Širokopasovna povezava: Omrežje in topologija

Ravni omrežja

Širokopasovno omrežje je sestavljeno iz geografskih elementov (horizontalna razsežnost), ki vključujejo tri ločene dele:

• Hrbtenično omrežje: Sestavljen je iz obroča iz optičnega kabla, ki povezuje različna območja občine ali regije. Topologija obroča ima prednost, da je robustna (redundantno omrežje) proti posameznim rezom vlaken ali drugim napakam (npr. okvara ene strani). V hrbteničnem delu omrežja se včasih uporabljajo naprednejše topologije (npr. mrežaste mreže).
• Območna omrežja (tj. backhaul): Povežite več dostopovnih vozlišč, ki združujejo lokalni promet v omrežju. Pogosto se izvaja z obročem iz optičnih vlaken, čeprav se lahko uporabljajo drevesne topologije. Če so sredstva, ki so trenutno na voljo, zelo omejena, je skupno število končnih uporabnikov, ki jih je treba priključiti na tem območju, razmeroma malo, se lahko mikrovalovne povezave uporabijo kot kratkoročna do srednjeročna rešitev.
• Prva milja (imenovana tudi zadnja milja) povezave s končnimi uporabniki: Povezave končnih uporabnikov do vozlišč za dostop, kjer poteka prvo združevanje prometa. Vsaka situacija bo imela različne logistične, gospodarske in demografske razmere; zato so lahko najprimernejše različne infrastrukturne rešitve.

Omrežna topologija

Topologija omrežja opisuje, kako so različni deli omrežja povezani. Za hrbtenično mrežo so najpomembnejše topologije drevesa, obroči in mrežaste topologije. Druge obstoječe topologije, navedene spodaj, kažejo slab izpad omrežja in zato niso tako pomembne za hrbtenično omrežje.

• Drevo: Promet iz vsakega elementa se hierarhično združi navzgor; topologija dreves je na splošno cenejša, vendar manj robustna: V primeru optičnega rezanja ali druge okvare bodo nekateri deli omrežja dalj časa odklopljeni. Poleg tega je za vsak korak v hierarhiji promet, ki izvira iz več vozlišč, deležen enake fizične povezave.
• Strani, ki se povezujejo na: Vsak omrežni element je povezan z dvema elementoma tako, da vse povezave tvorijo obroč. Topologija obroča ima prednost, da je katero koli vozlišče povezano z dvema sosednjima vozliščema (to se včasih imenuje „odpuščanje“). V primeru optičnega rezanja ali druge napake se lahko promet preusmeri v drugo smer pogosto samodejno, medtem ko se napaka popravi.
• Z mrežastimi očesi: Vsak omrežni element je povezan z več drugimi elementi; to je najbolj robustna in najhitrejša, a tudi najbolj zapletena in draga topologija zaradi visokih prizadevanj ožičenja in strojne opreme.
• Zvezdica: Vse povezave z drugimi vozlišči se začnejo iz osrednjega vozlišča. Glavna prednost te topologije je, da lahko vsa vozlišča zlahka komunicirajo med seboj prek osrednjega vozlišča. Glavna pomanjkljivost je, da če je osrednje vozlišče prekinjeno, se celotno omrežje zruši. Glede na element povezave omrežja, ki se uporablja v središču topologije zvezd, so lahko trki problem. Pretok podatkov se izvaja z eno napravo. To je lahko koristno zaradi varnostnih razlogov ali omejenega dostopa, če pa je osrednje vozlišče moteno v topologiji zvezd, je celotno omrežje ranljivo.
• Avtobus: Vsa vozlišča so neposredno povezana s kablom. Vsak gostitelj je povezan s skupnim kablom. Ključne naprave omogočajo gostitelju, da „poveži“ na skupni medij. Prednost te topologije je, da so vsi gostitelji povezani med seboj in lahko komunicirajo neposredno med seboj. Omogoča vsem omrežnim napravam, da berejo vse signale iz drugih naprav. Kar zadeva slabo stran, se v primeru prekinitve kabelske povezave povezava gostiteljev prekine.

Dve osnovni topologiji za prvo miljo

• Od točke do več točk (p2mp): Prvo agregacijsko vozlišče prenaša informacije številnim končnim uporabnikom prek istega skupnega medija z uporabo enega oddajnika. To poteka tako v brezžičnih komunikacijah kot tudi v žičnih komunikacijah, če se fizični medij preprosto razdeli med agregacijsko vozlišče in končne uporabnike (npr. optična točka-multipoint, ki se uporablja v PON, ali koax kabelska TV omrežja). V tem primeru vsi končni uporabniki, ki si delijo pasovno širino, prejmejo enak fizični signal.
• Točka-točka (p2p): Prvo agregacijsko vozlišče prenaša informacije številnim končnim uporabnikom prek namenskih fizičnih kanalov z uporabo ustreznega števila oddajnikov. Pri brezžičnih komunikacijah je to mogoče doseči, če se komunikacijski žarki ne prekrivajo med seboj (radijske povezave), medtem ko v žičnih komunikacijah namenska linija povezuje agregacijsko vozlišče z vsakim končnim uporabnikom (npr. optično-točkovno in telefonsko linijo).