Comprehensive interpretation of passive optical network PON network

Den autor.: Hosecom hora de lanzamiento: 2024-04-24 03:44:54 número de vista: 3237

Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie ist die optische Netzwerkzugangstechnologie in den Fokus von Geräteherstellern und -betreibern gerückt. Angesichts steigender Kupferpreise und sinkender Kabelpreise treibt die boomende Entwicklung von IPTV- und Videospieldiensten die rasante Verbreitung der FTTH-Technologie (Fiber to the Home) voran. Die einst umständlichen und dezentralen Netzwerke aus kabelgebundenem Koaxialkabel, Telefon, Kabelfernsehen und Breitbanddaten konvergieren allmählich und zeichnen eine glänzende Zukunft für Triple Play.

Passive Optical Network

1. Was ist ein PON-Netzwerk?

PON-Netzwerk ist die Abkürzung für Passive Optical Network (passives optisches Netzwerk). Es handelt sich um eine Kommunikationsnetzwerktechnologie, die Glasfaser als Übertragungsmedium verwendet. PON-Netzwerke verwenden eine passive verteilte Struktur, die keine Stromquellen oder Signalverstärker erfordert und daher als „passiv“ bezeichnet wird. Im PON-Netzwerk werden optische Signale von optischen Leitungsterminals zu Benutzerterminals übertragen und über optische Fasern verteilt, wodurch eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und ein Zugriff mit hoher Bandbreite erreicht werden. PON-Netzwerke werden normalerweise zur Bereitstellung von Breitbandzugangsdiensten wie Fiber-to-the-Home (FTTH) und Fiber-to-the-Building (FTTB) verwendet.

Passive Optical Network

2. Aus welcher Ausstattung besteht das PON-Netzwerk konkret?

Passive Optical Network (PON)-Netzwerke bestehen normalerweise aus den folgenden Hauptgeräten:

Optical Line Terminal (OLT): OLT ist der zentrale Knoten des PON-Netzwerks und befindet sich in der zentralen Anlage des Betreibers. Es ist für die Verbindung zum Kernnetzwerk und die Steuerung der Datenübertragung zum Benutzer verantwortlich. Der OLT ist für die Erzeugung optischer Signale und deren Übertragung in die Glasfaser verantwortlich. Außerdem empfängt er optische Signale vom Benutzer und wandelt sie in elektrische Signale um.
Optical Network Terminal/Optical Network Unit (ONT/ONU): ONT (Optical Network Terminal) oder ONU (Optical Network Unit) ist ein Gerät, das im Haus des Benutzers installiert wird. Jeder Benutzer verfügt über ein ONT/ONU, das das optische Signal vom OLT empfängt und es in ein elektrisches Signal umwandelt, damit das Benutzergerät (z. B. ein Computer, ein Telefon oder ein Router) es verwenden kann. Das ONT/ONU ist außerdem dafür verantwortlich, benutzergenerierte Daten in optische Signale umzuwandeln und diese an das OLT zurückzusenden.
Optischer Verteiler (ODN): Der optische Verteiler ist eine Schlüsselkomponente im PON-Netzwerk und dient der Verteilung optischer Signale vom OLT an verschiedene Benutzerterminals (ONT/ONU). Der optische Verteiler verteilt optische Signale entsprechend der Netzwerktopologie an verschiedene Benutzerterminals, um den Zweck zu erreichen, dass mehrere Benutzer die Übertragungsbandbreite derselben Glasfaser teilen.

Zusätzlich zu diesen Hauptgeräten kann das PON-Netzwerk auch andere Zusatzgeräte wie Glasfaser-Transceiver, Glasfaser-Anschlüsse, Glasfaser-Patchkabel usw. umfassen, die zum Verbinden und Verwalten von Glasfaser-Übertragungsverbindungen verwendet werden. Diese Geräte bilden zusammen ein PON-Netzwerk und realisieren effiziente Glasfaserkommunikation und Breitbandzugangsdienste.

Passive Optical Network

3. Funktionsprinzip des PON-Netzwerks.

PON ist eine Kommunikationsnetzwerktechnologie, die auf Glasfaserübertragung basiert. Ihr Funktionsprinzip ist wie folgt:

Optical Line Terminal (OLT): Der Kern des PON-Netzwerks ist das Optical Line Terminal (OLT), das sich im Zentrum der Anlage des Betreibers befindet. OLT ist für die Verbindung des Kernnetzwerks und die Steuerung der Datenübertragung zum Benutzer verantwortlich.
Optischer Splitter (ODN): Der optische Splitter ist eine Schlüsselkomponente im PON-Netzwerk und ist für die Verteilung optischer Signale vom OLT zum Benutzerterminal (ONU/ONT) verantwortlich.
Optisches Leitungsterminal (ONT/ONU): ONT (Optical Network Terminal) oder ONU (Optical Network Unit) ist ein Gerät, das im Haus des Benutzers installiert wird. Es wird verwendet, um optische Signale zu empfangen und in elektrische Signale umzuwandeln, sodass Benutzergeräte (z B. Computer, Computer usw.) Telefon oder Router) verwendet werden.
Glasfaserübertragung: Das optische Signal erreicht das ONT/ONU durch Glasfaserübertragung. In optischen Fasern werden optische Signale durch Totalreflexion übertragen, wodurch Signaldämpfung und Interferenzen reduziert werden.
Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff (TDM): PON-Netzwerke verwenden die Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffstechnologie oder Zeitmultiplex, um mehreren Benutzern die gemeinsame Nutzung derselben Glasfaser zu ermöglichen. In verschiedenen Zeiträumen weist das OLT Zeitfenster verschiedenen ONTs/ONUs zu, um die Reihenfolge und Genauigkeit der Datenübertragung sicherzustellen.
Passive Eigenschaften von Glasfasern: Das PON-Netzwerk verwendet passive Glasfasern und muss dem optischen Pfad keine Stromversorgung oder Signalverstärker hinzufügen, wodurch Wartungskosten und Komplexität reduziert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das PON-Netzwerk optische Signale über Glasfasern überträgt und Time-Sharing-Mehrfachzugriffstechnologie zwischen optischen Leitungsterminals und Benutzerterminals verwendet, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und Bandbreitenfreigabe zu erreichen.

4. Der Arbeitsprozess des PON-Netzwerks kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

Optische Signalübertragung: Optical Line Terminal (OLT) erzeugt optische Signale und überträgt sie über Glasfaser an den optischen Splitter (ODN). Der optische Splitter verteilt optische Signale an verschiedene Benutzerterminals (ONT/ONU).
Signalempfang und -umwandlung: Das Benutzerterminal (ONT/ONU) empfängt das optische Signal und wandelt es in ein elektrisches Signal um. Die umgewandelten elektrischen Signale werden vom Gerät des Benutzers verarbeitet, beispielsweise einem Computer, einem Telefon oder einem Router.
Time-Sharing-Mehrfachzugriff: OLT nutzt die Time-Sharing-Mehrfachzugriffstechnologie (TDM), um verschiedenen Benutzerterminals Zeitfenster zuzuweisen. Verschiedene Benutzerterminals können in unterschiedlichen Zeiträumen Daten senden oder empfangen, um Konflikte und Verwirrung zu vermeiden.
Datenübertragung: OLT sendet Daten entsprechend den Benutzeranforderungen und den Netzwerklastbedingungen an das entsprechende Benutzerterminal. Das Benutzerterminal empfängt die Daten und leitet sie an das Benutzergerät weiter, um die Datenübertragung durchzuführen.
Bandbreitenteilung: Das PON-Netzwerk nutzt die Bandbreitenteilung, und mehrere Benutzer teilen sich die gleiche Glasfaserübertragungsbandbreite. Basierend auf den Benutzeranforderungen und dem Netzwerkverkehr weist das OLT dynamisch Bandbreitenressourcen zu, um eine faire Bandbreitenzuteilung zu erreichen.
Passive Glasfasereigenschaften: Das PON-Netzwerk verwendet eine passive Glasfaserstruktur und muss dem optischen Pfad weder eine Stromversorgung noch einen Signalverstärker hinzufügen. Diese passive Funktion reduziert die Netzwerkkosten und -komplexität und erhöht die Netzwerkzuverlässigkeit und -stabilität.

5. Faktoren, die die Leistung des PON-Netzwerks beeinflussen

Es gibt viele Faktoren, die die Netzwerkleistung von Passive Optical Network (PON) beeinflussen, darunter unter anderem die folgenden:

Glasfaserqualität: Die Glasfaserqualität wirkt sich direkt auf die Qualität und Entfernung der Signalübertragung aus. Hochwertige Glasfasern mit geringem Verlust und geringer Streuung können die Netzwerkleistung und -abdeckung verbessern.
Übertragungsentfernung: Die Übertragungsentfernung bezieht sich auf die maximale Entfernung, über die ein Signal übertragen werden kann. In einem PON-Netzwerk hängt die Übertragungsentfernung von der Qualität der Glasfaser und dem Aufbau des Netzwerks ab.
Qualität optischer Splitter: Optische Splitter spielen in PON-Netzwerken eine Schlüsselrolle und ihre Qualität wirkt sich direkt auf die Verteilung und den Empfang optischer Signale aus. Hochwertige optische Splitter können Signaldämpfung und -verlust reduzieren und die Netzwerkleistung verbessern.
Split-Verhältnis: Das Split-Verhältnis bezieht sich auf die Anzahl der Benutzer, die eine Glasfaserleitung bedienen kann. In PON-Netzwerken hängt das Aufteilungsverhältnis vom Design des optischen Splitters und der Konfiguration des Netzwerks ab.
OLT- und ONT/ONU-Leistung: Die Leistung von OLT (optisches Leitungsterminal) und ONT/ONU (optisches Netzwerkterminal/-einheit) wirkt sich direkt auf die Geschwindigkeit und Stabilität der Datenübertragung aus. Geräte mit höherer Leistung können mehr Benutzer unterstützen und einen schnelleren Service bieten.
Bandbreitenverwaltung: Durch eine angemessene Bandbreitenverwaltung können Netzwerküberlastungen und Ressourcenverschwendung vermieden und die Netzwerkleistung und Benutzererfahrung verbessert werden. Die dynamische Anpassung der Bandbreitenzuteilung, die Optimierung der Verkehrskontrolle und andere Methoden können die Leistung des PON-Netzwerks verbessern.
Netzwerktopologie und -struktur: Die Topologie und Verkabelungsmethode des PON-Netzwerks wirken sich auf die Effizienz und Abdeckung der Signalübertragung aus. Durch die richtige Netzwerkgestaltung und -optimierung können die Netzwerkleistung und -abdeckung verbessert werden.
Umweltfaktoren: Umweltfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub usw. wirken sich auf die Leistung von Glasfasern und Geräten aus und erfordern eine wirksame Umgebungsüberwachung und -verwaltung.
Fehlerbehebung und Wartung: Durch rechtzeitige Fehlerbehebung und Gerätewartung können Netzwerkausfallzeiten verkürzt und die Zuverlässigkeit und Stabilität des Netzwerks verbessert werden.