آینده ی پیش روی نسل بعدی فناوریهای ارتباطی PON( پارت اول)

بهترین روش برای بهره‌مندی از حداکثر توان فناوری‌های نوظهوری همچون اینترنت اشیا (IoT)، استریم ویدیو با کیفیت بسیار بالای 4K و آخرین نسل از تجهیزات بی‌سیم، در اختیار داشتن یک زیرساخت شبکه مناسب است. چنین زیرساختی به تمامی کسب و کارها کمک می‌کند تا پویاتر و کارآمدتر باشند، زیرساختی که یک پهنای باند بالا برای شبکه‌های محلی (LAN) فراهم می‌کند.

فناوری شبکه نوری غیرفعال (PON) متشکل از شبکه‌های نوری غیرفعال اترنت (EPON) و شبکه‌های نوری غیرفعال گیگابیت (GPON) است. PON و EPON  برای فراهم‌سازی یک معماری شبکه پهن باند همچون معماری FTTx (fiber-to-the-X) توسعه پیدا کردند تا از فناوری‌های نوظهوری که این روزها در صدر اخبار قرار دارند پشتیبانی کنند (شکل 1 و2).

شکل1
شکل2

با استفاده از راهکارهای فنی توسعه یافته برای PONها، شبکه‌های محلی نوری غیرفعال (POLAN) گاهی اوقات می‌توانند مزایای بیشتری نسبت به شبکه‌های محلی سنتی برای ارائه پهنای باند بیشتر، به‌روزرسانی‌های مقرون به صرفه برای افزایش سرعت، توپولوژی شبکه انعطاف‌پذیر و سازگاری بیشتر با سیستم قدیمی‌ ارائه کند. در این مقاله قصد داریم نسل بعدی فناوری‌های PON را معرفی کنیم و در ادامه نحوه پیاده‌سازی POLAN و چشم‌انداز آینده این شبکه‌ها را بررسی کنیم (شکل 3 و 4). 

شکل3
شکل4

شبکه‌ای است که تنها از فیبرنوری و تجهيزات غیرفعال (passive) مثل اسپیلیتر و کامباینر (نسبت تقسیم 1:32 و بالاتر) به جای تجهيزات فعال (active) مثل آمپلی‌فایر، ریپیتر یا مدارهای تغییر شکل طول موج استفاده می‌کند. این نوع از شبکه از فناوری تقسیم طول موج چندگانه (WDM) برای افزایش پهنای باند به ازای هر فیبر و پشتیبانی از شبکه‌های یک نقطه – به – چند نقطه استفاده می‌کند. پیاده‌سازی FTTx مجهز به PON متداول‌ترین شیوه استفاده از این فناوری برای دسترسی به باند پهن تجاری و مسکونی است. طبق گزارشات تا اواخر سال 2018 بیش از 300 میلیون مشترک فیبر – تا – خانه (FTTH) در سراسر جهان وجود داشته است. خدمات چندگانه از قبیل تصویر، صدا و اینترنت (پهن باند و بی‌سیم) را می‌توان همزمان از طریق یک فیبر تک حالته ارائه کرد (شکل 5).

شکل5

مولفه‌های تشکیل دهنده معماری PON 

  •  ترمینال‌های خط نوری (OLT) دستگاه‌های سخت‌افزاری نقطه انتهایی در معماری PON هستند که در اتاق تجهيزات اصلی قرار می‌گیرند. ترمینال‌ها به عنوان جایگزینی برای سوئیچ‌های دسترسی لایه 2 چندگانه در اتاق‌های مخابراتی استفاده می‌شوند. 
  •  شبکه‌های توزیع نوری (ODN) امواج را برای کاربران شبکه توزیع می‌کنند. اسپلیترهای نوری غیر طول موجی نافعال را می‌توان به رک، دیوار، سقف یا کف متصل کرد. آنها معمولا در نسبت‌های تقسیم 1:16، 1:32 و حداکثر 1:128 بر مبنای فاصله لینک و کلاس قدرت عرضه می‌شوند. سیگنال‌های Upstream (U/S) و downstream (D/S) از طول موج‌های متفاوت در یک فیبر استفاده می‌کنند.
  •  ترمینال‌های شبکه نوری (ONT/ONU) دستگاه‌های پایانی فعال با یک سوئیچ کوچک در اکسس پوینت (مثل مکان‌های کاری، اتاق‌های هتل و غیره) هستند. آن‌ها خدماتی مثل Ethernet، Power over Ethernet، Plain Old Telephone Service،Voice over Internet Protocol، RF video ، Internet Protocol TV و ویدیوکنفرانس را به کاربر نهایی ارائه می‌کنند.

استانداردهای POLAN: GPON و EPON

شبکه‌های محلی نوری غیرفعال (POLAN) از استانداردهای PON و برای رفع نیازهای شبکه محلی داخلی استفاده می‌کنند. بنابراین هیچگونه استاندارد اختصاصی برای پیاده‌سازی POLAN وجود ندارد، در مقابل، استانداردهای (FSAN)، (ITU-T) و (DOCSIS) به عنوان راهنمای سیستم، ANSI/TIA-568 و BICSI TDMM 13 به عنوان راهنمای تجهيزات و کابل‌کشی و (APOLAN) به عنوان توصیف‌کننده فناوری POLAN و راهنمایی برای پیاده‌سازی آن در دسترس قرار دارند. اولین معماری PON در ابتدا توسط کارگروه FSAN توسعه پیدا کرد که توسط ارائه‌دهندگان عمده خدمات مخابراتی و فروشندگان سیستم طراحی شده بود. بعد از آن ITU-T کار را ادامه داد و نسل جدیدتری از PON را ارائه کرد (شکل 6).

شکل 6

از آن‌جایی که هزینه‌های شبکه توزیع نوری می‌تواند تا 70 درصد کل هزینه‌های راه‌اندازی شبکه را شامل شود، مهم است که استاندارد شبکه نوری غیرفعال با backward و forward سازگار باشد.
برای پشتیبانی از نرخ‌های انتقال داده بالا و سرویس‌های جديد می‌توان GPON، XG-PON1، XGS-PON و NG-PON2 را روی یک ODN یکسان به کار گرفت. این امکان وجود دارد تا نسل‌های مختلفی از ONTها و OLTها را روی یک فیبر یکسان در کنار هم قرار داد، زیرا هیچگونه تداخل طول موج وجود ندارد. همچنین یک محدوده طول موج اختصاصی رزرو شده برای ویدیو RF وجود دارد که می‌توان آن‌را بدون اختلال در سرویس درون باند اجرا کرد (شکل 7). 

شکل7

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای اجباری مشخص شده اند *
شما می توانید از این تگ های HTML و ویژگی ها استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>