Budoucnost přístupových sítí z pohledu poskytovatele internetu – AON vs. PON

AON vs. PON Proficomms

PROFIcommsV poslední době mnoho poskytovatelů internetu řeší otázku, zda je výhodnější rozšiřovat síťovou infrastrukturu i nadále formou Aktivní optické sítě AON nebo přejít na Pasivní optickou síť PON.

AON – aktivní optická síť

Většina AON přístupových sítí je historicky vybudováno na typu FTTB (Fiber To The Building). Tyto sítě se nejčastěji používají pro poskytování internetových služeb v domech s více bytovými jednotkami. Přístupová vrstva bytového domu je tvořena metalickými kabely, které jsou zakončeny na patě bytového domu v metalickém přístupovém switchi. Pomocí optických kabelů je takto více bytových domů sdruženo do optického agregačního switche v centrálním uzlu sítě. U koncových zákazníků je instalována CPE jednotka s metalickým portem nebo jen datová zásuvka.

U AON FTTH (Fiber To the Home) sítí má každý koncový zákazník v domácnosti místo metalického kabelu přímo optické vlákno zakončené CPE jednotkou s optickým portem. Většinou se využívají CPE s SFP portem, do kterého je možné instalovat SFP modul dle potřeb poskytovatele. Většinou podle vzdálenosti, ve které je koncový zákazník od centrálního bodu, podle kabeláže a rychlosti. Vlákna jsou pak svedena do optického agregačního switche.

Na trhu existuje celá řada CPE koncových jednotek pro AON FTTB i FTTH. Od jednoduchých konvertorů až po jednotky s integrovanou WiFi, provisioningem a podporou NAT a DHCP. V případě, že poskytovatel nabízí i televizi, je možné využít IPTV nebo kabelovou televizi CATV.

Edge-corE Networks

Příklad CPE koncové jednotky pro AON FTTB

Příklad CPE koncové jednotky pro AON FTTH

Příklad přístupového switche AON FTTB

Příklad agregačního optického switche pro AON FTTB/FTTH

PON – Pasivní Optická Síť

V posledních letech se ve stále větší míře budují FTTH sítě na PON technologiích EPON nebo GPON. Z počátku jejich využití směřovalo zejména k zajištění internetových služeb na vesnicích. S postupem času se PON technologie začala nasazovat i pro nově budované bytové domy a začala tak nahrazovat sítě typu AON FTTB a FTTH. Nyní si začíná mnoho internetových providerů pokládat otázku, zda se vyplatí vybudovat PON technologii i v místě, kde je již vybudovaná AON FTTB síť.

U PON sítí má každý koncový zákazník, stejně jako u AON FTTH sítí, své dedikované vlákno, které je ukončeno až v domácnosti. V PON topologii, jak již z jejího názvu vyplývá, se nevyužívá žádný aktivní prvek a po celé trase jsou umístěny pouze pasivní prvky. Centrální jednotka má většinou 1 – 8 optických PON portů, přičemž do každého PON portu můžeme připojit až 128 koncových zákazníků. Připojení více zákazníků do jednoho PON portu se realizuje pomocí splitterů (rozbočovačů).

Splitter je připojen jedním vláknem k centrální jednotce a většinou 4 – 64 vláken směrem ke koncovým zákazníkům. Pro komunikaci se využívají časové intervaly, nedochází tedy ke kolizi komunikace mezi klienty a koncovou jednotkou.

Koncové jednotky jsou nejčastěji nasazovány jednoportové (L2), za které je následně nainstalován router od výrobců třetích stran. Dále jsou k dispozici čtyřportové jednotky s Wi-Fi (L3) nebo bez Wi-Fi( L2).

V současné době jsou nejpopulárnější PON technologie typu GPON a EPON. GPON se nasazuje více, protože podporuje připojení více uživatelů na jeden port (128 GPON vs 64 EPON) a má dvojnásobnou přenosovou rychlost v downlink směru (GPON 2,5 Gb/s vs EPON 1,25 Gb/s). Rychlost uplinku je u obou technologií totožná a to 1,25 Gb/s. Konfigurace GPON je sice o něco složitější, nicméně je možné využít SW s intuitivním grafickým rozhraním. Většinou bývá SW k hardwarovému řešení zdarma nebo za symbolickou cenou.

PON technologie jsou sice standardizované, ale ve většině případů platí, že celá PON síť je stavěna na prvcích jednoho výrobce. Tzn. jak centrální jednotka (OLT), tak koncové jednotky (ONU). Pokud je PON poskládaný od více výrobců, investor riskuje nefunkčnost sítě způsobenou nekompatibilitou.

Raisecom Proficomms

Příklad centrální OLT GPON jednotky

Příklad GPON koncové jednotky L2

Příklad GPON koncové jednotky L3

Jaká technologie se tedy vyplatí?

V současné době se technologie PON dostala na úroveň, kdy jsou pořizovací HW náklady na vybudování sítě výrazně nižší než náklady na vybudování AON sítě FTTH. Co se týče provozních nákladů, tak je provoz PON sítě také výrazně nižší než provoz AON sítě FTTH. Z tohoto důvodů se od budování AON FTTH sítí postupně opouští. AON FTTH se nyní vyplatí aplikovat jen na velmi malé sítě s postupným rozšiřováním do 50 koncových zákazníků. Pokud má zákazník již vybudovanou topologii pro AON FTTH, je možné využít stejnou topologii i pro PON, ale stávající topologii PON sítě většinou není možné přebudovat zpět na AON FTTH. V AON sítích je možné kombinovat výrobce centrálních, agregačních i přístupových aktivních prvků. U PON sítí se kombinace dodavatelů u centrálních a koncových jednotek nedoporučuje.

Pokud však nebudujeme novou síť a děláme pouze re-design stávající AON FTTB sítě, je vždy potřebné zvážit, zda náklady na přebudování infrastruktury FFTB sítě na PON nebudou příliš vysoké. V úvahu je třeba brát nejen cena hardwaru, ale také cena pasivní infrastruktury a cena práce pro vybudování nové PON sítě. Nezbytnou výměnu metalických rozvodů za optická vlákna může zkomplikovat také např. nesouhlas majitelů bytového domu.

Dalším faktorem jsou neustále rostoucí nároky koncových uživatelů na rychlost připojení. V některých regionech se silným konkurenčním prostředím tak poskytovatelé běžně nabízejí přenosové rychlostí až 1 Gb/s za cenu 100Mbit/s. Stávající AON FTTB přístupové switche s rychlostí 100Mbit/s je pak nutné nahrazovat gigabitovými přístupovými switchi ideálně s 10G uplink porty, aby do budoucna měly dostatečnou šířku pásma v obou směrech. Provoz AON FTTB sítě je sice výrazně nižší než provoz AON FTTH sítě, avšak zdaleka nedosahuje úspornosti provozu PON sítí. A to i navzdory tomu, že se poslední dobou snižuje spotřeba elektrické energie také u přístupových switchů.

Pokud trh bude vyžadovat přenosové rychlosti pro koncové zákazníky až 1Gb/s, pak EPON/GPON má jistá omezení, která je potřeba také brát v úvahu. Například na 1 PON port pak už nemůžeme použít splittovací poměr 1:64 respektive 1:128 zákazníků, protože by šířka přenosového pásma byla nedostatečná. V praxi pak podle reálné konektivity, kterou má ISP k dispozici do internetu, je potřeba zvolit nižší splittovací poměr, aby došlo k dodržení garantované šířky přenosového pásma v obou směrech.

Ze zkušenosti našich zákazníků můžeme říci, že EPON/GPON technologie se aktuálně nasazují převážně na vesnice a nově budované bytové jednotky. Pokud se jedná o velmi malou síť s postupným připojováním do 50 koncových zákazníků, pak dávají přednost technologii AON FTTH. AON FTTB se stále používá v bytových domech, kde již jsou vybudovány metalické rozvody. Po podrobnější analýze a srovnání nákladů, které jsou potřebné k přebudování sítě AON FTTB na PON síť, se většina poskytovatelů přikládání k upgradu stávajících přístupových switchů na gigabitové switche s 10G uplink porty. V PON technologiích samozřejmě existuje i nová výkonnější varianta s přenosovou šířkou pásma 10Gb/s v obou směrech. Avšak 10G EPON nebo 10G GPON je zatím z cenového hlediska velmi drahá technologie.

Příklad přístupového gigabitového switche 10G uplinkem pro AON FTTB

Pro technickou podporu nebo obchodní konzultaci konkrétních projektů neváhejte kontaktovat naše specialisty a ti Vám rádi s vhodným výběrem technologie pomohou.

Roman Štemberk, stemberk@proficomms.cz, +420 736 625 838
Petr Dorociak, dorociak@proficomms.cz, +420 736 628 864

Související příspěvky

Leave a Comment