PON - uzupełnienie CWDM

Uzupełnieniem taniej szkieletowej sieci miejskiej powinna być tania w budowie i eksploatacji szerokopasmowa sieć dostępowa. Światłowodowa dystrybucja sygnałów, oprócz szerokiego pasma przenoszenia, zapewnia dłuższy średni czas bezawaryjnego działania niż skrętka miedziana czy kabel koncentryczny. Jest również bardziej odporna na zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne.

Najtańszym sposobem rozprowadzenia optycznego sygnału szerokopasmowego od szkieletu do odbiorców końcowych jest technologia światłowodowa wykorzystująca pasywne urządzenia optyczne. W praktyce pod uwagę można brać dwie topologie takich sieci: punkt-wielopunkt (point-to-multipoint) albo punkt-punkt (point-to-point).

W pasywnej sieci dostępowej o topologii punkt-wielopunkt całkowita pojemność każdego włókna światłowodu dzieli się na 8, 16 lub co najwyżej 32 przedziały pasma, z których każdy jest na stałe przypisany konkretnemu użytkownikowi końcowemu. Nie ma tu mowy o aktywnym filtrowaniu czy też o dodatkowym wzmacnianiu sygnału. Do abonenta dociera po prostu ułamek wyjściowej mocy optycznej emitowanej z centrali dystrybucyjnej lub z pośredniego węzła optycznego OLT (Optical Line Terminator) podłączonego do pierścienia metropolitarnego. Całkowita liczba odbiorców jest ograniczona, ale ponieważ budowa węzłów OLT nie wymaga wielkich inwestycji, jest to rozwiązanie atrakcyjne.

W bezpośrednim sąsiedztwie użytkownika końcowego optyczna sieć dostępowa PON kończy się węzłami ONU (Optical Network Terminator). Mogą one spełniać funkcję aktywnych rozgałęźników, konwertujących sygnał optyczny na postać elektryczną (O/E). Taki sposób dystrybucji sygnału daje szanse na dotarcie z usługami szerokopasmowymi do znacznie liczniejszego grona odbiorców - nawet kilkuset abonentów. Prywatność informacji przesyłanych w takiej sieci chroni się zazwyczaj przez przydzielenie każdemu abonentowi indywidualnego klucza szyfrującego.

Spadające koszty budowy sieci światłowodowych sprawiają, że w nowych instalacjach niejednokrotnie opłaca się podłączyć abonentów do szkieletu za pośrednictwem łączy światłowodowych, bez jakiegokolwiek pośrednictwa miedzi. Łącza światłowodowe prowadzące bezpośrednio do biur i mieszkań dają możliwość oferowania klientom łączy Ethernet o przepustowościach 10 czy 100 Mb/s, a nawet 1 Gb/s. Łącza te można dodatkowo optymalizować (np. na poziomie sieci IP) pod kątem transmisji multimedialnych, w wyniku czego efektywne wykorzystanie pasm szkieletowego i dystrybucyjnego będzie mniejsze.

Jeśli chodzi o koszty, rozwiązania PON typu punkt-wielopunkt nie wymagają instalowania jakichkolwiek urządzeń elektronicznych poza centralą, przez co zmniejszają się złożoność sieci oraz koszty jej utrzymania i modernizacji.

Drugą powszechnie implementowaną architekturę PON stanowi topologia typu punkt-punkt. Podobnie jak w przypadku sieci transmisji danych budowanych przez operatorów telewizji kablowych, zakłada ona bezpośrednie, szeregowe połączenie światłowodem użytkowników w mieszkaniach lub budynkach wielorodzinnych. Wtedy podłączenie abonenta wprost do centralnego przełącznika zapewnia pasmo o dużej przepływności, a w miarę oddalania się od koncentratora dostępne pasmo jest "zjadane" przez użytkowników podłączonych wcześniej.

W tym rozwiązaniu światłowód wychodzący ze szkieletu poprzez węzeł dystrybucyjny dociera do budynku, gdzie sygnał optyczny jest rozprowadzany dalej łączami miedzianymi. Z lokalnego koncentratora optycznego sygnał trafia jednak do kolejnego budynku, a stamtąd do następnego itd.

Światłowodowa przyszłość

W każdym z omówionych rozwiązań światłowód zapewnia użytkownikowi dostęp do dużej przepustowości. Szybkość transmisji danych oferowana każdemu abonentowi sieci może osiągać od 1 Mb/s do 1 Gb/s, a wkrótce nawet 10 Gb/s, przy czym w celu zwiększenia przepustowości wymianie nie muszą podlegać ani światłowód, ani wyposażenie zlokalizowane poza centralą dystrybucyjną. Potrzebne są jedynie zmiany w sprzęcie do transmisji optycznej i oprogramowaniu.

Rozwiązania pasywnych sieci PON oferuje większość liczących się producentów sieci telekomunikacyjnych, m.in. Alcatel, Lucent, Siemens, a także nowe podmioty wchodzące dopiero na ten rynek. Marzenia o sieciach opartych wyłącznie na światłowodach w rodzaju FTTP (światłowód do siedziby), FTTB (światłowód do budynku) czy nawet FTTD (światłowód aż do biurka) staną się rzeczywistością.

<hr size=1 noshade>Topologie sieci CWDM opartych na rozwiązaniach Microsens

Od ubiegłego roku firma Microsens jako pierwsza zaoferowała dostawcom optycznych sieci metropolitarnych 8-/16-kanałowy multiplekser CWDM. Co ciekawe, jest on częścią platformy optycznej xWDM, która umożliwia instalowanie w jednym urządzeniu zarówno kart CWDM, jak i DWDM. Dzięki takim właściwościom rozwiązanie Microsens umożliwia łatwe tworzenie lokalnych odgałęzień pierścieni metropolitalnych, co jest istotą działania sieci miejskich.

System CWDM firmy Microsens zaprojektowano z myślą o operatorach sieci miejskich, dostawcach Internetu i użytkownikach dużych sieci korporacyjnych, z uwzględnieniem różnych topologii (patrz: rysunek). W wersji podstawowej system umożliwia transmisję danych w ośmiu kanałach CWDM, z przepustowością 2,5 Gb/s każdy, na odległość do 80 km. Transmisja jest niezależna od używanych protokołów.

Jeśli konieczne jest zwiększenie pojemności sieci, każdy z kanałów CWDM można rozszerzyć do ośmiu gęstych kanałów DWDM, co oznacza, że w rozbudowanej wersji można uzyskać 64 kanały optyczne.

Zagęszczanie podwyższa jednak koszty, gdy tymczasem większość potencjalnych użytkowników rozwiązań CWDM deklaruje, iż w ciągu najbliższych lat 8-16 kanałów po 2,5 Gb/s w jednym włóknie w zupełności im wystarczy.

System Microsens ma konstrukcję modularną i umożliwia dostosowywanie platformy do różnych topologii. Oprócz obsługi prostych aplikacji typu punkt-punkt, systemy CWDM Microsens pozwalają na tworzenie struktur liniowych typu ADM (Add-Drop Multiplexer), metropolitarnych struktur pierścieniowych oraz rozwijanie sieci dostępowych opartych na pasywnych technologiach światłowodowych.