A kezelői berendezések helyiségeiben az OLT-eszközök jelzőlámpáinak sorai ritmikusan villognak, míg a húsz kilométerre lévő otthonok és üzletek gyenge{0}}áramú szekrényeiben csendesen működik egy olyan eszköz, amely integrálja a száloptikai átalakítást, az útválasztást és a kapcsolást, a vezeték nélküli lefedettséget, a hangátvitelt és a televíziós jelek elosztását, és a gigabites sávszélességet lebontja a háztartás minden tagjának szükséges hálózati szolgáltatásra.
Li mérnök, egy sencseni szélessávú szolgáltató műszaki felügyelője hetente több tucat ilyen eszközt kezel. Egy fehér téglalap alakú eszközre mutatva azt mondja:
"A mai optikai modem teljesen különbözik az öt évvel ezelőttitől. Korábban csak egy egyszerű optikai-elektromos{2}} átalakító doboz volt. Most nézze meg ezt az egy-száloptikai bemenetet, amely egyidejűleg gigabites vezetékes kapcsolatokat, vezeték nélküli Wi{5}}}Fi hozzáférést és egy telefonvonalat, minden nagyfelbontású televíziót{6} megold."
01 Technical Fusion: A modern XPON ONU alapvető összetétele
Az üvegszálas hozzáférési hálózatok mélyreható átalakuláson mennek keresztül az egy{0}}funkcióból a több{1}}szolgáltatású integrációvá. A Fiber-to-home (FTTH) bevezetésének kezdeti napjaiban a felhasználók gyakran számos eszközzel találkoztak: optikai modemekkel, útválasztókkal, telefonátjárókkal és televíziós jelátalakítókkal.
Ezek az eszközök nemcsak helyet foglaltak el, hanem növelték a telepítés bonyolultságát és a lehetséges meghibásodási pontokat is. A többfunkciós XPON ONU megjelenése megoldja ezt a fájdalmat.
Az XPON a GPON és az EPON gyűjtőfogalma. Az ITU-T G.984 szabványsorozaton alapuló GPON 2,5 Gbps-os aszimmetrikus átviteli képességet biztosít lefelé és 1,25 Gbps-os upstream-en, akár 1:128-as felosztási arányt és 20 kilométeres lefedettségi sugarat támogat.
Ez a technológia elegendő sávszélességet biztosít a többfunkciós ONU-k számára, lehetővé téve számukra, hogy egyidejűleg különféle szolgáltatásokat, például nagy sebességű{0}}internetet, nagyfelbontású videót és hangkommunikációt szállítsanak.
A 4 Gigabites Ethernet porttal, 2 hagyományos telefoninterfésszel, CATV RF kimenettel és WiFi5 vezeték nélküli funkcióval felszerelt integrált ONU-k a „triple-play” szolgáltatásokat hirdető szolgáltatók preferált terminálformájává váltak.
02 Az eszköz műszaki jellemzőinek teljes áttekintése: A többfunkciós XPON ONU hardverterve
Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik egy ilyen többfunkciós eszköz, először meg kell boncolni a hardver architektúráját és az interfész konfigurációját. Egy tipikus4GE CATV POTS WiFi5 ONUmagasan integrált lapkakészlet-megoldást alkalmaz, amely több funkcionális modult is elhelyez egy kompakt házon belül.
A készülék hátlapja jellemzően a következő kulcs interfészeket tartalmazza: egy SC/APC száloptikai bemeneti port, amely Wavelength Division Multiplexing (WDM) technológiát használ; négy 10/100/1000M automatikus-érzékelő Ethernet-port; két RJ11 telefon interfész; egy CATV RF kimeneti port (F- típusú csatlakozó).
A belső architektúra szempontjából az eszköz magja a fő vezérlőchip, amely a protokollkonverzióért, a csomagfeldolgozásért és a rendszerkezelésért felelős. A GPON modul az ITU-T G.984.x szabványoknak megfelelően kezeli az optikai-elektromos-átalakítást és a protokollfeldolgozást.
A négy Gigabit Ethernet port egy switch chipen keresztül csatlakozik, támogatva a Layer 2 funkciókat, mint például a VLAN particionálás, a port elkülönítése és a forgalomirányítás. A hangmodul POTS interfészeket biztosít, amelyek támogatják a SIP vagy MGCP protokollokat az IP hangjelek analóg telefonjelekké alakításához.
A CATV modul 1550 nm-es hullámhosszú televíziós jeleket fogad egy független fotodetektoron keresztül, amelyeket aztán felerősít és szűr, mielőtt RF jelként kiadná. A 802.11ac szabványon alapuló WiFi5 modul vezeték nélküli lefedettséget biztosít az 5 GHz-es frekvenciasávban.
Ezek a modulok összehangoltan működnek az egy-szálas bemenet és a több{1}}szolgáltatásos kimenet magasan integrált kialakítása érdekében.
03 A sávszélesség-allokáció művészete: Az intelligens hordozó mechanizmus négy típusú szolgáltatáshoz
A többfunkciós ONU-k számára a legnagyobb kihívás az, hogy hogyan lehet ésszerűen allokálni korlátozott felfelé irányuló kapcsolati sávszélességet a szolgáltatás minőségének biztosítása érdekében a különféle típusú forgalom számára. Itt jön képbe a dinamikus sávszélesség-kiosztás (DBA) technológia.
A GPON rendszerekben a downstream irány egy broadcast módszert használ, ahol az OLT által küldött adatokat minden ONU fogadja, de csak az LLID-nek megfelelő ONU dolgozza fel azokat. A felfelé irányuló irány időosztásos többszörös hozzáférést (TDMA) használ, minden egyes ONU egy meghatározott időablakban továbbítja az adatokat.
A többfunkciós ONU-k biztosítják a szolgáltatás minőségét a kritikus forgalom számára a forgalom áramlási osztályozása és a prioritások címkézése révén. A készülék jellemzően több fix prioritási szintbe sorolja a forgalmat: a hangforgalom élvezi a legmagasabb prioritást, ezt követik a CATV videofolyamok, majd az internetes adatok és végül a menedzsment jelzések.
A sávszélesség-kiosztást illetően a rendszer még akkor is, ha a teljes felfelé irányuló kapcsolati sávszélességet teljesen kihasználja, legalább 64 Kbps dedikált csatornát tart fenn a hangforgalom számára, biztosítva, hogy a hívásokat ne érintse az adatletöltés. A videoforgalmat a multicast technológia és az IGMP Snooping optimalizálja annak elkerülése érdekében, hogy ugyanannak a tartalomnak több példánya lefoglalja a felfelé irányuló kapcsolati sávszélességet.
A WiFi5 vezeték nélküli modul, mint a vezetékes hálózat kiterjesztése, belső ütemezésében is prioritási elveket követ. A 802.11ac szabvány MU-MIMO technológiája lehetővé teszi az ONU számára, hogy egyidejűleg több vezeték nélküli kliensnek továbbítsa az adatokat, javítva a vezeték nélküli spektrum kihasználtságát.
04 Alkalmazási forgatókönyvek feltárása: Átfogó lefedettség az otthonoktól a kis- és mikrovállalkozásokig
Az ilyen többfunkciós ONU-k tervezése az alkalmazási forgatókönyvek széles skáláját veszi figyelembe, a hétköznapi háztartásoktól a kisvállalkozásokig és üzletekig, ahol megtalálhatják a hasznosságukat.
Otthoni környezetben egyetlen eszköz minden hálózati igényt kielégíthet: a száloptikai hozzáférést követően a négy Gigabit Ethernet port okostévéhez, játékkonzolhoz, NAS tárolóhoz és számítógéphez csatlakozhat; A WiFi5 vezeték nélküli hálózat lefedi az egész otthont, több okostelefont és táblagépet is támogatva a zökkenőmentes internetelérés érdekében; A CATV-kimenet egy TV-készülékhez{1}}csatlakozik a nagyfelbontású TV-csatornák{2}}nézéséhez; a két telefon interfész vezetékes telefonokhoz és faxokhoz használható.
Kisvállalkozási helyzetekben az eszköz vezetékes portjai kapcsolókkal bővíthetők, így több irodai számítógép és hálózati berendezés csatlakoztatható. A VLAN funkcionalitás lehetővé teszi a vállalkozások számára, hogy felosztják a hálózati területeket a különböző részlegekhez, a portok elkülönítése pedig fokozza a belső hálózat biztonságát.
A hangfunkció alacsony{0}}költségű belső telefonrendszert biztosít a vállalkozások számára, míg a CATV interfész praktikus marad azokon a helyeken, ahol pénzügyi hírekhez vagy megfigyelési csatornákhoz kell hozzáférni. A WiFi5 vezeték nélküli hálózat lefedi az irodai területen belüli mobil irodai igényeket.
Több -bérlős környezetekben, például szállodákban és diáklakásokban, az üzemeltetők központilag konfigurálhatnak nagyszámú ONU-t a TR-069 távfelügyeleti platformon keresztül, lehetővé téve a kötegelt szolgáltatásaktiválást és hibadiagnosztikát, jelentősen csökkentve az üzemeltetési és karbantartási költségeket.
05 A technológia kiválasztásának szempontjai: A WiFi5 elhelyezése a mai vezeték nélküli környezetben
Ahogy a WiFi6, sőt a WiFi7 is fokozatosan népszerűvé válik, a többfunkciós ONU-kban a WiFi5 modulok folyamatos választéka a gyakorlati termékpozícionáláson és a piaci szempontokon alapul.
A 802.11ac szabványon alapuló WiFi5 az 5 GHz-es frekvenciasávra fókuszál, 256-QAM moduláción keresztül akár 3,5 Gbps elméleti sebességet és 160 MHz-es maximális csatornaszélességet ér el. A legtöbb otthoni alkalmazás esetében ez a teljesítmény már elegendő.
A WiFi6-hoz képest a WiFi5 legnagyobb hiányossága az OFDMA technológia hiánya, valamint az uplink és downlink MU-MIMO átfogó támogatása, ami azt jelenti, hogy a WiFi5 hálózati hatékonysága és késleltetési teljesítménye gyengébb a WiFi6-hoz képest, ha több eszköz csatlakozik egyszerre.
A WiFi5 integrálása többfunkciós ONU-kba költség{1}}teljesítmény-egyensúlyi megoldás. A költségkeret--érzékeny nagy-operátor-beszerzések esetében a WiFi5-modulok érettsége és költséghatékonysága{5}} továbbra is vonzó.
A tényleges telepítések során az ilyen ONU-k vezeték nélküli funkcióit gyakran „alaplefedettségként” helyezik el. Ha a felhasználóknak nagyobb a vezeték nélküli igénye, professzionális WiFi6 vagy Mesh routereket csatlakoztathatnak az Ethernet portokon keresztül. Ez a többrétegű kialakítás szabályozza a terminálköltségeket, miközben megőrzi a rugalmasságot a hálózati frissítésekhez.
Érdemes megjegyezni, hogy néhány csúcskategóriás{0}}ONU megkezdte a WiFi6 modulok integrálását, de ennek megfelelően magasabb áron. Mivel a WiFi6 chip költségei a jövőben csökkennek, várhatóan több többfunkciós ONU frissíti majd vezeték nélküli szabványait.
A száloptikai hozzáférés folyamatos népszerűsítésével ez a többfunkciós XPON ONU csendesen átformálja a kezelői végberendezések formáját. A távközlési szolgáltatók raktáraiban a különböző modellek optikai modemei szépen egymásra vannak rakva, a 4GE-t, CATV-t, POTS-t és WiFi5-öt ötvöző integrált eszközök pedig egyre több helyet foglalnak el.
Ezek az eszközök nem csak a technológia kristályosítását jelentik, hanem az üzleti stratégiák megtestesítői is,{0}}az üzemeltetők egyetlen terminálon keresztül több szolgáltatást is biztosítanak a felhasználók számára, miközben a felhasználók az egyablakos{1}}megoldás kényelmét élvezik.
