Širokopojasni pristup: Mreža i topologija

Razine mreže

Širokopojasna mreža sastoji se od geografskih elemenata (horizontalne dimenzije) koji uključuju tri različita dijela:

• Mreža okosnica: Sastoji se od prstena svjetlovodnog kabela koji povezuje različita područja općine ili regije. Prednost topologije prstena je robusna (crvena mreža) u odnosu na pojedinačne rezove vlakana ili druge kvarove (npr. kvar na jednoj strani). Naprednije topologije (npr. mrežaste) ponekad se koriste u osnovnom dijelu mreže.
• Mreže područja (tj. backhaul): Spojite nekoliko pristupnih čvorova koji objedinjuju lokalni promet dalje u mreži. Često se provodi s prstenom kabela od optičkih vlakana, iako se mogu koristiti topologije drveća. Ako su trenutačno dostupna sredstva vrlo ograničena, ukupni krajnji korisnici koji će biti povezani na tom području relativno su mali, mikrovalne veze mogu se koristiti kao kratkoročno do srednjoročno rješenje.
• Priključci od prve milje (koji se nazivaju i zadnji kilometar) s krajnjim korisnicima: Poveznice od krajnjih korisnika do pristupnih čvorova na kojima se odvija prva agregacija prometa. Svaka situacija predstavljat će različite logističke, gospodarske i demografske uvjete; stoga bi različita infrastrukturna rješenja mogla biti najprikladnija.

Mrežna topologija

Topologija mreže opisuje kako su povezani različiti dijelovi mreže. Za mrežu okosnica, najrelevantnije topologije su topologije stabla, prstena i mrežaste topologije. Ostale postojeće topologije navedene u nastavku pokazuju slabu grešku mreže i stoga nisu relevantne za mrežu okosnice.

• Drvo: Promet svakog elementa zbraja se prema gore na hijerarhijski način; topologija drveća je općenito jeftinija, ali manje robusna: U slučaju rezanja vlakana ili drugog kvara određeni dijelovi mreže bit će isključeni tijekom duljeg vremenskog razdoblja. Osim toga, za svaki korak u hijerarhiji promet koji potječe iz više čvorova dijeli istu fizičku vezu.
• Prsten: Svaki mrežni element spojen je na dva elementa na takav način da svi priključci čine prsten. Topologija prstena ima prednost da je bilo koji čvor povezan s dva susjedna čvora (to se ponekad naziva „poništenje”). U slučaju rezanja vlakana ili drugog kvara, promet se može preusmjeriti na drugi način često automatski, dok se kvar popravlja.
• Meshed: Svaki mrežni element povezan je s nekoliko drugih elemenata; to je najsnažniji i najbrži, ali i najsloženiji i najskuplji topologija zbog visokih ožičenja i hardverskih napora.
• Zvijezdica: Sve veze s drugim čvorovima počinju iz središnjeg čvora. Glavna prednost ove topologije je da svi čvorovi mogu lako komunicirati jedni s drugima putem središnjeg čvora. Glavni nedostatak je da ako je središnji čvor prekinut, cijela mreža se raspada. Ovisno o mrežnom spojnom elementu koji se koristi u središtu zvjezdane topologije, sudari mogu biti problem. Protok podataka obavlja se jednim uređajem. To može biti korisno iz sigurnosnih razloga ili ograničenog pristupa, ali ako je središnji čvor poremećen u topologiji zvijezda, cijela mreža je ranjiva.
• Autobusna stanica: Svi čvorovi su spojeni izravno na kabel. Svaki domaćin je spojen na zajednički kabel. Ključni uređaji omogućuju domaćinu da se „poveže” na zajednički medij. Prednost ove topologije je da su svi domaćini međusobno povezani i mogu izravno komunicirati jedni s drugima. Omogućuje svim mrežnim uređajima da čitaju sve signale s drugih uređaja. Što se tiče negativne strane, u slučaju prekida kabelskog priključka, prekida se veza domaćina.

Dvije osnovne topologije za prvi kilometar

• Točka-to-multipoint (p2mp): Prvi agregacijski čvor je prijenos informacija nizu krajnjih korisnika putem istog zajedničkog medija pomoću jednog odašiljača. To se odvija i u bežičnim komunikacijama, ali i u žičanim komunikacijama, ako je fizički medij jednostavno podijeljen na putu između agregacijskog čvora i krajnjih korisnika (npr. svjetlovodna točka-multipoint koja se koristi u PON-u ili koax kabelska TV mreža). U ovom slučaju, isti fizički signal primaju svi krajnji korisnici, koji zatim dijele širinu pojasa.
• Točka do točke (p2p): Prvi agregacijski čvor je prijenos informacija nizu krajnjih korisnika putem namjenskih fizičkih kanala, koristeći odgovarajući broj odašiljača. U bežičnim komunikacijama to se može postići ako se komunikacijske zrake međusobno ne preklapaju (radioveze), dok u žičanim komunikacijama namjenski vod povezuje agregacijski čvor sa svakim krajnjim korisnikom (npr. svjetlovodna točka-točka i telefonske linije).