W pomieszczeniach ze sprzętem operatorskim rzędy lampek kontrolnych urządzeń OLT migają rytmicznie, podczas gdy w szafach-o słabym natężeniu prądu w domach i firmach oddalonych o dwadzieścia kilometrów urządzenie integrujące konwersję, routing i przełączanie światłowodów, zasięg sieci bezprzewodowej, transmisję głosu i dystrybucję sygnału telewizyjnego działa cicho, dzieląc gigabitową przepustowość na usługi sieciowe potrzebne każdemu domownikowi.
Inżynier Li, kierownik techniczny u operatora Internetu szerokopasmowego w Shenzhen, obsługuje dziesiątki takich urządzeń tygodniowo. Wskazując na białe prostokątne urządzenie, mówi:
„Dzisiejszy modem optyczny jest zupełnie inny niż pięć lat temu. Wcześniej był to po prostu prosty moduł konwersji „optyczny- na-elektryczny”. Teraz spójrz na to jedno-wejście światłowodowe, które jednocześnie zapewnia gigabitowe połączenia przewodowe, bezprzewodowy-WiFi{5}}WiFi, telewizję-wysokiej rozdzielczości i dwie linie telefoniczne. Jedno urządzenie rozwiązuje wszystkie problemy z dostępem.
01 Fuzja techniczna: podstawowa kompozycja nowoczesnych XPON ONU
Światłowodowe sieci dostępowe przechodzą głęboką transformację z integracji jedno-do wielu-usług. Na początku wdrożenia technologii Fibre{3}}to-the{5}}Home (FTTH) użytkownicy często mieli do czynienia z szeregiem urządzeń: modemami optycznymi, routerami, bramkami telefonicznymi i konwerterami sygnału telewizyjnego.
Urządzenia te nie tylko zajmowały miejsce, ale także zwiększały złożoność instalacji i potencjalne punkty awarii. Pojawienie się wielofunkcyjnych XPON ONU rozwiązuje ten problem.
XPON to zbiorcze określenie GPON i EPON. GPON, oparty na serii standardów ITU-T G.984, zapewnia asymetryczną transmisję z prędkością 2,5 Gb/s w dół i 1,25 Gb/s w górę, obsługując współczynnik podziału do 1:128 i promień zasięgu 20 kilometrów.
Technologia ta zapewnia wystarczającą przepustowość dla wielofunkcyjnych jednostek ONU, umożliwiając im jednoczesne świadczenie różnych usług, takich jak-szybki internet,-wideo w wysokiej rozdzielczości i komunikacja głosowa.
Zintegrowane jednostki ONU, wyposażone w 4 porty Gigabit Ethernet, 2 tradycyjne interfejsy telefoniczne, wyjście CATV RF i funkcję bezprzewodową WiFi5, stały się preferowaną formą terminali dla operatorów promujących usługi „triple-play”.
02 Pełny przegląd specyfikacji urządzenia: Plan sprzętowy wielofunkcyjnego XPON ONU
Aby zrozumieć, jak działa takie urządzenie wielofunkcyjne, należy najpierw zapoznać się z jego architekturą sprzętową i konfiguracją interfejsu. TypowyNACZYNIA CATV 4GE WiFi5 ONUwykorzystuje wysoce zintegrowane rozwiązanie chipsetu, mieszczące wiele modułów funkcjonalnych w kompaktowej obudowie.
Na tylnym panelu urządzenia znajdują się zazwyczaj następujące kluczowe interfejsy: jeden światłowodowy port wejściowy SC/APC wykorzystujący technologię multipleksowania z podziałem długości fali (WDM); cztery porty Ethernet 10/100/1000M-z automatycznym wykrywaniem; dwa interfejsy telefoniczne RJ11; jeden port wyjściowy CATV RF (złącze typu F-).
Z punktu widzenia architektury wewnętrznej, rdzeniem urządzenia jest główny układ kontrolny, odpowiedzialny za konwersję protokołów, przetwarzanie pakietów i zarządzanie systemem. Moduł GPON obsługuje konwersję-na-elektryczną i przetwarzanie protokołów, zgodnie ze standardami ITU-T G.984.x.
Cztery porty Gigabit Ethernet są połączone za pomocą chipa przełącznika, obsługującego funkcje warstwy 2, takie jak partycjonowanie VLAN, izolacja portów i kontrola ruchu. Moduł głosowy udostępnia interfejsy POTS, obsługujące protokoły SIP lub MGCP w celu konwersji sygnałów głosowych IP na analogowe sygnały telefoniczne.
Moduł CATV odbiera sygnały telewizyjne o długości fali 1550 nm przez niezależny fotodetektor, które są następnie wzmacniane i filtrowane przed wypuszczeniem na sygnał RF. Moduł WiFi5 oparty na standardzie 802.11ac zapewnia zasięg sieci bezprzewodowej w paśmie częstotliwości 5GHz.
Moduły te współpracują ze sobą, aby osiągnąć wysoce zintegrowany projekt pojedynczego-wprowadzenia światłowodowego i wyjścia obejmującego wiele-usług.
03 Sztuka alokacji przepustowości: inteligentny mechanizm nośny dla czterech rodzajów usług
Największym wyzwaniem dla wielofunkcyjnych jednostek ONU jest rozsądne przydzielanie ograniczonej przepustowości łącza zwrotnego, aby zapewnić jakość usług dla różnych typów ruchu. Tutaj z pomocą przychodzi technologia dynamicznego przydzielania przepustowości (DBA).
W systemach GPON kierunek downstream wykorzystuje metodę rozgłoszeniową, w której dane wysyłane przez OLT są odbierane przez wszystkie jednostki ONU, ale przetwarza je tylko jednostka ONU odpowiadająca LLID. Kierunek w górę wykorzystuje wielokrotny dostęp z podziałem czasu (TDMA), przy czym każda jednostka ONU przesyła dane w wyznaczonym oknie czasowym.
Wielofunkcyjne jednostki ONU zapewniają jakość usług dla ruchu krytycznego poprzez klasyfikację przepływu ruchu i oznaczanie priorytetów. Urządzenie zazwyczaj kategoryzuje ruch na kilka stałych poziomów priorytetów: najwyższy priorytet ma ruch głosowy, następnie strumienie wideo CATV, następnie dane internetowe i na końcu sygnalizacja zarządzająca.
W szczególności w odniesieniu do alokacji przepustowości, nawet gdy całkowita przepustowość łącza wysyłającego jest w pełni wykorzystana, system rezerwuje co najmniej 64 Kb/s dedykowanego kanału dla ruchu głosowego, zapewniając, że pobieranie danych nie będzie miało wpływu na połączenia. Ruch wideo jest optymalizowany za pomocą technologii multiemisji i IGMP Snooping, aby uniknąć wielokrotnych kopii tej samej treści zajmujących przepustowość łącza zwrotnego.
Moduł bezprzewodowy WiFi5, jako rozszerzenie sieci przewodowej, również w swoim wewnętrznym harmonogramie kieruje się zasadami priorytetów. Technologia MU-MIMO standardu 802.11ac umożliwia jednostce ONU jednoczesną transmisję danych do wielu klientów bezprzewodowych, poprawiając wykorzystanie widma sieci bezprzewodowej.
04 Odkrywanie scenariuszy zastosowań: kompleksowy zasięg od domów po małe i mikroprzedsiębiorstwa
Projekt takich wielofunkcyjnych jednostek ONU uwzględnia szeroki zakres scenariuszy zastosowań, od zwykłych gospodarstw domowych po małe firmy i sklepy, gdzie mogą znaleźć swoje zastosowanie.
W środowisku domowym jedno urządzenie może zaspokoić wszystkie potrzeby sieciowe: po uzyskaniu dostępu światłowodowego cztery porty Gigabit Ethernet umożliwiają podłączenie odpowiednio telewizora Smart TV, konsoli do gier, pamięci masowej NAS i komputera; Sieć bezprzewodowa WiFi5 obejmuje swoim zasięgiem cały dom, obsługując wiele smartfonów i tabletów, zapewniając jednocześnie płynny dostęp do Internetu; Wyjście CATV łączy się z dekoderem-telewizora w celu oglądania-kanałów telewizyjnych w wysokiej rozdzielczości; oba interfejsy telefoniczne mogą być używane w telefonach stacjonarnych i faksach.
W małych firmach porty przewodowe urządzenia można rozszerzyć za pomocą przełączników, aby podłączyć więcej komputerów biurowych i sprzętu sieciowego. Funkcjonalność VLAN umożliwia firmom dzielenie obszarów sieciowych dla różnych działów, a izolacja portów zwiększa bezpieczeństwo sieci wewnętrznej.
Funkcja głosowa zapewnia tani-wewnętrzny system telefoniczny dla przedsiębiorstw, podczas gdy interfejs CATV pozostaje praktyczny w miejscach wymagających dostępu do wiadomości finansowych lub kanałów monitorowania. Sieć bezprzewodowa WiFi5 zaspokaja potrzeby mobilnego biura na terenie biura.
W przypadku środowisk-z wieloma najemcami, takich jak hotele i mieszkania studenckie, operatorzy mogą centralnie konfigurować dużą liczbę jednostek ONU za pośrednictwem platformy zdalnego zarządzania TR-069, umożliwiając zbiorczą aktywację usług i diagnostykę usterek, znacznie zmniejszając koszty operacyjne i konserwacyjne.
05 Rozważania dotyczące wyboru technologii: Pozycjonowanie Wi-Fi5 w dzisiejszym środowisku bezprzewodowym
W miarę jak WiFi6, a nawet WiFi7 stopniowo stają się popularne, stały wybór modułów WiFi5 w wielofunkcyjnych jednostkach ONU opiera się na praktycznym pozycjonowaniu produktu i względach rynkowych.
WiFi5, oparte na standardzie 802.11ac, koncentruje się na paśmie częstotliwości 5 GHz, osiągając teoretyczne prędkości do 3,5 Gb/s dzięki modulacji 256-QAM i maksymalnej szerokości kanału 160 MHz. W przypadku większości scenariuszy zastosowań domowych ta wydajność jest już wystarczająca.
W porównaniu z Wi-Fi6 największą wadą Wi-Fi5 jest brak technologii OFDMA i wszechstronna obsługa MU-MIMO łącza w górę i w dół, co oznacza, że wydajność sieci Wi-Fi5 i parametry opóźnień są gorsze w porównaniu z Wi-Fi6, gdy podłączonych jest wiele urządzeń jednocześnie.
Integracja WiFi5 z wielofunkcyjnymi jednostkami ONU to wybór zapewniający równowagę kosztową-wydajności. W przypadku zamówień publicznych-dużych-operatorów wrażliwych na budżet dojrzałość i-opłacalność modułów WiFi5 pozostają atrakcyjne.
W rzeczywistych wdrożeniach funkcjonalność bezprzewodową takich jednostek ONU jest często określana jako „zasięg podstawowy”. Jeśli użytkownicy mają wyższe wymagania dotyczące sieci bezprzewodowej, mogą podłączyć bardziej profesjonalne routery WiFi6 lub Mesh za pośrednictwem portów Ethernet. Ta warstwowa konstrukcja pozwala kontrolować koszty terminali, zachowując jednocześnie elastyczność w przypadku modernizacji sieci.
Warto zauważyć, że niektóre-niektóre jednostki ONU z wyższej półki zaczęły integrować moduły WiFi6, ale po odpowiednio wyższych cenach. Ponieważ w przyszłości koszty chipów WiFi6 będą spadać, oczekuje się, że coraz więcej wielofunkcyjnych jednostek ONU zmodernizuje swoje standardy bezprzewodowe.
Wraz z ciągłą popularyzacją dostępu światłowodowego, ten wielofunkcyjny XPON ONU po cichu zmienia formę terminala operatorskiego. W magazynach operatorów telekomunikacyjnych modemy optyczne różnych modeli są starannie ułożone, a zintegrowane urządzenia łączące 4GE, CATV, POTS i WiFi5 zajmują coraz więcej miejsca.
Urządzenia te stanowią nie tylko krystalizację technologii, ale także ucieleśnienie strategii biznesowych.-Operatorzy udostępniają użytkownikom wiele usług za pośrednictwem jednego terminala, a użytkownicy mogą cieszyć się wygodą-jednego rozwiązania.
