Fiber To The X eller FTTx är en allmän term för alla bredbandsdatanät för telekommunikation som använder fiberoptisk kabel i sin arkitektur som den sista milen för att tillhandahålla hela eller delar av abonnentlinjerna. Termen är en samlingsbeteckning för flera fiberdistributionskonfigurationer som sträcker sig från FTTN (till nod) till FTTD (till skrivbord).
I en strikt definition är FTTx bara ett fysiskt dataöverföringslager, men i själva verket täcker konceptet ett stort antal länk- och nätverkslagerteknologier . Oupplösligt kopplat till den breda bandbredden hos FTTx-system är möjligheten att tillhandahålla ett stort antal nya tjänster [1] .
Beroende på användningsvillkoren skiljer telekomindustrin mellan flera separata FTTX-konfigurationer:
För att säkerställa konsekvens, särskilt när man jämför FTTH-penetrationsnivåer mellan länder, enades de tre FTTH-råden i Europa, Nordamerika och Asien-Stillahavsområdet 2006 [7] sinsemellan om definitionerna av FTTH och FTTB, och förfinade dem även 2009 [8] ] , 2011 [9] och i februari 2015. [10] FTTH-rådet har inte fastställt formella definitioner för FTTC och FTTN.
I denna utföringsform förs den fiberoptiska kabeln till nätverksnoden och kan därför ibland förväxlas med FTTC-anslutningen, när optiken förs till ett utomhusdistributionsskåp eller en stolpe som bär kabeln, med ytterligare ledningar genom mikrodistriktet eller närliggande hus. [11] Till slutförbrukare finns i regel, längre från ett sådant skåp, separata anslutningar via koaxialkabel eller tvinnat par . Området som betjänas från ett utomhusdistributionsskåp ligger vanligtvis inom en radie av mindre än 1,5 km och kan omfatta flera hundra telematikabonnenter. Om ett område med en radie på mindre än 300 meter betjänas från fördelningsskåpet så kommer en sådan koppling att gälla för FTTC / FTTK. [12]
FTTN tillåter tillhandahållande av bredbandskommunikationstjänster såsom höghastighetsanslutning till Internet. I avsnittet från slutet av fibern till konsumenten av tjänster används höghastighetsdataöverföringsprotokoll liknande de som används vid arbete över bredbandskablar (vanligtvis DOCSIS ) eller vissa typer av xDSL . Datahastigheten varierar beroende på vilket protokoll som används och hur nära abonnenten är kopplingsskåpet.
Till skillnad från FTTP använder FTTN-infrastruktur ofta coax eller twisted pair för att tillhandahålla den sista milen , vilket gör det mindre kostsamt att implementera. På lång sikt kommer dock den potentiella genomströmningen med detta alternativ att vara kraftigt begränsad i förhållande till alternativet med fiberänden närmare abonnenten.
En teknisk variant av denna variant är det hybrida optiska koaxialkommunikationssystemet , som används av kabel-tv- operatörer . En sådan anslutning kallas ibland också för förkortningen FTTLA (Fiber to the last amplifier, optics to the last amplifier), när man byter ut den sista förstärkaren framför abonnenten (eller gruppen av abonnenter) med en sådan anslutning.
Fiber till ett mikrodistrikt, kvarter eller grupp av hus är ett kommunikationssystem, vars essens är att lansera en plattform baserad på fiberoptiska kommunikationslinjer som betjänar flera abonnenter. Var och en av dessa abonnenter är anslutna till plattformen med en koaxialkabel eller partvinnad kabel. Det kan vara en monterad fjärrenhet eller ett kommunikationsskåp eller en baldakin. Kommunikationssystem där fibern slutar mindre än 300 m från den utrustning som är installerad i användarens lokaler kallas vanligtvis för FTTC-varianten.
I detta alternativ används DOCSIS eller xDSL från änden av fibern till abonnenten, precis som i FTTN.
När det är möjligt, vid läggning av en ny kabel, utförs optiska och koppar-ethernetkablar omedelbart. Den senare förbinder den regionala kommunikationsnoden med abonnenten med hastigheter på 100 Mbps eller 1 Gbps.
Utplaceringen av kommunikation över kraftledningar kallas också FTTC. Genom att använda IEEE 1901 -protokollet (eller dess föregångare, HomePlug AV ), kan data överföras över befintliga kraftnät med hastigheter på upp till 1 Gbps från en fjärransluten ledningsgarderob till valfritt AC-uttag i huset - nätverkstäckningen motsvarar Wi- Fi med ytterligare fördelen med en kabel för strömförsörjning och dataöverföring.
En subtil men stor skillnad mellan FTTC och FTTN eller FTTP är var kabelskåpet finns. I anslutningsalternativet FTTC sker växling till exempel från en kabelbärande stolpe vid sidan av vägen hemma hos kunden, medan med FTTN är kopplingsskåpet långt från abonnenten och med FTTP-versionen växling. sker direkt i kundtjänstområdet.
Till skillnad från FTTP kan FTTC använda befintlig koaxial-, twisted-pair- eller kraftledningskommunikation för att skapa den sista milen. Ett försök att konsolidera sådana befintliga kablar under ett enda kontrollprotokoll var utvecklingen av standarderna G.hn och IEEE P1905 .
Genom att gå bort från att dra nya kablar och de tillhörande kostnaderna blir kostnaden för att distribuera en FTTC mindre. Denna nätverksvariant har dock historiskt haft lägre bandbreddspotential än FTTP. I praktiken beror den relativa fördelen med att använda fiber på den tillgängliga bandbredden för backhaul-nätverket , faktureringsrestriktioner som förhindrar full sista mils bandbreddsanvändning, användarutrustning, servicebegränsningar och kostnaden för att driva fiber. Alla dessa parametrar kan variera kraftigt beroende på det geografiska läget och typen av byggnad.
FTTB (fiber till byggnaden) - optisk fiber till byggnaden. I denna arkitektur når fibern operatörens växlingsutrustning, placerad i första hand i utkanten av ett område som omfattar bostäder eller företag. En enda terminal installeras med utrustningen, och antingen dras en kopparkabel från den till rummet eller så används en trådlös anslutning - i själva rummet finns i princip bara en kabel som ansluter till datorn. [13] FTTB-arkitekturen är den mest använda[ var? ] , eftersom vid konstruktionen av Ethernet -baserade FTTx-nätverk är detta ofta det enda tekniskt möjliga schemat. Dessutom, i kostnadsstrukturen för att sätta upp FTTx-nätverket, är skillnaden mellan FTTC- och FTTB-alternativen relativt liten, med driftskostnaden för FTTB-nätverket lägre och kapaciteten högre. FTTB-arkitektur råder i nybyggda hus och stora teleoperatörer, medan FTTH kommer att efterfrågas endast i nya låghus. Detta beror främst på den betydligt högre kostnaden för dess implementering jämfört med kostnaden för FTTC/FTTB-nätverket.
FTTH (fiber till hemmet) - optisk fiber till hemmet. En terminal installeras i bostaden och en kabel från terminalen till datorn. Denna definition utesluter de nätverksarkitekturer där den optiska fibern slutar innan den når bostads- eller kontorsutrymmen och länken fortsätter via ett annat fysiskt medium än optiskt. [13]
Motorolas experter talade tydligt för FTTH-lösningar. [1] De jämför livscykeln för en investering i valfri accessteknik och den korrelerade ökningen av kraven på accessbandbredd. Analysen visar att om de tekniska lösningar som ligger till grund för nätaccesssegmentet 2005-2008 inte kan ge en hastighet på 100 Mbps under 2013-2015 , så kommer inkuransen av utrustningen att inträffa före slutet av investeringscykeln . Operatören måste vara säker på att ta hänsyn till dessa uppgifter, annars riskerar han att bli sårbar för konkurrenter då användarna strävar efter att få tjänster av högre och högre klass.
Alcatel-Lucents experter listar följande fördelar med FTTH-arkitekturen:
Den enklaste optiska nätverksarkitekturen är den direkta fibern . Med denna metod går varje fiber i kabeln från teleoperatörens lokaler till en kund. Sådana nätverk kan ge utmärkta dataöverföringshastigheter, men de är betydligt dyrare på grund av slöseri med fibrer och utrustning som betjänar kommunikationslinjen. [fjorton]
Direkta fibrer tillhandahålls vanligtvis till stora företagskunder eller statliga myndigheter. Fördelen är möjligheten att använda lager 2 nätverksteknik, oavsett om det är ett aktivt, passivt eller hybrid optiskt nätverk.
I andra fall (massabonnentanslutningar) betjänar varje fiber som kommer från teleoperatören många kunder. Det kallas " shared fiber " ( engelska shared fiber ). I detta fall förs optiken så nära klienten som möjligt, varefter den kopplas till en enskild fiber som går till slutanvändaren. I en sådan anslutning används både aktiva och passiva optiska nätverk.
Beroende på konstruktionsmetod delas optiska nätverk in [15] i:
Den är baserad på överföringen av en optisk signal av elektrisk nätverksutrustning som tar emot, förstärker och sänder dessa signaler. Det kan vara en switch , en router , en mediaomvandlare - som regel omvandlas optiska signaler i ett aktivt optiskt nätverk till elektriska och vice versa. Varje optisk signal från teleoperatörens centraliserade utrustning går endast till den slutanvändare som den är avsedd för.
Inkommande signaler från abonnenter undviker kollisioner i en enda fiber, eftersom den elektriska utrustningen tillhandahåller buffring. Som första mil från operatörens utrustning används aktiv ETTH- utrustning , som inkluderar optiska nätverksväxlar med optik, och tjänar till att distribuera signalen till abonnenter.
Sådana nätverk är identiska med ethernet - datornätverk som används på kontor och utbildningsinstitutioner, med det enda undantaget att de är utformade för att ansluta hem och byggnader till en teleoperatörs centralbyggnad och inte för att ansluta datorer och skrivare i ett begränsat utrymme. Varje distributionsskåp kan betjäna upp till 1000 abonnenter, även om det vanligtvis är begränsat till att ansluta 400-500 personer.
Sådan nodalutrustning tillhandahåller växling av den andra och tredje nivån , såväl som routing, vilket avlastar teleoperatörens stamnätsrouter och säkerställer dataöverföring till dess serverrum. IEEE 802.3ah-standarden tillåter Internetleverantörer att tillhandahålla hastigheter på upp till 100 Mbps och full duplex över en enmodig optisk fiber ansluten med ett FTTH- schema . Hastigheter på 1 Gbps blir också kommersiellt tillgängliga.
Ett passivt optiskt nätverk är en FTTP-nätverksarkitektur med en punkt-till-multipunkt-anslutning baserad på icke-flyktiga optiska splitters (splitters) som tillåter betjäning av upp till 128 abonnenter via en optisk fiber. Jämfört med en direkt fiberanslutning minskar PON kraven på optisk kabel och leverantörens utrustning som servar den. Nedlänkssignalen sänds från operatörens utrustning till alla abonnenter som delar kommunikationslinjen. Kryptering används för att förhindra avlyssning av trafik . Upplänksignaler från abonnenter kombineras till en ström med hjälp av ett multipelaccessprotokoll, vanligtvis med tidsuppdelning av åtkomst .
När kommunikationslinjen redan har kommit in i klientens lokaler passerar signalen som regel redan det slutliga avståndet till klientutrustningen i elektriskt format.
Detta kan antingen vara en mediaomvandlare eller en optisk nätverksterminal (ONT, term ITU-T ) eller en optisk nätverksmodul (ONU, liknande term IEEE ), som omvandlar en optisk signal till en elektrisk med tunnfilmsfilterteknik . Dessa enheter kräver elektricitet för att de ska fungera, därför försöker de anslutas till reservkraftkällor för att säkerställa oavbruten drift i nödfall och under strömavbrott. Avslutning av en optisk linje av optiska terminaler eller moduler "dirigerar" kommunikationsledningarna att allokera en tidslucka för TDMA-protokollet till dem och tillhandahålla uppströmskommunikation (i riktning från abonnenten till leverantören).
För FTTH-alternativet och vissa typer av FTTB är det vanligt att alla anslutna byggnader tillhandahåller telefoni, LAN och kabel-TV-system som ansluter till en optisk nätverksterminal eller modul. Alla dessa tre överföringssystem kan inte kopplas direkt till den optiska modulen, men det är möjligt att kombinera deras signaler och sända i ett enda medium. Beroende på vad som är närmare användaren - router, modem eller nätverkskort , kan enheten dela signalen och konvertera den till ett lämpligt protokoll.
Till exempel, när man använder VDSL -teknik sänds den kombinerade signalen in i byggnaden över en befintlig trådbunden anslutning och kommer in i vardagsrummet, där VDSL-modemet omvandlar data och videosignal (TV-tjänster) till Ethernet- protokollet , som levereras till terminalutrustning över tvinnat par . Därefter omvandlar nätverksgränssnittsmodulen videosignalen till en RF-signal som överförs till terminalutrustningen via en koaxialkabel . Den kombinerade signalen kan även nå en telefon ansluten via en ADSL-splitter för att separera röstsignalen från resten, eller till en IP-telefon som kan anslutas till det lokala nätet.
| Internet anslutning | |
|---|---|
| Kabelanslutning |
|
| Trådlös anslutning | |
| Internetanslutningskvalitet ( ITU-T Y.1540, Y.1541) | Bandbredd (bandbredd) ( eng. Nätverksbandbredd ) • Nätverksfördröjning (svarstid, eng. IPTD ) • Fluktuation av nätverksfördröjning ( eng. IPDV ) • Packet loss ratio ( eng. IPLR ) • Paketfelfrekvens ( eng. IPER ) • Tillgänglighetsfaktor |