Στις αίθουσες εξοπλισμού χειριστή, σειρές ενδεικτικών ενδεικτικών λυχνιών συσκευής OLT αναβοσβήνουν ρυθμικά, ενώ μέσα στα αδύναμα-τρέχοντα ντουλάπια σπιτιών και επιχειρήσεων, σε απόσταση είκοσι χιλιομέτρων, μια συσκευή που ενσωματώνει μετατροπή οπτικών ινών, δρομολόγηση και μεταγωγή, ασύρματη κάλυψη, μετάδοση φωνής και διανομή τηλεοπτικού σήματος λειτουργεί αθόρυβα, αναλύοντας την ζώνη κάθε απαιτούμενου οικιακού μέλους σε gigabit.
Ο μηχανικός Λι, τεχνικός επόπτης σε έναν πάροχο ευρυζωνικής σύνδεσης στο Shenzhen, χειρίζεται δεκάδες τέτοιες συσκευές κάθε εβδομάδα. Δείχνοντας μια λευκή ορθογώνια συσκευή, λέει:
"Το σημερινό οπτικό μόντεμ είναι τελείως διαφορετικό από αυτό που ήταν πριν από πέντε χρόνια. Πριν, ήταν απλώς ένα απλό κουτί μετατροπής "οπτικό-σε-ηλεκτρικό". Τώρα, δείτε αυτήν την-είσοδο οπτικών ινών, που παράγει ταυτόχρονα ενσύρματες συνδέσεις gigabit, ασύρματη συσκευή Wi- υψηλής ευκρίνειας, ασύρματη συσκευή Wi-, δύο συσκευές Wi- λύνει όλα τα προβλήματα πρόσβασης».
01 Technical Fusion: Η βασική σύνθεση του σύγχρονου XPON ONU
Τα δίκτυα πρόσβασης οπτικών ινών υφίστανται βαθύ μετασχηματισμό από ενσωμάτωση μίας-λειτουργίας σε πολλαπλές-υπηρεσίες. Στις πρώτες ημέρες της ανάπτυξης του Fiber-στο--Home (FTTH), οι χρήστες αντιμετώπιζαν συχνά μια σειρά συσκευών: οπτικά μόντεμ, δρομολογητές, τηλεφωνικές πύλες και μετατροπείς τηλεοπτικού σήματος.
Αυτές οι συσκευές όχι μόνο κατέλαβαν χώρο αλλά και αύξησαν την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης και τα πιθανά σημεία αστοχίας. Η εμφάνιση του πολυλειτουργικού XPON ONU αντιμετωπίζει αυτό το σημείο πόνου.
Το XPON είναι ένας συλλογικός όρος για το GPON και το EPON. Το GPON, που βασίζεται στη σειρά προτύπων ITU-T G.984, παρέχει δυνατότητες ασύμμετρης μετάδοσης 2,5 Gbps κατάντη και 1,25 Gbps ανάντη, υποστηρίζοντας αναλογία διαχωρισμού έως και 1:128 και ακτίνα κάλυψης 20 χιλιομέτρων.
Αυτή η τεχνολογία παρέχει επαρκή βάση εύρους ζώνης για πολυλειτουργικά ONU, επιτρέποντάς τους να μεταφέρουν ταυτόχρονα διάφορες υπηρεσίες όπως-διαδίκτυο υψηλής ταχύτητας, βίντεο υψηλής-ευκρίνειας και φωνητική επικοινωνία.
Τα ενσωματωμένα ONU, εξοπλισμένα με 4 θύρες Gigabit Ethernet, 2 παραδοσιακές διεπαφές τηλεφώνου, έξοδο CATV RF και ασύρματη λειτουργικότητα WiFi5, έχουν γίνει η προτιμώμενη μορφή τερματικού για φορείς εκμετάλλευσης που προωθούν υπηρεσίες "triple-play".
02 Πλήρης επισκόπηση των προδιαγραφών συσκευής: Το προσχέδιο υλικού του πολυλειτουργικού XPON ONU
Για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί μια τέτοια πολυλειτουργική συσκευή, είναι πρώτα απαραίτητο να αναλύσετε την αρχιτεκτονική υλικού και τη διαμόρφωση της διεπαφής. Ένα τυπικό4GE CATV POTS WiFi5 ONUυιοθετεί μια εξαιρετικά ενσωματωμένη λύση chipset, που φιλοξενεί πολλαπλές λειτουργικές μονάδες σε ένα συμπαγές πλαίσιο.
Το πίσω πλαίσιο της συσκευής περιλαμβάνει συνήθως τις ακόλουθες βασικές διεπαφές: μία θύρα εισόδου οπτικών ινών SC/APC που χρησιμοποιεί τεχνολογία Multiplexing Division Division (WDM). τέσσερις θύρες Ethernet αυτόματης ανίχνευσης 10/100/1000M-. δύο τηλεφωνικές διεπαφές RJ11. μία θύρα εξόδου CATV RF (σύνδεσμος τύπου F-).
Από την άποψη της εσωτερικής αρχιτεκτονικής, ο πυρήνας της συσκευής είναι το κύριο τσιπ ελέγχου, υπεύθυνο για τη μετατροπή πρωτοκόλλου, την επεξεργασία πακέτων και τη διαχείριση του συστήματος. Η μονάδα GPON χειρίζεται οπτική-σε-ηλεκτρική μετατροπή και επεξεργασία πρωτοκόλλου, σύμφωνα με τα πρότυπα ITU-T G.984.x.
Οι τέσσερις θύρες Gigabit Ethernet συνδέονται μέσω ενός τσιπ μεταγωγέα, υποστηρίζοντας λειτουργίες επιπέδου 2, όπως διαμερισμό VLAN, απομόνωση θυρών και έλεγχο κυκλοφορίας. Η μονάδα φωνής παρέχει διασυνδέσεις POTS, υποστηρίζοντας πρωτόκολλα SIP ή MGCP για τη μετατροπή σημάτων φωνής IP σε αναλογικά τηλεφωνικά σήματα.
Η μονάδα CATV λαμβάνει τηλεοπτικά σήματα σε μήκος κύματος 1550 nm μέσω ενός ανεξάρτητου φωτοανιχνευτή, τα οποία στη συνέχεια ενισχύονται και φιλτράρονται πριν από την έξοδο ως σήματα RF. Η μονάδα WiFi5, βασισμένη στο πρότυπο 802.11ac, παρέχει ασύρματη κάλυψη στη ζώνη συχνοτήτων 5 GHz.
Αυτές οι μονάδες λειτουργούν σε συντονισμό για να επιτύχουν έναν εξαιρετικά ενοποιημένο σχεδιασμό με μία-εισόδου ινών και εξόδου πολλαπλών-υπηρεσιών.
03 Η τέχνη της κατανομής εύρους ζώνης: Ο έξυπνος μηχανισμός μεταφοράς για τέσσερις τύπους υπηρεσιών
Η μεγαλύτερη πρόκληση για τα πολυλειτουργικά ONU είναι πώς να κατανείμουν εύλογα το περιορισμένο εύρος ζώνης ανοδικής ζεύξης για να διασφαλιστεί η ποιότητα της υπηρεσίας για διάφορους τύπους κίνησης. Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι η τεχνολογία Dynamic Bandwidth Allocation (DBA).
Στα συστήματα GPON, η κατάντη κατεύθυνση χρησιμοποιεί μια μέθοδο μετάδοσης, όπου τα δεδομένα που αποστέλλονται από το OLT λαμβάνονται από όλα τα ONU, αλλά μόνο το ONU που ταιριάζει με το LLID τα επεξεργάζεται. Η ανάντη κατεύθυνση χρησιμοποιεί Time Division Multiple Access (TDMA), με κάθε ONU να μεταδίδει δεδομένα σε ένα καθορισμένο χρονικό παράθυρο.
Τα πολυλειτουργικά ONU διασφαλίζουν την ποιότητα της υπηρεσίας για κρίσιμη κυκλοφορία μέσω της ταξινόμησης ροής κυκλοφορίας και της επισήμανσης προτεραιότητας. Η συσκευή κατηγοριοποιεί συνήθως την κυκλοφορία σε πολλά σταθερά επίπεδα προτεραιότητας: η φωνητική κίνηση έχει την υψηλότερη προτεραιότητα, ακολουθούμενη από ροές βίντεο CATV, μετά δεδομένα Διαδικτύου και, τέλος, σηματοδότηση διαχείρισης.
Ειδικά όσον αφορά την κατανομή εύρους ζώνης, ακόμη και όταν χρησιμοποιείται πλήρως το συνολικό εύρος ζώνης ανοδικής ζεύξης, το σύστημα διατηρεί τουλάχιστον 64 Kbps αποκλειστικού καναλιού για φωνητική κίνηση, διασφαλίζοντας ότι οι κλήσεις δεν επηρεάζονται από τις λήψεις δεδομένων. Η κίνηση βίντεο βελτιστοποιείται μέσω της τεχνολογίας πολλαπλής διανομής και της παρακολούθησης IGMP για να αποφευχθεί η κατάληψη πολλαπλών αντιγράφων του ίδιου περιεχομένου σε εύρος ζώνης ανοδικής ζεύξης.
Η ασύρματη μονάδα WiFi5, ως επέκταση του ενσύρματου δικτύου, ακολουθεί επίσης αρχές προτεραιότητας στον εσωτερικό της προγραμματισμό. Η τεχνολογία MU-MIMO του προτύπου 802.11ac επιτρέπει στο ONU να μεταδίδει δεδομένα σε πολλούς ασύρματους πελάτες ταυτόχρονα, βελτιώνοντας τη χρήση του ασύρματου φάσματος.
04 Εξερεύνηση σεναρίων εφαρμογών: Ολοκληρωμένη κάλυψη από τα σπίτια σε μικρές και πολύ μικρές επιχειρήσεις
Ο σχεδιασμός τέτοιων πολυλειτουργικών ONU λαμβάνει υπόψη ένα ευρύ φάσμα σεναρίων εφαρμογής, από συνηθισμένα νοικοκυριά έως μικρές επιχειρήσεις και καταστήματα, όπου μπορούν να βρουν τη χρησιμότητά τους.
Σε ένα οικιακό περιβάλλον, μία συσκευή μπορεί να καλύψει όλες τις ανάγκες του δικτύου: μετά την πρόσβαση σε οπτικές ίνες, οι τέσσερις θύρες Gigabit Ethernet μπορούν να συνδεθούν σε έξυπνη τηλεόραση, κονσόλα παιχνιδιών, αποθήκευση NAS και υπολογιστή αντίστοιχα. Το ασύρματο δίκτυο WiFi5 καλύπτει ολόκληρο το σπίτι, υποστηρίζοντας πολλά smartphone και tablet για ομαλή πρόσβαση στο διαδίκτυο ταυτόχρονα. Η έξοδος CATV συνδέεται σε μια τηλεόραση-top box για παρακολούθηση τηλεοπτικών καναλιών υψηλής-ευκρίνειας. Οι δύο διεπαφές τηλεφώνου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σταθερά τηλέφωνα και συσκευές φαξ.
Σε σενάρια μικρών επιχειρήσεων, οι ενσύρματες θύρες της συσκευής μπορούν να επεκταθούν μέσω διακοπτών για τη σύνδεση περισσότερων υπολογιστών γραφείου και εξοπλισμού δικτύου. Η λειτουργικότητα VLAN επιτρέπει στις επιχειρήσεις να διαχωρίζουν περιοχές δικτύου για διαφορετικά τμήματα και η απομόνωση θυρών ενισχύει την εσωτερική ασφάλεια του δικτύου.
Η λειτουργία φωνής παρέχει ένα-εσωτερικό τηλεφωνικό σύστημα χαμηλού κόστους για τις επιχειρήσεις, ενώ η διεπαφή CATV παραμένει πρακτική σε μέρη που απαιτούν πρόσβαση σε οικονομικές ειδήσεις ή κανάλια παρακολούθησης. Το ασύρματο δίκτυο WiFi5 καλύπτει τις ανάγκες κινητού γραφείου εντός του χώρου του γραφείου.
Για περιβάλλοντα πολλών-ενοικιαστών, όπως ξενοδοχεία και φοιτητικά διαμερίσματα, οι χειριστές μπορούν να διαμορφώσουν κεντρικά μεγάλους αριθμούς ONU μέσω της πλατφόρμας απομακρυσμένης διαχείρισης TR-069, επιτρέποντας την ενεργοποίηση της υπηρεσίας παρτίδας και τη διάγνωση σφαλμάτων, μειώνοντας σημαντικά το κόστος λειτουργίας και συντήρησης.
05 Θεωρήσεις για την επιλογή τεχνολογίας: Η τοποθέτηση του WiFi5 στο σημερινό ασύρματο περιβάλλον
Καθώς το WiFi6 και ακόμη και το WiFi7 σταδιακά γίνονται δημοφιλείς, η συνεχής επιλογή των μονάδων WiFi5 σε πολυλειτουργικές μονάδες ONU βασίζεται σε πρακτικές θέσεις του προϊόντος και εκτιμήσεις της αγοράς.
Το WiFi5, που βασίζεται στο πρότυπο 802.11ac, εστιάζει στη ζώνη συχνοτήτων των 5 GHz, επιτυγχάνοντας θεωρητικές ταχύτητες έως και 3,5 Gbps μέσω διαμόρφωσης 256-QAM και μέγιστο πλάτος καναλιού 160 MHz. Για τα περισσότερα σενάρια οικιακών εφαρμογών, αυτή η απόδοση είναι ήδη επαρκής.
Σε σύγκριση με το WiFi6, το μεγαλύτερο μειονέκτημα του WiFi5 είναι η έλλειψη τεχνολογίας OFDMA και ολοκληρωμένης υποστήριξης τόσο για το uplink όσο και για το MU{2}}MIMO, που σημαίνει ότι η απόδοση δικτύου και η απόδοση του λανθάνοντος χρόνου του WiFi5 είναι κατώτερα από το WiFi6 όταν συνδέονται πολλές συσκευές ταυτόχρονα.
Η ενσωμάτωση του WiFi5 σε ONU πολλαπλών λειτουργιών είναι μια επιλογή ισοζυγίου απόδοσης-. Για προμήθειες με{3}}ευαίσθητο προϋπολογισμό μεγάλης-κλίμακας χειριστή, η ωριμότητα και η αποτελεσματικότητα κόστους-των μονάδων WiFi5 παραμένουν ελκυστικά.
Σε πραγματικές αναπτύξεις, η ασύρματη λειτουργικότητα τέτοιων ONU συχνά τοποθετείται ως "βασική κάλυψη". Εάν οι χρήστες έχουν υψηλότερες απαιτήσεις ασύρματου δικτύου, μπορούν να συνδέσουν περισσότερους επαγγελματίες δρομολογητές WiFi6 ή Mesh μέσω των θυρών Ethernet. Αυτή η πολυεπίπεδη σχεδίαση ελέγχει το κόστος τερματικού, ενώ διατηρεί την ευελιξία για αναβαθμίσεις δικτύου.
Αξίζει να σημειωθεί ότι ορισμένα ONU υψηλού επιπέδου-έχουν αρχίσει να ενσωματώνουν μονάδες WiFi6, αλλά σε αντίστοιχα υψηλότερες τιμές. Καθώς το κόστος του τσιπ WiFi6 μειώνεται στο μέλλον, αναμένεται ότι περισσότερα πολυλειτουργικά ONU θα αναβαθμίσουν τα ασύρματα πρότυπα τους.
Με τη συνεχή διάδοση της πρόσβασης οπτικών ινών, αυτό το πολυλειτουργικό XPON ONU αναδιαμορφώνει αθόρυβα τη μορφή του τερματικού εξοπλισμού χειριστή. Στις αποθήκες των φορέων τηλεπικοινωνιών, τα οπτικά μόντεμ διαφορετικών μοντέλων στοιβάζονται όμορφα, ενώ οι ενσωματωμένες συσκευές που συνδυάζουν 4GE, CATV, POTS και WiFi5 καταλαμβάνουν όλο και περισσότερο χώρο.
Αυτές οι συσκευές δεν είναι μόνο η αποκρυστάλλωση της τεχνολογίας αλλά και η ενσάρκωση επιχειρηματικών στρατηγικών-οι χειριστές κλειδώνουν πολλαπλές υπηρεσίες για τους χρήστες μέσω ενός μόνο τερματικού, ενώ οι χρήστες απολαμβάνουν την άνεση μιας-λύσης μιας στάσης.
