شبکه های غیرفعال نوری
FTTH توسط شرکت‌های مخابراتی در سراسر جهان به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است و فناوری‌ها را قادر می‌سازد تا به سرعت توسعه پیدا کنند. شبکه‌های نوری فعال یا Active Optical Network (AON) و شبکه های غیرفعال نوری یا Passive Optical Network (PON) دو سیستم اصلی هستند که اتصالات پهن باند FTTH را ممکن می‌سازند. PON که می‌تواند راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه ارائه کند، در اکثر مواردی که FTTH وجود دارد مستقر است. در این مقاله ABC PON معرفی خواهد شد که عمدتاً شامل اجزای اصلی و فناوری مربوطه از جمله OLT، ONT، ONU و ODN است.
شبکه های غیرفعال نوری
شبکه های غیرفعال نوری (PON) به یک شبکه فیبر نوری اطلاق می‌شود که از توپولوژی نقطه به چند نقطه و تقسیم کننده‌های نوری برای تحویل داده‌ها از یک نقطه انتقال به چندین نقطه پایانی کاربر استفاده می‌کند. برخلاف AON، در معماری PON چندین کاربر به وسیله یک مسیر منشعب از فیبرها و اسپلیترها یا ترکیب کننده‌های پسیو به یک فرستنده گیرنده متصل می‌شوند که کاملاً در حوزه نوری و بدون برق کار می‌کنند. دو استاندارد اصلی PON در حال حاضر وجود دارد که عبارت است از؛ شبکه نوری غیرفعال گیگابیتی (GPON) و شبکه نوری غیرفعال اترنت (EPON). ساختار توپولوژی آنها اساساً یکسان بوده و به عنوان اولین انتخاب در بسیاری از سناریوهای استقرار FTTH وجود دارد. راه حل PON چندین مزیت برجسته دارد:
- مصرف برق کمتر
- فضای مورد نیاز کمتر
- پهنای باند بالاتر
- سطح امنیت بالاتر
- نصب و گسترش آسانتر
- کاهش هزینههای عملیاتی و مدیریتی
ساختار و مولفه های PON
در سیستم شبکه‌های غیرفعال نوری اترنت گیگابیتی (GEPON)، یک پایانه خط نوری (OLT) در دفتر مرکزی ارائه دهنده خدمات و تعدادی از واحدهای شبکه نوری (ONU) یا پایانه‌های شبکه نوری (ONT)، علاوه بر عنوان تقسیم کننده‌های نوری (SPL) در نزدیکی کاربران نهایی وجود دارد. همچنین شبکه توزیع نوری (ODN) نیز در هنگام انتقال بین OLT و ONU/ONT استفاده می‌شود.
ترمینال خط نوری (OLT)
OLT نقطه شروع شبکه نوری غیرفعال است که از طریق کابل‌های اترنت به یک سوئیچ در هسته متصل می‌شود. وظیفه اصلی OLT تبدیل، قاب‌بندی و ارسال سیگنال‌ها برای شبکه PON و هماهنگ کردن پایانه‌های شبکه نوری برای انتقال مشترک بالادست است. به طور کلی، تجهیزات OLT شامل رک، CSM (ماژول کنترل و سوئیچ)، ELM (ماژول لینک EPON، کارت PON)، محافظ برق، شامل ماژول‌های منبع تغذیه 48 ولت DC یا ماژول منبع تغذیه AC 110/220 ولت، و فن‌ها هستند. در این قسمت‌ها، کارت PON و منبع تغذیه از Hot Swap پشتیبانی می‌کنند در حالی که ماژول دیگری در داخل آن تعبیه شده است. OLT دارای دو مسیر است: آپلود (دریافت انواع مختلف داده‌ها و ترافیک صوتی از کاربران) و دانلود (دریافت ترافیک داده، صوتی و تصویری از شبکه مترو یا از یک شبکه دورتر و ارسال آن به همه ماژول‌های ONT). لازم به ذکر است که حداکثر فاصله پشتیبانی شده برای انتقال در سراسر ODN بیست کیلومتر است.
واحد شبکه نوری (ONU) / پایانه شبکه نوری (ONT)
ONU سیگنال‌های نوری ارسال شده از طریق فیبرها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. سپس این سیگنال‌های الکتریکی برای مشترکین جداگانه ارسال می‌شود. به طور کلی، فاصله یا شبکه دسترسی دیگری بین ONU و محل کاربر نهایی وجود دارد. علاوه بر این، ONU می‌تواند انواع مختلف داده‌های دریافتی از مشتری را ارسال، جمع‌آوری و اصلاح کند و آنها را به سمت بالا به OLT ارسال کند. نظافت، فرآیندی است که جریان داده را بهینه کرده و شبکه را مجددا سازماندهی می‌کند تا کارآمدتر ارائه شود. OLT از تخصیص پهنای باند پشتیبانی می‌کند که اجازه می‌دهد تا داده‌ها به صورت شناور به OLT تحویل داده شوند، که معمولاً به صورت ناگهانی از مشتری می‌رسد. ONU را می‌توان با روش‌ها و انواع کابل‌های مختلفی مانند سیم مسی جفت تابیده، کابل کواکسیال، فیبر نوری یا از طریق Wi-Fi متصل کرد.
دستگاه‌های کاربر نهایی ممکن است به عنوان پایانه شبکه نوری (ONT) نیز شناخته شوند. در واقع، ONT در اصل همان ONU است. ONT یک اصطلاح ITU-T است، در حالی که ONU یک اصطلاح IEEE است. متعلق به بدنه‌های استاندارد مختلف، هر دو به تجهیزات سمت کاربر در سیستم GEPON اشاره می‌کنند. اما در عمل با توجه به موقعیت مکانی ONT و ONU تفاوت کمی وجود دارد.
شبکه توزیع نوری (ODN)
ODN، بخشی جدایی ناپذیر از سیستم شبکه‌های غیرفعال نوری PON، رسانه انتقال نوری را برای اتصال فیزیکی ONU ها به OLT ها با 20 کیلومتر یا دورتر فراهم می‌کند. در داخل ODN، کابل‌های فیبر نوری، کانکتورهای فیبر نوری، تقسیم‌کننده‌های نوری غیرفعال و اجزای کمکی با یکدیگر همکاری می‌کنند. ODN به طور خاص دارای پنج بخش است که عبارتند از فیبر تغذیه کننده، نقطه توزیع نوری، فیبر توزیع، نقطه دسترسی نوری و فیبر قطره. فیبر فیدر از قاب توزیع نوری (ODF) در اتاق مخابرات دفتر مرکزی شروع می‌شود و برای پوشش مسافت‌های طولانی به نقطه توزیع نوری ختم می‌شود. فیبر توزیع از نقطه توزیع نوری به نقطه دسترسی نوری، فیبرهای نوری را برای مناطق کنار خود توزیع می‌کند. فیبر قطره، نقطه دسترسی نوری را به پایانه‌ها (ONT) متصل می‌کند و به افت فیبر نوری به خانه‌های کاربر می‌رسد. علاوه بر این، ODN مسیر بسیار ضروری برای انتقال داده‌های PON بوده و کیفیت آن به طور مستقیم بر عملکرد، قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری سیستم PON تأثیر می‌گذارد.
جمع بندی نهایی
OLT، ONU یا ONT و ODN اجزای اصلی در یک سیستم GEPON هستند که تا کنون به طور گسترده در برنامه‌های FTTH مورد استفاده قرار گرفته‌اند. زیرساخت کابل کشی کاهش یافته (بدون عناصر فعال) و انتقال رسانه انعطاف پذیر به شبکه‌های غیرفعال نوری کمک می‌کند که برای اینترنت خانگی، صدا و برنامه‌های ویدیویی ایده آل‌تر باشند. علاوه بر این، شبکه های غیرفعال نوری نیز می‌توانند در محوطه‌های دانشگاهی و محیط‌های تجاری به کار گرفته شوند و راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه ارائه کنند. همانطور که فناوری PON به پیشرفت خود ادامه داده است، برنامه‌های کاربردی بالقوه نیز گسترش یافته‌اند.
منبع: community.fs
