ABC del PON: Capire OLT, ONU, ONT e ODN

Fiber to the Home (FTTH) ha iniziato ad essere preso sul serio dalle aziende di telecomunicazione di tutto il mondo, consentendo alle tecnologie di svilupparsi rapidamente. Le reti ottiche attive (AON) e le reti ottiche passive (PON) sono i due principali sistemi che rendono possibili le connessioni a banda larga FTTH. Le PON che possono fornire soluzioni convenienti sono più onnipresenti nella maggior parte delle implementazioni FTTH. L’ABC del PON sarà introdotto in questo articolo, che coinvolge principalmente i componenti di base e la relativa tecnologia tra cui OLT, ONT, ONU e ODN.

PON spiegato: Definizione, standard e vantaggi

Una rete ottica passiva si riferisce a una rete in fibra ottica che utilizza una topologia punto-multipunto e splitter ottici per fornire dati da un singolo punto di trasmissione a più endpoint utente. In contrasto con AON, più clienti sono collegati a un singolo ricetrasmettitore per mezzo di un albero ramificato di fibre e unità di splitter/combiner passive, operando interamente nel dominio ottico e senza alimentazione in un’architettura PON. Ci sono due principali standard attuali PON: Gigabit Passive Optical Network (GPON) e Ethernet Passive Optical Network (EPON). Le loro strutture topologiche sono fondamentalmente le stesse. Come prima scelta in molti scenari di distribuzione FTTH, la soluzione PON ha diversi vantaggi importanti:

• Minore consumo di energia

• Meno spazio richiesto

• Maggiore larghezza di banda

• Altolivello di sicurezza

• Più facile da installare ed espandere

• Costi di funzionamento e gestione ridotti

Struttura e componenti del PON

In un sistema GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network), ci sono un terminale di linea ottica (OLT) presso l’ufficio centrale del fornitore di servizi e una serie di unità di rete ottica (ONU) o terminali di rete ottica (ONT) vicino agli utenti finali, così come lo splitter ottico (SPL). Inoltre, la rete di distribuzione ottica (ODN) viene utilizzata anche durante la trasmissione tra OLT e ONU/ONT.

Optical Line Terminal (OLT)

OLT è il punto di partenza della rete ottica passiva, che è collegata a uno switch centrale tramite cavi Ethernet. La funzione primaria dell’OLT è quella di convertire, inquadrare e trasmettere i segnali per la rete PON e coordinare il multiplexing dei terminali della rete ottica per la trasmissione condivisa a monte. In generale, l’attrezzatura OLT contiene rack, CSM (modulo di controllo e di commutazione), ELM (modulo di collegamento EPON, scheda PON), protezione di ridondanza – moduli di alimentazione DC 48V o un modulo di alimentazione AC 110/220V, e ventole. In queste parti, la scheda PON e l’alimentatore supportano l’hot-swap mentre un altro modulo è costruito all’interno. L’OLT ha due direzioni di fluttuazione: a monte (ottenendo la distribuzione di diversi tipi di traffico dati e voce dagli utenti) e a valle (ottenendo il traffico dati, voce e video dalla rete metropolitana o da una rete a lungo raggio e inviandolo a tutti i moduli ONT sulla ODN). La distanza massima supportata per la trasmissione attraverso la ODN è di 20 km.

Optical Network Unit (ONU) / Optical Network Terminal (ONT)

ONU converte i segnali ottici trasmessi attraverso le fibre in segnali elettrici. Questi segnali elettrici sono poi inviati ai singoli abbonati. In generale, c’è una distanza o un’altra rete di accesso tra la ONU e la sede dell’utente finale. Inoltre, la ONU può inviare, aggregare e governare diversi tipi di dati provenienti dal cliente e inviarli a monte all’OLT. Il grooming è il processo che ottimizza e riorganizza il flusso di dati in modo che sia consegnato in modo più efficiente. L’OLT supporta l’allocazione della larghezza di banda che permette di effettuare la consegna regolare del flusso di dati all’OLT, che di solito arriva a raffiche dal cliente. La ONU potrebbe essere collegata con vari metodi e tipi di cavi, come il filo di rame a doppino intrecciato, il cavo coassiale, la fibra ottica o tramite Wi-Fi.

I dispositivi dell’utente finale possono anche essere indicati come terminale di rete ottico (ONT). In realtà, ONT è lo stesso di ONU in sostanza. ONT è un termine ITU-T, mentre ONU è un termine IEEE. Appartengono a diversi organismi standard, entrambi si riferiscono all’attrezzatura lato utente nel sistema GEPON. Ma in pratica, c’è una piccola differenza tra ONT e ONU secondo la loro posizione.

Rete di distribuzione ottica (ODN)

ODN, parte integrante del sistema PON, fornisce il mezzo di trasmissione ottico per il collegamento fisico delle ONU agli OLT con portata di 20 km o più. All’interno dell’ODN, i cavi in fibra ottica, i connettori in fibra ottica, gli splitter ottici passivi e i componenti ausiliari collaborano tra loro. L’ODN ha specificamente cinque segmenti che sono fibra di alimentazione, punto di distribuzione ottica, fibra di distribuzione, punto di accesso ottico e fibra di caduta. La fibra di alimentazione parte dal telaio di distribuzione ottica (ODF) nella sala telecomunicazioni dell’ufficio centrale e termina al punto di distribuzione ottica per la copertura a lunga distanza. La fibra di distribuzione dal punto di distribuzione ottica al punto di accesso ottico distribuisce le fibre ottiche per le aree adiacenti. La fibra di caduta collega il punto di accesso ottico ai terminali (ONT), realizzando la caduta della fibra ottica nelle case degli utenti. Inoltre, l’ODN è il percorso essenziale per la trasmissione dei dati PON e la sua qualità influenza direttamente le prestazioni, l’affidabilità e la scalabilità del sistema PON.

Conclusione

OLT, ONU o ONT, e ODN sono i componenti principali in un sistema GEPON, che sono stati ampiamente utilizzati nelle applicazioni FTTH. L’infrastruttura di cablaggio ridotta (nessun elemento attivo) e la trasmissione flessibile dei media contribuiscono a rendere le reti ottiche passive più ideali per le applicazioni Internet domestiche, voce e video. Inoltre, le reti ottiche passive possono essere applicate anche nei campus universitari e negli ambienti aziendali, fornendo soluzioni convenienti. Poiché la tecnologia PON ha continuato a migliorare, anche le potenziali applicazioni si sono espanse.