Pasywna sieć optyczna

Dynamiczny rozwój innowacyjnych usług transmisji danych wymusza coraz większe zapotrzebowanie na pasmo i stymuluje rozbudowę sieci światłowodowej i dostępowej w różnych wariantach: światłowód do budynku (FTTB) i światłowód do domu/lokalu (FTTH).

I to właśnie ta ostatnia technologia – czyli budowa ultraszybkiej sieci na odcinku tzw. ostatniej mili – odpowie na wyzwanie przyszłości, jakim jest gigantyczny wzrost ilości przesyłanych danych.

Bartosz Rejek – starszy specjalista ds. rozwoju usług i aplikacji Telefonii DIALOG

Jeszcze kilka lat temu najpopularniejszą technologią dostępową były połączenia komutowane (dial up, ISDN). Dziś hasłem przewodnim rynku telekomunikacyjnego jest szerokie pasmo. Medium przyszłości (całkiem niedalekiej) będzie światłowód.

Rosnące potrzeby klientów

Głównym motorem powodującym wzrost wymagań w stosunku do sieci dostępowej jest większe zapotrzebowanie na łącze do Internetu oraz przede wszystkim rozwój usług multimedialnych. W obliczu rosnących potrzeb użytkowników indywidualnych i SOHO na interaktywne usługi – takie jak telepraca, wideokonferencje, interaktywna rozrywka, gry – krytycznym parametrem jeśli chodzi o usługi internetowe staje się transmisja w stronę sieci (uplink), a nie – jak dotychczas – przepływność dosyłowa (downlink). Użytkownicy indywidualni oczekują dostępu do telewizji interaktywnej w czasie rzeczywistym (IPTV), transmisji filmowych na żądanie (VoD), a wraz z  upowszechnianiem się odbiorników telewizyjnych HDTV, również kanałów telewizyjnych wysokiej rozdzielczości. Wszystkie te usługi wymagają wyjątkowo wysokiej przepustowości sieci zarówno w jej części opera- torskiej, jak i będącej często wąskim gardłem – części dostępowej.

Rozwiązanie: światłowód

Częściowym rozwiązaniem tych problemów są rozwijające się technologie dostępu miedzianego xDSL. Jak widać na rysunku 1, technologie xDSL dają nowe możliwości i pozwalają na świadczenie usług multimedialnych, w tym telewizyjnych. Niosą ze sobą jednak istotne ograniczenia i docelowo nie rozwiązują problemu. Wdrażanie technologii miedzianych wiąże się z rozbudową szaf, a wysokie przepływności do abonenta w połączeniu z du- żą liczbą usług na jednym kablu powoduje znaczące zakłócenia. Dla skorzystania z wysokich przepływności konieczne staje się skrócenie ostatniej mili do abonenta.

Rys. 1. Rozwój technologii dostępowych

Rozwiązaniem tych problemów są sieci światłowodowe. Zaletą światłowodu jest przede wszystkim prędkość przesyłu danych oraz długofalowe zabez- pieczenie inwestycji.

Podczas gdy obecnie kierowane do polskich klientów oferty zapewniają średnio 2-8 Mbit/s, światłowód już teraz pozwoli na przesył z prędkością 100 Mbps, a nawet 1 Gbit/s, a w przyszłości jeszcze więcej.

Jeszcze niedawno zastosowanie światłowodów w sieci dostępowej FTTx (np. Fiber to the Home – Światłowód do Domu) było ekonomicznie nieopłacalne z powodu konieczności instalacji wielu włókien światłowodowych od centralnych punktów operatorskich do każdego klienta oraz kosztownych urządzeń aktywnych, które musiały być budowane bliżej klienta. Sytuację zmieniło pojawienie się technologii PON (Passive Optical Network) – czyli pasywnej sieci optycznej.

Pasywna sieć optyczna PON: szybka, niezawodna, ekonomiczna i ekologiczna

W sieciach optycznych PON dystrybucja danych pomiędzy odległymi węzłami dokonuje się wyłącznie za pomocą elementów pasywnych i posiada strukturę drzewa. Urządzenia aktywne, czyli wymagające jakiegoś rodzaju zasilania, stosowane są jedynie u abonenta i w centralnych węzłach sieci.

Rys. 2. Zastosowanie sieci PON (FlexLight Networks, Inc.)

Jedno włókno światłowodowe metro dzięki zastosowaniu splitterów optycznych (pasywne rozdzielacze optyczne) pozwala na podłączenie 32, a nawet 64 abonentów (w najbliższej przyszłości również 128 abonentów na jednym włóknie metro). To co jest istotnym ograniczeniem sieci miedzianych, czyli zasięg i silna zależność uzyskiwanych przepływności z krótką ostatnią milą, stanowi niezaprzeczalną zaletę pasywnej sieci optycznej. Pasmo oferowane przez sieci PON nie zależy od odległości abonenta od centrali. Zasięg sieci PON to ok. 20 km, co pozwala na zasilanie całej sieci miejskiej z kilku punktów dystrybucyjnych. Pozwala to na znaczącą redukcję liczby punktów dystrybucyjnych, które nie muszą już znajdować się w bliskiej odległości od klienta. Dzięki szerokości oferowanego pasma 2,4 Gbps (GPON), 1,2 Gbps (GEPON) sieć w technologii PON daje możliwość świadczenia wielu usług, włączając w to różnorakie usługi multimedialne – IPTV, VoD, również wiele kanałów telewizji wysokiej rozdzielczości HDTV. Sieć PON posiada duży potencjał rozwojowy i pozwala na elastyczność w kreowaniu nowych usług. Oferowane przepustowości zabez- pieczają inwestycję operatora w pasywną sieć optyczną na szereg lat, zapew- niając duży zapas w stosunku do obecnego zapotrzebowania na pasmo.

Stosowanie sieci PON pozwala na oszczędną gospodarkę włóknami światłowodowymi (jedno na wielu użytkowników) oraz ograniczenie liczby urządzeń aktywnych po stronie operatora (jeden port światłowodowy na wielu użytkowników).

Tab. 2. Zestawienie możliwości technologii dostępowych

Pasywne elementy sieci wymagają minimalnego utrzymania i charakteryzują się wysoką niezawodnością (wysoki MTBF). Sieć dostępowa PON charakteryzuje się stosunkowo niskim kosztem przyłączenia nowego budynku/klienta (krótki odcinek światłowodu od splittera). Dzięki brakowi elementów aktywnych w sieci dystrybucyjnej kolejną zaletą jest niska wrażliwość na dewastacje/kradzieże.

Wśród usług, które Telefonia DIALOG zaoferuje swoim klientom w oparciu o realizowaną w ramach projektu PON sieć światłowodową, będą między innymi: telewizyjne transmisje kanałów HD, wideokonferencje, wideomonitoring, sklepy on-line, do których użytkownik miałby dostęp nawet z poziomu telewizora za pomocą pilota oraz szereg innych e-usług. Ważną z biznesowego punktu widzenia zaletą światłowodu jest to, że jest to sieć bardziej ekologiczna. Generuje mniejsze straty podczas przesyłu danych, bowiem nie są tu potrzebne dodatkowe urządzenia służące do utrzymania ruchu. Jej właściwości techniczne sprawiają także, że jest bardziej niezawodna, a mniej awarii to zdecydowanie większy komfort użytkowników usług świadczonych w sieci światłowodowej. ◊