PONシステムの基本原理

Nov 17, 2020

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PONはパッシブ光ネットワークの略称であり、光分配ネットワークには電子機器や電子電源が一切含まれていないことを意味します。ODNは、スプリッタなどの受動部品で構成されており、高価なアクティブ電子機器を必要としません。パッシブ光ネットワークは、中央制御局に設置された光回線ターミナル(OLT)と、ユーザーのサイトに設置された光ネットワークユニット(onus)をサポートするバッチで構成されています。

OLT と ONU の間の光分配ネットワーク (ODN) には、光ファイバーとパッシブ スプリッターまたはカプラーが含まれています。GPON(ギガビット対応PON)技術はITU-TGに基づく最新世代のブロードバンドのパッシブ光統合アクセス標準である。984. X標準。高帯域幅、高効率、大規模なカバレッジ、豊富なユーザー インターフェイスなど、多くの利点があります。これは、ほとんどの事業者によるブロードバンドおよびアクセスネットワークサービスの包括的な変革のための理想的な技術とみなされています。


ポンの構造

このPONシステム構造は、中央オフィスの光回線端末(OLT)、受動光学装置を含む光分散ネットワーク(ODN)、および光ネットワークユニット/光ネットワーク端末(ONU/ont)をユーザ・エンドで主に構成している。違いは、ONT はユーザーエンドに直接配置されますが、ONU とユーザーの間には他のネットワーク (イーサネットなど) とネットワーク要素管理システム (EMS) があることです。通常、ポイントツーマルチポイントのツリートポロジ構造が採用される。

ダウンリンク方向では、IPデータ、音声、ビデオ、その他のサービスは、中央オフィスのOLTによるODNの1:nパッシブ光ディストリビュータを介して、PON上のすべてのONUユニットに配布されます。アップストリーム方向では、ODN内の1:nパッシブ光コンバイナを介して、各ONUからの複数のサービス情報を同じ光ファイバに結合し、最終的にオフィスのOLT受信機に送信しますが、これはポイントツーポイント構造に似ています。


ポンの特徴

PONの複雑さは、信号処理技術にあります。下り方向では、スイッチからの信号がすべてのユーザにブロードキャストされます。アップストリーム方向では、各 ONU は、共有伝送チャネルの情報アクセスを完了するために、時間分割多重アクセス(TDMA)プロトコルなど、ある種の複数アクセス プロトコルを採用する必要があります。現在、ブロードバンドアクセスに使用される主なPON技術は、EPONとGPONです。


PONシステムのメリット

1.比較的低コスト、シンプルなメンテナンス、簡単に拡張し、アップグレードが容易。PON構造は、送信に電源と電子部品を必要としないので、それは敷設しやすいので、基本的にメンテナンスを必要とせず、長期的な運用と管理コストの多くを節約します

2.パッシブ光ネットワーク(PON)は、電磁干渉や雷の影響を完全に回避することができ、自然条件が悪い地域での使用に非常に適している純粋な媒体ネットワークです。

3. PONシステムは、地元のオフィスの少しのリソースを占めています, 低い初期投資を持っています, 簡単に拡張と投資収益率が高いです

4. 非常に高い帯域幅を提供します。EPONは1.25gb/秒の帯域幅を上下対称に提供することができ、イーサネット技術の開発に伴って10Gb / sにアップグレードすることができます。GPON の帯域幅は最大 2.5 gb/秒です。

5. サービス範囲が大きい。マルチポイント ネットワークのポイントとして、PON はファン型の構造を使用して、共同リソースを節約し、多数のユーザーにサービスを提供します。ユーザーがオフィス機器や光ファイバを共有する方法は、ユーザーの投資を節約することができます。

6. 帯域幅の割り当ては柔軟であり、サービス品質(QoS)が保証されています。G / EPONシステムは、帯域幅の割り当てと保証のための完全なシステムを持っています。ユーザー レベルの SLA を実現できます。


PONシステムは、WDM(高密度波長分割多重)技術を採用し、単一繊維双方向伝送を実現しています。

single fiber bidirectional transmission

同じ光ファイバ上の複数のユーザからの信号を分離するために、次の2つの多重化技術が採用されています。

ダウンリンク データ フローは、ブロードキャスト 技術を採用しています。

1.TDMA技術はアップリンクデータフローに採用されています。

2.各PONポートは、アップリンクで1.25g、ダウンリンクで2.5Gの最大伝送速度を達成することができます


PON システムの基本的なコンポーネントは次のとおりです。

オフィス端の光線ターミナル(OLT)機器

ODNは、オフィスのOLT機器とリモートエンドのONU機器を接続するために使用される光分配ネットワークを指します。ODN には受動コンポーネントまたは施設のみが含まれています。

光ネットワークユニット(ONU/ONT)。


光回線端末 (OLT)

光回線端末(OLT)の機能は、サービスネットワークとODNとの間に光界面を提供し、各種サービスを伝送する様々な手段を提供する。OLT は、コア層、サービス層、共通層で構成されています。サービス層は、主に複数のサービスをサポートするサービスポートを提供します。コア層は、クロス接続、多重化および伝送を提供します。パブリック層は、電源、メンテナンス、管理機能を提供します。

OLTの存在は、特定のインターフェイス、ベアリング手段、ネットワーキング形式および機器管理などの上位層サービスネットワークとアクセス側機器との間の緊密な結合を減らし、光アクセスネットワークの統一された管理インターフェイスを提供することができる。

OLTの中核機能には、集合分布関数とDN適応関数が含まれる。

OLT サービス インターフェイス機能には、サービス ポート機能、サービス インターフェイス適応機能、インターフェイス シグナリング処理、サービス インターフェイス保護が含まれます。

OLTの公共機能は、主にOAM機能と電源機能を含みます。

OLT からの光パワーの主な消費量は次のとおりです。

1. スプリッタ: シャントの数が多いほど、損失が大きくなります。

2.光ファイバ:距離が長ければ長いほど、損失が大きくなります。

3. ONU: オヌスの数が多いほど、OLT伝送電力が高くなります。各ONUの電力が受信感度よりも高く、一定のマージンを持っていることを保証するために、予算は実際の数と地理的分布に応じて行われるべきです。


光ネットワークユニット (ONU)

光ネットワークユニット(ONU)は、ODNとユーザ機器の間に位置し、ユーザ側との間の光界面とODNと電気インタフェースを提供し、各種電気信号の処理および維持管理を実現する。ONUは、コア層、サービス層、公共層で構成されています。サービス層は主にユーザーポートを指します。コア層は多重化および光学的インタフェースを提供する;パブリック層は、電源とメンテナンスの管理を提供します。


ODNはONUとOLTの間に位置し、OLTとONUに光伝送手段を提供し、光信号の伝送と配電の任務を完了します。

ODN は通常、ツリーブランチ構造を持ち、主に以下のデバイスを含みます。

1. 地域物流施設:光学分布フレームなど

2. 光学配布ポイント施設:光学配電フレーム、光接合箱、光接合箱、光スプリッター、光接合箱など

3. 光ユーザーアクセスポイント施設:光スプリッター、光ジャンクションボックス、光分岐接合箱など

4. ユーザー端末施設:ユーザインテリジェント端末ボックスと光ファイバー情報パネル

その他の基本機器:光ケーブル、光ファイバーコネクタ、ピグテールなど


ポンにおけるFTTHの実施

ユーザー側に到着する光ファイバの異なる位置によると、ブロードバンド光アクセスネットワークのアプリケーションモードには、fttn(ノードへのファイバ)、fttz(ファイバからゾーンへのファイバ)、fttcab(キャビネットへのファイバー)、FTTC(ファイバーから建物へのファイバ)、FTTP(構内へのファイバ)を含む、主にFTTxと総称されるモードが含まれます。、FTTH(キャビネットへの繊維)ホーム)、FTTO(オフィスへのファイバー)

その中で、FTTH、FTTB/C、fttcabが最も重要な用途である。FTTH、FTTOおよびFTTPは最も理想的な広帯域光ファイバアクセスモードである


FTTH の一般的なネットワーク構造

FTTHの典型的なネットワーク構造を図に示す。ユーザーのさまざまなビジネス ニーズやホーム配線の状況に応じて、ホーム ネットワークは、有線または有線 + ワイヤレス AP アクセス モードの異なるホーム ネットワーク モードを採用でき、音声、ブロードバンド データ、IPTV、WLAN などのサービスに便利かつ柔軟にアクセスできます。

FTTH typical network structure


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