Проектирование и развертывание сети FTTx

Решения VIAVI предназначены для поддержки самых сложных на данный момент сетей — PON и FTTx, и позволяют вам добиться максимальной производительности сетей и услуг. Сочетание точности, аналитических возможностей и гибкости позволяет правильно прокладывать надежные оптоволоконные линии связи, снижая сопутствующие расходы на активацию, установку и корректировку служб FTTx/PON и WiFi, предоставляемых по оптоволоконным сетям.

Что такое FTTx? 

Оптоволоконная технология подключения (FTTx) — это общий термин, используемый для описания обширного спектра архитектур широкополосных сетей, в которых оптоволокно используется для всех или некоторых подключений «последней мили». Буква «х» обозначает точку, в которую «приходит» оптоволокно, а сама технология FTTx  включает в себя различные варианты, такие как FTTH, FTTA, FTTB и FTTC.

Технология «оптоволокно до точки х» представляет собой центральный компонент доступа следующего поколения, который отражает эволюцию инфраструктуры ШПД в направлении повышения скорости и качества обслуживания (QoS). 

HDTV, виртуальная реальность (VR) и прочие приложения, активно потребляющие полосу пропускания, уже бросают вызов этой технологии. Все большее развитие получают технологии IoT (интернет вещей), сетей 5G, «умных городов» и блокчейна, а количество приложений для FTTx, которым требуется высокая скорость и низкий уровень задержки, постоянно увеличивается.

Компания VIAVI предлагает полный набор продукции для сетей FTTx, включая гибкое оборудование и ПО для тестирования и мониторинга, а также оптимизированные средства проектирования, развертывания и обеспечения качества и надежности FTTx-сетей.

Технологии FTTx

FTTx-сети сочетают в себе преимущества более высоких скоростей передачи и низкого энергопотребления. Оптоволокно становится все ближе к пользователю, позволяя в наивысшей степени использовать самые современные технологии строительства, подключения и передачи, а также уменьшить возможности появления узких мест в случае обычного коаксиального кабеля. Для практической реализации этого требуется грамотное планирование и выполнение работ на всех этапах жизненного цикла.

Проектирование и планирование сетей

Первый шаг к внедрению этой технологии заключается в грамотно скоординированном проектировании и планировании. Еще до формирования подробного проекта сети FTTx, на предварительном этапе планирования необходимо учесть количество и расположение пользователей, пути прохождения оптоволокна и точки доступа, а также архитектурные элементы, такие как технологии пассивной оптической сети (PON), которые нужно включить в состав проектирования. Подробные  элементы проектирования на «микро»-уровне включают в себя места стыков, точные  схемы распределения и расчеты бюджета оптических потерь. Кроме того, помимо прочего, при полноценном проектировании сети необходимо избегать использования существующей сетевой инфраструктуры и определять места расположения оборудования.

Развертывание

Тщательное планирование сети является неотъемлемым требованием для успешного развертывания сети FTTx. Сроки сращивания кабелей и установки сплиттеров могут быть весьма сжатыми, поэтому во избежание задержек следует обращать внимание на детали, точность маркировки, эффективность прокладки и разумные методики тестирования.

И хотя большая часть компонентов тестируется на заводах, проверка стыков и конечных точек на местах остается одним из важнейших элементов развертывания сети FTTx. Некачественное сращивание, загрязнения разъемов и микроизгибы могут вызвать оптические потери и падение QoS. План сертификации  создаваемой сети, реализованный с помощью  автоматизации процессов тестирования, позволяет снизить эти риски.

Подключение клиентов и соответствующие монтажные работы

Поставщики услуг и подрядчики находятся под существенным давлением: они должны развертывать оптоволокно быстро и по приемлемой цене, гарантируя при этом качество и надежность выполнения монтажных работ. На первый взгляд, отказ от тестирования или сокращение его объемов кажется удобным способом снижения стоимости и времени развертывания, но такой подход ведет к задержке ввода в эксплуатацию, чрезмерным затратам на поиск неисправностей и потере доходов. Надлежащее тестирование на этапах строительства и монтажа — единственный способ сертификации канала FTTx и подтверждения соответствия требованиям, позволяющий запустить сеть в эксплуатацию с первого раза и сократить количество выездов и повторных работ.

Мониторинг и техническое обслуживание

После завершения успешного развертывания производительность сети можно гарантировать только при условии постоянного мониторинга и технического обслуживания. Один оптоволоконный канал может подключать тысячи клиентов, и по нему могут передаваться ценные и конфиденциальные данные.

Такие решения, как система управления ВОЛС компании VIAVI (ONMSi), позволяют удаленно, быстро и точно выявлять и локализовывать ухудшение характеристик оптоволокна или его отказы. Мониторинг и измерения FTTx-сетей также может улучшить безопасность и производительность за счет оперативного выявления вторжений и формирования долгосрочных методик, определяющих тенденции изменения качества оптоволокна.

Система управления ВОЛС компании VIAVI

Длина волны FTTx

Для большинства FTTx приложений голос и данные передаются от центрального узла от OLT в направлении к потребителю с длиной волны 1490 нм. Спектральное уплотнение каналов (WDM) обеспечивает подключение в направлении от потребителя на волне длиной 1310 нм, поэтому двусторонняя передача возможна по одному и тому же кабелю. На стороне пользователя, в точке окончания оптической сети, может использоваться недорогая лазерная оптическая технология. Более новые и быстрые версии PON, такие как NG-PON2 и XGS-PON, работают на несколько других длинах волн в направлении от пользователя и к нему. Это дает возможность применять различные типы архитектуры PON одновременно или взаимозаменяемо в зависимости от требований к уровню обслуживания.

FTTx в сравнении с FTTH

Хотя эти акронимы часто используются взаимозаменяемо, в действительности они обозначают разные вещи. В то время как «х» в FTTx может обозначать любую оконечную точку в месте расположения абонента или клиента, либо неподалеку от него, то у FTTH более точное определение. Решение «оптоволокно до дома» (Fiber To The Home, FTTH) позволяет отказаться от использования коаксиального или медного кабеля между провайдером и клиентом, создавая чисто оптоволоконное соединение между ними. FTTH — один из наиболее используемых вариантов FTTx.

Говоря об FTTH, не менее важно помнить и о слове «home» (дом). Оно используется для того, чтобы различать прямое оптоволоконное подключение жилой площади и другие прямые подключения к школам, компаниям или отдельным офисам. Качество и конфигурация FTTx-приложений легко адаптируется к потребностям и ожиданиям клиентов.

FTTx-приложения

Каждый из различных вариантов, собранных под общим термином FTTx, имеет преимущества и особенности, которые делают их удобными для одних приложений, но менее удобными — для других. Список потенциальных конфигураций весьма обширен, а некоторые из них становятся общепринятыми архитектурными решениями.

FTTH

Решение «оптоволокно до дома» (Fiber to the home, FTTH) — это прямое подключение к распределительной коробке пользователя, которое обеспечивает максимально возможную полосу пропускания индивидуальным домашним пользователям. Поскольку этот вариант может быть недешевым в установке, его чаще применяют в новом строительстве. Одним из потенциальных недостатков FTTH является размещение линии питания. Поскольку электропитание по оптоволокну невозможно, в таких сетях может потребоваться монтаж отдельных линий питания. Несмотря на эти проблемы, FTTH стал одним из наиболее популярных вариантов сетей во всем мире.

FTTA

Решение «оптоволокно до антенны» (Fiber to the antenna, FTTA) — это такая архитектура сети, при которой оптика используется для распределения сигналов от блока основной полосы частот (BBU) до выносного радиоблока (RRH) рядом с башней сотовой связи. FTTA является основополагающим элементом сети 5G, так как технология Massive MIMO означает увеличение количества антенн и кабелей. Меньший вес оптоволокна и его пониженное сопротивление воздействию ветра делают его логичной заменой коаксиального кабеля. FTTA также обеспечивает более гибкое размещения блока основной полосы частот, так как оптоволоконный канал до радиоблока потенциально может быть длиннее.

FTTB и FTTP

Технология «оптоволокно до здания» (Fiber to the building, FTTB) похожа на FTTH за исключением того, что конечная точка оптоволоконного кабеля находится не в частном доме. Буква «В» может также означать «бизнес» (business) или «подвал» (basement). Оконечная точка в подвале, как правило, находится в помещении с электрооборудованием многоквартирного дома. Общим термином для FTTH и FTTB является «оптоволокно до местоположения» (Fiber to the premises, FTTP). Общим для всех конфигураций FTTP является то, что оптоволокно доходит до границ здания, будь то частный или многоквартирный дом, малый бизнес или школа.

FTTN

Решение «оптоволокно до сетевого узла» (Fiber to the node, FTTN) представляет собой оптоволокно, которое заканчивается на центральном узле, расположенном поблизости от компаний или домов конечных пользователей. Далее от узла подключение осуществляется с использованием существующей инфраструктуры коаксиальных или медных кабелей. Типичная FTTN-конфигурация может обслуживать несколько сотен клиентов из одного узла. Как правило, такой узел находится не более чем в 1,5 км от мест расположения клиентов, так как более длинный сегмент коаксиального кабеля может существенно повлиять на скорость.

FTTC

Сокращение Fiber to the curb (FTTC) может сбить с толку, так как под «curb» имеется в виду распределительный шкаф или мачта с сетевым оборудованием. Решение «оптоволокно до узла» (Fiber to the curb)  аналогично решению FTTN, однако количество обслуживаемых клиентов в каждой точке меньше, а коаксиальный кабель обычно значительно короче. Эта конфигурация полезна, так как она близка к прямому подключению оптоволокна, но не требует его входа в границы здания.

Продукты FTTx

Тестовые решения, которые могут точно проверять и отслеживать ключевые показатели качества сервиса в ходе планирования, строительства, активации и обслуживания FTTx-сетей, доказали свою ценность. Помимо того, что программное обеспечение ONMSi представляет собой эффективное решение  мониторинга, его гибкость может использоваться при планировании и развертывании для документирования волоконно-оптических сетей, управления данными об их строительстве и определения мест головных контрольно-тестовых блоков.

Еще одним основополагающим требованием для развертывания является наличие портативных решений для тестирования, предназначенных для активации, техобслуживания, поиска и устранения неисправностей в PON-сетях. Измеритель оптической мощности SmartPocket V2 PON  позволяет измерять оптическую мощность по длинам волн и проверять функционирование PON в нисходящем направлении. Решение SmartClass Fiber OLP-87 обеспечивает одновременное измерение мощности восходящей и нисходящей линий для активации сети PON, в то время как тестер SmartClass Fiber OLP-88 TruePON проводит анализ PON-ID для проверки правильности подключения порта OLT и отводного терминала. Измеритель оптической мощности в оптоволокне Optimeter выполняет выборочные измерения оптической мощности нисходящей линии PON, а также сертификацию, поиск и устранение неисправностей волоконно-оптической линии FTTx на «последней миле» менее чем за минуту. Это универсальное  оборудование также имеет встроенные средства проверки оптоволокна и сертификации торцевых поверхностей.

Другим эффективным методом тестирования FTTx сетей является оптический рефлектометр (OTDR). OTDR-модуль VIAVI  серии 4100 полезен на всех этапах развертывания FTTx-сети. Технология оптического рефлектометра (OTDR) позволяет подробно тестировать и описывать оптоволокно, что является неотъемлемой частью сертификации сетей FTTx и PON. Система также включает в себя встроенный источник света и измеритель мощности, что добавляет ей гибкости. OTDR-модуль серии 4100 совместим со всей линейкой тестовых решений MTS, формируя в сочетании с ней передовую отраслевую платформу для тестирования, сертификации и отчетности для FTTx-сетей.

Будущее FTTx

Бурное развитие облачных решений, «умных городов» и сетей5G — вот только несколько очевидных причин, по которым и операторы, и потребители выбрали высокоскоростные оптоволоконные сети с низкой задержкой. FTTx — это инфраструктура, которая обеспечивает достаточную емкость и стабильность подключений при всех режимах связи. Расширение охвата оптоволоконных сетей  дает дополнительные преимущества в виде передачи сигналов на большие расстояния, компактности малого веса и нечувствительности к электромагнитным помехам.

Неудивительно, что развертывание FTTx-сетей в следующем десятилетии будет лишь ускоряться. А поскольку в «х» заложена неограниченная гибкость, потенциальных вариантов FTTx-сетей в будущем может быть великое множество. Компания VIAVI и далее будет предлагать разнообразное оборудование и технологии, которые претворили эти возможности в жизнь.