FTTH vs FTTB

Technologie FTTH a FTTB

FTTH (Fiber To The Home) a FTTB (Fiber To The Building) jsou přístupové optické technologie, které přivádějí vysokokapacitní přípojku co nejblíže koncovému uživateli. FTTH končí optickým zakončením přímo v bytě nebo rodinném domě (SFU – Single Family Unit), zatímco FTTB končí v budově (MDU – Multi Dwelling Unit) a poslední úsek k bytům je realizován vnitřní kabeláží (optickou nebo metalickou). Obě varianty využívají stejné principy přenosu po optickém vláknu a liší se zejména instalační strategií, topologií vnitřních rozvodů a připojením koncových zařízení.

Referenční architektura přístupové sítě

Základními prvky přístupové optické sítě jsou OLT (Optical Line Terminal) v centrále operátora, optická distribuční síť ODN (Optical Distribution Network) tvořená kabely a pasivními prvky, a ONT/ONU (Optical Network Terminal/Unit) na straně uživatele. V případě FTTB bývá mezi ODN a byty zařazena MDU jednotka (mini-OLT, switch nebo G.fast/VDSL agregace), která distribuuje službu v rámci objektu.

Topologie: PON vs. Active Ethernet

V praxi dominují dvě topologie:

• PON (Passive Optical Network) – sdílená, bez aktivních prvků v trase. Rozbočení 1:N je realizováno pasivními splittery. Downstream používá broadcast, upstream víceuživatelský přístup s časovým dělením (TDMA). Výhodou je nízký CAPEX a energetická nenáročnost v poli; nevýhodou je sdílená kapacita a složitější plánování optického rozpočtu.
• Active Ethernet (AON) – point-to-point (P2P) optická přípojka zakončená aktivním přepínačem v poli nebo v budově. Nabízí dedikovanou šířku pásma a jednoduchou QoS, avšak vyžaduje napájené prvky a vyšší náklady na provoz i vlákna.

Standardy a rychlostní profily

Pro PON se nejčastěji nasazují tyto standardy:

• GPON – typicky 2,5 Gb/s down a 1,25 Gb/s up, vlnové délky 1490/1310 nm, video overlay 1550 nm.
• XGS-PON – symetrických 10/10 Gb/s, vlnové délky 1577/1270 nm, koexistence s GPON na témže vlákně pomocí WDM.
• 10G-EPON – varianta dle IEEE s rámcováním Ethernet, symetrická i asymetrická.
• 25G/50G PON – nově se prosazující generace pro agregaci a podnikové scenáře, s cílem koexistence se stávajícími PON.

Pro AON je směrodatná rodina IEEE 802.3 (1G/2.5G/10G-BASE-BX/LR), obvykle v P2P režimu s jedním vláknem a WDM (1310/1490 nm).

Optická distribuční síť (ODN) a pasivní prvky

ODN zahrnuje přístupové kabely, spojky, rozbočovače, zásuvky a patch panelové pole. Volba vláken je typicky G.652.D pro dálkové a přístupové úseky a G.657.A1/A2 pro úseky s malým poloměrem ohybu (vnitřní rozvody, mikrotrubičky). Rozbočení bývá dvoustupňové (např. 1:4 v primární síti a 1:8 v sekundární), což usnadňuje flexibilitu a minimalizuje ztráty v dlouhých větvích.

Dimenzování split ratio a optický rozpočet

Volba poměru rozbočení (split ratio) 1:16, 1:32, 1:64 (případně 1:128 u novějších PON) závisí na:

• optickém rozpočtu standardu (např. GPON třída B+/C+, XGS-PON N1/N2),
• délce trasy a počtu spojů,
• cílové agregaci a SLA (podíl aktivních uživatelů v busy-hour),
• rezervách pro budoucí rozšíření a stárnutí komponent.

Pracuje se s vkládací ztrátou každého splitteru (např. ~13–14 dB pro 1:32), ztrátami konektorů/spojek (0,2–0,5 dB), útlumem vlákna (~0,35 dB/km @1310 nm; ~0,25 dB/km @1550–1577 nm) a bezpečnostní rezervou (2–3 dB). Výsledná přijímaná úroveň musí ležet mezi citlivostí přijímače a maximem, aby nehrozila saturace.

Specifika FTTH (SFU) – přípojka do bytu/domu

U FTTH je ONT umístěn přímo u zákazníka. V rodinných domech se fiber přivádí k demarkačnímu bodu (NAP/optická zásuvka), odkud je patchcord veden k ONT nebo integrovanému gateway (ONT+Wi-Fi). V bytových jednotkách se často využívá plochý drop kabel G.657.A2 v lištách či instalačních trubkách, s důrazem na malé poloměry ohybu a estetiku.

• Napájení – ONT je napájen z bytu, je vhodné zálohovat (UPS) pro kritické služby (VoIP, bezpečnostní systémy).
• Domácí LAN – VLAN-based služby, PPPoE/IPoE, IGMP snooping pro IPTV, Wi-Fi 6/7 mesh pro pokrytí.
• Instalace – svařování pigtailu v zásuvce nebo použití konektorovatelných konektorů (field-installable) s měřením OTDR a power-meterem.

Specifika FTTB (MDU) – přípojka do budovy

U FTTB končí optika v objektu (skříň v suterénu, riser room). Následný in-building rozvod může být:

• FTTB-LAN – optika do MDU switche a dále metalická Ethernet kabeláž (Cat5e/6/6A) do bytů. Výhodou je rychlá instalace v brownfieldu, nevýhodou omezená délka metaliky a potenciální rušení.
• FTTB-G.fast/VDSL – využití stávajících telefonních párů s vektoringem; dočasné řešení s postupnou migrací na FTTH.
• FTTB-to-FTTH (optika po stoupačkách) – optické risery a paterní splittery s finálním zakončením v bytě (prakticky FTTH v MDU prostředí).

Klíčové je řízení kabeláže ve stoupačkách (fire-rating, halogen-free), přístupnost, evidenční štítkování a minimalizace zásahů do společných prostor.

Vlnová multiplexerace a koexistence generací

Aby bylo možné migrovat bezvýpadkově, PON generace koexistují na jedné infrastruktuře pomocí WDM filtrů (CWDM). Například GPON (1490/1310 nm) běží paralelně s XGS-PON (1577/1270 nm) na stejném odbočení. Při návrhu ODN je nutné počítat s vloženými ztrátami WDM filtrů a dostatečnou rezervou linkového rozpočtu.

Adresace, služby a provozní model

• IP vrstva: PPPoE nebo IPoE (DHCPv4/v6), CGNAT vs. veřejné IPv4, nativní IPv6 (SLAAC/DHCPv6-PD).
• VLAN model: port-based, Q-in-Q pro wholesale, oddělení služeb (internet, IPTV, VoIP) na samostatných VLAN s prioritami 802.1p.
• QoS: T-CONT (u PON) a DBA profily pro řízení upstreamu, shaping/policing v BRAS/BNG, multicast s IGMP/MLD snoopingem.
• Hlas: VoIP (SIP/RTP) s podporou E911/112, napěťové zálohy u CPE, případně FXS porty na ONT pro starší terminály.

Bezpečnost a segmentace

Bezpečnostní opatření zahrnují port isolation na přístupových prvcích, DHCP snooping, RA guard, prevence L2 loopů (RSTP), kontrolu IGMP, IPSec/MPLS v backhaulu a řízení přístupu k managementu (AAA, TACACS+/RADIUS). V PON je nutná ochrana proti rogue-ONU a validace registrace ONT (serial/LOID).

Projektování trasy a stavební aspekty

Při návrhu FTTH/FTTB se hodnotí:

• Geografie a hustota – rozteče splitterů, místa NAP, kapacita mikrotrubiček.
• Metody výstavby – mikrovrtání, bezvýkopové techniky, závěsné vedení, vnitřní risery.
• Kabelové typy – micro-cable do trubiček, drop kabely s FR-LSZH pláštěm do interiéru, pre-terminated řešení pro zkrácení instalační doby.
• Dokumentace – GIS evidence, štítkování vláken, plán údržby a přístupová politika.

Měření, testování a akceptace

Standardní postup zahrnuje:

• Optický výkon (OPM/OLS) – měření útlumu linky při pracovních vlnových délkách (např. 1310/1550/1625 nm).
• OTDR – lokalizace spojek, makro-/mikro-ohybů a poruch, validace segmentů a split stupňů.
• End-to-end test – autentizace ONT, synchronizace DBA, throughput/BHR testy (RFC 2544, Y.1564), IPTV zátěž.

Provoz, dohled a SLA

Dohled nad PON/AON probíhá přes NMS/EMS s podporou SNMP/Netconf/YANG, telemetry (gNMI), detekcí degradací (BER, LOS, LOF, drift). SLA parametry (dostupnost, latence, jitter, packet loss) se zajišťují redundancí backhaul tras, ring topologií na L2/L3 a politikami QoS.

Ekonomika a modelace kapacity

Rozhodování mezi FTTH a FTTB ovlivňuje CAPEX (civilní práce vs. vnitřní rozvody), OPEX (energie, dohled, zásahy), a tržní faktory (ARPU, uptake). PON s vyšším split ratio snižuje CAPEX na port, ale zvyšuje nároky na plánování kapacity a riskuje kongesce v busy-hour. AON má vyšší nároky na vlákna a napájení, ale poskytuje vysoce předvídatelnou kapacitu na linku.

Migrační strategie a evoluce

Typická evoluční cesta: GPON → XGS-PON → 25G/50G PON s koexistencí a postupným přepojováním ONT. V MDU prostředích je častá dvoufázová migrace FTTB-G.fast → FTTB-optické risery → FTTH. Klíčové je plánovat color-less, direction-less a content-agnostic pasivní infrastrukturu s dostatečnou rezervou vláken a trubiček.

Implementační doporučení pro FTTH

• Preferovat G.657.A2 pro vnitřní úseky, minimalizovat ohyby < 10× průměr kabelu.
• Volit dvoustupňové rozbočení pro rovnováhu mezi flexibilitou a ztrátami.
• Dimenzovat rozpočet s ≥2 dB rezervou nad rámec teoretických výpočtů.
• Standardizovat CPE (ONT/ gateway) kvůli zjednodušení provozu a zásob.
• Nasadit IPv6 nativně s PD pro domácí sítě a oddělené VLAN pro služby.

Implementační doporučení pro FTTB

• V novostavbách preferovat optické risery a byty zakončovat optickou zásuvkou (budoucí FTTH).
• Při použití metaliky udržet délky v rámci standardu, testovat NEXT/ALI a stínění.
• MDU aktivní prvky napájet ze zálohovaných okruhů, zvážit centralizovanou UPS.
• Řídit přístup a bezpečnost společných prostor, vést přesný asset management.

Typické use-casy a scénáře nasazení

• Suburbánní FTTH – jednovláknové přípojky PON s 1:32, ONT s Wi-Fi 6E, IPTV multicast.
• Městské MDU FTTB→FTTH – optika do suterénu, postupná výměna stoupaček za optické risery, paterní splittery 1:8.
• Podnikové FTTB/AON – P2P vlákno s 10G-BASE-LR, L2/L3 VPN a přísná SLA.

Regulatorní a normativní rámec

Projekt musí reflektovat národní stavební předpisy, požární normy pro kabely v interiéru (třídy reakce na oheň, halogen-free), pravidla pro sdílení infrastruktury (přístup do kolektorů, chráničky), a doporučení pro in-building kabeláž (minimální poloměry ohybu, upevnění, uzemnění kovových prvků).

Budoucnost: konvergence a vyšší rychlosti

Konvergence pevných a mobilních sítí (FMC) využívá FTTH/FTTB jako backhaul pro 5G/6G small-cells. XGS-PON a 25G/50G PON se uplatní v scénářích s vyšší upstreamovou zátěží (cloud gaming, tvorba obsahu, edge computing). Uvažuje se i o WDM-PON pro vysoce kapacitní podnikové a kampusové přípojky s dedikovanou vlnou na uživatele.

Závěr

FTTH a FTTB představují komplementární přístupy k nasazení optických přístupových sítí. FTTH maximalizuje dlouhodobou kapacitu a minimalizuje závislost na vnitřní metalice, FTTB zrychluje pokrytí a zhodnocuje stávající infrastrukturu. Správně navržená ODN s koexistencí PON generací, důsledné měření a automatizovaný provoz (telemetrie, zero-touch provisioning) umožňují škálovat kvalitu služeb i při rostoucí poptávce po gigabitových a vícigigabitových rychlostech.