1.2-суретте Шымкент қаласындағы FTTH-GPON ұйымдастыру сызбасы келтірілген.
1.2-сурет . Шымкент қаласындағы FTTH-GPON ұйымдастыру сызбасы
1.4 FT Тх сипаттау
Оның практикалық шектеусіз өткізу қабілеттілігімен бір модолы оптикалық талшықты әзірлеу нүкте-нүкте типті магистральды және қалалық талшықты-оптикалық желілерді жаппай енгізу үшін жол салып берді. Мыс кабелінің орнына талшықты-оптикалық кабельді пайдалану жабдық құнын пен тұтыну бағасын елеулі төмендетуге және қызмет көрсету сапасын айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік берді (QoS). Қазіргі уақытта көптеген корпоративтік клиенттер нүкте-нүкте типті талшықты-оптикалық желімен ұсынылатын қызметтерге қолжетімдігі бар.
Өзінің артықшылықтарына қарамастан талшықты-оптикалық кабельдер «соңғы миляда», яғни орталық тораптан (СО) абонентке дейінгі жжелінің учаскесінде кең қолданылмайды. Әдетте, желінің осы учаскесі мыс болғандықтан тұрғы сектордың клиенттері және шағын бизнес цифрлық абоненттік желінің (xDSL) және гидридті талшықты-коаксикалық желінің (HFC) мүмкіндіктерін қолдана алмайды. Олардың негізгі баламасы тікелей таратудың деректерді сымсыз беруі (DBS) антенналар мен қабылдағыштарды талап етеді. Сондықтан қазіргі уақытта қолданылатын технологиялардың мынадай кемшіліктері бар:
- Олардың шектеулі өткізу қабілеті бар, ал қазір өткізу қабілетінің көбеюіне және басқа да жоғары жылдамдықты қызметтерге шұғыл сұраныс байқалады.
- Олар тұрақты қызмет көрсетуді талап ететін әртүрлі ортаны және құрал-жабдықтарды пайдаланады.
- Олар провайдердің тұрғын сектордың абоненттеріне бір мезгілде дауыс, бейне, деректер және басқа да жоғары жылдамдықты интерактивті қызметтерді экономикалық тиімді жолмен ұсынуға мүмкіндік бермейді.
Талшықты-оптикалық кабельдерде барлық осы шектеулер болмағанмен, тұрғын сектор мен шағын бизнеске түзу талшықты-оптикалық қызметтерді жүргізуге бөгет жасайтын бір кедергі бар – бұл әрбір абоненттің СО-ға қосылу құнының қымбаттығы. Нүкте-нүкте сияқты осындай үлкен көлемдегі қосылу үлкен көлемдегі белсенді компоненттерді, талшықты-оптикалық кабельдерді талап етеді және сонымен құрылыс пен пайдаланудың шамадан тыс құны болар еді.
FTTx архитектурасы (үйге - талшық, кеңсеге – талшық және т.б.) осы мәселелерді шешудің тиімді шешімін ұсынады. FTTx арқылы пассивті оптикалық желілер (PON) бірнеше абоненттерге белсенді компоненттерді (яғни құратын немесе оптикалық-электр-оптикалық түрлендіру көмегімен сәулені түрлендіретін компоненттер) қолданусыз бір қосылуды бірге пайдалануға мүмкіндік береді (1.3-сурет).
1.3.сурет. Жоғары өткізу қабілеті бар пассивті оптикалық желі бойынша «үшеу біреуде» қызметтерін ұсыну
Негізгі (қуат беруші) талшық орталық торапта (СО) орналасқан оптикалық желілік терминал (OLT) және абоненттер тобының жақын маңында орналасқан талшықты-таратушы хаб (FDH) арасында орналасады (1-суретті қараңыз). Осы нүктеде бір негізгі талшыққа 32 абонентке дейін қосу үшін пассивті тарамдағыш пайдаланылады. Содан кейін әрбір абоненттік үй-жай тарамдағыш тармақтарына қосылатын оптикалық желілік терминалдармен (ONT) қамтамасыз етіледі. Мұндай архитектура (нүкте –көп нүкте) тарту, басқару және пайдалану құнын елеулі төмендетеді.
OLT 1490 нм толқын ұзындығында дауыс пен деректерді (тура ағын) беруді қамтамасыз етеді, ал ONT 1310 толқын ұзындығында кері ағынды қамтамасыз етеді, бұл сигналдардың өзара ықпалынсыз бір талшық бойынша екі бағытта да беруді жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Қосымша OLT бір талшық бойынша дауыс және деректермен бейнесигналды бірлескен беру (үшеу біреуде қызметі) үшін толқынды мультиплексорға қосылуы мүмкін. Бейнесигналды беру тек бір бағытта (тура ағын) және әдетте 1550 нм толқын ұзындығында жүзеге асырылады.
Тапсырыс берушінің талаптарына байланысты әртүрлі өткізу қабілеті іске асырылуы мүмкін. Қазіргі уақытта мынадай 155 МБ/с, 622 МБ/с, 1 ГБ/с және 2.5 ГБ/с үлгілік симметриялы немесе ассиметриялы жылдамдықтар жоспарланған. Таңдалған хаттама асинхронды беру режиіміне (ATM) негізделеді және ATM-PON деп аталады. Сонымен бірге Ethernet (EPON) қоса басқа да хаттамаларды қолдануға болады.
1.5 FTТх үлгілік архитектурасы
1.4-суретте FTТх желісінің жалпыланған архитектурасы суреттелген. Орталық торапта (СО) орналасқан оптикалық желілік терминал (OLT) арқылы сонымен бірге негізгі жалғау деп аталатын оптикалық таратушы желі (ODN) көмегімен кәдімгі телефон желісі және Интернет қосылады. Дауыс пен деректерді беру үшін мынадай толқын ұзындықтары қолданылады: тура ағын үшін 1490 нм және кері ағын үшін 1310 нм. Бейне қызметтері 1550 нм толқын ұзындығында жұмыс істейтін оптикалық бейне таратқыш арқылы оптикалық форматқа түрленеді. 1550 нм және 1490 нм толқын ұзындықтары WDM мультиплексор көмегімен біріктіріледі және тура ағынға беріледі. Қазіргі уақытта бейнені кері ағында беру жоспарланбаған.
1.4-сурет – FTТх жалпы архитектурасы
Үш толқын (1310,1490 және 1550 нм) жиынтықта бір мезгілде бір және сол толқын бойынша әр түрлі бағыттарда әр түрлі ақпараттарды таратады.
Қуат беруші кабель оптикалық сигналды СО және тарамдағыш арасына береді, ол бірнеше ONT-ны бір қуат беруші талшыққа қосу үшін пайдаланылады. Әрбір абонентке әр түрлі қызметтерді (кәдімгі телефон желісі, Ethernet және бейне) қосуды қамтамасыз ететін өз ONT қажет. Бір FTТх желісі әдетте 32 абонентке дейін қызмет көрсететіндіктен ықшамауданға қызмет көрсету үшін бір СО-дан бастауын алатын осындай көп желілерді қажет етеді.
Абоненттерді PON қосу үшін бірнеше әр түрлі шешімдер бар. ең қарапайым нұсқасы бір тарамдағышты (1.5-суретті қараңыз) қолданады, алайда сонымен бірге бірнеше тарамдағышты да (1.6-суретті қараңыз) қолдануға болады.
1.5.сурет. Бір тарамдағышы бар FTTx желі
1.6.сурет. Бірнеше тарамдағы бар FTTx желі
1.7.сурет. PON топологиясы
1.8.сурет. FTTH, FTTB және FTTC желілері
1.7.суретке сәйкес жұлдыз, сақина және шина сияқты басқа да конфигурациялардың қолданылуы мүмкін.
Кейбір жағдайларда талшықты желінің әрбір абонентінің үй-жайына тікелей кіргізу қажеттігі жоқ. Мұндай жағдайларда талшық оптикалық желілік блок (ONU) деп аталатын шеткі нүктеге тартылады, ал шеткі қосылу үшін мыс желісінің учаскесі қолданылады (әдетте VDSL, үшеу біреуде қызметі үшін жеткілікті өткізу қабілетін қамтамасыз етеді). Осы конфигурация FTTC ретінде белгілі. Бір PON желісі FTTH, FTTC және қосылудың басқа түрлерінен тұратын комбинациян қолданылуы мүмкін (1.8 сурет).
WDM мультиплексорлар дауысдеректер 1490 нм тура ағынын толқын ұзындығы 1550 нм бейненің тура ағынымен және 1310 нм дауыс/деректер кері ағынмен біріктіру үшін пайдаланылады. Осы міндетті орындау үшін әдетте жұқа пленкалы WDM мультиплексорларды қолдану дұрыс болады, себебі олар біріктірілетін толқын ұзындықтары үшін төмен жоғалтуы болады және толқын ұзындықтарының кең диапазоны бар.
1.5.1 Кері ағында коллизияны шешу.
Кері бағытта (яғни OLT-ға) P0N желісі көп нүкте-бір нүкте типті желі болып табылады. Деректерді беру кезінде тарамдағышқа бір мезгілде әр түрлі ONT келетін коллизияныны болдырмау үшін уақыт бойынша бөлумен көп қолжетімдік (TDMA) қолданылады. TDMA әрбір ONT белгілі бір уақыт аралығында OLT деректерді жолдауға мүмкіндік береді. OLT деректерді беру үшін әрбір ONT уақыттық слот бөледі және сонымен әр түрлі ONT келетін пакеттер бір-бірімен қақтығыспайды.