Analiza rețelelor optice de acces FSO PON EPON

INTRODUCERE

Ultimul deceniu a fost martorul unor evoluţii semnificative in domeniul reţelelor optice. Astfel de tehnologii avansate precum multiplexarea cu diviziune in lungime de undă densă (DWDM), amplificarea optică, rutarea căilor optice (conectarea-in-cruce a lunigimi de undă), multiplexarea in lungime de undă adaugă/extrage (WADM), sau comutarea de mare viteză şi-au găsit locul in reţele WAN, rezultand in creşterea substanţială a capacităţii magistralei de telecomunicaţii şi o fiabilitate mult imbunătăţită.

In acelaşi timp, reţelele companiilor au trecut aproape in totalitate la arhitectura 100 Mbps Fast Ethernet. Cateva reţele locale (LAN) au trecut, din necesitate, chiar la rate de 1000 Mbps, datorită noului standard Gigabit Ethernet adoptat de curand de Institutul inginerilor din domeniul electric şi electronic (IEEE).

Un număr tot mai mare de locuinţe deţin mai mult de un calculator. Reţelele casnice permit mai multor calculatoare să folosească aceeaşi imprimantă sau aceeaşi conexiune la Internet. Cel mai adesea, o reţea casnică este construită folosind un hub sau un switch ieftin care pot interconecta pană la 16 dispozitive. Constructorii de locuinţe propun deja ca soluţie implicită cablarea cu cabluri CAT-5 (category 5). Casele mai vechi au ca opţiuni folosirea liniilor telefonice deja existente, sau a mai popularelor reţele wireless, bazate pe standardul IEEE 802.11. Diferite variante ale acestui standard pot oferi lăţimi de bandă de 11 Mbps sau chiar 54Mbps, compromisul reprezentand distanţa. Fie că este vorba de o reţea wireless sau pe fir, reţelele casnice reprezintă in fapt mici reţele locale (LAN), beneficiind de o interconectare a dispozitivelor la viteze foarte mari.

Aceste evoluţii ale reţelelor casnice, de intreprinderi, sau a magistralelor de date, dublate de incredibila creştere a volumului de trafic pe Internet, au accentuat lipsa acută de capacitate a reţelelor de acces. „Ultima milă” („Last mile”) rămane incă blocajul dintre LANurile de mare capacitate şi reţeaua de acces.

Fibra optică este capabilă să livreze servicii integrate de voce, video şi date la distanţe de peste 20km in reţeaua de acces a abonatului. Un mod direct de a desfăşura fibra optică in reţeaua de acces locală este de a folosi topologia P2P (point-to-point), cu fibre dedicate mergand de la CO la fiecare abonat in parte (Figura 1.2a). Deşi o arhitectură simplă, aceasta este o soluţie foarte scumpă deoarece necestiă o cantitate semnificativă de fibră cat şi de spaţiu in centrala locală pentru extremitatea conectorilor. Considerand N abonaţi, la o distanţă medie de L km de CO, un plan P2P necesită 2N transceiveri (emiţători-receptori) şi N*L lungime de fibră, presupunand că aceeaşi fibră este folosită pentru transmisie bidirecţională.

Pentru a reduce desfăşurarea de fibră se poate introduce un switch (comutator) in apropierea abonaţilor. Aceasta ar reduce lungimea fibrei la doar L, considerand neglijabilă distanţa dintre switch şi clienţi, dar va mări in fapt numărul de transceivere la 2N+2, deoarece se adaugă o legătură in plus in reţea (Figura 1.2b). in plus, un switch in vecinătatea abonaţilor presupune alimentare electrică precum şi acumulatori de rezervă. In prezent, una dintre cele mai costisitoare operaţii pentru LEC (local exchange carriers - transportatorii din centrala locală) este să furnizeze şi să intreţină energie electrică in bucla locală.

Aşadar, este logic să se inlocuiască switch-ul activ şi dependent de mediu cu un splitter (despărţitor) optic pasiv ieftin. O reţea optică pasivă (PON) este o tehnologie privită de mulţi ca o soluţie atractivă la problema "First Mile"; un PON minimizează numărul de transceiveri optici, terminaţii CO şi desfăşurare de fibră.

Numai in ultimii ani amestecul dintre tehnologiile mature, costul scăzut al componenetelor şi experienţa obţinută din reţelele magistrale de fibră optică au făcut realizarea unei reţele optice de acces un lucru tangibil. In 1999 econimiştii Verizon proclamau faptul că desfăşurarea de fibră optică in bucla locală devenise mai ieftină decat a cablurilor de cupru. In 2003 trei mari operatori de reţea din Statele Unite: Verizon, Bell South şi SBC Communications au anunţat o cerere de propunere (RFP - request for proposal) pentru echipamente PON bazate pe ATM (Asynchronous Transfer Mode). Mai devreme in acelaşi an, Nippon Telegraph and Telephone (NTT), o importantă reţea de transport din Japonia, anunţase un RFC pentru PON bazat pe Ethernet.

PON – VEDERE DE ANSAMBLU A TEHNOLOGIILOR IMPLICATE

Numai în ultimii ani amestecul dintre tehnologiile mature, costul scăzut al componenetelor şi experienţa obţinută din reţelele magistrale de fibră optică au făcut realizarea unei reţele optice de acces un lucru tangibil. În 1999 econimiştii Verizon proclamau faptul că desfăşurarea de fibră optică în bucla locală devenise mai ieftină decât a cablurilor de cupru. În 2003 trei mari operatori de reţea din Statele Unite: Verizon, Bell South şi SBC Communications au anunţat o cerere de propunere (RFP - request for proposal) pentru echipamente PON bazate pe ATM (Asynchronous Transfer Mode). Mai devreme în acelaşi an, Nippon Telegraph and Telephone (NTT), o importantă reţea de transport din Japonia, anunţase un RFC pentru PON bazat pe Ethernet.

Fibra optică

Pierderile puţine, zgomotul redus, şi lăţimea de bandă mare a fibrei optice, fac ideal acest tip de conexiune cand vine vorba de transmisia pe distanţe mari ale reţelelor esenţiale. Nu de mult, domeniul comunicaţiilor cu ajutorul fibrei optice a experimentat o crestere semnificativă, mulţumită dezvoltarii tehnologiilor WDM. Ca rezultat al acestei dezvoltari, costurile pentru componentele fibrei optice au scazut dramatic până la punctul la care este viabil în mod curent să se folosească tehnologia fibrei optice în cazul retelelor de acces.