Struktura sieci szerokopasmowej

Sieci kablowe można podzielić na światłowodowe (np. FTTD, FTTH) i mieszane z różnym nasyceniem światłowodu oraz innych rodzajów kabli (np. FTTB, FTTC, FTTN). Zasadnicza różnica polega na tym, jak daleko od końcowego abonenta znajduje się zakończenie światłowodu, czyli kiedy sygnał elektryczny przenoszony jest na optyczny. W tym zakresie stosowana jest następująca terminologia:

FTTD

FTTD (ang. fiber to the desk) – światłowód jest doprowadzony do każdego gniazdka sieci wewnątrz budynku (do każdego biurka).

FTTH

FTTH (ang. fiber to the home) – światłowód jest zakończony na ścianie domu jednorodzinnego lub w mieszkaniu abonenta.

FTTB

FTTB (ang. fiber to the building) – światłowód jest zakończony w obrębie budynku, typowo w piwnicy lub w szafie operatora na ścianie budynku. FTTB to strategia stosowana w obszarach zdominowanych przez duże budynki, w których już istnieje sieć wewnątrzbudynkowa. W ramach tej koncepcji ostatnia linia realizowana jest najczęściej przy pomocy kabli ethernetowych kategorii 5 lub wyższych. W założeniu przyjmuje się wykorzystywanie istniejącej infrastruktury czyli zabudowanych kabli.

FTTC

FTTC (ang. fiber to the curb, closet, cabinet), podobny do FTTN, z tym że szafa lub słupek operatora jest bliżej, nie przekracza 300 m odległości od końcowego użytkownika.

FTTN

FTTN (ang. fiber to the node) – światłowód do (ostatniego) węzła sieci. FTTN to architektura sieci, która zakłada, że światłowód dochodzi do węzła (node), z którego sieć dystrybucyjna i dostępowa realizowane są przy pomocy innych metod przesyłania sygnałów cyfrowych. Światłowód jest zakończony w szafie operatora i może być bardzo daleko od końcowego odbiorcy (kilkaset metrów, a nawet kilka kilometrów). Różnica pomiędzy FTTN i FTTC polega na tym, że potencjalna odległość od abonenta w FTTN jest większa niż w FTTC.

Żadna inna struktura sieci nie oferuje takich możliwości usługowych jak FTTD/FTTH. Dzięki najwyższej możliwej penetracji kabla światłowodowego w takich sieciach, możliwości realizacji usług są nieograniczone.

W technologii FTTD/FTTH możemy rozróżnić dwie podstawowe architektury:

  • P2P (ang. Peer to peer) sieć typu punkt – punkt, gdzie każde włókno (lub para włókien) z obiektu centralowego (MPoP) lub wyniesionego switch’a jest prowadzone do gniazda abonenckiego.

  • P2MP (ang. Point to Multipoint), sieć typu: punkt – wielopunkt, w której pojedyncze włókno światłowodowe jest współdzielone przez wielu abonentów.

RiHgt41KsayGx1
Grafika podzielona jest na cztery obszary. Lejer trzy, lejer dwa, lejer dwa i pół oraz lejer trzy. Przedziałka między obszarem pierwszym, a drugim prowadzi do prostokąta, w którym po prawej stronie znajduje się np. fan boks trzy zero, laptop, dekoder, telewizor, telefon, natomiast po lewej, w piwnicy, umieszczony został spliter. Od fan boksa przez spliter przechodzi linia prowadząca do kolejnego prostokąta, a konkretnie koncentratora optycznego. Obok koncentratora znajduje się główny punkt dystrybucyjny. Prostokąt opisany jest jako centrala. Do prostokąta prowadzi linia dzieląca lajer dwa od lajer dwa i pół. Linia dzieląca ostatnie dwa obszary prowadzi do urządzenia opisanego jako demback. Od urządzenia odchodzą trzy linie. Pierwsza przekazuje internet w gigabitach do fał o i pe, druga do internetu, trzecie do multimediów.
Rys. 12.1. Schemat sieci światłowodowej (FTTH czyli: Fiber To The Home – światłowód do domu).
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Sieć FTTH tworzą urządzenia aktywne (urządzenia dostępowe po stronie operatora, urządzenia końcowe po stronie klienta) oraz urządzenia pasywne (kable światłowodowe, przełącznice – ODF (ang. Optical Distribution Frame), szafki).

W sieci FTTH występują zwykle cztery główne sekcje:

  • Obszar abonencki – urządzenia odbierające sygnał końcowy.

  • Sieć dosyłowa – dostarcza sygnał optyczny do punktu dystrybucyjnego, który obsługuje duży obszar (np. dzielnicę/osiedle). Jest zbudowana przy użyciu kabli światłowodowych o dużej ilości włókien. Kable dosyłowe znajdują zakończenie w szafkach, mufach lub studniach. Ważne: W sieci dosyłowej może występować więcej niż jeden punkt dystrybucyjny.

  • Sieć dystrybucyjna – służy do dostarczenia sygnału optycznego od punktu dystrybucyjnego do konkretnego budynku – budowana przy użyciu kabli światłowodowych o średniej/niskiej krotności. Rozciąga się pomiędzy punktem dystrybucyjnym w postaci szafki/mufy/studni, a pomieszczeniem technicznym budynku.

  • Sieć instalacyjna – dostarcza sygnał optyczny do konkretnego lokalu (gniazdka optycznego lub bezpośrednio urządzenia końcowego) – buduje się ją przy użyciu kabli światłowodowych o niskiej krotności (czasem nawet tylko z jednym włóknem).

R129UDTC8dPxn
Widoczna grafika przedstawiająca infrastrukturę telekomunikacyjną. Podzielona jest ona na kilka warstw. Pierwsza to warstwa szkieletowa. Jest to część sieci umożliwiająca przesyła dużych ilości danych. Kolejna warstwa to dystrybucyjna z punktami dystrybucji, następnie warstwa dostępowa. Tutaj widoczne są liczne kable światłowodowe i urządzenia końcowe, które prowadzą sygnał do obszaru abonenckiego, gdzie na rysunku widoczne są budynki mieszkalne odbiorców.
Rys 12.2. Sekcje sieci FTTH.
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Poszczególne segmenty sieci łączy się za pośrednictwem przełącznic światłowodowych (ODF). Czasem przełącznica jest pomijana i włókna każdej z sekcji są spawane bezpośrednio w punkcie dystrybucyjnym.

R1cUfDFhO5VwP
Zdjęcie przedstawia kable przechodzące z pierwszego obszaru do drugiego, by poprowadzić i przełączyć przewody do kolejnego.
Rys. 12.3. Przełącznica światłowodowa.
Źródło: Adamantios, licencja: CC BY-SA 3.0.

Przełącznicę światłowodową umieszcza się w punktach węzłowych sieci wyposażonych w urządzenia optotelekomunikacyjne o różnym przeznaczeniu i pochodzących od różnych producentów. Powinna umożliwiać łatwe wprowadzenie kabli liniowych od dołu, od góry i z boku oraz zabezpieczenie wyprowadzonych patchcordów przed uszkodzeniem lub nadmiernym zagięciem. Służy do tego organizer montowany z przodu przełącznicy lub poprowadzenie kabli patchcordowych wewnątrz przełącznicy. Wszystkie pola adapterów musza być na stałe ponumerowane, na przełącznicy powinno być też wyznaczone miejsce do notatek opisowych dla relacji linii. Dostęp do pola złączek powinien być łatwy. Liczba złączek powinna odpowiadać liczbie doprowadzonych włókien światłowodowych, czyli co najmniej 24. Wolne pola złączek niezainstalowanych należy zabezpieczyć zaślepkami.

Sieci dostępowe z zastosowaniem światłowodów (FITL, ang. Fibre In The Loop) zapewniają podstawowe usługi telekomunikacyjne, takie jak łączność telefoniczną czy multimedia (wideo na żądanie, tele- i wideokonferencje, wideotelefon, szybki dostęp do sieci Internet, wirtualne sieci LAN, transmisja cyfrowa dźwięku o jakości CD, elektroniczne zakupy i inne).

W sieciach szerokopasmowych transmitowane kanały są łączone ze sobą w sprzęgaczu gwiazdowym, a następnie wysyłane do wszystkich węzłów w sieci. Cechą charakterystyczną w sieciach tego rodzaju jest to, że węzły transmitują sygnały (analogowe lub cyfrowe) do wszystkich odbiorników. Wykorzystuje się tu sprzęganie gwiazdowe o wielu wejściach i wyjściach, np. w postaci macierzy odpowiednio połączonych sprzęgaczy optycznych. Jeśli sprzęgacz gwiazdowy ma N wejść i N wyjść, to podział mocy dokonuje się w stosunku 1:N, a całkowita tłumienność wynosi 10logN [dB].

R7vrIwn5zXWiA1
Schemat przedstawia dwa prostokąty opisane jako nadajniki, między prostokątami znajdują się trzy poziome kreski, ułożone jedna nad drugą. Od nadajników prowadzą linie w prawo zakręcające po skosie, górny w dół, dolny w górę do prostokąta opisanego sprzęgacz gwiazdowy. Nad liniami znajduje się po jednym niebieskim kole. Obszar ten podpisany jest: węzeł nadawczy. Od sprzęgacza prowadzą symetryczne do tych prowadzących do sprzęgacza linie. Obydwie prowadzą do dwóch rozdzielaczy szerokopasmowych. Rozdzielacz górny prowadzi do dwóch prostokątów jeden nad drugim, opisanych jako odbiorniki. Między prostokątami znajdują się dwie poziome kreski. Dolny również prowadzi do dwóch prostokątów jeden nad drugim, opisanych jako odbiorniki. Między prostokątami znajdują się dwie poziome kreski. Obszar ten opisany jest jako węzeł odbiorczy.
Rys.12.4. Kanały w sieciach szerokopasmowych
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.
RGjZO9enaADah1
Schemat przedstawia dwa prostokąty opisane jako nadajniki, między prostokątami znajdują się trzy poziome kreski, ułożone jedna nad drugą. Od nadajników prowadzą linie w prawo zakręcające po skosie, górny w dół, dolny w górę do prostokąta opisanego sprzęgacz en iks jeden połączony z kolejnym prostokątem sprzęgaczem em iks jeden. Nad linią znajduje się niebieski okrąg. Od drugiego sprzęgacza odchodzą dwie linie, jedna krótka zakończona symbolem em, druga prowadząca do sprzęgacza ka iks jeden. Nad nią umieszczone jest niebieskie koło. Od sprzęgacza trzeciego odchodzą dwie linie, jedna krótsza zakończona jest symbolem ka, dłuższa zakręca ku połowie, przechodząc przez demultiplekser a następnie odbiornik.
Rys.12.5. Kanały w sieciach szerokopasmowych.
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Przejdź do atlasu interaktywnegoDsjMsAq7mPrzejdź do atlasu interaktywnego

Wróć do spisu treściD19MCOS02Wróć do spisu treści

Media transmisyjne
Topologie sieci komputerowej