Fiber To The X eller FTTx er en generel betegnelse for ethvert bredbånd telekommunikationsdatanetværk, der bruger fiberoptisk kabel i sin arkitektur som den sidste mile til at levere hele eller dele af abonnentlinjerne. Udtrykket er en samlebetegnelse for flere fiberinstallationskonfigurationer lige fra FTTN (til node) til FTTD (til desktop).
I en streng definition er FTTx kun et fysisk dataoverførselslag, men faktisk dækker konceptet et stort antal link- og netværkslagsteknologier . Uløseligt forbundet med den brede båndbredde af FTTx-systemer er muligheden for at levere et stort antal nye tjenester [1] .
Afhængigt af brugsbetingelserne skelner telekommunikationsindustrien mellem flere separate FTTX-konfigurationer:
For at sikre konsistens, især når man sammenligner FTTH-penetrationsniveauer mellem lande, blev de tre FTTH-råd i Europa, Nordamerika og Asien-Stillehavsområdet enige i 2006 [7] indbyrdes om definitionerne af FTTH og FTTB og forfinede dem også i 2009 [8] ] , 2011 [9] og i februar 2015. [10] FTTH-rådet har ikke fastsat formelle definitioner for FTTC og FTTN.
I denne udførelsesform bringes det fiberoptiske kabel til netværksknuden og kan derfor nogle gange forveksles med FTTC-forbindelsen, når optikken bringes til et udendørs distributionsskab eller en pæl, der bærer kablet, med yderligere ledninger gennem mikrodistriktet eller nærliggende huse. [11] Til slutforbrugere er der som regel, længere fra et sådant skab, separate forbindelser via koaksialkabel eller parsnoet . Området, der betjenes fra ét udendørs distributionsskab, er normalt inden for en radius på mindre end 1,5 km og kan omfatte flere hundrede telematikabonnenter. Hvis et område med en radius på mindre end 300 meter betjenes fra fordelingsskabet, så vil en sådan tilslutning være gældende for FTTC / FTTK. [12]
FTTN tillader levering af bredbåndskommunikationstjenester såsom højhastighedsinternetadgang. I afsnittet fra slutningen af fiberen til forbrugeren af tjenester, bruges højhastighedsdataoverførselsprotokoller svarende til dem, der bruges, når man arbejder over bredbåndskommunikationskabler (normalt DOCSIS ) eller nogle typer xDSL . Datahastigheden varierer afhængigt af den anvendte protokol, og hvor tæt abonnenten er på koblingsskabet.
I modsætning til FTTP bruger FTTN-infrastruktur ofte coax eller snoet par til at levere den sidste mile , hvilket gør det mindre omkostningsfuldt at implementere. Men på længere sigt vil den potentielle gennemstrømning med denne mulighed være stærkt begrænset i forhold til muligheden med enden af fiberen tættere på abonnenten.
En teknisk variation af denne variant er det hybride optiske-koaksiale kommunikationssystem , der bruges af kabel-tv- operatører . En sådan forbindelse kaldes nogle gange også forkortelsen FTTLA (Fiber til den sidste forstærker, optik til den sidste forstærker), når man udskifter den sidste forstærker foran abonnenten (eller gruppen af abonnenter) med en sådan forbindelse.
Fiber til en mikrodistrikt, blok eller gruppe af huse er et kommunikationssystem, hvis essens er at lancere en platform baseret på fiberoptiske kommunikationslinjer, der betjener flere abonnenter. Hver af disse abonnenter er forbundet til platformen med et koaksialkabel eller parsnoet kabel. Det kan være en monteret fjernenhed eller et kommunikationsskab eller en baldakin. Typisk betegnes kommunikationssystemer, hvor fiberen ender mindre end 300 m fra det udstyr, der er installeret hos brugeren, som FTTC-varianten.
I denne mulighed bruges DOCSIS eller xDSL fra enden af fiberen til abonnenten, ligesom i FTTN.
Når det er muligt, når et nyt kabel lægges, udføres optiske og kobber-ethernetkabler med det samme. Sidstnævnte forbinder den regionale kommunikationsknude med abonnenten med hastigheder på 100 Mbps eller 1 Gbps.
Udbredelsen af kommunikation over elledninger kaldes også FTTC. Ved at bruge IEEE 1901 -protokollen (eller dens forgænger, HomePlug AV ), kan data overføres via eksisterende strømnetværk med hastigheder på op til 1 Gbps fra et fjerntliggende ledningsskab til en hvilken som helst stikkontakt i huset - netværksdækning svarer til Wi- Fi med den ekstra fordel ved et-kabler til strømforsyning og dataoverførsel.
En subtil, men stor forskel mellem FTTC og FTTN eller FTTP er, hvor ledningsskabet er placeret. I tilslutningsmuligheden FTTC sker omskiftning for eksempel fra en kabelførende pæl i vejsiden ved bygherrens hus, mens med FTTN er skifteskabet langt fra abonnenten, og ved FTTP-versionen skiftes der. sker direkte i kundeserviceområdet.
I modsætning til FTTP kan FTTC bruge eksisterende coax-, parsnoet- eller strømledningskommunikation til at skabe den sidste mile. Et forsøg på at konsolidere sådanne eksisterende kabler under en enkelt kontrolprotokol var udviklingen af G.hn og IEEE P1905 standarderne .
Ved at gå væk fra at køre nye kabler og de tilhørende omkostninger er omkostningerne ved at implementere en FTTC mindre. Denne netværksvariant har dog historisk set haft lavere båndbreddepotentiale end FTTP. I praksis afhænger den relative fordel ved at bruge fiber af den tilgængelige båndbredde for backhaul-netværket , faktureringsrestriktioner, der forhindrer fuld last-mile båndbreddeforbrug, brugerudstyr, servicebegrænsninger og omkostningerne ved drift af fiber. Alle disse parametre kan variere meget baseret på den geografiske placering og bygningstype.
FTTB (fiber til bygningen) - optisk fiber til bygningen. I denne arkitektur når fiberen operatørens omstillingsudstyr, der primært er placeret i udkanten af et område, der omfatter boliger eller virksomheder. Der monteres en enkelt terminal sammen med udstyret, og enten føres der et kobberkabel fra den til rummet eller også bruges der trådløs forbindelse – i selve rummet er der stort set kun ét kabel, der forbinder til computeren. [13] FTTB-arkitekturen er den mest udbredte[ hvor? ] , da dette i konstruktionen af Ethernet -baserede FTTx-netværk ofte er den eneste teknisk mulige ordning. Derudover er forskellen mellem FTTC- og FTTB-mulighederne relativt lille i omkostningsstrukturen ved etablering af FTTx-netværket, hvor driftsomkostningerne for FTTB-netværket er lavere og kapaciteten højere. FTTB-arkitektur er fremherskende i nybyggede huse og store teleoperatører, mens FTTH kun vil være efterspurgt i nye lavhuse. Dette skyldes primært de betydeligt højere omkostninger ved implementeringen sammenlignet med omkostningerne ved FTTC/FTTB-netværket.
FTTH (fiber til hjemmet) - optisk fiber til hjemmet. Der er installeret en terminal i boligen og et kabel fra terminalen til computeren. Denne definition udelukker de netværksarkitekturer, hvor den optiske fiber afsluttes, før den når bolig- eller kontorlokaler, og forbindelsen fortsætter gennem et andet fysisk medium end optisk. [13]
Motorolas eksperter talte klart for FTTH-løsninger. [1] De sammenligner livscyklussen for en investering i enhver adgangsteknologi og den korrelerede vækst i adgangsbåndbreddekrav. Analysen viser, at hvis de tekniske løsninger, der danner grundlag for netværksadgangssegmentet i 2005-2008, ikke er i stand til at levere en hastighed på 100 Mbps i 2013-2015 , så vil forældelsen af udstyret indtræffe inden afslutningen af investeringscyklussen . Operatøren skal være sikker på at tage hensyn til disse data, ellers risikerer han at blive sårbar over for konkurrenter, da brugerne stræber efter at modtage tjenester af højere og højere klasse.
Alcatel-Lucents eksperter opregner følgende fordele ved FTTH-arkitekturen:
Den enkleste optiske netværksarkitektur er den direkte fiber . Med denne metode går hver fiber i kablet fra teleoperatørens lokaler til en klient. Sådanne netværk kan give fremragende dataoverførselshastigheder, men de er betydeligt dyrere på grund af spild af fibre og udstyr, der betjener kommunikationslinjen. [fjorten]
Direkte fibre leveres normalt til store virksomhedskunder eller offentlige myndigheder. Fordelen er muligheden for at bruge lag 2 netværksteknologier, uanset om det er et aktivt, passivt eller hybrid optisk netværk.
I andre tilfælde (masseabonnentforbindelser) betjener hver fiber, der kommer fra teleoperatøren, mange kunder. Det kaldes " shared fiber " ( engelsk shared fiber ). I dette tilfælde bringes optikken så tæt som muligt på klienten, hvorefter den kobles til en individuel fiber, der går til slutbrugeren. I en sådan forbindelse anvendes både aktive og passive optiske netværk.
Afhængigt af konstruktionsmetoden er optiske netværk opdelt [15] i:
Det er baseret på transmission af et optisk signal fra netværkselektrisk udstyr, der modtager, forstærker og transmitterer disse signaler. Det kan være en switch , en router , en mediekonverter - som regel konverteres optiske signaler i et aktivt optisk netværk til elektrisk og omvendt. Hvert optisk signal fra teleoperatørens centraliserede udstyr går kun til den slutbruger, som det er beregnet til.
Indgående signaler fra abonnenter undgår kollisioner i en enkelt fiber, da det elektriske udstyr sørger for buffering. Som den første mil fra operatørens udstyr anvendes aktivt ETTH- udstyr , som omfatter optiske netværksswitches med optik, og tjener til at distribuere signalet til abonnenter.
Sådanne netværk er identiske med de computer- ethernet - netværk, der bruges på kontorer og uddannelsesinstitutioner, med den eneste undtagelse, at de er designet til at forbinde boliger og bygninger med en teleoperatørs centrale bygning og ikke til at forbinde computere og printere i et begrænset rum. Hvert distributionsskab kan betjene op til 1000 abonnenter, selvom det normalt er begrænset til at forbinde 400-500 personer.
Sådant nodaludstyr sørger for skift af andet og tredje niveau såvel som routing, hvorved teleoperatørens backbone-router aflæses og datatransmission til dens serverrum sikres. IEEE 802.3ah-standarden tillader internetudbydere at levere hastigheder på op til 100 Mbps og fuld dupleks over en single - mode optisk fiber, der er tilsluttet ved hjælp af et FTTH - skema . Hastigheder på 1 Gbps er også ved at blive kommercielt tilgængelige.
Et passivt optisk netværk er en FTTP-netværksarkitektur med en punkt-til-multipunkt-forbindelse baseret på ikke-flygtige optiske splittere (splittere), der tillader at betjene op til 128 abonnenter via én optisk fiber. Sammenlignet med en direkte fiberforbindelse reducerer PON kravene til optisk kabel og udbyderens udstyr, der servicerer det. Downlink-signalet udsendes fra operatørens udstyr til alle abonnenter, der deler kommunikationslinjen. Kryptering bruges til at forhindre aflytning af trafik . Uplink-signaler fra abonnenter kombineres til én strøm ved hjælp af en multipel adgangsprotokol, normalt med tidsdeling af adgang .
Når kommunikationslinjen allerede er kommet ind i klientens lokaler, passerer signalet som regel allerede den endelige afstand til klientudstyret i elektrisk format.
Dette kan enten være en mediekonverter eller en optisk netværksterminal (ONT, term ITU-T ) eller et optisk netværksmodul (ONU, lignende betegnelse IEEE ), der konverterer et optisk signal til et elektrisk ved hjælp af tyndfilmsfilterteknologi . Disse enheder kræver elektricitet til deres drift, derfor er de forsøgt tilsluttet til reservestrømkilder for at sikre uafbrudt drift i nødstilfælde og under strømafbrydelser. Afslutning af en optisk linje ved hjælp af optiske terminaler eller moduler "dirigerer" kommunikationslinjerne til at allokere et tidsvindue af TDMA-protokollen til dem og tilvejebringe opstrømskommunikation (i retningen fra abonnenten til udbyderen).
For FTTH-muligheden og nogle typer FTTB er det almindeligt, at alle tilsluttede bygninger leverer telefoni-, LAN- og kabel-tv-systemer, der forbinder til en optisk netværksterminal eller -modul. Alle disse tre transmissionssystemer kan ikke forbindes direkte med det optiske modul, men det er muligt at kombinere deres signaler og sende i et enkelt medie. Afhængigt af hvad der er tættere på brugeren - router, modem eller netværkskort , så kan enheden opdele signalet og konvertere det til en passende protokol.
Ved f.eks. brug af VDSL -teknologi sendes det kombinerede signal ind i bygningen over en eksisterende kablet forbindelse og kommer ind i stuen, hvor VDSL-modemet konverterer data og videosignal (tv-tjenester) til ethernet -protokollen , som leveres til terminaludstyr over parsnoet . Dernæst konverterer netværksinterfacemodulet videosignalet til et RF-signal, der sendes til terminaludstyret via et koaksialkabel . Det kombinerede signal kan også nå en telefon, der er tilsluttet via en ADSL-splitter for at adskille stemmesignalet fra resten, eller til en IP-telefon , der kan tilsluttes det lokale netværk.
| internetforbindelse | |
|---|---|
| Kablet forbindelse |
|
| Trådløs forbindelse | |
| Internetforbindelseskvalitet ( ITU-T Y.1540, Y.1541) | Båndbredde (båndbredde) ( eng. Netværksbåndbredde ) • Netværksforsinkelse (svartid, eng. IPTD ) • Fluktuation af netværksforsinkelse ( eng. IPDV ) • Pakketabsforhold ( eng. IPLR ) • Pakkefejlrate ( eng. IPER ) • Tilgængelighedsfaktor |