ในห้องอุปกรณ์ของผู้ปฏิบัติงาน แถวของไฟแสดงสถานะอุปกรณ์ OLT จะกะพริบเป็นจังหวะ ขณะอยู่ใน-ตู้ปัจจุบันของบ้านและธุรกิจที่อยู่ห่างออกไปยี่สิบกิโลเมตรซึ่งอ่อนแอ อุปกรณ์ที่รวมการแปลงไฟเบอร์ออปติก การกำหนดเส้นทางและการสลับ ความครอบคลุมไร้สาย การส่งเสียง และการกระจายสัญญาณโทรทัศน์ทำงานอย่างเงียบเชียบ โดยแบ่งแบนด์วิดท์กิกะบิตเป็นบริการเครือข่ายที่สมาชิกทุกคนในครัวเรือนต้องการ
วิศวกร หลี่ หัวหน้างานด้านเทคนิคของผู้ให้บริการบรอดแบนด์ในเซินเจิ้น จัดการอุปกรณ์ดังกล่าวหลายสิบเครื่องทุกสัปดาห์ เขาชี้ไปที่อุปกรณ์สี่เหลี่ยมสีขาวแล้วพูดว่า:
"โมเด็มแบบออปติคัลในปัจจุบันแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเมื่อห้าปีที่แล้ว ก่อนหน้านี้เป็นเพียงกล่องแปลง 'ออปติคอล-เป็น-ไฟฟ้า' ธรรมดาๆ ทีนี้ ลองดูที่-อินพุตไฟเบอร์ออปติกอันนี้ ซึ่งจะส่งสัญญาณการเชื่อมต่อแบบใช้สายระดับกิกะบิต, Wi-Fi ไร้สาย-, โทรทัศน์ความละเอียดสูง- และสายโทรศัพท์สองสายไปพร้อมๆ กัน อุปกรณ์ตัวเดียวสามารถแก้ปัญหาการเข้าถึงทั้งหมดได้"
01 การผสมผสานทางเทคนิค: องค์ประกอบหลักของ XPON ONU สมัยใหม่
เครือข่ายการเข้าถึงไฟเบอร์ออปติกกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่จากการรวม{{0}ฟังก์ชันเดียวไปเป็นการรวมบริการหลาย- ในช่วงแรกๆ ของการใช้งาน Fiber- ถึง-การใช้งานที่บ้าน (FTTH) (FTTH) ผู้ใช้มักเผชิญกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โมเด็มแบบออปติคอล เราเตอร์ เกตเวย์โทรศัพท์ และตัวแปลงสัญญาณโทรทัศน์
อุปกรณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่กินพื้นที่เท่านั้น แต่ยังเพิ่มความซับซ้อนในการติดตั้งและจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวอีกด้วย การเกิดขึ้นของมัลติฟังก์ชั่น XPON ONU ช่วยแก้ไขจุดบกพร่องนี้
XPON เป็นคำรวมสำหรับ GPON และ EPON GPON ซึ่งอิงตามมาตรฐานซีรีส์ ITU-T G.984 ให้ความสามารถในการรับส่งข้อมูลแบบไม่สมมาตรที่ความเร็วดาวน์สตรีม 2.5 Gbps และอัปสตรีมที่ 1.25 Gbps รองรับอัตราส่วนการแยกสูงสุด 1:128 และรัศมีครอบคลุม 20 กิโลเมตร
เทคโนโลยีนี้ให้รากฐานแบนด์วิธที่เพียงพอสำหรับ ONU แบบมัลติฟังก์ชั่น ทำให้สามารถให้บริการต่างๆ ได้ไปพร้อมๆ กัน เช่น-อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง -วิดีโอความละเอียดสูง และการสื่อสารด้วยเสียง
ONU แบบรวมซึ่งมีพอร์ตอีเธอร์เน็ตกิกะบิต 4 พอร์ต, อินเทอร์เฟซโทรศัพท์แบบดั้งเดิม 2 พอร์ต, เอาต์พุต CATV RF และฟังก์ชันไร้สาย WiFi5 ได้กลายเป็นรูปแบบเทอร์มินัลที่ต้องการสำหรับผู้ให้บริการที่ส่งเสริมบริการ "เล่นสาม-"
02 ภาพรวมข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์โดยสมบูรณ์: พิมพ์เขียวฮาร์ดแวร์ของมัลติฟังก์ชั่น XPON ONU
เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่น จำเป็นต้องวิเคราะห์สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์และการกำหนดค่าอินเทอร์เฟซก่อน แบบฉบับ4GE CATV POTS WiFi5 ONUใช้โซลูชันชิปเซ็ตที่มีการบูรณาการสูง รองรับโมดูลการทำงานที่หลากหลายภายในตัวเครื่องขนาดกะทัดรัด
โดยทั่วไปแผงด้านหลังของอุปกรณ์จะมีอินเทอร์เฟซหลักดังต่อไปนี้: พอร์ตอินพุตไฟเบอร์ออปติก SC/APC หนึ่งพอร์ตที่ใช้เทคโนโลยี Wavelength Division Multiplexing (WDM) พอร์ตอีเทอร์เน็ตการตรวจจับอัตโนมัติ 10/100/1000M- สี่พอร์ต อินเทอร์เฟซโทรศัพท์ RJ11 สองตัว พอร์ตเอาต์พุต CATV RF หนึ่งพอร์ต (ขั้วต่อชนิด F-)
จากมุมมองของสถาปัตยกรรมภายใน แกนหลักของอุปกรณ์คือชิปควบคุมหลัก ซึ่งรับผิดชอบในการแปลงโปรโตคอล การประมวลผลแพ็คเก็ต และการจัดการระบบ โมดูล GPON จัดการการแปลงออปติคัล-เป็น-การแปลงทางไฟฟ้าและการประมวลผลโปรโตคอล โดยเป็นไปตามมาตรฐาน ITU-T G.984.x
พอร์ต Gigabit Ethernet สี่พอร์ตเชื่อมต่อผ่านชิปสวิตช์ ซึ่งรองรับฟังก์ชันเลเยอร์ 2 เช่น การแบ่งพาร์ติชัน VLAN การแยกพอร์ต และการควบคุมการรับส่งข้อมูล โมดูลเสียงมีอินเทอร์เฟซ POTS ซึ่งรองรับโปรโตคอล SIP หรือ MGCP เพื่อแปลงสัญญาณเสียง IP เป็นสัญญาณโทรศัพท์แบบอะนาล็อก
โมดูล CATV รับสัญญาณโทรทัศน์ที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรผ่านเครื่องตรวจจับแสงอิสระ ซึ่งจะถูกขยายและกรองก่อนที่จะส่งออกเป็นสัญญาณ RF โมดูล WiFi5 ตามมาตรฐาน 802.11ac ให้การครอบคลุมสัญญาณไร้สายในย่านความถี่ 5GHz
โมดูลเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้การออกแบบที่บูรณาการในระดับสูงของ-อินพุตไฟเบอร์เดี่ยวและเอาต์พุตบริการหลาย-
03 ศิลปะแห่งการจัดสรรแบนด์วิธ: กลไกการพกพาอันชาญฉลาดสำหรับบริการสี่ประเภท
ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับ ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นคือการจัดสรรแบนด์วิธอัปลิงก์ที่จำกัดอย่างสมเหตุสมผล เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของบริการสำหรับการรับส่งข้อมูลประเภทต่างๆ นี่คือจุดที่เทคโนโลยี Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) เข้ามามีบทบาท
ในระบบ GPON ทิศทางดาวน์สตรีมใช้วิธีการออกอากาศ โดยที่ ONU ทั้งหมดจะได้รับข้อมูลที่ส่งโดย OLT แต่มีเพียง ONU ที่ตรงกับ LLID เท่านั้นที่ประมวลผลข้อมูลดังกล่าว ทิศทางต้นน้ำใช้ Time Division Multiple Access (TDMA) โดยแต่ละ ONU จะส่งข้อมูลในกรอบเวลาที่กำหนด
ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นรับประกันคุณภาพการบริการสำหรับการรับส่งข้อมูลที่สำคัญผ่านการจำแนกกระแสการรับส่งข้อมูลและการติดแท็กลำดับความสำคัญ โดยทั่วไปอุปกรณ์จะจัดหมวดหมู่การรับส่งข้อมูลออกเป็นลำดับความสำคัญคงที่หลายระดับ: การรับส่งข้อมูลด้วยเสียงมีลำดับความสำคัญสูงสุด ตามด้วยสตรีมวิดีโอ CATV จากนั้นข้อมูลอินเทอร์เน็ต และสุดท้ายคือการจัดการสัญญาณ
เกี่ยวกับการจัดสรรแบนด์วิดท์โดยเฉพาะ แม้ว่าแบนด์วิธอัปลิงค์ทั้งหมดจะถูกใช้อย่างเต็มที่ ระบบจะสงวนช่องสัญญาณเฉพาะอย่างน้อย 64Kbps สำหรับการรับส่งข้อมูลด้วยเสียง เพื่อให้มั่นใจว่าการโทรจะไม่ได้รับผลกระทบจากการดาวน์โหลดข้อมูล การรับส่งข้อมูลวิดีโอได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านเทคโนโลยีมัลติคาสต์และ IGMP Snooping เพื่อหลีกเลี่ยงสำเนาเนื้อหาเดียวกันหลายชุดที่ใช้แบนด์วิดธ์อัปลิงก์
โมดูลไร้สาย WiFi5 ซึ่งเป็นส่วนขยายของเครือข่ายแบบใช้สาย ยังปฏิบัติตามหลักการสำคัญในการกำหนดเวลาภายในอีกด้วย เทคโนโลยี MU-MIMO ของมาตรฐาน 802.11ac ช่วยให้ ONU สามารถส่งข้อมูลไปยังไคลเอ็นต์ไร้สายหลายเครื่องพร้อมกันได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงการใช้สเปกตรัมไร้สาย
04 การสำรวจสถานการณ์การใช้งาน: ความครอบคลุมที่ครอบคลุมตั้งแต่บ้านไปจนถึงองค์กรขนาดเล็กและขนาดย่อม
การออกแบบ ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นดังกล่าวจะพิจารณาสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ครัวเรือนทั่วไปไปจนถึงธุรกิจขนาดเล็กและร้านค้า ซึ่งพวกเขาสามารถค้นหาประโยชน์ใช้สอยได้
ในสภาพแวดล้อมภายในบ้าน อุปกรณ์หนึ่งเครื่องสามารถตอบสนองทุกความต้องการเครือข่ายได้ หลังจากการเข้าถึงไฟเบอร์ออปติกแล้ว พอร์ต Gigabit Ethernet ทั้งสี่พอร์ตสามารถเชื่อมต่อกับสมาร์ททีวี คอนโซลเกม ที่จัดเก็บข้อมูล NAS และคอมพิวเตอร์ตามลำดับ เครือข่ายไร้สาย WiFi5 ครอบคลุมทั่วทั้งบ้าน รองรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตหลายเครื่องเพื่อการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตที่ราบรื่นพร้อมกัน เอาต์พุต CATV เชื่อมต่อกับกล่องรับสัญญาณทีวี-สำหรับการรับชมช่องทีวีที่มีความคมชัดสูง อินเทอร์เฟซโทรศัพท์ทั้งสองแบบสามารถใช้กับโทรศัพท์พื้นฐานและเครื่องแฟกซ์ได้
ในสถานการณ์ธุรกิจขนาดเล็ก พอร์ตแบบมีสายของอุปกรณ์สามารถขยายผ่านสวิตช์เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ในสำนักงานและอุปกรณ์เครือข่ายได้มากขึ้น ฟังก์ชั่น VLAN ช่วยให้ธุรกิจสามารถแบ่งพาร์ติชันพื้นที่เครือข่ายสำหรับแผนกต่างๆ และการแยกพอร์ตช่วยเพิ่มความปลอดภัยเครือข่ายภายใน
ฟังก์ชันเสียงให้ระบบโทรศัพท์ภายในราคาประหยัด-สำหรับองค์กร ในขณะที่อินเทอร์เฟซ CATV ยังคงใช้งานได้จริงในสถานที่ที่ต้องการเข้าถึงข่าวสารทางการเงินหรือช่องทางการตรวจสอบ เครือข่ายไร้สาย WiFi5 ครอบคลุมความต้องการของสำนักงานเคลื่อนที่ภายในพื้นที่สำนักงาน
สำหรับสภาพแวดล้อมของผู้เช่าหลาย- เช่น โรงแรมและอพาร์ตเมนต์สำหรับนักเรียน ผู้ปฏิบัติงานสามารถกำหนดค่า ONU จำนวนมากได้จากส่วนกลางผ่านแพลตฟอร์มการจัดการระยะไกล TR-069 ช่วยให้เปิดใช้งานบริการแบบกลุ่มและการวินิจฉัยข้อผิดพลาดได้ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาได้อย่างมาก
05 ข้อควรพิจารณาในการเลือกเทคโนโลยี: การวางตำแหน่งของ WiFi5 ในสภาพแวดล้อมไร้สายในปัจจุบัน
เนื่องจาก WiFi6 และแม้แต่ WiFi7 ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ การเลือกใช้โมดูล WiFi5 อย่างต่อเนื่องใน ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นจึงขึ้นอยู่กับการวางตำแหน่งผลิตภัณฑ์ในทางปฏิบัติและการพิจารณาตลาด
WiFi5 ตามมาตรฐาน 802.11ac มุ่งเน้นไปที่ย่านความถี่ 5GHz ซึ่งบรรลุความเร็วตามทฤษฎีสูงถึง 3.5 Gbps ผ่านการมอดูเลต 256-QAM และความกว้างของช่องสัญญาณสูงสุด 160MHz สำหรับสถานการณ์แอปพลิเคชันที่บ้านส่วนใหญ่ ประสิทธิภาพนี้ก็เพียงพอแล้ว
เมื่อเปรียบเทียบกับ WiFi6 ข้อบกพร่องที่ใหญ่ที่สุดของ WiFi5 คือการขาดเทคโนโลยี OFDMA และการสนับสนุนที่ครอบคลุมสำหรับทั้งอัปลิงก์และดาวน์ลิงก์ MU-MIMO ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพเครือข่ายของ WiFi5 และประสิทธิภาพเวลาแฝงนั้นด้อยกว่า WiFi6 เมื่อมีอุปกรณ์หลายเครื่องเชื่อมต่อพร้อมกัน
การรวม WiFi5 เข้ากับ ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นถือเป็นต้นทุน-ทางเลือกด้านประสิทธิภาพที่สมดุล สำหรับ-การจัดซื้อจัดจ้างของผู้ดำเนินการขนาดใหญ่-ที่มีความละเอียดอ่อนด้านงบประมาณ ความครบกำหนดและต้นทุน-ประสิทธิผลของโมดูล WiFi5 ยังคงน่าดึงดูด
ในการปรับใช้จริง ฟังก์ชันไร้สายของ ONU ดังกล่าวมักถูกจัดวางเป็น "ความครอบคลุมพื้นฐาน" หากผู้ใช้มีความต้องการระบบไร้สายที่สูงกว่า พวกเขาสามารถเชื่อมต่อเราเตอร์ WiFi6 หรือ Mesh ระดับมืออาชีพได้มากขึ้นผ่านพอร์ตอีเธอร์เน็ต การออกแบบแบบหลายชั้นนี้ควบคุมต้นทุนเทอร์มินัลในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นสำหรับการอัพเกรดเครือข่าย
เป็นที่น่าสังเกตว่า ONU ระดับสูง-บางรายการได้เริ่มบูรณาการโมดูล WiFi6 แล้ว แต่มีราคาที่สูงกว่าตามลำดับ เนื่องจากต้นทุนชิป WiFi6 ลดลงในอนาคต จึงคาดว่า ONU แบบมัลติฟังก์ชั่นจำนวนมากขึ้นจะอัปเกรดมาตรฐานไร้สายของตน
ด้วยความนิยมอย่างต่อเนื่องของการเข้าถึงใยแก้วนำแสง XPON ONU มัลติฟังก์ชั่นนี้จึงปรับเปลี่ยนรูปแบบของอุปกรณ์เทอร์มินัลของผู้ปฏิบัติงานอย่างเงียบ ๆ ในคลังสินค้าของผู้ให้บริการโทรคมนาคม ออปติคอลโมเด็มรุ่นต่างๆ จะถูกจัดวางอย่างเป็นระเบียบ ในขณะที่อุปกรณ์ที่รวมเอา 4GE, CATV, POTS และ WiFi5 เข้าด้วยกันนั้นใช้พื้นที่มากขึ้นเรื่อยๆ
อุปกรณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นผลึกของเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นศูนย์รวมของกลยุทธ์ทางธุรกิจ-ผู้ปฏิบัติงานล็อกบริการต่างๆ สำหรับผู้ใช้ผ่านเทอร์มินัลเดียว ในขณะที่ผู้ใช้เพลิดเพลินกับความสะดวกสบายของ-โซลูชันครบวงจร
