Operatoriaus įrangos patalpose ritmiškai mirksi eilės OLT įrenginių indikatoriaus lempučių, o už dvidešimties kilometrų esančiose silpnose{0}}namų ir įmonių spintelėse tyliai veikia įrenginys, integruojantis šviesolaidinį konvertavimą, maršruto parinkimą ir perjungimą, belaidę aprėptį, balso perdavimą ir televizijos signalo paskirstymą, išardydamas gigabito pralaidumą kiekvienam namų ūkio nariui reikalingoms tinklo paslaugoms.
Inžinierius Li, Šendženo plačiajuosčio ryšio operatoriaus techninis prižiūrėtojas, kiekvieną savaitę tvarko dešimtis tokių įrenginių. Rodydamas į baltą stačiakampį įrenginį, jis sako:
"Šiandieninis optinis modemas visiškai skiriasi nuo to, kuris buvo prieš penkerius metus. Anksčiau tai buvo tik paprastas "optinis-į-elektrinis" konvertavimo dėžė. Dabar pažiūrėkite į šį vieną-šviesolaidinį įvestį, kuris vienu metu išveda gigabito laidinius ryšius, išsprendžia belaidžio Wi{5}}}Fi, dviejų telefono linijų, visų aukštos raiškos televizorių{6} problemas."
01 Techninė sintezė: pagrindinė šiuolaikinio XPON ONU sudėtis
Skaidulinės optikos prieigos tinklai iš esmės keičiasi nuo vienos{0}}funkcijos iki kelių{1}}paslaugų integravimo. Pirmosiomis „Fiber-to-Home (FTTH)“ (FTTH) diegimo dienomis naudotojai dažnai susidurdavo su daugybe įrenginių: optiniais modemais, maršruto parinktuvais, telefono tinklų sietuvais ir televizijos signalo keitikliais.
Šie įrenginiai ne tik užėmė vietą, bet ir padidino įrengimo sudėtingumą bei galimus gedimo taškus. Daugiafunkcinio XPON ONU atsiradimas pašalina šį skausmo tašką.
XPON yra bendras GPON ir EPON terminas. GPON, pagrįstas ITU-T G.984 serijos standartais, teikia asimetrines perdavimo galimybes 2,5 Gbps pasroviui ir 1,25 Gbps prieš srovę, palaikydamas padalijimo santykį iki 1:128 ir 20 kilometrų aprėpties spindulį.
Ši technologija suteikia pakankamą pralaidumo pagrindą daugiafunkciams ONU, leidžiančius jiems vienu metu teikti įvairias paslaugas, pvz., didelės spartos{0}}internetą, didelės raiškos vaizdo įrašus ir balso ryšį.
Integruoti ONU, aprūpinti 4 Gigabit Ethernet prievadais, 2 tradicinėmis telefono sąsajomis, CATV RF išvestimi ir WiFi5 belaidžiu funkcionalumu, tapo pageidaujama terminalo forma operatoriams, reklamuojantiems „trigubo -play“ paslaugas.
02 Išsami įrenginio specifikacijų apžvalga: Daugiafunkcio XPON ONU techninės įrangos projektas
Norint suprasti, kaip veikia toks daugiafunkcis įrenginys, pirmiausia reikia išnarplioti jo techninės įrangos architektūrą ir sąsajos konfigūraciją. Tipiškas4GE CATV POTS WiFi5 ONUpriima labai integruotą mikroschemų rinkinio sprendimą, talpinantį kelis funkcinius modulius kompaktiškoje važiuoklėje.
Galiniame įrenginio skydelyje paprastai yra šios pagrindinės sąsajos: vienas SC/APC šviesolaidinis įvesties prievadas, kuriame naudojama bangų ilgio padalijimo tankinimo (WDM) technologija; keturi 10/100/1000M automatinio-eterneto prievadai; dvi RJ11 telefono sąsajos; vienas CATV RF išvesties prievadas (F-tipo jungtis).
Žvelgiant iš vidinės architektūros perspektyvos, įrenginio branduolys yra pagrindinis valdymo lustas, atsakingas už protokolo konvertavimą, paketų apdorojimą ir sistemos valdymą. GPON modulis tvarko optinį-į-elektrinį konvertavimą ir protokolų apdorojimą, laikantis ITU-T G.984.x standartų.
Keturi Gigabit Ethernet prievadai yra sujungti per jungiklio lustą, palaikantį 2 sluoksnio funkcijas, tokias kaip VLAN skaidymas, prievadų izoliavimas ir eismo valdymas. Balso modulyje yra POTS sąsajos, palaikančios SIP arba MGCP protokolus, konvertuojančius IP balso signalus į analoginius telefono signalus.
CATV modulis per nepriklausomą fotodetektorių priima 1550 nm bangos ilgio televizijos signalus, kurie vėliau sustiprinami ir filtruojami prieš išvedant RF signalus. „WiFi5“ modulis, pagrįstas 802.11ac standartu, suteikia belaidę aprėptį 5 GHz dažnių juostoje.
Šie moduliai veikia kartu, kad būtų sukurtas labai integruotas vieno{0}}pluošto įvesties ir kelių{1}}paslaugų išvesties dizainas.
03 Pralaidumo paskirstymo menas: išmanusis keturių tipų paslaugų pernešimo mechanizmas
Didžiausias iššūkis daugiafunkciams ONU yra, kaip pagrįstai paskirstyti ribotą uplink pralaidumą, kad būtų užtikrinta įvairių tipų srauto paslaugų kokybė. Čia pradedama naudoti dinaminio dažnių juostos paskirstymo (DBA) technologija.
GPON sistemose pasroviui taikomas transliavimo metodas, kai OLT siunčiamus duomenis gauna visi ONU, tačiau juos apdoroja tik LLID atitinkantis ONU. Kryptis prieš srovę naudoja daugkartinę laiko padalijimo prieigą (TDMA), o kiekvienas ONU perduoda duomenis tam tikru laiko lange.
Daugiafunkciai ONU užtikrina kritinio srauto paslaugų kokybę per eismo srautų klasifikavimą ir prioritetų žymėjimą. Įrenginys paprastai skirsto srautą į kelis fiksuotus prioriteto lygius: balso srautas turi aukščiausią prioritetą, po to CATV vaizdo srautai, interneto duomenys ir galiausiai valdymo signalizacija.
Konkrečiai kalbant apie pralaidumo paskirstymą, net kai visas uplink pralaidumas yra visiškai išnaudotas, sistema rezervuoja mažiausiai 64 Kbps dedikuoto kanalo balso srautui, užtikrindama, kad duomenų atsisiuntimas nepaveiktų skambučių. Vaizdo įrašų srautas optimizuojamas naudojant daugialypės siuntimo technologiją ir IGMP Snooping, kad būtų išvengta kelių to paties turinio kopijų, kurios neužimtų uplink pralaidumo.
„WiFi5“ belaidis modulis, kaip laidinio tinklo plėtinys, taip pat vadovaujasi prioritetiniais principais savo vidiniame planavime. 802.11ac standarto MU-MIMO technologija leidžia ONU vienu metu perduoti duomenis keliems belaidžiams klientams, taip pagerinant belaidžio ryšio spektro panaudojimą.
04 Taikymo scenarijų tyrinėjimas: visapusiška aprėptis nuo namų iki mažų ir labai mažų įmonių
Kuriant tokius daugiafunkcius ONU, atsižvelgiama į daugybę pritaikymo scenarijų – nuo įprastų namų ūkių iki mažų įmonių ir parduotuvių, kur jie gali būti naudingi.
Namų aplinkoje vienas įrenginys gali patenkinti visus tinklo poreikius: po šviesolaidinės prieigos keturi Gigabit Ethernet prievadai gali prisijungti atitinkamai prie išmaniojo televizoriaus, žaidimų konsolės, NAS saugyklos ir kompiuterio; „WiFi5“ belaidis tinklas apima visus namus, palaikydamas kelis išmaniuosius telefonus ir planšetinius kompiuterius, kad būtų užtikrintas sklandus interneto ryšys vienu metu; CATV išvestis jungiama prie televizoriaus{1}}viršutinio priedėlio, kad galėtumėte žiūrėti didelės raiškos TV kanalus; dvi telefono sąsajos gali būti naudojamos fiksuotojo ryšio telefonams ir fakso aparatams.
Smulkaus verslo atveju įrenginio laidinius prievadus galima išplėsti per jungiklius, kad būtų galima prijungti daugiau biuro kompiuterių ir tinklo įrangos. VLAN funkcionalumas leidžia įmonėms padalinti tinklo sritis skirtingiems padaliniams, o prievado izoliacija padidina vidinio tinklo saugumą.
Balso funkcija įmonėms suteikia nebrangią{0}}vidinę telefono sistemą, o CATV sąsaja išlieka praktiška tose vietose, kur reikalinga prieiga prie finansinių naujienų ar stebėjimo kanalų. „WiFi5“ belaidis tinklas patenkina mobiliojo biuro poreikius biuro zonoje.
Kelių{0}}nuomininkų aplinkoje, pvz., viešbučiuose ir studentų apartamentuose, operatoriai gali centralizuotai konfigūruoti daug ONU per nuotolinio valdymo platformą TR-069, įgalindami paketinį paslaugų aktyvavimą ir gedimų diagnostiką, taip žymiai sumažindami eksploatavimo ir priežiūros išlaidas.
05 Technologijų pasirinkimo aplinkybės: „WiFi5“ padėtis šiandieninėje belaidėje aplinkoje
„WiFi6“ ir net „WiFi7“ pamažu populiarėjant, tolesnis „WiFi5“ modulių pasirinkimas daugiafunkciuose ONU yra pagrįstas praktiniu produkto pozicionavimu ir rinkos sumetimais.
„WiFi5“, pagrįstas 802.11ac standartu, orientuotas į 5 GHz dažnių juostą, teorinį greitį iki 3,5 Gbps per 256-QAM moduliaciją ir maksimalų 160 MHz kanalo plotį. Daugeliui namų programų scenarijų šio našumo jau pakanka.
Palyginti su „WiFi6“, didžiausias „WiFi5“ trūkumas yra OFDMA technologijos trūkumas ir visapusiškas aukštyn ir žemyn nukreipto MU-MIMO palaikymas, o tai reiškia, kad „WiFi5“ tinklo efektyvumas ir delsos našumas yra prastesni nei „WiFi6“, kai vienu metu prijungiami keli įrenginiai.
„WiFi5“ integravimas į daugiafunkcius ONU yra ekonomiškas{1}}našumo balanso pasirinkimas. Biudžeto-jautrių didelių-operatorių pirkimų atveju „WiFi5“ modulių branda ir ekonomiškumas{5}} išlieka patrauklūs.
Realiai įdiegiant, tokių ONU belaidžio ryšio funkcija dažnai priskiriama „pagrindinei aprėpčiai“. Jei vartotojai turi didesnius belaidžio ryšio poreikius, jie gali prijungti profesionalesnius WiFi6 arba Mesh maršrutizatorius per Ethernet prievadus. Šis daugiasluoksnis dizainas kontroliuoja terminalo sąnaudas ir išlaiko lankstumą tinklo atnaujinimams.
Verta paminėti, kad kai kurie{0}}aukštos klasės ONU pradėjo integruoti „WiFi6“ modulius, tačiau atitinkamai didesnėmis kainomis. Ateityje mažėjant WiFi6 lustų kainoms, tikimasi, kad daugiau daugiafunkcinių ONU atnaujins savo belaidžio ryšio standartus.
Nuolat populiarėjant šviesolaidinei prieigai, šis daugiafunkcis XPON ONU tyliai keičia operatoriaus terminalo įrangos formą. Telekomunikacijų operatorių sandėliuose dailiai sukrauti skirtingų modelių optiniai modemai, o vis daugiau vietos užima integruoti įrenginiai, jungiantys 4GE, CATV, POTS, WiFi5.
Šie įrenginiai yra ne tik technologijų kristalizacija, bet ir verslo strategijų įkūnijimas,{0}}operatoriai naudotojams suteikia kelias paslaugas per vieną terminalą, o naudotojai naudojasi vieno{1}}sprendimo patogumu.
