Optické přenosové a přístupové sítě – optická zařízení pro firmy
Přístupová síť spojuje koncová zařízení uživatelů se sítí operátora a do značné míry určuje propustnost, stabilitu a kvalitu služeb poskytovaných kancelářím, budovám a kampusům. V nabídce Senetic jsou k dispozici zařízení pro budování přístupových a přenosových sítí: optické linkové terminály (OLT), koncové terminály ONT/ONU a multiplexory CWDM/DWDM. Připravili jsme tuto příručku, abychom usnadnili výběr řešení podle rozsahu a požadavků sítě.
Co je přístupová síť
Přístupová síť je vrstva telekomunikační infrastruktury, která spojuje abonenty – kanceláře, firemní a veřejné budovy a domy – se sítí agregace, a prostřednictvím ní se spojuje se sítí jádra. Často se označuje jako „poslední míle“, protože představuje konečný úsek spojení mezi operátorem a uživatelem.
V přístupových sítích se používají drátové technologie – optické (FTTx) a měděné (např. DSL) – a bezdrátové, jako je Wi-Fi a mobilní sítě. Mezi základní funkce přístupové sítě patří připojování abonentů a předběžná agregace jejich provozu.
Jak funguje technologie PON
Nejpoužívanější architekturou optických přístupových sítí, zejména v modelu FTTH (Fiber to the Home), je PON (Pasivní optická síť) – pasivní optická síť. Skládá se ze tří prvků:
- OLT (Optical Line Terminal) – zařízení v centrále operátora nebo v přístupovém uzlu, které spravuje provoz v síti PON.
- ONT/ONU (Optical Network Terminal / Optical Network Unit) – terminál na straně abonenta, který převádí optický signál na elektrický.
- Pasivní rozbočovače – dělí signál z jednoho vlákna na více odboček (např. v poměru 1:32 nebo 1:64) a nevyžadují napájení.
V síti GPON probíhá obousměrný přenos jedním vláknem díky použití různých vlnových délek: 1490 nm směrem k abonentovi (downstream) a 1310 nm směrem od abonenta (upstream). Signál downstream dorazí ke všem terminálům, ale každý ONT přijímá pouze jemu určená data, která mohou být navíc šifrována (AES). V směru upstream terminály vysílají v přidělených časových oknech (burst mode), a OLT jim dynamicky přiděluje pásmo pomocí mechanismu DBA (Dynamická alokace šířky pásma). Protože mezilehlé prvky nevyžadují napájení, náklady na provoz sítě jsou výrazně nižší.
OLT a síťové terminály podporují mechanismy QoS (Kvalita služby), které umožňují dávat prioritu provozu citlivému na zpoždění, např. VoIP nebo IPTV.
Výhody použití optických vláken
Ve srovnání s měděným kabelováním poskytuje optické vlákno vyšší propustnost, větší dosah a stabilnější přenos. Nejvýznamnější výhody jsou:
- Propustnost
- Nízké útlum
- Odolnost vůči elektromagnetickému rušení
- Nižší náklady na údržbu
Přenosová síť vs. přístupová síť
Přenosová síť (jádrová, ang. backbone) je jádrem infrastruktury, která spojuje velké síťové uzly a body výměny internetového provozu a přenáší data na velké vzdálenosti mezi přístupovými sítěmi. Na optické úrovni využívá především systémy DWDM, a provoz je přenášen dlouhými optickými trasami mezi agregátními uzly.
Přístupová síť obsluhuje koncové uživatele. Skládá se z většího počtu menších zařízení a požadavky na její propustnost neustále rostou. Provoz abonentů je agregován (mimo jiné v OLT a agregátních přepínačích) a poté předáván do přenosové sítě.
Typy zařízení přístupové sítě
Zařízení se vybírají podle jejich role v architektuře sítě, počtu obsluhovaných uživatelů a požadované propustnosti. V nabídce Senetic jsou k dispozici tři hlavní skupiny: optické linkové terminály, síťové terminály a multiplexory s vlnovým dělením.
Optické linkové terminály (OLT)
OLT (Optical Line Terminal) se instaluje v centrále operátora nebo v přístupovém uzlu firmy. Zařízení spravuje PON porty, vysílá signál k abonentům a přijímá od nich provoz. Také odpovídá za autentizaci terminálů, konfiguraci služeb, správu pásma a monitorování optických parametrů.
Terminály OLT se vyskytují ve dvou základních verzích:
- Kompaktní – obvykle o výšce 1U, určené k montáži do 19palcové rack skříně, nejčastěji s 4–16 PON porty a uplink porty 1/10 Gb/s (SFP/SFP+). Jsou určeny pro menší a střední nasazení.
- Modulární (chassis) – s vyměnitelnými lineárními kartami, které podporují stovky PON portů a uplinky 10–100 Gb/s. Jsou určeny pro operátory a velké sítě.
Síťové terminály/jednotky (ONT/ONU)
ONT (Optical Network Terminal) se instaluje v prostorách abonenta – kanceláři nebo budově. Terminál převádí optický signál na elektrický a poskytuje připojení přes LAN porty (Ethernet), a v mnoha modelech také přes Wi-Fi. Pojem ONU (Optical Network Unit) je širší a zahrnuje také jednotky obsluhující více uživatelů, např. v kancelářských budovách. V praxi se oba termíny často používají zaměnitelně.
Multiplexory s vlnovým dělením (CWDM/DWDM)
Technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing) umožňuje přenášet jedním vláknem mnoho nezávislých optických kanálů, z nichž každý využívá jinou vlnovou délku. Díky tomu lze výrazně zvýšit propustnost stávající infrastruktury bez budování nových kabelových tras. Multiplexory jsou obvykle pasivní zařízení – spojují a rozdělují kanály, a signál generují optické moduly (transceivery) pracující na stanovených vlnových délkách.
- CWDM (Coarse WDM) – osvědčuje se v metropolitních a přístupových sítích na vzdálenostech do cca 40–80 km. Využívá neochlazované lasery a nevyžaduje optické zesilovače, proto je náklad na nasazení nižší.
- DWDM (Dense WDM) – používá se v jádrových sítích, metropolitních sítích s vysokou kapacitou a pro propojení datových center (DCI). Náklady na jednotlivý kanál jsou vyšší než u CWDM, avšak při velkém počtu kanálů jsou náklady na přenos jednoho bitu nižší.
Výrobci zařízení pro optické sítě
V nabídce Senetic jsou k dispozici zařízení výrobců optické infrastruktury – od řešení pro menší operátory a integrátory po vybavení pro rozsáhlé operátorské sítě.
Ubiquiti
Ubiquiti nabízí integrovaný ekosystém zařízení GPON zahrnující OLT terminály, ONT terminály a software pro centrální správu sítě. Řešení jsou určena pro malé a střední internetové operátory, integrátory a firmy budující FTTH infrastrukturu. Senetic má certifikáty partnerství Ubiquiti, což usnadňuje přístup k technické podpoře a produktům výrobce.
TP-Link
TP-Link nabízí ekonomická PON řešení, včetně ONT terminálů s Gigabit Ethernet porty, podporou Wi-Fi a konfigurací přes prohlížeč. Je to nabídka pro firmy, které hledají cenově dostupný způsob nasazení PON technologie.
PLANET
PLANET nabízí širokou škálu zařízení pro optické sítě – od OLT a ONU terminálů ve standardech EPON a GPON po media konvertory a SFP moduly. Silnou stránkou výrobce je flexibilita konfigurace, díky které jsou jeho zařízení často vybírána integrátory budujícími sítě s různorodou architekturou.
Extralink
Extralink nabízí zařízení a příslušenství pro budování optických sítí: OLT terminály s rozšířenými funkcemi správy, XPON terminály automaticky rozpoznávající standard GPON nebo EPON, moduly a multiplexory CWDM/DWDM a instalační příslušenství, včetně optických svářeček a distribučních skříní. Řešení výrobce jsou určena především pro místní internetové operátory a integrátory.
Jak vybrat zařízení přístupové sítě
Budování nebo rozšiřování přístupové sítě vyžaduje analýzu několika kritérií. Níže uvádíme nejdůležitější z nich.
- Počet abonentů a PON porty
- Požadovaná propustnost
- Dosah a rozpočet optického výkonu
- Kompatibilita zařízení
- Rozpočet a celkové náklady na vlastnictví (TCO)
V nabídce Senetic jsou k dispozici kompletní řešení – od OLT terminálů po optické příslušenství – pro operátory, integrátory a IT oddělení. Při výběru zařízení pro konkrétní projekt pomáhají naši specialisté.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi OLT a ONT?
OLT (Optical Line Terminal) je zařízení na straně operátora. Spravuje síť PON, vysílá signál k abonentům a přijímá jejich provoz, a také odpovídá za autentizaci terminálů, přidělování pásma a monitorování sítě. ONT (Optical Network Terminal) je zařízení na straně abonenta, které převádí optický signál na elektrický a poskytuje připojení přes LAN porty nebo Wi-Fi. Stručně řečeno: OLT spravuje síť, zatímco ONT poskytuje službu koncovému uživateli.
Funguje ONT jednoho výrobce s OLT jiného?
Ne vždy. Kompatibilita závisí na shodě se standardem (ITU-T G.984 pro GPON, ITU-T G.9807.1 pro XGS-PON), implementaci protokolu OMCI, verzi softwaru a optické třídě. Někteří výrobci používají vlastní rozšíření protokolů, což může znemožnit plnou spolupráci, např. vzdálenou konfiguraci služeb. Před nákupem je dobré zkontrolovat prohlášení o shodě a výsledky testů interoperability nebo zvolit zařízení z jednoho ekosystému.
Kdy je výhodné použít multiplexor CWDM místo budování nové optické trasy?
Multiplexor CWDM je výhodný, když již existuje optické vlákno a je potřeba větší počet přenosových kanálů. CWDM umožňuje přenášet jedním vláknem nebo párem vláken až 18 nezávislých kanálů. Řešení se osvědčuje na vzdálenostech do několika desítek kilometrů a při umírněném počtu kanálů, a jeho náklady jsou obvykle výrazně nižší než budování nové kabelové trasy včetně zemních prací.
Jaký je rozdíl mezi CWDM a DWDM?
CWDM používá široké odstupy mezi kanály (20 nm) a nabízí až 18 kanálů. Nevyžaduje chlazené lasery ani optické zesilovače, proto je levnější a jednodušší, ale má menší kapacitu a dosah omezený na cca 40–80 km. DWDM využívá velmi malé odstupy (0,4–0,8 nm) a umožňuje přenos od 40 do více než 160 kanálů v pásmech C a L. Vyžaduje přesné komponenty a na dlouhých trasách – zesilovače EDFA. DWDM je dražší, ale nezbytné v jádrových sítích a všude tam, kde záleží na maximální kapacitě jednoho vlákna.
Lze technologii GPON využít v síti uvnitř firemní budovy?
Ano. Takové řešení se označuje jako pasivní optická síť LAN (POL – Passive Optical LAN). Optické vlákno z OLT je distribuováno přes pasivní rozbočovače k terminálům ONT na patrech nebo u pracovních stanic, což umožňuje snížit počet skříní s aktivními přepínači a množství měděného kabelování. POL se osvědčuje zejména ve velkých kancelářských budovách, kampusech, hotelech a nemocnicích.
Je však třeba mít na paměti, že pásmo PON portu je sdílené, a v GPON je propustnost od abonenta nižší než k abonentovi. Zařízení napájená přes PoE, např. přístupové body nebo kamery, vyžadují terminály ONT s podporou PoE nebo místní napájení. Pokud je prioritou vysoká, symetrická propustnost, lepší volbou bude XGS-PON (10/10 Gb/s) nebo klasická Ethernet síť.
Jaké optické konektory se používají v zařízeních přístupové sítě?
V PON sítích se nejčastěji setkáváme s konektory SC ve dvou verzích broušení ferrule:
- SC/APC (Angled Physical Contact) – s čelem ferrule broušeným pod úhlem 8°, což zajišťuje velmi nízkou úroveň odrazů (útlum odrazu, ang. return loss, obvykle 60–65 dB nebo více). To je standard v PON sítích; konektory mají obvykle zelené pouzdro.
- SC/UPC (Ultra Physical Contact) – s čelem ferrule broušeným kolmo, o útlumu odrazu cca 50 dB. Používají se hlavně v point-to-point spojích.
