Kehittyvät PON-tekniikat

Pekka Koivisto

Suomessa aloitettiin optisten liityntäverkkojen rakentaminen yli 20 vuotta sitten aktiivi-Ethernet-tekniikalla. Tällöin maassamme vielä vieroksuttiin PON-tekniikkaa, vaikka se oli jo laajasti käytössä maailmalla. 2010-luvulta lähtien on PON-tekniikka kuitenkin vähitellen yleistynyt Suomessakin, kun sen edut on oivallettu ja itse tekniikkakin on kehittynyt. Nykyään PON-tekniikka onkin jo vakiinnuttanut asemansa liityntäverkon tekniikkana ja sen käyttö tulee yhä yleisemmäksi ja merkittävämmäksi. PON-tekniikat kehittyvät jatkuvasti nopeutta ja energiatehokkuutta koskevien vaatimusten lisääntyessä. 

PON-tekniikkojen periaatteet

PON-verkko on optinen liityntäverkko, jossa teleyrityksen laitetilasta eli liityntäsolmusta lähtevä kuituyhteys jaetaan useampaan kuituyhteyteen optista jaotinta käyttäen. Optinen jaotin on passiivinen rakenneosa ja tästä passiivisuuden periaatteesta PON-verkko on myös saanut nimensä. Lyhenne PON tulee englanninkielisestä nimityksestä passive optical network, suomeksi passiivinen optinen verkko. Passiivisessa optisessa verkossa liityntäsolmun ja asiakasliittymän välillä on vain passiivisia optisia rakenneosia. Passiivisen optisen verkon kuitutopologia on muodoltaan pisteestä moneen pisteeseen (point to multipoint, P2MP), kun taas aktiivi-Ethernet-verkon kuitutopologia on pisteestä pisteeseen (point to point, P2P).

PON-verkolle ominaiset kolme tärkeintä verkon toiminnallista osaa ovat teleyrityksen laitetilassa eli liityntäsolmussa oleva keskuspääte OLT (Optical Line Terminal), asiakkaan tiloissa oleva optinen verkkopääte ONU (Optical Network Unit) ja näiden välissä jossain verkon kohdassa sijaitseva jaotin (splitter). Lyhenteen ONU rinnalla käytetään myös lyhennettä ONT (Optical Network Terminal). Käytännössä ONU ja ONT tarkoittavat samaa, mutta tarkemmin eriteltynä ONU on yleisnimitys yhden tai useamman käyttäjän verkkopäätteille ja ONT on yhden käyttäjän verkkopääte.

Useimmat PON-verkot toimivat yhdellä kuidulla yhteyttä kohti. Kuitutyyppinä on televerkon standardiyksimuotokuitu (ITU-T G.652.D). Laitetilan OLT-portista lähtevä optinen kuitu eli runkokuitu jaetaan useammaksi asiakaskohtaiseksi kuiduksi passiivista optista jaotinta käyttäen. Jaottimen jakosuhde voi olla esimerkiksi 1:32, jolloin yksi laitetilan OLT-portti ja runkokuitu palvelevat 32 ONU-laitetta. Tietoliikenne on mahdollista yhdessä kuidussa molempiin suuntiin, kun käytetään eri siirtosuunnissa eri aallonpituuksia. Siirtosuuntaa keskuspäätteeltä (OLT) asiakkaan verkkopäätteelle (ONU) kutsutaan myötäsuunnaksi (downstream, DS) ja vastakkaista siirtosuuntaa kutsutaan paluusuunnaksi (upstream, US).

Jaettua kapasiteettia ja liikennekuria
 

Myötäsuunnassa kaikki OLT-portista lähtevät signaalit kulkevat jaottimen läpi ja niiden teho jakautuu jaottimen jakosuhteen mukaisesti ONU-laitteille lähteviin kuituihin. Jokainen ONU-laite vastaanottaa samanlaiset signaalit myötäsuunnassa. ONU-laitteet puolestaan tunnistavat omia käyttäjiään varten tarkoitetut signaalit ja välittävät vain nämä eteenpäin käyttäjän päätelaitteelle tai lähiverkkoon. Osoitteistus ja salaus huolehtivat siitä, että kullekin käyttäjälle välitetään vain heille kuuluvat signaalit ja tietoturva toteutuu. Verkossa jaetaan siis yhteistä siirtokapasiteettia ja kunkin ONU-laitteen saama teoreettinen maksiminopeus riippuu OLT-portista lähtevän signaalin nopeuden lisäksi myös jaottimen jakosuhteesta.  Esimerkiksi 10 Gbit/s PON-verkossa jakosuhde 1:32 johtaa noin 313 Mbit/s teoreettiseen nopeuteen yhtä ONU-laitetta kohti. 

Liikennettä, osoitteistusta ja asiakkaiden yksityisyyden edellyttämää salausta hallitaan PON-verkoille ominaisilla protokollilla. Protokollat mahdollistavat myös tietyn liikenteen priorisointia ja tietyn asiakaskohtaisen miniminopeuden ainakin tietyin rajoituksin.

Paluusuunnassa sovelletaan aikajakoon perustuvaa liikennekuria. Se tarkoittaa, että kukin ONU voi lähettää signaalia vain sille myönnetyn aikavälin aikana. OLT-laite ohjaa verkon liikennettä siten, että se ilmoittaa kullekin ONU-laitteelle, milloin tämä voi lähettää ja minkä pituisen aikavälin se saa käyttöönsä. OLT-laite selvittää myös etäisyyden tai oikeammin signaalin kulkuajan kuhunkin ONU-laitteeseen. Kulkuaika tulee ottaa huomioon annettaessa ONU-laitteille aikavälejä käyttöön. Kahden tai useamman ONU-laitteen lähettämät paluusuunnan signaalit eivät saa saapua samanaikaisesti jaottimeen, jossa ne yhdistetään samaan kuituun.

Edellä lyhyesti kuvatut myötä- ja paluusuunnan toiminnat ovat ominaisia nimenomaan perinteisille aikajakotekniikkaan perustuville PON-verkoille eli TDM-PON-verkoille. Lyhenteen alkuosa TDM tulee sanoista time division multiplexing (suomeksi aikajakokanavointi). TDM-PON-verkot edustavat tämän päivän ja lähitulevaisuudenkin valtatekniikkaa, mutta vielä kehitysvaiheessa olevat WDM-PON-verkot tekevät jo tuloaan.

Yleisimmät PON-tekniikat

PON-tekniikan historia ulottuu yli 30 vuoden päähän ajassa taakse päin. Ensimmäiset PON-standarditkin julkaistiin jo 1990-luvulla. Nykyaikaisten PON-tekniikoiden kehityksen ja standardoinnin voidaan kuitenkin katsoa alkaneen vasta vuosituhannen vaihteen jälkeen.

Kaksi keskeistä PON-standardointia harjoittavaa järjestöä ovat kansainvälinen ITU-T ja yhdysvaltalainen IEEE. Taulukkoon 1 on koottu keskeisimmät ITU-T:n ja IEEE:n julkaisemat PON-standardit ja niiden määrittelemiä ominaisuuksia.

Yleisimmät Suomessa käytettävät PON-tekniikat ovat GPON ja XG/XGS-PON ja on odotettavissa, että 50G-PON yleistyy lähivuosina.

Kaikki taulukon 1 PON-tekniikat perustuvat yhden kuidun yhteyksiin. Myötäsuunnan ja paluusuunnan liikenteelle on määritelty omat aallonpituutensa. Maksimietäisyydet välillä OLT- ONU ovat 10…40 km riippuen PON-tekniikasta ja käytettävän lähettimen teholuokasta. Pääsääntöisesti ITU-T:n PON-tekniikat mahdollistavat pitempiä etäisyyksiä kuin IEEE:n PON-tekniikat. Myös suurimmat sallitut jakosuhteet vaihtelevat tekniikoittain ja ovat 32…128 siten, että ITU-T:n PON-tekniikoille on määritelty yleensä suuremmat jakosuhteen enimmäisarvot. Suurimpaan jakosuhteeseen vaikuttaa luonnollisesti myös lähettimen teholuokka ja tämän mahdollistama tehobudjetti eli suurin sallittu vaimennus välillä OLT – ONU. Jaotin on nimittäin merkittävä vaimennustekijä, ja mitä suurempi on jakosuhde, sitä suurempi on jaottimen jakovaimennus. PON-standardeissa on määritelty eri teholuokkia ja niitä vastaava tehobudjetteja vähimmäis- ja enimmäisvaimennuksineen. Enimmäisvaimennus vaihtelee PON-tekniikasta ja lähetinluokasta riippuen välillä 20…35 dB.

GPON, XG- ja XGS-PON-tekniikassa on myös mahdollista käyttää runkokuidussa kaksisuuntaista optista vahvistinta, jolla maksimietäisyys saadaan kasvatettua 60 km:iin. Tällöinkin kyseessä on PON-verkko, vaikka passiivisuuden periaate optisen vahvistimen myötä katoaakin.

Kuvassa 1 ja taulukossa 2 on esitetty XG-PON- ja XGS-PON -verkon fyysisen kerroksen ominaisuuksia.

Kuvassa 2 on esitetty PON-tekniikoiden kehityspolut tällä vuosituhannella. Nopeus aallonpituutta kohden on kasvanut jo nopeuteen 50 Gbit/s. Nopeudet kasvavat edelleen ja seuraavana häämöttää 100G-PON, josta on jo pilotteja käynnissä. Myös WDM-PON-tekniikka alkaa vähitellen tulla markkinakelpoiseksi ja ensimmäiset standarditkin ovat jo valmiina. Välivaiheena kehityksessä TDM-PONista ja puhtaaseen WDM-PONiin on TWDM-PON, jossa yhdistyvät perinteinen TDM-PON ja WDM-tekniikka. NG-PON2 edustaa tällaista PON-tekniikkaa. Myös ns. Super-PONissa sovelletaan sekä TDM- että WDM-tekniikkaa. Seuraavassa tarkastellaan lähemmin näitä edellä mainittuja PON-tekniikoita, joilla saavutetaan yli 10 Gbit/s siirtonopeuksia.

50G-PON
 

50G-PON on seuraava luonnollinen kehitysvaihe XGS-PONin jälkeen. ITU-T:n standardoima 50G-PON-verkon tekniikka on määritelty spesifikaatiosarjassa ITU-T G.9804. Sen tärkeimmät fyysisen tason ominaisuudet on esitetty kuvassa 3 ja taulukossa 3.

Myös Ethernet-standardeja laativa IEEE on julkaissut 50G-PON-standardin. Tänä standardi on IEEE 802.3ca. ITU-T:n ja IEEE:n 50G-PON-verkoilla on teknisiä eroja toisiinsa nähden. Merkittävimmät erot ovat seuraavat:

-       ITU-T:n 50G-PON-verkon paluusuunnan nopeudet ovat 12, 5 Gbit/s ja 25 Gbit/s sekä tulevaisuudessa myös 50 Gbit/s. IEEE:n 50G-EPON-verkossa paluusuunnan nopeudet ovat 10 Gbit/s, 25 Gbit/s ja 50 Gbit/s. IEEE:n verkossa on lisäksi 25 Gbit/s vaihtoehto myös myötäsuunnassa.

-       ITU-T:n 50G-PON-verkossa nopeus 50Gbit/s toteutetaan yhden aallonpituuden periaatteella. IEEE:n 50G-EPON-verkossa nopeus 50 Gbit/s toteutetaan    kahden 25 Gbit/s nopeuden summana, jolloin tarvitaan kaksi aallonpituutta nopeuden 50 Gbit/s muodostamiseen.

Sekä ITU-T:n 50G-PON-verkossa että IEEE:n 25G/50G-EPON-verkossa on eri vaihtoehtoja paluusuunnan nopeuksille. Näillä mahdollistetaan samanaikainen GPON tai XG(S)-PON samassa verkossa.

TWDM-PON
 

Kehitys puhtaasta TDM-PON-tekniikasta puhtaaseen WDM-PON-tekniikkaan ei tapahdu ilman välivaiheita. Välimuotona on PON-tekniikka, jossa yhdistyvät molempien tekniikoiden piirteet. Kuvassa 4 on esitetty TWDM-PON-verkko, joka koostuu neljästä WDM-tekniikalla “pinotusta” TDM-PON-verkosta. Kukin TDM-PON käyttää omia aallonpituuksiaan. TWDM-PON on siis WDM- ja TDM-PON-tekniikoiden yhdistelmä.

ITU-T on julkaissut TWDM- PON-spesifikaatioita sarjassa G.989. Näissä spesifikaatioissa kyseisestä tekniikasta käytetään nimeä NG-PON2. Spesifikaatiosarjan ITU-T G.989 nimi on: 40-Gigabit-capable passive optical networks (NG-PON2). Spesifikaatioissa (suosituksissa) määritellään mm. yleiset vaatimukset ja fyysisen tason ominaisuudet TWDM-PON-tekniikalle, joka tukee nopeutta 40 Gbit/s myötäsuunnassa (DS) ja 10 Gbit/s paluusuunnassa (US).

ITU-T:n NG-PON2-verkon fyysisen kerroksen ominaisuuksia:

-       Nopeudet/CT: 10G/10G, 10G/2,5G, tai 2,5G/2,5G (XG-PON tai XGS-PON)

-       Neljä vaimennusluokkaa: N1: 29 dB, N2: 31 dB, E1: 33 dB ja E2: 35 dB

-       Maksimietäisyys: 20 km ja 40 km

-       Jakosuhde: 16…32…64…128…256

-       Aallonpituudet DS/US: 1596…1603 nm / 1524…1544 nm

PON-aallonpituudet
 

PON-verkoissa käytettävät aallonpituudet on standardoitu koordinoidusti siten, että EPON ja GPON käyttävät keskenään samoja aallonpituuksia ja 10G-EPON ja XG/XGS-PON käyttävät keskenään samoja, mutta ensin mainittuihin (EPON ja GPON) nähden eri aallonpituuksia. Lisäksi 25G- ja 50G-PON sekä NG-PON2 käyttävät kaikkiin edellä mainittuihin nähden eri aallonpituuksia. Tämä mahdollistaa sen, että samassa fyysisessä optisessa liityntäverkossa ja jopa sen samoissa kuiduissa voi olla esim. GPON ja XG(S)-PON, GPON ja 50G PON tai XG(S)-PON ja 50G PON samanaikaisesti niiden mitenkään häiritsemättä toisiaan. Verkko on siis helppo päivittää suurempiin nopeuksiin samoja kuituja käyttäen vaimennusbudjetti huomioon ottaen. Lisäksi kaapeli-tv:lle (DVD-C/C2) on varattu oma aallonpituusalueensa (1550 …1560 nm).

Kahden PON-järjestelmän yhdistämiseksi samaan kuituinfrastruktuuriin on olemassa kaksi tapaa. Perinteisessä tavassa verkkojen OLT:t yhdistetään samaan kuituun WDM-komponenttia käyttäen. Tällöin tarvitaan siis OLT-laitteiden ulkopuolinen lisäkomponentti, joka vaatii tietyn tilan ja aiheuttaa lisäksi n. 1 dB vaimennuksen. Toinen tapa on käyttää OLT-optiikkaa, jossa yhdistettävien verkkojen OLT-toiminnat ja niitä yhdistävä WDM on integroitu samaan moduuliin, jota kutsutaan multi-PON-moduuliksi. Tällöin ei tarvita mitään ulkoista yhdistämiskomponenttia, vaan vain multi-PON-moduulin asentaminen olevaan kehikkoon. Kuvassa 6 on esitetty nämä tavat tapauksessa, jossa uusi 50G-PON otetaan käyttöön olevan XGS-PON:n rinnalle samaan fyysiseen kuituinfrastruktuuriin.

Super-PON
 

Vuoden 2022 lopulla IEEE julkaisi standardin IEEE 802.3cs, jossa määritellään nimellä Super-PON kutsuttu PON-verkko. Super-PON perustuu sekä TDM- että WDM-tekniikkaan. Sillä voidaan saavuttaa 50 km etäisyys ja ONUjen lukumäärä voi olla jopa 1024. Nopeus on 10 Gbit/s molempiin suuntiin. Super-PONin periaate on esitetty kuvassa 7. Keskeiset elementit ja niiden toiminnat ovat seuraavat:

-       Keskuksessa sijaitsee MUX/Amp-laitteisto, johon voidaan liittää 16 OLT-moduulia. Kukin OLT-moduuli lähettää ja vastaanottaa nopeudella 10 Gbit/s          omalla aallonpituusparillaan (λmDS ja λmUS, m = 1…16).

-       Lähtevät aallonpituudet multipleksoidaan ja vahvistetaan, minkä jälkeen ne syötetään suodattimen läpi yhteen runkokuituun. Suodatin erottaa toisistaan  C- ja L-alueen aallonpituudet. Myötäsuunnassa (DS) käytetään C-alueen aallonpituuksia ja paluusuunnassa (US) käytetään L-alueen aallonpituuksia.

-       Enintään 40 km etäisyydellä keskuksesta sijaitsee λ-reititin, joka jakaa aallonpituudet 16 kuituun: yksi aallonpituus per kuitu.

-       Enintään 20 km etäisyydellä λ-reitittimestä on jaotin, jonka jakosuhde voi olla jopa 64.

-       ONUjen rakenne on yksinkertaisempi kuin NG-PON2-verkossa (kuva 4), koska kullekin ONUlle tulee vain yksi aallonpituus. ONUissa ei siis suodatinta.

-       Paluusuunnassa ONUilta jaottimien kautta tulevat aallonpituudet (16 aallonpituutta) yhdistetään λ-reitittimessä runkokuituun.

-       Runkokuidusta keskukseen palaavat aallonpituudet siirtyvät C/L-suodattimen kautta esivahvistimelle, dispersion kompensointimoduuliin ja edelleen            demultiplekseriin, joka jakaa aallonpituudet erilleen. Nämä 16 aallonpituutta vastaanotetaan jokainen omassa OLT-moduulissaan.

Super-PON-verkossa on siis 16 TDM-PON-verkkoa, jotka kukin toimivat omilla aallonpituuspareillaan ja nopeudella 10 Gbit/s. ONUjen kokonaislukumäärä on 16 x 64 = 1024.

Enimmäisetäisyys välillä OLT – λ-reititin on 40 km ja enimmäisetäisyys välillä λ-reititin – ONU on 20 km. Huomaa, että enimmäisetäisyys välillä OLT – ONU on kuitenkin 50 km (ei 60 km). Enimmäisvaimennus välillä OLT – ONU on 41 dB. 

WDM-PON
 

Perinteiset PON-verkot, kuten G-PON, XG(X)-PON sekä myös näitä uudempi 50G-PON ovat TDM-PON-verkkoja, koska niissä paluusuunnan liikennettä hallitaan ja kanavoidaan aikajakotekniikalla (Time Division Multiplexing, TDM). Toinen tapa jakaa saman kuidun kapasiteettia on aallonpituuskanavointi (Wavelength Division Multiplexing, WDM). PON-verkot, jotka hyödyntävät tätä tekniikkaa ovat WDM-PON-verkkoja. WDM-PON-verkon periaate on esimerkin muodossa esitetty kuvassa 8.

WDM-PON-verkot ovat kehitysvaiheessa, mutta ensimmäiset standardit ovat jo valmiina. Nämä verkot ovat hyvin lupaavia ja niillä on kiistattomia vahvuuksia ja etuja. Tärkeimmät edut ovat seuraavat:

-       Läpinäkyvät päästä-päähän yhteydet OLT:stä ONU-yksikköön ja ONU-yksiköstä OLT:iin.

-       Point-to-point-aallonpituudet takaavat riittävän kapasiteetin ja tietoturvan

-       Käyttäjille on helppo toteuttaa eri siirtonopeuksia ja palveluja muista riippumattomasti ja niitä koskevat muutokset tai päivitykset voidaan tehdä muita    käyttäjiä häiritsemättä.

Kuvan 8 esimerkki edustaa standardisarjan ITU-T G.9802 mukaista WDM-PON-verkkoa. Mainitussa standardissa määritellään muun muassa seuraavat ominaisuudet:

-       12/20/40 point-to-point-aallonpituusparia

-       DS: 1529,553-1544,526 nm; US: 1550,116-1565,496 nm

-       Kanavaväli 100 GHz (~ 0,8 nm)

-       AWG jakaa/yhdistää aallonpituudet molemmissa suunnissa

-       Värittömät (viritettävät) laserit

-       Kullekin ONU:lle 1/10/25 Gbit/s

-       10 km/20 km

Yksityiskohtaisemmat fyysisen tason ominaisuudet ja vaatimukset sekä ylempien kerrosten vaatimukset määritellään standardissa ITU-T G.9802.2 ja standardisarjan muissa osissa.

Kustannustehokkaan ja luotettavan WDM-PON-tekniikan saavuttaminen vaatii vielä kehitystyötä ja standardointia. Muutamien vuosien kuluttua WDM-PON alkaa olla kuitenkin jo olla markkinakelpoinen ja varteenotettava liityntäverkon tekniikka. Avainkomponentteja ja niihin liittyviä kysymyksiä WDM-PON-tekniikassa ovat mm. lähetinlaserit ja WDM-jaottimet.

WDM-tekniikassa tarvittavat useat eri aallonpituudet ovat toteutettavissa erilaisilla vaihtoehtoisilla tekniikoilla. Tällä hetkellä lupaavimmilta näyttävät viritettävät laserit, joiden aallonpituus voidaan virittää halutuksi sähkövirran tai lämpötilan avulla. Myös muita tekniikoita on. Niistä mainittakoon Injektiolukkiutuva laseri, heijastava laseri ja laajakaistainen valonlähde, jonka spektri viipaloidaan.

Erilliset kiinteän aallonpituuden laserit eli ns. värilliset laserit tuskin tulevat kyseeseen, koska ne eivät ole logistisesti eivätkä taloudellisesti edullisia.

WDM-PON-verkossa jaottimena on WDM-jaotin, joka myötäsuunnassa suodattaa runkokuidussa etenevästä aallonpituuksien joukosta jokaiseen ONU-kuituun vain yhden aallonpituuden ja paluusuunnassa yhdistää eri ONU-aallonpituudet runkokuituun. Tämän toteuttamiseksi on olemassa vaihtoehtoisia tekniikoita, joista lupaavin ja yleisin on aaltojohtohila eli AWG (arrayed waveguide grating). Tämä tekniikka mahdollistaa myös kaksisuuntaisen toiminnan siten, että voidaan käyttää ONU-kohtaisia aallonpituuspareja (myötäsuunta/paluusuunta).

PON-verkon edut ovat sekä teknisiä että taloudellisia
 

PON-verkon tärkeimmät edut liittyvät passiiviseen jakoon. Koska jaotin on passiivinen komponentti, se ei käytännössä vaadi minkäänlaista huoltoa. Näin ollen ylläpito PON-verkossa on vaivatonta ja ylläpitokustannukset ovat pienet. Aktiivilaitteita on vain liityntäsolmussa ja asiakkaalla. Aktiivi-Ethernet-verkossa sen sijaan aktiivilaitteita (Ethernet-kytkimiä) on usein myös verkon sisällä ”kentällä”. Jaotin voidaan myös helposti sijoittaa ulkokaappiin eikä se tarvitse sähkönsyöttöä. PON-tekniikalla voidaan myös hyödyntää kuitukapasiteettia tehokkaasti. Varsinkin verkoissa, joissa on vähän kuituja, on PON usein selkeä vaihtoehto puhtaalle tähtimäiselle aktiivi-Ethernet-verkolle. Liityntäsolmussa PON-verkon laitteet myös vievät huomattavasti vähemmän tilaa kuin Ethernet-kytkimet. PON-verkossa yksi portti voi palvella jopa 64 asiakasta, kun täystähtimäisessä aktiivi-Ethernetissä tähän tarvitaan 64 porttia.

PON-verkon sovellukset ja palvelut ovat pääasiassa digitaalisia ja erityisesti IP-/Ethernet-sovelluksia. PON-standardeissa on kuitenkin varattu lisäksi aallonpituusalue 1550…1560 nm muita palveluja varten. Tyypillinen tällainen palvelu on optinen kaapeli-tv-siirto (myötäsuuntaan). Data- ja kaapeli-tv-signaalien yhdistämiseksi samaan kuituun ja erottamiseksi samasta kuidusta käytetään WWDM-tekniikkaa. PON-verkko tukee siis hyvin myös kaapeli-tv-siirtoa samoissa kuiduissa kuin Ethernet-data.

Jaettua kapasiteettia on usein pidetty PON-verkkojen suurimpana puutteena. Kapasiteetin riittävyys voidaan ottaa kuitenkin huomioon ONU-määrien mitoituksella ja riittävän suurella kokonaiskapasiteetilla. Tekniikkojen kehittyessä on yhden OLT-portin PON-kapasiteetti esimerkiksi myötäsuunnassa kasvanutkin vuoden 2004 EPON-verkon 1 Gbit/s nopeudesta jopa 50-kertaiseksi ja kehitys jatkuu.

Entä sisäverkot?
 

PON-tekniikkaa voidaan soveltaa pienemmissäkin verkoissa, kuten kiinteistöjen lähiverkoissa. Käsite Passive Optical LAN eli lyhemmin POL tai POLAN onkin näkynyt alan kansainvälisissä lehti- ja webartikkeleissa sekä esitelmissä yhä useammin.

Passiivinen optinen lähiverkko (Passive Optical LAN) perustuu samoihin tekniikoihin, joita käytetään optisessa liityntäverkossa ja joita tässä artikkelissa on edellä kuvattu. POL-verkolle ominaiset kolme tärkeintä verkon komponenttia ovat siis tyypillisesti talojakamossa sijaitseva optinen keskuspääte, käyttäjän tiloissa lähellä käyttäjän päätelaitetta sijaitseva ONT ja näiden välissä jossain verkon kohdassa sijaitseva jaotin.

POL-verkko on täysin optinen välillä OLT-ONT eikä tällä verkon osuudella ole myöskään mitään elektroniikkaa. Käyttäjän tai muu verkon päätelaite liitetään ONT-laitteeseen esim. kategorian 6A kytkentäkaapelilla. ONT-laitteen RJ45-porttien lukumäärä on tyypillisesti 1...4, mutta voi olla myös esimerkiksi 8, 12 tai jopa 24. Myös WLAN-tukiasema voidaan liittää tai voi olla integroitu ONT-laitteeseen.

Jaottimet voidaan sijoittaa esimerkiksi kerrosjakamoihin, mutta myös muita sijoitusvaihtoehtoja on valittavissa. Jakosuhde voi olla esimerkiksi 1:32, jolloin yksi OLT-portti ja runkokuitu palvelevat 32 ONT-laitetta. Jaottimen sijainti POL-verkossa on syytä aina valita sen mukaan, mikä on tarkoituksenmukaisinta. Valittu vaihtoehto vaikuttaa muun muassa tarvittaviin nousukaapeleiden kuitumääriin sekä jakamoiden tilankäyttöön ja kytkentöihin jakamoissa.

POL-verkko edellyttää sekä optista nousu- että kerroskaapelointia. Kuitutyyppinä on OS2 ja liitintyyppinä ensisijaisesti LC-liitin. Kaapeloinnin liittimien tulee olla APC-hiottuja. Sama koskee myös jaotinpaneeleiden liittimiä.

Optinen kerroskaapelointi päätetään APC-hiotuilla LC-liittimillä varustettuun tietoliikennerasiaan tai esimerkiksi ylös kaapelihyllyyn asennettuun keskityskohtaan. Keskityskohdasta kaapelointi voidaan jatkaa eteenpäin pistorasiapylvästä käyttäen aivan kuten parikaapeloinnissa. Tällöin optinen tietoliikennerasia on pylvään alapäässä. ONT-laite sijoitetaan käyttäjän läheisyyteen ja yhdistetään optisella kytkentäkaapelilla tietoliikennerasiaan ja kategorian 6A kytkentäkaapelilla käyttäjän tai muuhun päätelaitteeseen.

ONT-laite voidaan sijoittaa myös ylös optisen keskityskohdan läheisyyteen. Keskityskohdassa tarvitaan sekä kuitu- että kuparipäätteet sisältävä kotelo molempien kaapelityyppien päättämiseen ja kytkentöjen toteuttamiseen. Näin syntyy itse asiassa pieni jakamo, jota voidaan kutsua vaikkapa vyöhykejakamoksi. Se voi palvella useita käyttäjiä riippuen ONT-laitteen Ethernet-porttien (RJ45) lukumäärästä. Loppupään kuparikaapelointi voidaan myös korvata WLAN-tekniikalla, jos ONT-laitteeseen on liitetty tai integroitu WLAN-tukiasema.