Κάθε οπτικό δίκτυο πρόσβασης χαρακτηρίζεται από 3 στοιχεία: Αρχιτεκτονική,Τοπολογία και Τεχνολογία.Ας δούμε τί επιλογές υπάρχουν για κάθε επιμέρους στοιχεία.
Η Αρχιτεκτονική δείχνει στην ουσία πόσο μακριά θα φτάσει η οπτική ίνα στο last mile (ή αλλιώς,πόσο κοντά στο συνδρομητή).Υπάρχουν 3 Αρχιτεκτονικές:
α)Fiber To The Home (FTTH)
β)Fiber To The Building (FTTB)
γ)Fiber To The Curb (FTTC)
Το σχετικό σχήμα στο πρώτο μέρος της ανάλυσης βοηθάει πάρα πολύ στην κατανόηση των διαφορών των 3 αυτών επιλογών.Αυτό που αξίζει να αναφερθεί είναι ότι η διαφορά ανάμεσα στο FTTH και στο FTTB είναι σημαντική.Αν και το κόστος ανάπτυξης του δικτύου αυτό καθαυτό επιμερίζεται σε συντριπτικό ποσοστό στο κομμάτι εκτός του κτιρίου του συνδρομητή και χιλιομετρικά η απόσταση από το Αστικό Κέντρο μέχρι το κτίριο του συνδρομητη είναι πολλαπλάσιο της απόστασης του υπογείου του κτιρίου μέχρι την οικία του συνδρομητή (στην πρώτη περίπτωση περιμένουμε να είναι μερικά χιλιόμετρα,ενώ στη δευτερη μερικές δεκάδες μέτρα ανάλογα τον όροφο),τα λίγα αυτά μέτρα μπορούν να καθυστερησουν εβδομάδες ή και μήνες τα έργα,μιας και αρκετές φορές απαιτείται έγκτιση από όλους τους ενοίκους του κτιρίου ώστε να περαστεί οπτική ίνα στο κτίριο.Αυτός ακριβώς είναι ο λόγος που αρκετοί πάροχοι προτιμούν το FTTB από το FTTH.Φυσικά,αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί εύκολα αν υπάρχει η πολεοδομική υποχρέωση εγκατάστασης οπτικών ινών στα νέα κτίρια και δια νόμου άδεια εγκατάστασης οπτικών ινών στα υπάρχοντα κτίρια ανεξάρτητα από τις ενστάσεις των ενοίκων του κτιρίου.Είναι προφανές ότι η επιλογή FTTH είναι η πιο ακριβή από τις 3.
Η Τοπολογία καθορίζει το αν η κάθε οπτική ίνα που ξεκινάει από το Αστικό Κέντρο αντιστοιχεί σε ένα συνδρομητή ή αν μοιράζεται σε περισσότερους.Ετσι έχουμε :
α)Point-to-Point (PtP) ,όπου κάθε οπτική ίνα αντιστοιχεί σε ένα συνδρομητή
β)Point-to-Multipoint (PtMP),όπου κάθε οπτική ίνα συναντάει κάποιον αριθμό splitters (συνήθως 4 ή 5) με την πίσω άκρη του splitter να βγάζει δύο οπτικές ίνες με το οπτικό σήμα να χωρίζεται στη μέση όσον αφορά την οπτική του ισχύ,ώστε μετά από 4 ή 5 στάδια splitting , να εξυπηρετουνται 16 ή 32 συνδρομητές
Είναι προφανές ότι η PtP λύση είναι σαφώς πιο ακριβή,μιας και απαιτεί πολλές περισσότερες οπτικές ίνες και πολύ μεγαλύτερες τάφρους για αυτές.Επίσης,η επιλογή PtP προσφέρει περισσότερη ασφάλεια,αφού κάθε συνδρομητής έχει dedicated medium,ενώ στο PtMP έχει shared medium,οπότε είναι πιο ευαίσθητο σε υποκλοπή.Αντίθετα,το μόνο πλεονέκτημα του PtMP είναι το μικρότερο κόστος.
Η Τεχνολογία εξαρτατάται από τη χρήση ή μη ενεργών οπτικών στοιχείων στο δίκτυό μας έξω από το Αστικό Κέντρο.Ενεργό οπτικό στοιχεία λέγεται το οπτικό στοιχείο που καταναλώνει ρεύμα (άρα θέλει αδιάλλειπτη παροχή ρεύματος και γεννήτρια ή μπαταρία για εφεδρεία),ενώ παθητικό αυτό που δεν καταναλώνει ρεύμα (και κατά κανόνα χρειάζεται πολύ λιγότερη συντήρηση).Έτσι λοιπόν έχουμε:
α)Ενεργό Οπτικό Δίκτυο (Αctive Optical Network-AON)
β)Παθητικό Οπτικό Δίκτυο (Passive Optical Network-PON)
Τα ενεργά οπτικά δίκτυα είναι πιο ακριβά από τα παθητικά,αφού χρειάζονται ενεργά στοιχεία (που κατά κανόνα είναι αυτά καθαυτά πιο ακριβά από τα παθητικά),ηλεκτρικό ρεύμα και πολυδάπανη συντήρηση.Σχετική σύγκριση εδώ.
Για να κατασκεύασει κανείς ένα οπτικό δίκτυο πρόσβασης πρέπει να διαλέξει Αρχιτεκτονική,Τοπολογία και Τεχνολογία (με αυτή τη σειρά) .Τυπικά, οποισδήποτε συνδυασμός είναι επιτρεπτός και τεχνικά εφικτός.Στην πράξη όμως,καταλήγουμε σχεδόν πάντα σε δύο "πακέτα" ολοκληρώμενων λύσεων: PtP AON και PtMP PON .Είναι ιδιαίτερα σπάνιο να συναντήσει κανείς PtP PON ή PtMP AON.Είναι αξιοσημείωτο ότι η μία ακριβή λύση πάει με την ακριβή λύση και η φθηνή με τη φθηνή.Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η λύση PtP AON είναι περίπου κατά ένα τρίτο ακριβότερη από αυτη του PtMP PON. Στα οπτικά δίκτυα πρόσβασης ο δείκτης κόστους που χρησιμοποιείται συνήθως είναι το κόστος ανά σπίτι που καλύφθηκε από το δίκτυο.Βλέπουμε πόσο μας στοίχισε το δίκτυο,μετράμε πόσα νοικοκυριά και πόσες επιχειρήσεις (σύνολο δυνητικών πελατών) έχουμε καλύψει και κάνουμε τη διαίρεση για να βρούμε το cost per home passed.Ένα τυπικό νούμερο είναι αυτό μερικών εκατονταδων ευρώ,κάτι σαν 8-9 εκατοντάδων ,αν και αυτό διαφοροποιείται ιδιαίτερα από την Αρχιτεκτονική,την Τοπολογία και την Τεχνολογία που εφαρμόζεται,αλλά φυσικά και τα εργατικά κόστη,τέλη διέλευσης κτλ.
Εάν επιλεγεί η λύση του PtP AON,τότε κάθε συνδρομητής έχει δική του dedicated οπτική ίνα από το Αστικό Κέντρο μέχρι την οικία του,ενώ ακριβώς έξω από το Αστικό Κέντρο θα μαζευτούν τεράστιες "κουλούρες" με όλες τις οπτικές όλων των συνδρομητών που εξυπηρετεί το Αστικό Κέντρο.Αυτό βρίσκεται σε πλήρη αναλογία με το σημερινό χάλκινο last mile,όπου όλοι οι χάλκινοι βρόχοι μιας περιοχής καταλήγουν στο Αστικό Κέντρο σε τεράστιες κουλούρες.Για αυτό άλλωστε τα τηλεφωνικά κέντρα και τα DSLAM's στα Αστικά Κέντρα,κατά κανόνα,βρίσκονται στο υπόγειο του κτιρίου,ώστε να κουμπώνουν πάνω τους κατευθείαν οι βρόχοι και να μη χρειάζεται να διανύσουν κι άλλη απόσταση (σε περίπτωση που τα τηλεφωνικά κέντρα και τα DSLAM's βρίσκονταν σε όροφο),γεγονός που θα σήμαινε περισσότερο χαλκό,άρα και μεγαλύτερο κόστος όταν είχε κατασκευαστεί το χάλκινο last mile.Στη λύση PtP AON,λοιπόν, έχουμε ουσιαστικά αντικατάσταση του χάλκινου βρόχου από τον οπτικό σε αναλογία 1:1 .
Πέραν του οικονομικού κόστους,σημαντικός παράγοντας είναι και ο τεχνολογικός.Ο συνδυασμός PtP AON έχει σαφώς μεγαλύτερες τεχνικές δυνατότητες από το συνδυασμό PtMP PON,μπορώντας να φτάσει ήδη τα 10 Gbps συμμετρικά ανά συνδρομητή , με επόμενο βήμα τα 100 Gbps.Αντίθετα, το PtMP PON φαίνεται ότι είναι επί της αρχής δύσκολο να φτάσει σε τέτοια νούμερα.Εφόσον λοιπόν κανείς στοχεύει σε απόλυτα future-proof λύση,τότε είναι μονόδρομος η επιλογή PtP AON . Αυτό αποτελεί και προσωπική άποψη του γράφοντος: στο FTTH ζητάμε καθαρές λύσεις και αυτό γίνεται αποκλειστικά και μόνο με PtP AON .
Η τεχνολογία που επιλέγεται έχει και επιμέρους εναλλακτικές.Έτσι,τα PON δίκτυα βρίσκονται στη μορφή GPON,NG-PON,NG-PON2,EPON,10G-EPON και WDM-PON.Η τελευταία μορφή παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.Βρίσκεται σε εργαστηριακό επίπεδο μόνο,αλλά είναι πολλά υποσχόμενη,αφού αναθέτει σε κάθε συνδρομητή ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος (λ) ,οπότε ενώ έχει χαμηλό κόστος ανάπτυξης (ως PtMP PON δίκτυο),παρέχει αυξημένο bandwidth (αφού κάθε συνδρομητής έχει όλο το μήκος κύματος δικό του) και σχετική ασφάλεια (αφού ο κάθε συνδρομητής "ακούει" σε άλλο λ).Όλα τα άλλα PON δίκτυα χρησιμοποιούν ένα μήκος κύματος και μοιράζουν χρονοθυρίδες σε κάθε συνδρομητη,αντίθετα στο WDM-PON κάθε συνδρομητής έχει όλες τις χρονοθυρίδες ενός λ δικές του.Ακόμη και τα υπάρχοντα ΡΟΝ δίκτυα μπορούν να αναβαθμιστούν σε WDM-POΝ εάν αντικατασταθούν τα οπτικά splitters από Arrayed Waveguides (AWG),πού είναι το χαρακτηριστικό στοιχείο του WDM-PON .
Στο GPON καθε οπτική ίνα που ξεκινάει από το Αστικό Κέντρο φέρει 1 Gbps ,οπότε αν διαιρέσουμε με το split ratio ,προκύπτει η ονομάστικη ταχύτητα ανά συνδρομητή.Για παραδειγμα για 1:16, προκύπτουν 64 Mbps ανα συνδρομητή.Στο 10G-GPOΝ η οπτική ίνα φέρει 10 Gbps ,οπότε η ταχύτητα ανά συνδρομητή γίνεται 640 Mbps.Αν εφαρμόσουμε μικρότερο split ratio,προκύπτουν μεγαλύτερες ταχύτητες.Το upload μπορεί,τεχνικά,να είναι συμμετρικό,αλλά για εμπορικούς λόγους οι πάροχοι επιλέγουν αρκετές φορές μη συμμετρικά bitrate.Για παράδειγμα, η France Telecom προσφέρει σε κάποιες γειτονιές του Παρισιού FTTH PON PtMP με ταχύτητα 2,5/1,2 Gbps .
Αξίζει να σημειωθεί ότι το splitting στα παραδοσιακά PON γίνεται distributed σε 2 στάδια και κάποιες φορές ακόμα και σε 3.Σε κάθε σημείο που γίνεται το splitting έχουμε υπαίθριους κατανεμητές ,εισερχόμενους και απερχόμενους οπτικούς βρόχους και μικτονόμηση με "οπτικές ρεκλέτες",ενώ γίνεται και το splitting (σε ένα σημείο μπορεί να γίνει splitting και 1:4 ή 1:8 αντί για 1:2 μόνο).Έτσι,δημιουργούνται 4 διακριτά κομμάτια του οπτικού δικτύου πρόσβασης για 2-stage splitting,τα οποία (ξεκινώντας από το Αστικό Κέντρο) είναι: feeder sgment, distribution network,drop cable και lead-in μέχρι το υπόγειο του κτιρίου του συνδρομητή.Στη συνέχεια ακολουθεί το εσωτερικό δίκτυο του κτιρίου,ενώ πίσω από το feeder segment βρίσκεται το "οπτικό DSLAM",όπου και τελειώνει το οπτικό δίκτυο και ξεκινάει το backhaul κομμάτι.
Στα ΑΟΝ έχουμε μόνο το Ethernet Switch εάν επιλεγεί τοπολογία PtMP.Αλλιώς,μόνο τους υπαίθριους κατανεμητές όπου γίνεται η μικτονομηση (και όχι splitting, αφού τα ΑΟΝ δεν έχουν splitters) .
Για να κατασκεύασει κανείς ένα οπτικό δίκτυο πρόσβασης πρέπει να διαλέξει Αρχιτεκτονική,Τοπολογία και Τεχνολογία (με αυτή τη σειρά) .Τυπικά, οποισδήποτε συνδυασμός είναι επιτρεπτός και τεχνικά εφικτός.Στην πράξη όμως,καταλήγουμε σχεδόν πάντα σε δύο "πακέτα" ολοκληρώμενων λύσεων: PtP AON και PtMP PON .Είναι ιδιαίτερα σπάνιο να συναντήσει κανείς PtP PON ή PtMP AON.Είναι αξιοσημείωτο ότι η μία ακριβή λύση πάει με την ακριβή λύση και η φθηνή με τη φθηνή.Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η λύση PtP AON είναι περίπου κατά ένα τρίτο ακριβότερη από αυτη του PtMP PON. Στα οπτικά δίκτυα πρόσβασης ο δείκτης κόστους που χρησιμοποιείται συνήθως είναι το κόστος ανά σπίτι που καλύφθηκε από το δίκτυο.Βλέπουμε πόσο μας στοίχισε το δίκτυο,μετράμε πόσα νοικοκυριά και πόσες επιχειρήσεις (σύνολο δυνητικών πελατών) έχουμε καλύψει και κάνουμε τη διαίρεση για να βρούμε το cost per home passed.Ένα τυπικό νούμερο είναι αυτό μερικών εκατονταδων ευρώ,κάτι σαν 8-9 εκατοντάδων ,αν και αυτό διαφοροποιείται ιδιαίτερα από την Αρχιτεκτονική,την Τοπολογία και την Τεχνολογία που εφαρμόζεται,αλλά φυσικά και τα εργατικά κόστη,τέλη διέλευσης κτλ.
Εάν επιλεγεί η λύση του PtP AON,τότε κάθε συνδρομητής έχει δική του dedicated οπτική ίνα από το Αστικό Κέντρο μέχρι την οικία του,ενώ ακριβώς έξω από το Αστικό Κέντρο θα μαζευτούν τεράστιες "κουλούρες" με όλες τις οπτικές όλων των συνδρομητών που εξυπηρετεί το Αστικό Κέντρο.Αυτό βρίσκεται σε πλήρη αναλογία με το σημερινό χάλκινο last mile,όπου όλοι οι χάλκινοι βρόχοι μιας περιοχής καταλήγουν στο Αστικό Κέντρο σε τεράστιες κουλούρες.Για αυτό άλλωστε τα τηλεφωνικά κέντρα και τα DSLAM's στα Αστικά Κέντρα,κατά κανόνα,βρίσκονται στο υπόγειο του κτιρίου,ώστε να κουμπώνουν πάνω τους κατευθείαν οι βρόχοι και να μη χρειάζεται να διανύσουν κι άλλη απόσταση (σε περίπτωση που τα τηλεφωνικά κέντρα και τα DSLAM's βρίσκονταν σε όροφο),γεγονός που θα σήμαινε περισσότερο χαλκό,άρα και μεγαλύτερο κόστος όταν είχε κατασκευαστεί το χάλκινο last mile.Στη λύση PtP AON,λοιπόν, έχουμε ουσιαστικά αντικατάσταση του χάλκινου βρόχου από τον οπτικό σε αναλογία 1:1 .
Πέραν του οικονομικού κόστους,σημαντικός παράγοντας είναι και ο τεχνολογικός.Ο συνδυασμός PtP AON έχει σαφώς μεγαλύτερες τεχνικές δυνατότητες από το συνδυασμό PtMP PON,μπορώντας να φτάσει ήδη τα 10 Gbps συμμετρικά ανά συνδρομητή , με επόμενο βήμα τα 100 Gbps.Αντίθετα, το PtMP PON φαίνεται ότι είναι επί της αρχής δύσκολο να φτάσει σε τέτοια νούμερα.Εφόσον λοιπόν κανείς στοχεύει σε απόλυτα future-proof λύση,τότε είναι μονόδρομος η επιλογή PtP AON . Αυτό αποτελεί και προσωπική άποψη του γράφοντος: στο FTTH ζητάμε καθαρές λύσεις και αυτό γίνεται αποκλειστικά και μόνο με PtP AON .
Η τεχνολογία που επιλέγεται έχει και επιμέρους εναλλακτικές.Έτσι,τα PON δίκτυα βρίσκονται στη μορφή GPON,NG-PON,NG-PON2,EPON,10G-EPON και WDM-PON.Η τελευταία μορφή παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.Βρίσκεται σε εργαστηριακό επίπεδο μόνο,αλλά είναι πολλά υποσχόμενη,αφού αναθέτει σε κάθε συνδρομητή ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος (λ) ,οπότε ενώ έχει χαμηλό κόστος ανάπτυξης (ως PtMP PON δίκτυο),παρέχει αυξημένο bandwidth (αφού κάθε συνδρομητής έχει όλο το μήκος κύματος δικό του) και σχετική ασφάλεια (αφού ο κάθε συνδρομητής "ακούει" σε άλλο λ).Όλα τα άλλα PON δίκτυα χρησιμοποιούν ένα μήκος κύματος και μοιράζουν χρονοθυρίδες σε κάθε συνδρομητη,αντίθετα στο WDM-PON κάθε συνδρομητής έχει όλες τις χρονοθυρίδες ενός λ δικές του.Ακόμη και τα υπάρχοντα ΡΟΝ δίκτυα μπορούν να αναβαθμιστούν σε WDM-POΝ εάν αντικατασταθούν τα οπτικά splitters από Arrayed Waveguides (AWG),πού είναι το χαρακτηριστικό στοιχείο του WDM-PON .
Στο GPON καθε οπτική ίνα που ξεκινάει από το Αστικό Κέντρο φέρει 1 Gbps ,οπότε αν διαιρέσουμε με το split ratio ,προκύπτει η ονομάστικη ταχύτητα ανά συνδρομητή.Για παραδειγμα για 1:16, προκύπτουν 64 Mbps ανα συνδρομητή.Στο 10G-GPOΝ η οπτική ίνα φέρει 10 Gbps ,οπότε η ταχύτητα ανά συνδρομητή γίνεται 640 Mbps.Αν εφαρμόσουμε μικρότερο split ratio,προκύπτουν μεγαλύτερες ταχύτητες.Το upload μπορεί,τεχνικά,να είναι συμμετρικό,αλλά για εμπορικούς λόγους οι πάροχοι επιλέγουν αρκετές φορές μη συμμετρικά bitrate.Για παράδειγμα, η France Telecom προσφέρει σε κάποιες γειτονιές του Παρισιού FTTH PON PtMP με ταχύτητα 2,5/1,2 Gbps .
Αξίζει να σημειωθεί ότι το splitting στα παραδοσιακά PON γίνεται distributed σε 2 στάδια και κάποιες φορές ακόμα και σε 3.Σε κάθε σημείο που γίνεται το splitting έχουμε υπαίθριους κατανεμητές ,εισερχόμενους και απερχόμενους οπτικούς βρόχους και μικτονόμηση με "οπτικές ρεκλέτες",ενώ γίνεται και το splitting (σε ένα σημείο μπορεί να γίνει splitting και 1:4 ή 1:8 αντί για 1:2 μόνο).Έτσι,δημιουργούνται 4 διακριτά κομμάτια του οπτικού δικτύου πρόσβασης για 2-stage splitting,τα οποία (ξεκινώντας από το Αστικό Κέντρο) είναι: feeder sgment, distribution network,drop cable και lead-in μέχρι το υπόγειο του κτιρίου του συνδρομητή.Στη συνέχεια ακολουθεί το εσωτερικό δίκτυο του κτιρίου,ενώ πίσω από το feeder segment βρίσκεται το "οπτικό DSLAM",όπου και τελειώνει το οπτικό δίκτυο και ξεκινάει το backhaul κομμάτι.
Στα ΑΟΝ έχουμε μόνο το Ethernet Switch εάν επιλεγεί τοπολογία PtMP.Αλλιώς,μόνο τους υπαίθριους κατανεμητές όπου γίνεται η μικτονομηση (και όχι splitting, αφού τα ΑΟΝ δεν έχουν splitters) .
.jpg)
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου