Sítě FTTH využívají různé typy architektur, které se vzájemně liší způsobem rozbočení. Vzhledem k tomu, že většinu celkových nákladů tvoří výstavba a venkovní infrastruktura sítě, má výběr vhodné architektury sítě zásadní vliv na cenu poskytovaných služeb. Mimoto má výběr vhodné architektury vliv také na dobu zprovoznění sítě, požadavky na pracovníky a jejich vyškolení, budoucí modernizaci, celkovou výkonnost sítě a v konečné důsledku spokojenost zákazníků.

Článek popisuje dva základní typy architektury FTTH, a to centralizovanou a kaskádovou, které se liší způsobem rozbočování optického vlákna. Umístění rozbočovače a poměr rozbočení značně ovlivňují umístění a počet požadovaných vláken a tím i náklady za jejich instalaci. Článek čerpá z více než deseti let zkušeností společnosti CommScope v oblasti poskytování služeb provozovatelům sítí po celém světě. To zahrnuje návrh, budování a údržbu sítí FTTH, včetně variant FTTN, FTTC a FTTB.

Centralizovaná nebo kaskádová architektura?

Struktura sítě FTTH je založena na infrastruktuře pasivní optické sítě (PON), takže první rozhodnutím, které je třeba učinit, je umístění optického rozbočovače (splitteru). Centralizovaná architektura využívá jednostupňové rozbočení z centrálního rozbočovače v hvězdicové topologii. Kaskádová architektura využívá vícestupňové rozbočení ve stromové topologii. Obr. 1 ukazuje porovnání centralizované a kaskádové architektury.

Centralizovaná architektura využívá typicky rozbočovač 1:32 umístěný ve vláknovém distribučním rozváděči (Fiber Distribution Hub, FDH), který může být umístěn kdekoliv v síti. Rozbočovač 1:32 je jedním vláknem propojen s optickým linkovým zakončením (OLT) GPON v distribučním centru (CO) provozovatele sítě. Z druhé strany rozbočovače vychází 32 vláken, která jsou vedena přes distribuční panely, optické spojky a/nebo přístupové konektory do 32 domácností, kde jsou připojena k optickému síťovému zakončení (ONT). PON tedy propoju je jeden port OLT s 32 porty ONT.

V kaskádové architektuře můžeme použít rozbočovač 1:4 umístěný ve venkovním kabinetu, který je optickým vláknem propojen s portem OLT v distribučním centru. Každé ze čtyř vláken na výstupu tohoto rozbočovače 1. stupně je vedeno do přístupového terminálu, který obsahuje rozbočovače 2. stupně s rozbočením 1:8. To znamená celkem 32 vláken, tj. čtyřikrát 1:8, obsluhujících 32 domácností. V kaskádové architektuře lze využít i více než dva stupně a celkový poměr dělení se tak může lišit (např. 1:16 = dva stupně 1:4, 1:32 = dva stupně 1:4 a 1:8, 1:64 = tři stupně 1:4).

Centralizovaná architektura obvykle umožňuje lepší flexibilitu, nižší provozní náklady a snadnější přístup pro techniky. Kaskádová architektura nabízí rychlejší návratnost investic, nižší přímé náklady a nižší náklady na vlákna. Při rozhodováním která architektura je vhodnější je potřeba tyto architektury dobře pochopit a zvážit kompromisy. Nyní se podíváme na některé příklady, které ilustrují podobnosti i rozdíly těchto architektur.

Centralizovaná architektura s FDH

Základním prvkem této architektury jsou FDH, kam jsou připojeni všichni koncový uživatelé nebo budovy z blízkého okolí (viz obr. 2 – nahoře – Vláknový distribuční rozváděč). Výhodou je velmi efektivní využití optických rozbočovačů, velmi dobrý přístupnost, snadné řešení problémů a rychlejší aktivace nových koncových uživatelů nebo rekonfigurace jejich připojení. Tato architektura začíná obvykle rozbočovačem 1:32, který je umístěn uvnitř FDH. Z rozbočovače je pak vyvedeno 32 optických vláken, které jsou přes distribuční panely, propojovací porty a/nebo přístupové konektory vedeny k 32 ONT koncových uživatelů. Distribuční stranu FDH tvoří řada zakončení optických vláken, která mohou být do sítě integrována pomocí optických spojek, přístupových konektoru nebo jejich kombinací.

Využití optických spojek sice dovoluje z hlediska instalace dobrou flexibilitu a nejnižší optický útlum, na druhé straně ale vyžaduje vyšší náklady na pracovní sílu a delší dobu instalace. Obvykle se pro propojení v síti využívá kombinace optických spojek a konektorů, podle toho, jaké jsou konkrétní požadavky.

Pokud jde o čistě konektorové propojení, nejvhodnější jsou zpevněné konektory speciálně navržené pro využití v náročných podmínkách, což umožňuje rychlejší a levnější instalaci. FDH mohou být propojeny zpevněnými vícevláknovými optickými konektory (Hardened Multi-Fiber Optical Connectors, HMFOC) pro snadnější připojení 12vláknových OSP kabelů v distribuční síti. FDH i zakončení optických vláken mohou být po celé trase propojeny konektory, což poskytuje architekturu plně propojenou konektory.

Propojení celé trasy čistě pomocí konektorů nabízí zajímavé výhody jako rychlá instalace, maximální dlouhodobá flexibilita a snadná budoucí modernizace. Využití konektorů namísto optických spojek také zvyšuje dostupnost sítě. Ideální využití pro centralizovanou architekturu s FDH je oblast, kde není momentálně dostatečný počet koncových uživatelů, ale očekává se, že v blízké budoucnosti bude zájem o přípojky FTTH rychle růst.

Centralizovaná architektura s uzávěry optických vláken

V této architektuře je přívodní (feeder) kabel z distribučního centra připojen k uzávěru optických vláken (Fiber Optical Closure) v distribučním uzlu. Uzávěr slouží také jako kryt pro optický rozbočovač. Nicméně zatímco FDH využívá především konektory, uzávěry využívají optické spojky. Uzávěr zůstává přístupný pro pozdější přidávání optických rozbočovačů, takže lze koncové uživatele přidávat postupně. Pokud je potřeba další rozšíření sítě mohou být ve směru od hlavního uzávěru umístěny další uzávěry optických vláken.

Celá architektura začíná přívodním vláknem, které je vedeno z distribučního centra do uzávěru, kde je prostřednictvím optické spojky připojeno k optickému rozbočovači. Výstupy rozbočovače jsou pak vedeny do několika spojovacích vláknových uzávěrů. Tato architektura je vhodná pro velmi malé distribuční oblasti, kde existuje pouze několik spojovacích uzávěrů a relativně malý počet rozbočovačů. Distribuční vlákna jsou propojena s přípojnými (drop) vlákny prostřednictvím hybridního uzávěru, který využívá spojky i konektory, přičemž přípojné vlákno (obr. 3) je vedeno k ONT umístěnému v každé domácnosti.

Jelikož je tato architektura obvykle propojena optickými spojkami, jsou celkové instalační náklady nižší. Nevýhodou je však nižší flexibilita a vyšší náklady za údržbu. Tato architektura je vhodná pro velmi malé distribuční oblasti, např. tam, kde jsou potřeba pouze dva spojovací uzávěry od hlavního uzávěru.

Pokračování článku najdete ZDE