PON คืออะไร? ทำไมเน็ตไฟเบอร์บ้านส่วนใหญ่ใช้ระบบนี้

PON คือเทคโนโลยีเครือข่ายไฟเบอร์ที่ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถส่งอินเทอร์เน็ตจากต้นทางไปยังบ้านหลายหลังผ่านโครงข่าย Fiber ร่วมกัน โดยใช้ Optical Splitter ซึ่งเป็นอุปกรณ์แบบ Passive ที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าอยู่ระหว่างทาง

คำว่า PON จึงพบได้บ่อยมากเมื่อพูดถึง FTTH, GPON และ XGS-PON เพราะระบบอินเทอร์เน็ตไฟเบอร์บ้านจำนวนมากถูกสร้างอยู่บนแนวคิดนี้

สำหรับผู้เริ่มต้น comsiam แนะนำให้จำสั้น ๆ ว่า PON คือ “ระบบแบ่งโครงข่ายไฟเบอร์จากต้นทางไปยังผู้ใช้หลายราย โดยลดจำนวนอุปกรณ์ Active ระหว่างทาง”

หากต้องเดินสายภายในบ้านหรือเชื่อมระบบ Fiber เพิ่มเติม สามารถดูรายละเอียด งานติดตั้งและสไปซ์ระบบไฟเบอร์ สำหรับงานเดินสาย เชื่อม และตรวจวัดสัญญาณได้

① PON ย่อมาจากอะไร

PON ย่อมาจาก

Passive Optical Network

ประกอบด้วยคำสำคัญ 3 คำ

Passive

หมายถึงมีอุปกรณ์ในช่วง Distribution ที่ไม่ต้องใช้ไฟ เช่น Optical Splitter

Optical

หมายถึงใช้แสงผ่าน Fiber Optic ในการส่งข้อมูล

Network

คือระบบเครือข่ายที่เชื่อมผู้ให้บริการกับผู้ใช้งาน

② ทำไมต้องเรียกว่า Passive

เพราะช่วงระหว่าง OLT กับ ONT สามารถมีอุปกรณ์แบบ Passive อยู่ได้โดยไม่ต้องใช้ไฟเลี้ยง

ตัวอย่างเช่น

OLT
↓
Fiber
↓
Optical Splitter
↓
Fiber
↓
ONT

Splitter ไม่ต้องเสียบปลั๊กไฟเหมือน Ethernet Switch

นี่เป็นข้อได้เปรียบสำคัญของ PON

③ ระบบ PON มีอุปกรณ์อะไรบ้าง

ส่วนประกอบหลัก ได้แก่

OLT
Optical Fiber
Optical Splitter
ODN
ONT หรือ ONU

ทั้งหมดทำงานร่วมกันเพื่อส่งข้อมูลจากเครือข่ายผู้ให้บริการมายังผู้ใช้งาน

④ OLT คืออะไร

OLT ย่อมาจาก Optical Line Terminal

เป็นอุปกรณ์ฝั่งผู้ให้บริการ

ทำหน้าที่

ส่ง Optical Signal
รับข้อมูลจาก ONT
ควบคุมระบบ PON
บริหาร Bandwidth
จัดการผู้ใช้งาน

OLT หนึ่งระบบสามารถให้บริการ ONT จำนวนมากได้

⑤ ONT คืออะไร

ONT ย่อมาจาก Optical Network Terminal

ติดตั้งอยู่ฝั่งบ้านหรือสำนักงานของผู้ใช้

หน้าที่คือรับ Optical Signal จาก PON แล้วแปลงออกมาเป็นบริการที่ใช้งานต่อได้ เช่น

Ethernet
Wi-Fi
Telephone

ขึ้นอยู่กับรุ่นและผู้ให้บริการ

⑥ ONU ต่างจาก ONT อย่างไร

ONU ย่อมาจาก Optical Network Unit

ONT มักใช้เรียกอุปกรณ์ที่อยู่ปลายทางฝั่งผู้ใช้โดยตรง

ในงานทั่วไปจะพบว่าหลายคนใช้คำ ONU และ ONT ใกล้เคียงกัน

แต่รายละเอียดการเรียกอาจแตกต่างตามผู้ผลิตและ Architecture

⑦ Optical Splitter คือหัวใจของ PON อย่างไร

Splitter ช่วยแบ่ง Optical Signal จาก Input หนึ่งไปยัง Output หลายเส้น

ตัวอย่าง

1 Input
↓
Splitter 1:8
↓
8 Outputs

ทำให้ Fiber จากฝั่งผู้ให้บริการสามารถกระจายไปหลายบ้านได้

⑧ Splitter มีแบบไหนบ้าง

ตัวอย่าง Split Ratio ที่พบได้ เช่น

1:2
1:4
1:8
1:16
1:32
1:64

ยิ่งแบ่งมาก Optical Power ต่อ Output ก็ยิ่งลดลง

จึงต้องคำนวณ Optical Budget ให้เหมาะสม

⑨ PON ต่างจาก Ethernet Switch อย่างไร

Optical Splitter ไม่ได้ทำงานเหมือน Switch

Ethernet Switch จะอ่านข้อมูลและตัดสินใจส่ง Frame ไปยัง Port ที่เหมาะสม

แต่ Splitter ทำหน้าที่แบ่งแสงทางกายภาพ

การจัดการข้อมูลทำโดย OLT และ ONT

⑩ ทำไม PON เหมาะกับ FTTH

เพราะผู้ให้บริการต้องเชื่อมบ้านจำนวนมาก

หากลาก Fiber Point-to-Point จากศูนย์กลางไปทุกบ้านโดยตรง จะใช้ Fiber และ Port จำนวนมาก

PON ช่วยให้

OLT Port เดียว
↓
Fiber
↓
Splitter
↓
ผู้ใช้หลายราย

จึงประหยัด Infrastructure ได้มาก

⑪ ODN คืออะไร

ODN ย่อมาจาก Optical Distribution Network

หมายถึงโครงข่าย Optical ระหว่าง OLT และ ONT

ประกอบด้วยอุปกรณ์ เช่น

Fiber Cable
Splitter
Connector
Adapter
Splice
Distribution Box

ODN เป็นส่วนสำคัญที่กำหนดคุณภาพ Optical Link

⑫ PON ใช้ Fiber แบบไหน

ระบบ FTTH PON โดยทั่วไปนิยมใช้ Single Mode Fiber

เพราะมีคุณสมบัติ

Loss ต่ำ
รองรับระยะไกล
เหมาะกับ Telecom
รองรับการอัปเกรดเทคโนโลยี

จึงเหมาะกับเครือข่ายผู้ให้บริการ

⑬ PON ใช้ Fiber กี่ Core

ระบบ PON สามารถใช้ Fiber Core เดียวในการรับและส่งข้อมูลได้

อาศัย Wavelength ที่ต่างกันสำหรับแต่ละทิศทาง

จึงช่วยลดจำนวน Core ที่ต้องใช้

⑭ ทำไม Core เดียวรับส่งพร้อมกันได้

เพราะ Optical Signal สามารถใช้หลาย Wavelength ได้

ตัวอย่างเชิงแนวคิด

Wavelength A → Downstream

Wavelength B → Upstream

จึงไม่ต้องใช้ Fiber แยกหนึ่ง Core ส่งและหนึ่ง Core รับแบบ Ethernet Duplex เสมอไป

⑮ PON เป็นระบบแชร์หรือไม่

ใช่

Infrastructure บางส่วนถูกแชร์ระหว่างผู้ใช้หลายราย

โดยเฉพาะ

OLT Port
Feeder Fiber
Splitter

แต่ผู้ให้บริการมีระบบควบคุมและจัดสรร Bandwidth ให้แต่ละ ONT

⑯ แชร์แล้วข้อมูลบ้านอื่นจะเข้าบ้านเราไหม

ระบบ PON ถูกออกแบบให้มีการควบคุมการส่งข้อมูลและการเข้าถึงของ ONT

ไม่ได้หมายความว่าผู้ใช้สามารถอ่านข้อความของบ้านอื่นได้เพียงเพราะใช้ Fiber ช่วงต้นร่วมกัน

ระบบมี Protocol และกลไกด้าน Security ของตัวเอง

⑰ แชร์แล้วเน็ตจะช้าหรือไม่

ไม่จำเป็น

ความเร็วจริงขึ้นอยู่กับ

Capacity ของ PON
Split Ratio
จำนวนผู้ใช้
Traffic
Policy ของ ISP
Backbone

ถ้าออกแบบดี ระบบสามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนมากได้โดยไม่มีปัญหารุนแรง

⑱ PON มีหลายประเภทไหม

มี

ตัวอย่างสำคัญ เช่น

EPON
GPON
XG-PON
XGS-PON
25G PON ในระบบบางประเภท

เทคโนโลยีแต่ละรุ่นมี Capacity และมาตรฐานต่างกัน

⑲ GPON คือ PON แบบหนึ่งใช่ไหม

ใช่

GPON เป็นหนึ่งในมาตรฐาน PON ที่ใช้กันแพร่หลายมากใน FTTH

ดังนั้นความสัมพันธ์คือ

PON
↓
GPON

เหมือนเป็นชื่อกลุ่มใหญ่และเทคโนโลยีย่อยหนึ่งชนิด

⑳ XGS-PON ก็เป็น PON ใช่ไหม

ใช่

XGS-PON เป็น PON รุ่น Capacity สูงกว่า

เหมาะกับยุค Multi-Gig

ดังนั้นทั้ง GPON และ XGS-PON อยู่ภายใต้แนวคิด Passive Optical Network เหมือนกัน

㉑ PON ช่วยลดจำนวนอุปกรณ์ Active อย่างไร

ถ้าใช้ Ethernet แบบ Active อาจต้องมี Switch หรืออุปกรณ์ที่ใช้ไฟระหว่างทาง

แต่ PON สามารถใช้ Passive Splitter

ช่วยลด

จุดจ่ายไฟ
Maintenance
ตู้ Active กลางทาง
Failure Point บางประเภท

จึงเหมาะกับโครงข่ายขนาดใหญ่

㉒ Passive Splitter เสียได้ไหม

ได้

แม้ไม่มีวงจรไฟฟ้า แต่ยังสามารถเสียหายจาก

Connector
ความชื้น
การกระแทก
การดึงสาย
การติดตั้งผิด
สภาพแวดล้อม

จึงต้องติดตั้งใน Enclosure ที่เหมาะสม

㉓ Splitter ทำให้ค่าแสงลดลงไหม

ลดลง

เพราะกำลังแสงถูกแบ่งไปหลายทาง

ยิ่ง Split Ratio สูง Loss ก็ยิ่งมาก

จึงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของ Optical Budget

㉔ Optical Budget คืออะไร

คือการคำนวณว่า Optical Power จากต้นทางสามารถสูญเสียได้มากแค่ไหนก่อนถึง Receiver

ต้องรวม Loss จาก

Fiber
Splitter
Connector
Adapter
Splice
Bend

ถ้ารวมแล้วเกินขีดจำกัด ระบบอาจใช้งานไม่ได้

㉕ PON ส่งได้ไกลแค่ไหน

ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและ Optical Class

ระบบ FTTH สามารถครอบคลุมระยะระดับหลายกิโลเมตรได้

แต่ระยะสูงสุดจริงต้องดู

Split Ratio
OLT
ONT
Optical Budget
Fiber Loss

ไม่ควรดูระยะเพียงอย่างเดียว

㉖ บ้านอยู่ไกลกว่าจะช้ากว่าไหม

ไม่จำเป็น

หาก Optical Power ยังอยู่ใน Specification ความเร็วบริการไม่ได้ลดตามระยะเล็กน้อยโดยตรง

แต่ระยะมากขึ้นทำให้ Fiber Loss เพิ่ม

จึงทำให้ Optical Margin ลดลง

㉗ PON กับ Wi-Fi เกี่ยวกันไหม

เป็นคนละส่วน

PON นำอินเทอร์เน็ตมาถึง ONT

Wi-Fi กระจายข้อมูลภายในบ้าน

ตัวอย่าง

PON
↓
ONT
↓
Router
↓
Wi-Fi

ถ้า Wi-Fi ช้า ไม่ควรสรุปว่า PON มีปัญหาทันที

㉘ PON กับ Router ต่างกันอย่างไร

PON เป็น Access Network ฝั่ง Optical

Router เป็นอุปกรณ์จัดการ Network ภายในและเส้นทาง Internet

ระบบทั่วไปคือ

Fiber PON
↓
ONT
↓
Router

บาง ONT รวม Router อยู่ในเครื่องเดียวกัน

㉙ ONT แบบรวม Router ดีไหม

ข้อดีคือ

อุปกรณ์น้อย
ติดตั้งง่าย
ประหยัดพื้นที่

แต่ผู้ใช้ระดับสูงอาจต้องการ Router แยกเพื่อ

Wi-Fi ดีกว่า
Firewall
VLAN
Multi-Gig
Feature เพิ่มเติม

ขึ้นอยู่กับความต้องการ

㉚ Bridge Mode เกี่ยวกับ PON ไหม

Bridge Mode อยู่ฝั่งการส่งต่อ Ethernet หลัง ONT มากกว่า

ตัว ONT ยังคงทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ PON

แต่ส่ง Traffic ต่อไปยัง Router ของผู้ใช้โดยตรงมากขึ้นตาม Configuration

เหมาะกับผู้ที่ต้องการใช้ Router ของตัวเอง

㉛ PON ใช้กับธุรกิจได้ไหม

ได้

ธุรกิจจำนวนมากใช้บริการ Broadband บน GPON หรือ XGS-PON

แต่ถ้าต้องการ

SLA สูง
Bandwidth Dedicated
BGP
Redundant Link

อาจต้องใช้บริการระดับองค์กรที่ต่างออกไป

㉜ PON เหมาะกับกล้อง CCTV หรือไม่

PON สามารถใช้เป็น Transport Infrastructure ได้ในบางระบบ

แต่ภายในบ้านทั่วไป CCTV มักต่อผ่าน

LAN
PoE Switch
Wi-Fi

แล้วออก Internet ผ่าน PON

จึงไม่จำเป็นต้องต่อกล้องเข้า PON โดยตรง

㉝ PON ใช้กับ IPTV ได้ไหม

ได้

ผู้ให้บริการสามารถส่งบริการหลายประเภทผ่าน PON เช่น

Internet
Voice
IPTV

ขึ้นอยู่กับ Network Architecture และแพ็กเกจ

㉞ PON ใช้กับโทรศัพท์บ้านได้ไหม

ได้

ONT บางรุ่นมี FXS Port สำหรับต่อโทรศัพท์

Voice Traffic ถูกส่งผ่านระบบ IP/Optical แล้วแปลงออกที่ ONT

จึงต่างจากระบบคู่สาย Copper รุ่นเก่า

㉟ ไฟ PON บน ONT หมายความว่าอะไร

ไฟ PON ใช้บอกสถานะการเชื่อมต่อกับระบบ Passive Optical Network

ถ้าทำงานปกติจะมีสถานะตามที่ผู้ผลิตกำหนด

ถ้าไม่ขึ้น อาจเกี่ยวกับ

Optical Signal
Registration
Provisioning
OLT

ต้องตรวจร่วมกับไฟ LOS

㊱ LOS คืออะไร

LOS ย่อมาจาก Loss of Signal

ถ้าขึ้นสีแดง มักบอกว่า ONT ไม่ได้รับ Optical Signal ปกติ

สาเหตุอาจมาจาก

สายขาด
Fiber งอ
Connector หลุด
ค่าแสงต่ำ
ปัญหาฝั่ง ISP

㊲ PON มีปัญหาแล้วควรตรวจอะไร

เริ่มจาก

Power ONT
ไฟ PON
ไฟ LOS
Connector
Patch Cord
Bend
กล่อง Fiber
สถานะ ISP

อย่าเริ่มจาก Reset Router โดยไม่ดูฝั่ง Optical

㊳ Fiber ขาดในระบบ PON ซ่อมได้ไหม

ได้

สามารถใช้ Fusion Splice เชื่อมสายกลับเข้าด้วยกัน

หลังซ่อมควรวัด

Splice Loss
Optical Power
Link Status

เพื่อยืนยันว่าระบบกลับมาอยู่ในเกณฑ์

㊴ Fast Connector ใช้กับ PON ได้ไหม

ใช้ได้ในงานที่เหมาะสม

แต่คุณภาพการเข้าหัวมีผลต่อ Optical Loss และ Reflection

หากงานต้องการความเสถียรสูง Fusion Splice มักเป็นตัวเลือกที่มีคุณภาพสม่ำเสมอกว่าเมื่อทำอย่างถูกต้อง

㊵ ทำไม Connector PON มักเป็นสีเขียว

สีเขียวมักหมายถึง SC/APC

APC มีหน้าสัมผัสแบบเอียง ช่วยลด Back Reflection

จึงนิยมในระบบ PON

ไม่ควรนำ UPC สีฟ้ามาใช้แทนโดยไม่ตรวจสอบ

㊶ ค่าแสงต่ำเกิดจากอะไร

สาเหตุ ได้แก่

Splitter Loss
Fiber ยาว
Connector สกปรก
Splice ไม่ดี
สายหัก
Adapter เสีย

ทุกจุดสามารถรวมกันจนทำให้ ONT ได้รับ Optical Power ต่ำเกินไป

㊷ ต้องใช้ Power Meter ตรวจไหม

มีประโยชน์มาก

Power Meter ช่วยวัด Optical Power ที่ปลายทาง

ทำให้รู้ว่าปัญหาอยู่ฝั่ง Optical หรือไม่

ดีกว่าการเดาจาก Speed Test อย่างเดียว

㊸ OTDR ใช้ตรวจ PON ได้ไหม

ได้ แต่การทดสอบ PON มีรายละเอียดเฉพาะและต้องเลือกวิธี/อุปกรณ์ให้เหมาะสม

OTDR สามารถช่วยหา

จุด Splice
Connector
จุดขาด
ระยะทาง
Loss Event

เหมาะกับงาน Troubleshooting ที่ซับซ้อน

㊹ ต้องสไปซ์ทุกครั้งที่ติดตั้ง PON ไหม

ไม่เสมอไป

ขึ้นอยู่กับ Infrastructure

บางจุดใช้ Connector สำเร็จรูป

บางจุดใช้ Fusion Splice

ตัวอย่างเช่น Drop Cable เข้ากล่องบ้านอาจเชื่อมกับ Pigtail ก่อนเข้า ONT

หากต้องซ่อมหรือย้ายสาย สามารถใช้ บริการเชื่อมและตรวจระบบไฟเบอร์ เพื่อสไปซ์และตรวจค่าแสงหลังทำงานได้

㊺ PON มีข้อดีอะไรสำหรับผู้ให้บริการ

ข้อดีหลัก ได้แก่

ลดจำนวน Fiber จากศูนย์กลาง
ลดอุปกรณ์ Active กลางทาง
ดูแลง่ายขึ้น
รองรับผู้ใช้จำนวนมาก
ขยายระบบได้
ประหยัดพลังงานตามจุด Distribution

จึงเหมาะกับ FTTH ขนาดใหญ่

㊻ PON มีข้อเสียอะไร

ข้อจำกัด ได้แก่

Bandwidth ถูกแชร์
Splitter เพิ่ม Loss
Troubleshooting บางกรณีซับซ้อน
ต้อง Provision ONT
อุปกรณ์ต้องเข้ากันกับมาตรฐาน PON

จึงต้องออกแบบ Network อย่างถูกต้อง

㊼ PON กับ Active Ethernet แบบไหนดีกว่า

ไม่มีคำตอบเดียว

PON

เหมาะกับ FTTH และผู้ใช้จำนวนมาก

Active Ethernet

เหมาะกับ Point-to-Point และระบบที่ต้องการ Dedicated Link ในบางกรณี

ผู้ให้บริการจะเลือกตาม Architecture และต้นทุน

㊽ บ้านทั่วไปต้องรู้เรื่อง PON มากแค่ไหน

ควรรู้เพียงพื้นฐานว่า

PON คือระบบ Fiber จาก ISP
OLT อยู่ฝั่งผู้ให้บริการ
ONT อยู่ฝั่งบ้าน
Splitter แบ่งแสง
PON/LOS บอกสถานะ
ค่าแสงสำคัญ

แค่นี้ก็ช่วยวิเคราะห์ปัญหาได้มากแล้ว

㊾ ถ้าจะอัปเกรด PON ต้องเดินสายใหม่ไหม

ไม่จำเป็นเสมอไป

หนึ่งในข้อดีของ Single Mode Fiber คือรองรับเทคโนโลยีหลาย Generation

ตัวอย่างการอัปเกรด

GPON
↓
XGS-PON

อาจใช้ Fiber Infrastructure เดิมต่อได้ หากคุณภาพสายและ Optical Budget รองรับ

㊿ สรุป PON คืออะไร

PON หรือ Passive Optical Network คือระบบเครือข่าย Fiber ที่ใช้ Optical Splitter แบบไม่ต้องใช้ไฟเพื่อแบ่งสัญญาณจาก OLT ไปยัง ONT หลายตัว

นี่คือเหตุผลที่ PON เหมาะกับอินเทอร์เน็ต FTTH เพราะช่วยให้ผู้ให้บริการสร้างเครือข่ายถึงบ้านจำนวนมากได้โดยใช้ Infrastructure อย่างมีประสิทธิภาพ

เทคโนโลยีอย่าง GPON และ XGS-PON ต่างก็เป็นสมาชิกของ PON โดย XGS-PON มี Capacity สูงกว่าและเหมาะกับยุค Multi-Gig มากขึ้น

สำหรับผู้ใช้บ้าน สิ่งสำคัญไม่ใช่การจำรายละเอียดทุกมาตรฐาน แต่ควรเข้าใจเส้นทาง

OLT → Fiber → Splitter → Fiber → ONT → Router

เมื่อเกิดปัญหาจะสามารถแยกได้ว่าปัญหาอยู่ฝั่ง Optical หรือระบบ LAN/Wi-Fi ภายในบ้าน

comsiam แนะนำให้ตรวจค่าแสง Connector และจุดเดินสายก่อนเปลี่ยนอุปกรณ์แบบสุ่ม เพราะปัญหาเล็ก ๆ เช่นหัว Fiber สกปรกหรือสายพับ ก็สามารถทำให้ระบบ PON ทั้งเส้นทางผิดปกติได้