FTTH и FTTB: полный разбор технологий FTTx с примерами и пояснениями

Здравствуй, добрый путник! Во всех крупных городах и поселениях уже развернута оптоволоконная сетевая инфраструктура. Оптоволокно используется на уровне межконтинентальных, межгосударственных, меж городских и межрайонных каналов. Его доводят до дома, а некоторые провайдеры заводят прямо в квартиру. Популярнейшей технологией доступа у провайдеров остается FTTB, но обо всем по порядку.

Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) поддерживает многие рабочие группы в разработке и поддержании стандартов беспроводной и проводной связи. Например, 802.3 — это проводной Ethernet, а — для беспроводных локальных сетей (WLAN), также известных как Wi-Fi. Группа стандартов определяет различные беспроводные персональные сети (WPAN) для различных приложений. Например, — это Bluetooth, — это категория с высокой скоростью передачи данных для сверхширокополосных (UWB) технологий, а — для сетей общего пользования (BAN). Есть несколько других.

Категория , вероятно, является крупнейшим стандартом для сетей WPAN с низкой скоростью передачи данных. У нее есть много подкатегорий. Категория была разработана для приложений мониторинга и управления с низкой скоростью передачи данных, а также для использования с малым энергопотреблением с увеличенным сроком службы. Базовым стандартом с самыми последними обновлениями и усовершенствованиями является / b, для Китая, для Японии, для промышленных приложений, для активной (с питанием от батареи) радиочастотной идентификации (RFID) и для интеллектуальных инженерных сетей (SUN) для мониторинга сетей Smart Grid. Все эти специальные версии используют одну и ту же базовую технологию радиосвязи и протокол, определенные в / b.

Стандарт определяет физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде (MAC) модели работы сети с открытыми системами (OSI) (рисунок ниже). PHY определяет частоту, мощность, модуляцию и другие условия беспроводного соединения. MAC определяет формат обработки данных. Остальные уровни определяют другие меры для обработки данных и соответствующие усовершенствования протокола, включая конечное приложение.

Более конкретно, на рисунке ниже показаны детали уровня 1 и уровня

Стандарт использует только первые два уровня плюс дополнения управления логической линией (LLC) и подуровня конвергенции конкретных услуг (SSCS) для связи со всеми верхними уровнями, как определено в дополнительных стандартах.

Целью стандарта является предоставление базового формата, к которому могут быть добавлены другие протоколы и функции посредством верхних уровней (слои 3–7). Хотя доступны три частотных присвоения, полоса 2,4 ГГц является наиболее широко используемой (таблица ниже). Большинство доступных чипов и модулей используют эту популярную группу ISM.

В стандарте используется модуляция с расширенным спектром прямой последовательности (DSSS). Он очень терпим к шуму и помехам, и обеспечивает усиление кодирования для повышения надежности линии. Стандартная двоичная фазовая манипуляция (BPSK) используется в двух низкоскоростных версиях, тогда как смещенная квадратурная фазовая манипуляция (O-QPSK) используется для версии с более высокой скоростью передачи данных. O-QPSK имеет постоянную огибающую волны, что означает, что для минимизации энергопотребления можно использовать более эффективные методы нелинейного усиления мощности.

Что касается доступа к каналу, использует многостанционный доступ с контролем несущей частоты и предотвращение конфликтов (CSMA-CA). Такой подход мультиплексирования позволяет нескольким пользователям или узлам получать доступ к одному и тому же каналу в разное время без помех. Большинство передач — это короткие пакеты, которые происходят нечасто для очень низкого рабочего цикла, сводя к минимуму потребление энергии. Минимальный определенный уровень мощности составляет –3 дБм или 0,5 мВт. Большинство модулей используют 0 дБм или 1 мВт. Однако доступны некоторые модули мощностью 20 дБм или 100 мВт.

FTTH и FTTB: полный разбор технологий FTTx с примерами и пояснениями

Дальность передачи значительно варьируется в зависимости от характера пути, который по большей части должен быть прямой видимости (LOS). Уровень мощности передачи и чувствительность приемника также являются существенными факторами. В наилучших условиях дальность может достигать 1000 метров при открытой дорожке. Большинство приложений охватывают более короткий диапазон от 10 до 75 метров.

FTTH и FTTB: полный разбор технологий FTTx с примерами и пояснениями

Что касается сетевых возможностей, определяет две топологии. Одна из них — базовая звезда (рисунок а). Все коммуникации между узлами должны проходить через центральный узел-координатор. Базовая одноранговая (P2P) топология также определена (рисунок b). Затем любое устройство может общаться с любым другим устройством. Эта базовая топология может быть расширена до других топологий на верхних сетевых уровнях, таких как ячеистая (mesh) топология сети.

FTTH и FTTB: полный разбор технологий FTTx с примерами и пояснениями

Стандарт определяет общие топологии сети типа «звезда» (а) и «точка-точка» (peer-to-peer) (б).

FTTH и FTTB: полный разбор технологий FTTx с примерами и пояснениями

Формула изобретения

1. Способ группового опознавания объектов и обеспечения целеуказания для средств огневой поддержки на основе боевых радаров и средств радиосвязи, отличающийся тем, что для опознавания объектов («свой-чужой») используют имитоскрытную беспроводную систему (сеть) позиционирования в реальном масштабе времени (RTLS — real time locating system), размещаемую на наземных или воздушных мобильных объектах, относящихся к категории «свой», соединенную посредством защищенных каналов имитоскрытной радиосвязи с используемыми в составе систем наведения воздушных или соответственно наземных средств огневой поддержки (их поражающих средств) интеллектуальными (содержащими графический процессор) боевыми радарами, причем RTLS-сеть используют для построения (например триангуляционным методом) карты (пространственной картины) расположения объектов категории «свой» в относительных координатах и ее передачи посредством средств закрытой имитоскрытной радиосвязи на компьютеры интеллектуальных боевых радаров средств огневой поддержки, которые ее масштабируют («проецируют» на плоскость обзора радара под углом, соответствующим углу атаки) как графический плоский (или пространственный) объект, сопоставляют с полученными интеллектуальными радарами реальными картинами расположения объектов на местности (в пространстве), на основе выявленных различий отделяют «свои» объекты от «чужих» объектов (целей), параллельно обеспечивая их графическую визуализацию (например в разных цветах) на экранах интеллектуальных радаров, составляют карты целей и по внутрисистемным координатам (целеуказанию) интеллектуальных радаров готовят команды системам наведения средств огневой поддержки на захват и уничтожение целей соответствующими огневыми средствами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процессоры интеллектуальных радаров средств огневой поддержки, в свою очередь, посредством имитоскрытных защищенных каналов радиосвязи объединяют в самостоятельную RTLS и информационную радиосеть, посредством которой процессоры интеллектуальных радаров в режиме реального времени составляют карту (пространственную картину) относительного расположения средств огневой поддержки, далее сопоставляют ее с картами (пространственными картинами) относительного расположения «своих» объектов и с картами целей, оптимальным образом распределяют цели для поражения между средствами огневой поддержки и по внутрисистемным координатам (целеуказанию) интеллектуальных радаров готовят команды системам наведения соответствующих средств огневой поддержки на захват и уничтожение целей имеющимися в их распоряжении огневыми средствами.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что как все объекты категории «свой», так и интеллектуальные графические процессоры всех средств огневой поддержки посредством имитоскрытных защищенных каналов радиосвязи объединяют в единую имитоскрытную и защищенную RTLS и информационную радиосеть.

Что ж, грядет еще одна большая перемена в определении местоположения. Потребители скоро увидят целый ряд новых услуг, которые пока невозможно предоставить с помощью существующих технологий определения местоположения, таких как GPS или Bluetooth, а это, в свою очередь, создаст новые возможности для финансовых свершений.

Она не получила такого большого внимания, как 5G, но, начиная с iPhone 11, телефоны Apple (а также Apple Watch серии 6 и новый HomePod) включают технологию под названием Ultra Wideband, или по-другому UWB.

UWB предвещает новую битву между интернет-гигантами — сражение за микролокацию. Это не технология Apple, новая Samsung Galaxy Note 20 тоже имеет ее, но действия «яблочного бренда», несомненно, ускорят ее использование на массовом рынке.

Знание того, где вы находитесь, изменило мир. Понимание того, где находится любая ваша вещь, снова изменит его. Вы не только никогда больше не заблудитесь, но и не потеряете ничего из своих вещей.

Как это работает

Технология ETTH – система передатчиков, которая связана в единое целое оптоволокном. Любые данные с компьютера пользователя переводятся на язык цифр, делятся на равные по объему части (пакеты) и передаются по кабелю. Каждый пакет содержит служебную информацию, в которой есть сведения о его получателе, порядковом номере и прочем. Когда первая часть приходит к адресату, компьютер проверяет все данные поступили или нет. Если все в порядке — запрашивает следующую и так, пока вся информация не будет доставлена.

Как это работает

Когда все пакеты на месте, они объединяются в единое целое, с языка цифр переводятся в формат видео, текста, аудио. На все перечисленное система тратит доли секунд.

Пакеты идут от передатчика к передатчику по оптоволоконному кабелю. В его середине волокна из кварца или полиметилметакрилата, которые проводят свет. Благодаря такому способу передачи, данные уходят неповрежденными на большие расстояния с огромной скоростью. Например, в этом году ученые из НИИ NICT Network System вместе с представителями компании Fujikura Ltd провели презентацию нового типа трехканального (или трехмодового) оптоволокна, по которому была передана информация со скоростью 159 терабит в секунду на расстояние 1045 километров.

Как это работает

Чтобы сделать ETTH доступной, снизить стоимость, специалисты комбинируют несколько типов устанавливаемого оборудования:

  • основной оптический узел, который обслуживает до 250 абонентов;
  • магистральное оптоволокно, соединяющее между собой оптические узлы;
  • коммутатор, получающий информацию от узла, рассылающий по абонентам, подключенным к нему;
  • приемник абонента;
  • витые пары (восемь медных жил, скрученных попарно, закрытых оплеткой, к которым может быть добавлена для прочности девятая стальная), объединяющие абонентов и коммутаторы в сеть одного узла.
Как это работает

Такая градация дает возможность одновременно использовать расходные материалы разной стоимости (сравните: метр оптического волокна обойдется в 1 500 — 2 000 рублей, витой пары UTP CAT 5e — около 15 рублей). Устройства разной стоимости, сделать технологию ETTH дешевой для конечного абонента.

Технология подключения FTTB и в чём её преимущество перед ADSL

Что лучше выбрать ADSL или FTTB и какая разница между ними существует? Технология ADSL предусматривает передачу данных по обычным телефонным проводам. Для преобразования информации у абонента используется устройство VDSL модемы, которые могут работать по существующим телефонным линиям, при этом не мешая обычной передаче телефонных сообщений.

Какие виды интернета предоставляет МТС и как к нему подключиться

Читайте также:  Как настроить умные часы, пошаговая инструкция

Технология имеет ряд недостатков:

  • необходимость настройки модема под определённого провайдера;
  • сильная зависимость от качества кабеля;
  • ограничение быстроты сигнала в 24 Мбит (для ADSL2+).

Со своими недостатками эта технология также имеет и преимущества.

Обратите внимание! Простота и дешёвый способ состоит в том, что для соединения интернета нет необходимости отдельно проводить кабель в дом, линия работает при наличии городского телефона.

Преимущества FTTx от xDSL

xDSL – это обобщенная аббревиатура технологий DSL (цифровая абонентская линия). Благодаря этой технологии по телефонным линиям у многомиллионных абонентов появилась возможность выйти в интернет. Популярной была технология ADSL, разрешающая загружать данные на максимальной скорости до 24 Мбит/с. Но в поисках больших мощностей телефонные линии с xDSL заменили на оптоволоконный кабель с FTTx.

Несмотря на это, xDSL продолжило свое развитие и применяется там, где это экономически целесообразно. FTTB было не везде проложено, поэтому многим приходилось довольствоваться телефонными линиями. Со временем, была разработана технология VDSL с пропускной способностью 62 Мбит/с на загрузку и 26 Мбит/с на отдачу. Некоторые провайдеры подстроили свое оборудование под нее и предлагают в качестве альтернативы для подключения в редконаселенных городах и селах.

Если сравнивать обе технологии, то FTTx:

  1. Обеспечивает надежную и качественную связь – канал не подвержен электромагнитным или погодным воздействиям, стойкий на обрывы, просадки скорости и возможную прослушку. Если кабель не поврежден, вы гарантированно получаете скорость, которую провайдер вам предоставил.
  2. Высокая пропускная способность – абоненты могут подключаться по FTTB до 100 Мбит/с (некоторые провайдеры могут наколдовать 200 Мбит/с), а по FTTH скорость пресекает черту в 1 Гбит/с. Ограничение на скорость может быть связано с тарифным планом и пределом оборудования с вашей стороны и стороны провайдера. Кабель же теоретически способен передавать информацию близкой к скорости света.
  3. Симметричный канал – при использовании технологий xDSL симметричности в скорости не было. Обычно «Download» выше, чем «Upload». Технология FTTx выравнивает скорость загрузки и отдачи до заявленной в тарифе.
  4. Работа с несколькими услугами одновременно – кроме интернета, можно подключить цифровое IPTV телевиденье и телефонию. Нужно только обзавестись роутером, поддерживающим разделение по LAN-портам.

Услуги таких технологий подключения предлагают множество провайдеров крупных городов России. Например, с большинством технологий FTTx работает Ростелеком.

Линейный слой по сравнению с защитой слоя пути

Между этими двумя подходами существуют важные различия в стоимости и сложности. Для защиты линии требуется один дополнительный сплиттер и переход на незащищенную систему. Однако для защиты пути требуется один сплиттер и коммутатор на канал. Что еще более важно, для защиты пути обычно требуется вдвое больше транспондеров и вдвое больше ресурсов mux / demux для защиты линии. Поэтому защита тракта почти в два раза дороже защиты линии, если все каналы должны быть защищены. Однако история меняется, если не нужно защищать все каналы.

Основные схемы защиты

Сравнение схем защиты можно найти в таблицах 1, 2 и 3. Схемы защиты оптического уровня могут быть классифицированы во многом таким же образом, как и схемы защиты SDH, и могут быть реализованы на клиентском уровне, канальном уровне или линейном уровне. ,