaldības platformu TR-069, nodrošinot pakalpojumu paketes aktivizēšanu un kļūdu diagnostiku, ievērojami samazinot ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas.
05 Apsvērumi, izvēloties tehnoloģiju: WiFi5 pozicionēšana mūsdienu bezvadu vidē
Tā kā WiFi6 un pat WiFi7 pakāpeniski kļūst populāri, turpmākā WiFi5 moduļu izvēle daudzfunkcionālajos ONU ir balstīta uz praktisku produktu pozicionēšanu un tirgus apsvērumiem.
WiFi5, kas balstīts uz 802.11ac standartu, koncentrējas uz 5 GHz frekvenču joslu, sasniedzot teorētisko ātrumu līdz 3,5 Gbps, izmantojot 256-QAM modulāciju un maksimālo kanāla platumu 160 MHz. Lielākajai daļai mājas lietojumprogrammu scenāriju šī veiktspēja jau ir pietiekama.
Salīdzinot ar WiFi6, lielākais WiFi5 trūkums ir OFDMA tehnoloģijas trūkums un visaptverošs atbalsts gan augšsaites, gan lejupsaites MU-MIMO, kas nozīmē, ka WiFi5 tīkla efektivitāte un latentuma veiktspēja ir zemāka par WiFi6, ja vienlaikus ir pievienotas vairākas ierīces.
WiFi5 integrēšana daudzfunkcionālos ONU ir izmaksu-veiktspējas līdzsvara izvēle. Budžeta-jutīgam liela mēroga-operatoru iepirkumam WiFi5 moduļu gatavība un izmaksu{5}}efektivitāte joprojām ir pievilcīga.
Faktiskās izvietošanas gadījumā šādu ONU bezvadu funkcionalitāte bieži tiek pozicionēta kā "pamata pārklājums". Ja lietotājiem ir augstākas bezvadu prasības, viņi var savienot profesionālākus WiFi6 vai Mesh maršrutētājus, izmantojot Ethernet portus. Šis daudzslāņu dizains kontrolē termināļa izmaksas, vienlaikus saglabājot elastību tīkla jauninājumiem.
Ir vērts atzīmēt, ka daži augstākās klases{0}}ONU ir sākuši integrēt WiFi6 moduļus, taču par attiecīgi augstākām cenām. Tā kā WiFi6 mikroshēmu izmaksas nākotnē samazinās, sagaidāms, ka vairāk daudzfunkcionālo ONU uzlabos savus bezvadu standartus.
Turpinot popularizēt optiskās šķiedras piekļuvi, šis daudzfunkcionālais XPON ONU klusi pārveido operatora termināļa iekārtu formu. Telekomunikāciju operatoru noliktavās glīti sakrauti dažādu modeļu optiskie modemi, savukārt integrētās ierīces, kas apvieno 4GE, CATV, POTS un WiFi5, aizņem arvien vairāk vietas.
Šīs ierīces ir ne tikai tehnoloģiju kristalizācija, bet arī biznesa stratēģiju iemiesojums,{0}}operatori nodrošina lietotājiem vairākus pakalpojumus, izmantojot vienu termināli, savukārt lietotāji bauda vienas pieturas risinājuma ērtības.
