بدأت شركات الاتصالات السلكية واللاسلكية في جميع أنحاء العالم في أخذ الألياف إلى المنزل (FTTH) على محمل الجد ، مما يمكّن التقنيات من التطور بسرعة. الشبكات الضوئية النشطة (AON) والشبكات الضوئية المنفعلة (PON) هما النظامان الرئيسيان اللذان يجعلان اتصالات النطاق العريض FTTH ممكنة. PON التي يمكن أن توفر حلولًا فعالة من حيث التكلفة هي أكثر انتشارًا في غالبية عمليات نشر FTTH. سيتم تقديم ABC of PON في هذه المقالة ، والتي تتضمن بشكل أساسي المكونات الأساسية والتكنولوجيا ذات الصلة بما في ذلكOLT و ONT و ONU و ODN.
شرح PON: التعريف والمعايير والمزايا
تشير الشبكة الضوئية المنفعلة إلى شبكة ألياف بصرية تستخدم طوبولوجيا من نقطة إلى عدة نقاط ومقسمات بصرية لتوصيل البيانات من نقطة إرسال واحدة إلى نقاط نهاية متعددة للمستخدم. على عكس AON ، يتم توصيل العديد من العملاء بجهاز إرسال واستقبال واحد عن طريق شجرة متفرعة من الألياف ووحدات التقسيم / المجمع السلبي ، والتي تعمل بالكامل في المجال البصري وبدون طاقة في بنية PON. يوجد معياران رئيسيان حاليان لـ PON: شبكة جيجابت بصرية سلبية (GPON) وشبكة إيثرنت الضوئية السلبية (EPON). هياكل الطوبولوجيا الخاصة بهم هي نفسها في الأساس. كخيار أول في العديد من سيناريوهات نشر FTTH ، يتمتع حل PON بالعديد من المزايا البارزة:
استهلاك أقل للطاقة
المساحة المطلوبة أقل
عرض النطاق الترددي العالي
أمان عالي المستوى
أسهل في التثبيت والتوسيع
انخفاض تكاليف التشغيل والإدارة
هيكل ومكونات PON
في نظام شبكة جيجابت إيثرنت الضوئية السلبية (GEPON) ، توجد محطة طرفية للخط البصري (OLT) في المكتب المركزي لمزود الخدمة وعدد من وحدات الشبكة الضوئية (ONUs) أو محطات الشبكة الضوئية (ONTs) بالقرب من المستخدمين النهائيين ، وكذلك كمقسم بصري (SPL). بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم شبكة التوزيع البصري (ODN) أيضًا أثناء النقل بين OLT و ONU / ONT.
طرف الخط البصري (OLT)
OLT هي نقطة البداية للشبكة الضوئية السلبية ، والتي يتم توصيلها بمحول أساسي عبر كبلات Ethernet. تتمثل الوظيفة الأساسية لـ OLT في تحويل الإشارات وإطارها وإرسالها لشبكة PON وتنسيق تعدد إرسال محطات الشبكة الضوئية للإرسال الأولي المشترك. بشكل عام ، تحتوي معدات OLT على حامل ، CSM (وحدة التحكم والتبديل) ، ELM (EPON Link Module ، PON card) ، حماية التكرار -48 V DC أو وحدة إمداد طاقة بتيار متردد 110 / 220V ، ومراوح . في هذه الأجزاء ، تدعم بطاقة PON ومصدر الطاقة التبديل السريع بينما يتم بناء وحدة أخرى بالداخل. لدى OLT اتجاهان عائمان: المنبع (الحصول على توزيع أنواع مختلفة من البيانات وحركة المرور الصوتية من المستخدمين) والنهاية (الحصول على البيانات والصوت وحركة مرور الفيديو من شبكة المترو أو من شبكة طويلة المدى وإرسالها إلى جميع وحدات ONT على ODN.) المسافة القصوى المدعومة للإرسال عبر ODN هي 20 كم.
وحدة الشبكة الضوئية (ONU) / طرف الشبكة الضوئية (ONT)
يقوم ONU بتحويل الإشارات الضوئية المرسلة عبر الألياف إلى إشارات كهربائية. ثم يتم إرسال هذه الإشارات الكهربائية إلى المشتركين الفرديين. بشكل عام ، هناك مسافة أو شبكة وصول أخرى بين مباني ONU ومباني المستخدم النهائي. علاوة على ذلك ، يمكن لـ ONU إرسال أنواع مختلفة من البيانات الواردة من العميل وتجميعها وتجهيزها وإرسالها إلى OLT. الاستمالة هي العملية التي تعمل على تحسين تدفق البيانات وإعادة تنظيمه بحيث يتم تسليمه بشكل أكثر كفاءة. يدعم OLT تخصيص عرض النطاق الترددي الذي يسمح بالتسليم السلس لتعويم البيانات إلى OLT ، والذي يصل عادةً في دفعات من العميل. يمكن توصيل ONU بطرق وأنواع مختلفة من الكابلات ، مثل الأسلاك النحاسية المزدوجة المجدولة أو الكبل المحوري أو الألياف الضوئية أو عبر شبكة Wi-Fi.
يمكن أيضًا الإشارة إلى أجهزة المستخدم النهائي على أنها محطة الشبكة الضوئية (ONT). في الواقع ، ONT هو نفسه ONU في جوهره. ONT هو مصطلح ITU-T ، بينما ONU هو مصطلح IEEE. ينتمي كلاهما إلى هيئات قياسية مختلفة ، كلاهما يشير إلى معدات جانب المستخدم في نظام GEPON. ولكن في الممارسة العملية ، هناك اختلاف بسيط بين ONT و ONU وفقًا لموقعهم.
شبكة التوزيع البصري (ODN)
يوفر ODN ، وهو جزء لا يتجزأ من نظام PON ، وسيط الإرسال البصري للتوصيل المادي لوحدات ONU إلى OLTs مع 20 كم أو أبعد من ذلك. داخل ODN ، تتعاون كبلات الألياف الضوئية وموصلات الألياف الضوئية والمقسمات الضوئية السلبية والمكونات المساعدة مع بعضها البعض. يحتوي ODN على وجه التحديد على خمسة أجزاء هي ألياف التغذية ونقطة التوزيع البصري وألياف التوزيع ونقطة الوصول البصرية والألياف المسقطة. تبدأ الألياف المغذية من إطار التوزيع البصري (ODF) في غرفة اتصالات المكتب المركزي وتنتهي عند نقطة التوزيع البصري للتغطية لمسافات طويلة. تقوم ألياف التوزيع من نقطة التوزيع الضوئية إلى نقطة الوصول البصرية بتوزيع الألياف الضوئية للمناطق المجاورة لها. تعمل الألياف الضوئية على توصيل نقطة الوصول الضوئية بالمطاريف (ONTs) ، مما يحقق سقوط الألياف الضوئية في منازل المستخدمين. بالإضافة إلى ذلك ، يعد ODN هو المسار الأساسي لنقل بيانات PON وتؤثر جودته بشكل مباشر على أداء نظام PON وموثوقيته وقابليته للتوسع.
خاتمة
OLT و ONU و ONT و ODN هي المكونات الرئيسية في نظام GEPON ، والتي تم استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات FTTH إلى حد بعيد. تساهم البنية التحتية المنخفضة للكابلات (بدون عناصر نشطة) ونقل الوسائط المرن في زيادة الشبكات الضوئية المنفعلة بشكل مثالي لتطبيقات الإنترنت المنزلية والصوت والفيديو. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تطبيق الشبكات الضوئية المنفعلة في حرم الجامعات وبيئات العمل ، مما يوفر حلولًا فعالة من حيث التكلفة. مع استمرار تحسين تقنية PON ، توسعت التطبيقات المحتملة أيضًا.
