Волокно до x ( FTTX ; также пишется «волокно») или волокно в петле - это общий термин для любой архитектуры широкополосной сети, использующей оптическое волокно для обеспечения всего или части местного контура, используемого для телекоммуникаций последней мили . Поскольку оптоволоконные кабели могут передавать гораздо больше данных, чем медные, особенно на большие расстояния, медные телефонные сети, построенные в 20 веке, заменяются оптоволоконными. [1]
FTTX - это обобщение для нескольких конфигураций развертывания оптоволокна, разделенных на две группы: FTTP / FTTH / FTTB (оптоволокно, проложенное до помещения / дома / здания) и FTTC / N (оптоволокно, проложенное к шкафу / узлу, с медью. провода завершающие подключение).
Жилые районы, уже обслуживаемые установками сбалансированной парной разводки, требуют компромисса между стоимостью и мощностью. Чем ближе головка волокна, тем выше стоимость строительства и больше пропускная способность канала. В местах, не обслуживаемых металлическими объектами, небольшая экономия средств заключается в том, что волокно не проходит до дома.
Оптоволокно к x - это ключевой метод, используемый для обеспечения доступа следующего поколения ( NGA ), который описывает существенное обновление доступной широкополосной связи путем поэтапного изменения скорости и качества обслуживания. Обычно это считается асимметричным со скоростью загрузки более 24 Мбит / с и высокой скоростью загрузки. [2] Ofcom определила сверхбыстрый широкополосный доступ как «широкополосные продукты, которые обеспечивают максимальную скорость загрузки, превышающую 24 Мбит / с - этот порог обычно считается максимальной скоростью, которая может поддерживаться в текущем поколении (на основе меди. ) сети ". [3]
Аналогичная сеть, называемая гибридной оптоволоконно-коаксиальной (HFC) сетью, используется операторами кабельного телевидения, но обычно не является синонимом «оптоволокно в петле», хотя аналогичные расширенные услуги предоставляются сетями HFC. Фиксированные беспроводные и мобильные беспроводные технологии, такие как Wi-Fi , WiMAX и 3GPP Long Term Evolution (LTE), являются альтернативой для предоставления доступа в Интернет .
В телекоммуникационной отрасли различают несколько различных конфигураций FTTX. Сегодня наиболее широко используются следующие термины:
Для обеспечения единообразия, особенно при сравнении уровней проникновения FTTH между странами, три совета FTTH в Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанском регионе согласовали определения FTTH и FTTB в 2006 г. [9] с обновлением в 2009 г. [10] 2011 г. [11] и еще один в 2015 году. [12] Советы FTTH не имеют официальных определений для FTTC и FTTN.
В то время как оптоволоконные кабели могут передавать данные с высокой скоростью на большие расстояния, медные кабели, используемые в традиционных телефонных линиях и ADSL, не могут. Например, обычная форма Gigabit Ethernet (1 Гбит / с) работает в относительно экономичной категории 5e , категории 6 или расширенной категории 6.неэкранированная медная витая пара, но только до 100 м (330 футов). Однако Ethernet со скоростью 1 Гбит / с по оптоволокну может легко достигать десятков километров. Таким образом, протокол FTTP был выбран всеми крупными операторами связи в мире для передачи данных по длинным симметричным соединениям со скоростью 1 Гбит / с непосредственно в дома потребителей. Конфигурации FTTP, по которым оптоволокно идет прямо в здание, могут предложить самые высокие скорости, поскольку остальные сегменты могут использовать стандартный Ethernet или коаксиальный кабель.
Волоконно часто называют «перспективным», потому что скорость передачи данных в соединении обычно ограничивается оконечным оборудованием, а не волокном, что позволяет существенно повысить скорость за счет модернизации оборудования до того, как потребуется модернизировать само волокно. Тем не менее, выбранный тип и длина используемых волокон, например многомодовое или одномодовое, имеют решающее значение для применимости для будущих соединений со скоростью более 1 Гбит / с.
С ростом популярности приложений и устройств для потоковой передачи видео высокой четкости по запросу, таких как YouTube , Netflix , Roku и Facebook LIVE , потребность в надежной пропускной способности становится критически важной, поскольку все больше и больше людей начинают пользоваться этими услугами. [13]
FTTC (где оптоволокно переходит на медь в уличном шкафу) обычно слишком далеко от пользователей для стандартных конфигураций Ethernet по существующим медным кабелям. Обычно они используют цифровую абонентскую линию с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL) со скоростью нисходящего потока 80 Мбит / с, но она очень быстро падает, когда расстояние превышает 100 метров.
Волокно до помещения (FTTP) - это форма волоконно-оптической связи , при которой оптическое волокно проходит в оптической распределительной сети от центрального офиса до помещений, занимаемых абонентом. Термин «FTTP» стал неоднозначным и может также относиться к FTTC, когда оптоволокно заканчивается на опоре электросети, не доходя до помещения.
Волоконно для помещения можно разделить на категории в зависимости от того, где заканчивается оптическое волокно:
Квартира здание может привести пример различия между FTTH и FTTB. Если волокно проходит к панели внутри квартирного блока каждого абонента, это FTTH. Если вместо этого оптоволокно идет только до общей электрической комнаты многоквартирного дома (либо только до первого этажа, либо до каждого этажа), это FTTB.
Волоконно к бордюру / шкафу (FTTC) - это телекоммуникационная система, основанная на волоконно-оптических кабелях, проложенных к платформе, обслуживающей нескольких клиентов. У каждого из этих клиентов есть подключение к этой платформе через коаксиальный кабель или витую пару . «Бордюр» - это абстракция, и с такой же легкостью оно может означать установленное на опоре устройство, коммуникационный шкаф или сарай. Обычно любая система, завершающая оптоволокно в пределах 1000 футов (300 м) от оборудования в помещении клиента, описывается как FTTC.
Волокно до узла или соседства (FTTN), иногда идентифицируемое, а иногда и отличающееся от волокна до шкафа (FTTC) [14], представляет собой телекоммуникационную архитектуру, основанную на волоконно-оптических кабелях, проложенных к шкафу, обслуживающему район. Клиенты обычно подключаются к этому шкафу с помощью традиционного коаксиального кабеля или витой пары . Площадь, обслуживаемая кабинетом, обычно составляет менее одной мили в радиусе и может вместить несколько сотен клиентов. (Если шкаф обслуживает зону радиусом менее 1000 футов (300 м), архитектура обычно называется FTTC / FTTK.) [15]
FTTN позволяет предоставлять услуги широкополосного доступа, такие как высокоскоростной Интернет. Между шкафом и клиентами используются протоколы высокоскоростной связи, такие как широкополосный кабельный доступ (обычно DOCSIS ) или какая-либо форма цифровой абонентской линии (DSL). Скорость передачи данных зависит от конкретного используемого протокола и от того, насколько близко клиент находится к шкафу.
В отличие от FTTP, FTTN часто использует существующую коаксиальную инфраструктуру или инфраструктуру витой пары для предоставления услуг последней мили и, следовательно, менее затратна в развертывании. Однако в долгосрочной перспективе потенциал его полосы пропускания ограничен по сравнению с реализациями, которые еще больше приближают волокно к абоненту.
Вариант этого метода для провайдеров кабельного телевидения используется в гибридной волоконно-коаксиальной (HFC) системе. Иногда ему присваивают аббревиатуру FTTLA (волокно до последнего усилителя), когда он заменяет аналоговые усилители до последнего перед потребителем (или соседним с покупателем).
FTTC позволяет предоставлять услуги широкополосного доступа, такие как высокоскоростной Интернет. Обычно существующий провод используется с протоколами связи, такими как широкополосный кабельный доступ (обычно DOCSIS ) или какой-либо вид DSL, соединяющий бордюр / шкаф и клиентов. В этих протоколах скорость передачи данных зависит от конкретного используемого протокола и от того, насколько близко клиент находится к шкафу.
Там, где возможно проложить новый кабель, как оптоволоконный, так и медный Ethernet могут подключать «бордюр» с полным соединением 100 Мбит / с или 1 Гбит / с. Даже при использовании относительно дешевой наружной меди категории 5 на расстоянии более тысячи футов все протоколы Ethernet , включая питание через Ethernet (PoE), поддерживаются [ необходима цитата ] . Большинство фиксированных беспроводных технологий полагаются на PoE, включая Motorola Canopy , у которой есть маломощные радиомодули, способные работать от источника питания 12 В постоянного тока, питаемого по кабелю длиной несколько сотен футов.
Развертывание сетей по линиям электропередач также зависит от FTTC. При использовании протокола IEEE P1901 (или его предшественника HomePlug AV ) существующие электрические служебные кабели перемещаются со скоростью до 1 Гбит / с от бордюра / стойки / шкафа в каждую электрическую розетку переменного тока в доме - покрытие эквивалентно надежной реализации Wi-Fi с Дополнительное преимущество одного кабеля для питания и данных.
Избегая использования нового кабеля, его стоимости и дополнительных обязательств, FTTC требует меньше затрат на развертывание. Однако исторически он имел меньшую пропускную способность, чем FTTP. На практике относительное преимущество оптоволокна зависит от пропускной способности, доступной для обратного рейса , ограничений биллинга на основе использования, которые не позволяют в полной мере использовать возможности последней мили, а также ограничений на оборудование и обслуживание в помещениях клиента, а также от стоимости прокладки оптоволокна, которая может широко варьироваться в зависимости от география и тип здания.
В США и Канаде крупнейшее развертывание FTTC было выполнено BellSouth Telecommunications . С приобретением BellSouth компанией AT&T развертывание FTTC прекратится. В будущем развертывание будет основано на FTTN или FTTP. Существующая установка FTTC может быть удалена и заменена на FTTP. [16] Тем временем Verizon объявила в марте 2010 г., что свертывает расширение Verizon FiOS , концентрируясь на завершении своей сети в областях, в которых уже были франшизы FiOS, но не развертывались в новых областях, что свидетельствует о нерентабельности FTTH за пределами этих областей.
Verizon также объявила (на выставке CES 2010) о своем выходе на арену интеллектуального дома и управления данными электроэнергетических компаний, указав, что она рассматривает возможность использования FTTC на основе P1901 или какого-либо другого существующего проводного подхода для доступа к домам и получения дополнительных доходов от безопасного AES. -128 полоса пропускания, необходимая для расширенной инфраструктуры измерения . Тем не менее, самое крупное развертывание со скоростью 1 Гбит / с в США, в Чаттануге , штат Теннесси , несмотря на то, что оно проводится энергетической компанией EPB , [17]был FTTH, а не FTTC, охватывая каждого абонента на территории площадью 600 квадратных миль. Ежемесячная плата в размере 350 долларов США отражает в целом высокую стоимость развертывания. Однако Chattanooga EPB снизила ежемесячную плату до 70 долларов в месяц. [18]
Исторически сложилось так, что и телефонные, и кабельные компании избегали гибридных сетей с использованием нескольких различных видов транспорта от точки своего присутствия до помещения клиента. Возросшее ценовое давление со стороны конкурентов, доступность трех различных существующих проводных решений, требования к развертыванию интеллектуальной сети (как в Чаттануге) и улучшенные инструменты гибридных сетей (с такими крупными поставщиками, как Alcatel-Lucent и Qualcomm Atheros , а также решения Wi-Fi для периферийных сетей , Протоколы IEEE 1905 и IEEE 802.21 и SNMPулучшения), все они повышают вероятность развертывания FTTC в областях, неэкономичных для обслуживания FTTP / FTTH. Фактически FTTC служит промежуточным звеном между фиксированной беспроводной связью и FTTH, что дает особые преимущества для интеллектуальных устройств и электромобилей, которые уже используют PLC .
Операторы по всему миру развертывают сети высокоскоростного доступа в Интернет с середины 2000-х годов. Некоторые использовали топологию сети, известную как Active Ethernet Point-to-Point, для доставки услуг из центрального офиса непосредственно в дома абонентов. Оконечная нагрузка оптоволокна обрабатывалась домашним шлюзом, предоставленным Advanced Digital Broadcast, внутри дома абонента для совместного использования с другими устройствами бытовой электроники (CE).
С 2007 года итальянские провайдеры доступа Fastweb , [19] Telecom Italia , Vodafone и Wind участвовали в инициативе под названием Fiber for Italy с целью создания общенациональной оптоволоконной сети до дома в Италии. Пилотный проект, проходящий в столице Италии Риме, продемонстрировал симметричную полосу пропускания 100 Мбит / с. [20] Telecom Italia, отказавшаяся от участия в инициативе «Волоконно для Италии», имеет еще более амбициозный план по внедрению волоконно-оптических линий до дома и для бизнеса в 138 городах к 2018 году [21].
К концу декабря 2010 года общее количество домов с оптоволоконным соединением до дома превысило 2,5 миллиона, а количество абонентов превысило 348 000 человек. [21] [ требуется разъяснение ] )
В сентябре 2010 года Европейская комиссия опубликовала новую «Рекомендацию по регулируемому доступу к сетям NGA» вместе со списком мер по содействию развертыванию высокоскоростных широкополосных сетей и сетей доступа следующего поколения . [22]
Portugal Telecom планирует завершить общенациональное развертывание оптоволоконной связи до дома к 2020 году . В настоящее время 200 Мбит / с вниз, 100 Мбит / с выше стоит 22 евро в месяц. [23]
С сентября 2017 года по март 2019 года количество европейских подписчиков FTTH и FTTB увеличилось почти на 16%. Ожидается, что к 2025 году общее количество помещений, пройденных инфраструктурой FTTH и FTTB, достигнет 187 миллионов по всей Европе. [24]
Google Fiber обеспечивает скорость до 1 Гбит / с. [25]
Active Line Access - это развивающийся стандарт для предоставления услуг через сети FTTP в Соединенном Королевстве, предложенный регулирующим органом Ofcom и разработанный Консультативным комитетом по сетевой совместимости. [26]
Большинство развертываний FTTH следуют одному из четырех основных типов архитектуры: централизованное разделение, распределенное разделение, звездообразная архитектура или гирляндное соединение. Разработчики волоконно-оптических сетей выбирают архитектуры на основе множества факторов, таких как физическая география локальной среды, количество предполагаемых абонентов и квалификация рабочей силы. [27]
FTTN / C рассматривается как промежуточный шаг к полной FTTH, и во многих случаях было доказано, что услуги Triple Play, предоставляемые с использованием этого подхода для обеспечения скорости около 100 Мбит / с, значительно увеличивают количество абонентов и ARPU [28] [29] [ 30] FTTN / C в настоящее время используется ряд операторов, в том числе AT & T в США, Германии Deutsche Telekom , Греция «s ОТЕ , Swisscom, ТИМ в Италии, Proximus в Бельгии, NBN ™ в Австралии , и канадские операторы Telus , Cogeco и Bell Canada .
Простейшей архитектурой оптической распределительной сети является прямое волокно: каждое волокно, выходящее из центрального офиса, направляется ровно одному клиенту. Такие сети могут обеспечить отличную пропускную способность, но они более дорогостоящие из-за наличия оптоволокна и оборудования центрального офиса. [31]
Южная Африка, и особенно город Кейптаун, имеют одну из крупнейших сетей прямого оптоволокна в мире. Кейптаун уже много лет находится в авангарде телекоммуникаций и связи, имея большое количество наземных оптоволоконных сетей и множество конкурентоспособных предложений. Их аргумент в пользу прямого оптоволокна состоит в том, что несколько операторов могут легко подключиться к сети, а устранение неисправностей становится простым. [32]
Прямое волокно обычно предпочитают новые участники и конкурентоспособные операторы. Преимущество состоит в том, что никакие сетевые технологии уровня 2 не исключаются, будь то пассивная оптическая сеть (PON), активная оптическая сеть (AON) или другие. При использовании этой топологии возможны любые меры регулирования. [33]
Чаще всего каждое волокно, выходящее из центрального офиса, фактически используется многими клиентами. Только после того, как такое волокно окажется относительно близко к потребителю, оно разбивается на отдельные волокна, ориентированные на клиента. И AON, и PON достигают этого разделения.
Для распределения сигнала AON полагаются на сетевое оборудование с электропитанием, такое как коммутатор или маршрутизатор . Обычно сигналы нуждаются в оптико-электро-оптическом преобразовании в AON. Каждый сигнал, покидающий центральный офис, направляется только тому покупателю, для которого он предназначен.
Входящие сигналы от клиентов позволяют избежать столкновений на перекрестке, поскольку включенное там оборудование обеспечивает буферизацию . Активный Ethernet (тип Ethernet на первой миле ) - это обычный AON, который использует оптические коммутаторы Ethernet для распределения сигнала, объединяя помещения клиентов и центральный офис в большую коммутируемую сеть Ethernet .
Такие сети идентичны компьютерным сетям Ethernet, используемым на предприятиях и в учебных заведениях, за исключением того, что их цель состоит в том, чтобы соединять дома и здания с центральным офисом, а не соединять компьютеры и принтеры в пределах одного места. Каждый распределительный шкаф может обслуживать до 1000 потребителей, хотя обычно 400–500.
Это соседнее оборудование выполняет коммутацию уровня 2 или коммутацию и маршрутизацию уровня 3, разгружая полную маршрутизацию уровня 3 в центральный офис оператора. Стандарт IEEE 802.3ah позволяет поставщикам услуг доставлять до 1000 Мбит / с в полнодуплексном режиме по одному одномодовому оптоволоконному протоколу FTTP, в зависимости от поставщика.
Пассивная оптическая сеть (PON) представляет собой архитектуру многоточечной сети FTTP, в которой используются оптические разветвители без питания, позволяющие одному оптическому волокну обслуживать до 128 клиентов. PON снижает потребность в оптоволоконном кабеле и центральном офисном оборудовании по сравнению с архитектурой точка-точка.
Сигнал в нисходящем направлении, поступающий из центрального офиса, транслируется в каждое помещение клиента, использующее оптоволокно. Шифрование используется для предотвращения подслушивания. Сигналы восходящего потока объединяются с использованием протокола множественного доступа, обычно множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA).
Протокол «точка-точка» через Ethernet (PPPoE) - это распространенный способ предоставления услуг с тройным и четырехкратным воспроизведением (голос, видео, данные и мобильная связь) по оптоволоконным и гибридным оптоволоконно-коаксиальным (HFC) сетям. Активный PPPoE использует выделенное волокно от центрального офиса оператора до домов абонентов, в то время как гибридные сети (часто FTTN) используют его для передачи данных по оптоволокну к промежуточной точке, чтобы обеспечить достаточно высокую пропускную способность по медным соединениям последней мили .
В последние годы этот подход становится все более популярным у поставщиков телекоммуникационных услуг как в Северной Америке (например, AT&T , Telus) , так и в европейских Fastweb , Telecom Italia , Telekom Austria и Deutsche Telekom . Google также рассматривал этот подход, среди прочего, как способ предоставления множества услуг через сети открытого доступа в Соединенных Штатах. [34]
Находясь в частной собственности, сигнал обычно преобразуется в электрический формат.
Терминал оптической сети (ONT, термин ITU-T ) или блок (ONU, идентичный термин IEEE ) преобразует оптический сигнал в электрический сигнал с использованием технологии тонкопленочного фильтра. Для работы этих устройств требуется электроэнергия, поэтому некоторые провайдеры подключают их к резервным батареям на случай отключения электроэнергии, чтобы обеспечить аварийный доступ к электросвязи. Окончания оптической линии «Диапазон» сетевые терминалы или оптические блоки для того , чтобы обеспечить TDMA временных интервалов назначения для восходящей связи.
Для FTTH и для некоторых форм FTTB существующие в здании системы Ethernet, телефона и кабельного телевидения обычно подключаются напрямую к оптическому сетевому терминалу или устройству. Если все три системы не могут напрямую связаться с устройством, можно объединить сигналы и передать их через общую среду, такую как Ethernet. Приближаясь к конечному пользователю, такое оборудование, как маршрутизатор или контроллер сетевого интерфейса, может разделять сигналы и преобразовывать их в соответствующий протокол.
Для FTTC и FTTN объединенный интернет, видео и телефонный сигнал проходит в здание по существующей телефонной или кабельной проводке, пока не достигнет жилого помещения конечного пользователя, где модем VDSL или DOCSIS преобразует данные и видеосигналы в протокол Ethernet, который является отправлено по кабелю категории 5 конечного пользователя .
|title=
( справка ) [ мертвая ссылка ]Викискладе есть медиафайлы по теме волокна до x . |