Cos'è la rete ottica passiva (PON)?

Cos'è la rete ottica passiva (PON)?

Una rete ottica passiva, o PON, utilizza la tecnologia a fibra ottica per fornire i dati da un'unica fonte a una molteplicità di endpoint. Il termine "passiva" si riferisce all'utilizzo di cavi in fibra ottica connessi a uno splitter non alimentato, che trasmette a sua volta i dati dalla rete del service provider a una molteplicità di clienti. Tecnicamente, solo lo splitter è passivo perché la rete, per funzionare, necessita ancora di energia elettrica alle estremità sorgente e ricevente.

Esistono reti ottiche sia passive che attive (AON). Le differenze principali sono il numero di fibre richieste per utente e il componente splitter utilizzato nelle architetture PON. Le AON utilizzano un router alimentato (o "attivo") o uno switch aggregato per distribuire i dati dal service provider ai clienti, e ogni servizio utente richiede una fibra e una porta del router/switch dedicata. Al contrario, le PON utilizzano una porta del router/switch e una fibra singola tra il router/lo switch e lo splitter passivo per servire più abbonati, condividendo la capacità della lunghezza d'onda.

Inoltre, una PON, utilizza meno porte del router e connessioni in fibra per servire gli abbonati rispetto a un'AON. L'architettura PON riduce al minimo i possibili punti di guasto, rendendola ideale per i service provider che devono fornire connettività veloce e affidabile ad abitazioni, hotel, resort, campus e altre sedi degli abbonati.

 

Quali problemi risolve la rete ottica passiva?

Poiché un servizio PON può supportare più clienti da una singola porta del router/switch e utilizza splitter non alimentati per indirizzare e inviare i dati agli utenti, i service provider sostengono costi operativi inferiori, evitano il controllo del clima per gli splitter e necessitano di meno apparecchiature e fibra rispetto ai provider che forniscono i servizi attraverso un'architettura AON.

L'utilizzo del cablaggio in fibra ottica consente agli utenti di accedere ad alcune tra le più veloci connessioni disponibili, inoltre la PON è energeticamente efficiente: un minor numero di apparecchiature elettriche significa una riduzione del consumo energetico. In più, la PON può trasmettere sia a valle che a monte a velocità simili senza perdita di qualità.

 

Come funziona una PON?

Esistono due standard principali per le architetture PON: Gigabit PON (GPON) ed Ethernet PON (EPON). Entrambi hanno specifiche per velocità di trasferimento dei dati da 1 Gbps a 10 Gbps. Dato che la comunicazione fluisce da una sorgente (il service provider) verso più abbonati, le architetture PON utilizzano i link point-to-multipoint. Utilizzando uno splitter, un singolo filo in fibra ottica da un terminale della linea ottica può essere replicato attraverso molte sezioni per fornire il servizio a 128 sedi uniche.

Per configurare un'architettura PON, il service provider parte dalla costruzione di una rete in fibra ottica. L'estremità di accesso di questa rete in fibra ottica si connette direttamente ai clienti, mentre l'altra estremità si connette a un router/switch utilizzando un OLT situato nell'ufficio centrale o punto di presenza (POP) del service provider. L'OLT converte il traffico Ethernet in traffico PON.

Tenere presente che le reti ottiche trasferiscono i dati usando i raggi luminosi trasmessi attraverso i cavi in fibra ottica. Dopo che i dati/la luce nel cavo lasciano l'OLT, si dirigono verso un beam-splitter posizionato vicino agli abbonati. Mediante la tecnologia passiva, lo splitter replica le lunghezze d'onda della luce e le indirizza verso un'unità di rete ottica (ONU) o un terminale di rete ottica (ONT) più vicino all'area di servizio dell'utente. Per raggiungere questo risultato senza energia elettrica, lo splitter PON utilizza specchi e vetro per rifrangere la luce verso la posizione in cui necessita di andare.

L'ONU/ONT dirige le lunghezze d'onda della fibra ottica verso uno dei vari luoghi vicino agli abbonati:

  • Fiber to the home (FTTH - Fibra fino a casa)
  • Fiber to the building (FTTB - Fibra fino all'edificio)
  • Fiber to the curb (FTTC - Fibra fino al ciglio del marciapiede)
  • Fiber to the neighborhood (FTTN - Fibra fino al vicinato)

 

Implementazione della tecnologia PON di Juniper

In contesti brownfield, le architetture PON presentano il problema del fattore di forma e della scalabilità della tecnologia OLT. Tradizionalmente, per implementare i servizi basati su fibra, i provider dovevano schierare ingombranti ripiani dedicati all'OLT che consumavano spazio e potenza, sostenendo costi operativi. Juniper risolve questo problema aggiungendo la nostra tecnologia PON unificata al mix.

Quando i service provider integrano la PON unificata Juniper con le loro architetture PON, ottengono una soluzione costruita su standard aperti, compresi 10G XGS-PON (ITU-T) e 10G EPON (IEEE). Seguendo queste specifiche del settore, Juniper offre tecnologie PON innovative facili da usare e compatibili con altri sistemi PON basati su standard, compresi ONU/ONT di fornitori terzi.

L'OLT della PON unificata di Juniper è collegabile a caldo con il bridge del controllo dell'accesso ai media (MAC) della PON Ethernet a 10G integrato. Si collega direttamente ai nostri Universal Metro Router Serie ACX, che supportano le porte SPF+ (small form-factor pluggable plus) dei ricetrasmettitori. Gli operatori possono selezionare, porta per porta, se ciascuna porta 10G supporterà i servizi PON o Ethernet.

Esistono molte applicazioni della PON unificata di Juniper: 

  • Aggregazione PON ad alta densità
  • Servizi 10G XGS-PON e 10G EPON
  • Servizi residenziali a banda larga
  • Connettività aziendale ad alta larghezza di banda
  • PON entreprise/campus
  • Xhaul wireless 4G/5G
  • Offerte hospitality/MDU (unità multi-abitazione)
  • Modello di crescita a collegabilità incrementale

Abbinando l'OLT collegabile di Juniper ai nostri router Serie ACX, i service provider acquisiscono un maggior controllo e una maggiore automazione della rete. Forniamo PON Manager, un'interfaccia Web che offre ai provider un accesso diretto a tutti i componenti e le visualizzazioni della PON. Completamente personalizzabile, viene fornita attraverso il sistema di gestione MicroClimate (MCMS) e può essere d'aiuto in tre aree importanti della rete ottica passiva:

Gestione della PON

Attraverso un'interfaccia grafica basata su browser (GUI), la MCMS offre agli operatori di rete il controllo e la gestione virtuale dei componenti PON attivi.

Interfaccia northbound

Utilizza i protocolli NETCONF standard e i modelli di dati YANG pubblicati.

Controllo della PON distribuito

Facilita l'interfaccia di controllo di gestione dell'ONU (OMCI) oltre alle comunicazioni operative, amministrative e gestionali (OAM) dall'OLT al PON Manager e supporta i deployment scalabili con i server esterni. Inoltre può essere integrata con i nostri router Serie ACX con il nostro sistema operativo Junos.

Junos OS offre elevati livelli di prestazioni, orchestrazione e sicurezza. Inoltre, funziona su tutte le piattaforme a tecnologia Juniper quindi non è necessario apprendere e supportare più sistemi operativi come spesso accade con altri fornitori.

Domande frequenti sulla rete ottica passiva

Quali sono i vantaggi delle reti ottiche passive?

Dato che una PON utilizza meno porte del router/switch, meno cavi in fibra e splitter non alimentati per gestire e dirigere i dati multipoint, i costi operativi associati sono minori rispetto alle AON. La PON riduce anche i requisiti per il controllo climatico e le apparechiature aggiuntive.

Qual è la differenza tra rete ottica passiva e rete ottica attiva?

Una PON utilizza meno porte del router/switch, meno fibra e splitter non alimentati per dirigere e inviare i dati agli utenti rispetto a un'AON, che richiede una porta del router/switch e una fibra per ogni abbonato.

Perché si chiama rete ottica passiva?

Il termine "passiva" si riferisce allo splitter non alimentato che utilizza specchi e vetro per replicare la lunghezza d'onda PON verso più abbonati per una scalabilità del servizio conveniente. Tuttavia, per iniziare e finire il trasferimento dei dati, la PON necessita ancora di energia presso il router/switch e le sedi degli abbonati.

In che modo Juniper implementa le reti ottiche passive (PON)?

Juniper fornisce la tecnologia PON unificata sotto forma di un sistema OLT aperto e collegabile basato sugli standard 10G XGS-PON (ITU-T) e 10G EPON IEEE (IEEE). Juniper supporta questo sistema OLT con PON Manager, il sistema operativo Junos e i router Serie ACX.