Architektura sieci FTTx, tzw. "ostatniej mili"

Termin FTTx (ang. Fiber To The x – światłowód do punktu x, np. FTTH (ang. Fiber To The Home – światłowód do domu) określa grupę architektur sieci dostępowych opartych na transmisji we włóknie światłowodowym. Natomiast w odniesieniu do światłowodowych sieci szerokopasmowych częściej występującym pojęciem jest „ostatnia mila”. Termin ten został ukuty w epoce stosowania miedzi w telekomunikacji jako medium transmisyjnego. Wynikało to z rzeczywistego zasięgu transmisji kablem miedzianym, który zależnie od szybkości wynosił mniej niż jedną milę. W erze światłowodu trzeba by przyjąć nowe rozumienie „ostatniej mili światłowodowej”. Medium optyczne daje bowiem swobodę przesyłu sygnału na co najmniej kilka lub kilkanaście kilometrów. Tym sposobem węzeł dostępu optycznego może być ulokowany w znacznie większej odległości od końcowego użytkownika, a to daje sporą swobodę przy projektowaniu oraz wymierne oszczędności podczas realizacji inwestycji.
Zalety medium optycznego w dostępie abonenckim skłaniają do zastosowania go przy budowie sieci, dylematem jest jednak wybór odpowiedniej architektury.
Główny podział ogranicza się do alternatywy:
  • P2P – sieć punkt–punkt (ang. Point to Point)
    lub
  • P2MP – sieć punkt–wielopunkt (ang. Point to Multipoint), zwana też często PON (ang. Passive Optical Network) wraz z kolejnymi jej wariantami – BPON, EPON, GPON.

Charakterystyka sieci P2P:

Sieć P2P to, najprościej ujmując, przyłączenie abonenta do centrali parą włókien dla transmisji dwukierunkowej, a czasem pojedynczym włóknem z transmisją dwukierunkową. Budujemy zatem pełny tor transmisyjny pozwalający zapewnić nielimitowane pasmo, zależne wyłącznie od urządzeń nadawczo-odbiorczych. Sieć P2P można zrealizować w następujących podwariantach:
  • sieci z bezpośrednim torem optycznym doprowadzonym z obiektu centralowego do danego abonenta,
  • sieci w architekturze aktywnej gwiazdy, w której między obiektem centralowym a użytkownikiem zainstalowany jest przełącznik lub router, od którego doprowadzony jest dedykowany tor optyczny do każdego użytkownika.
Pojawia się też termin „aktywny Ethernet” ze względu na zastosowanie na trasie – pomiędzy centralą a abonentem – aktywnych składników takich jak przełączniki Ethernetowe. Wspólną cechą wszystkich systemów stosowanych w aktywnych sieciach optycznych jest to, że wykorzystują Ethernet do przenoszenia usług pomiędzy wszystkimi urządzeniami aktywnymi. Sprawia to, że w przeciwieństwie do opisanych dalej sieci P2MP/PON w sieciach aktywnych nie istnieje jedyna „prawidłowa” architektura. Następstwem tego jest fakt, że węzłami w aktywnych sieciach optycznych mogą być urządzenia warstwy 2 (przełączniki Ethernetowe), jak również warstwy 3 (routery IP). Należy zwrócić uwagę, że w przypadku sieci aktywnych nie ma nawet jednej znormalizowanej terminologii, co wynika z faktu, że obszar aktywnych sieci dostępowych jest wciąż pełen różnorodnych rozwiązań technologicznych. Niemniej można przyjąć, że węzeł sieci dostępowej jest zawsze podłączony do sieci metropolitalnej, gdzie uzyskuje dostęp do zasobów dostawców usług. Zazwyczaj, choć nie zawsze, węzeł sieci dostępowej stanowi router IP. Ruch IP jest przekierowywany przez węzły dystrybucyjne i dalej do konkretnych urządzeń abonenckich. Sprzęt aktywny między węzłami sieci może działać w warstwie 2 lub 3. Wybór warstwy, w której pracuje sprzęt w sieci dostępowej, jest zdeterminowany przez wiele czynników, takich jak: skalowalność rozwiązania, bezpieczeństwo, koszt, dostępność zestandaryzowanych interfejsów, wymogi odnośnie do nadzoru sieci, itp.

Charakterystyka sieci P2MP (PON) – pasywny podział włók¬na między abonentów.

W przeciwieństwie do aktywnych sieci P2P infrastruktura budowana w architekturze punkt – wielopunkt jest całkowicie pasywna, stąd bardzo częste określanie jej terminem pasywnej sieci optycznej PON. Oznacza to, że pomiędzy centralą i abonentem nie ma żadnego aktywnego składnika toru transmisyjnego. Podział sygnału odbywa się wyłącznie dzięki pasywnemu, tzn. niezasilanemu energią elektryczną, elementowi optycznemu zwanemu splitterem. Nazwa „punkt–wielopunkt” wskazuje jednoznacznie, że włókno światłowodowe przychodzące z centrali do punktu dostępowego w osiedlu jest współdzielone między wielu użytkowników (zazwyczaj od 16 do 64). Współdzielenie zasobów fizycznych niesie ze sobą konieczność podziału dostępnego pasma transmisyjnego między użytkowników korzystających z takiej sieci.
Należy zaznaczyć, że każda z wymienionych architektur ma mocne oraz słabe strony. Ze względu na długi przewidywany okres eksploatacji sieci przed wyborem technologii należy przeprowadzić analizę, która ze wspomnianych architektur najlepiej spełni swoje zadanie w długim okresie.

Zapraszamy do odwiedzenia dedykowanej strony tematycznej: www.szerokopasmowi.com.pl

Tu znajdą Państwo informacje na temat technik budowy sieci szerokopasmowych, przykłady realizacji projektów FTTH oraz najnowsze wiadomości branżowe.