تکنولوژی GPON

(GPON – (Gigabit Passive Optical Network به مانند EPON از شعب تکنولوژی PON می باشد. این تکنولوژی جهت استفاده مشترکین از بستر فیبر نوری و استفاده از مزایای آن طراحی شده است. یک مکانیزم دسترسی Point-to-Multi point بوده و مشخصه اصلی آن استفاده از تقسیم کننده های Passive در شبکه های توزیعی فیبر نوری می باشد. بدین معنا که تنها یک فیبر از مراکز ارائه دهنده، دریافت و به چندین مصرف کننده شامل منازل و مشاغل کوچک ارائه خواهد شد. درباره GPON و مزایای آن در ادامه بیشتر توضیح خواهیم داد.

سرعت اشتراک گذاری GPON در ظرفیت  Downstream(انتقال داده از سرویس دهنده به سرویس گیرنده-دانلود) ، 2.488 GB/PS و در ظرفیت Upstream (انتقال داده از سرویس گیرنده به سرویس دهنده-آپلود)، 1.244 GB/PS می باشد. در اغلب موارد سیگنال های Downstream به تمام نقاط اشتراک گذاری شده Broadcast می شود اما جهت حفظ داده های خصوصی هر کاربر از استراق سمع سایر کاربران، داده ها در این تکنولوژی

رمزنگاری می شوند. گرچه فنآوری های دیگری نیز قادر هستند زمینه FTTH (فیبر تا منازل) را فراهم کنند اما بطور کلی تکنولوژی GPON قوی ترین کاندیدا برای استفاده گسترده می باشد.
‏Passive Optical Network (PON) در واقع شکلی از شبکه های فیبر نوری است که میزان فیبر نوری و سایر تجهیزات مربوط به آن و تعداد دفاتر در ارتباط با End-Userها را نسبت به معماری Peer-to-Peer کاهش می دهد. PON یک شاخه یا یک نوع معماری شبکه های نوری که شاخه ای از مخابرات نوری را ایجاد کرده است. مجددا در ادامه بحث مجبور می شویم کمی هم در رابطه با نقطه مقابل این بحث یعنی AON مخفف Active Optical Network که به معنای شبکه نوری فعال هم کمی بحث کنیم تا برای شما معلوم شد چرا اصلا این دسته بندی فعال و غیر فعال برای شبکه های نوری مطرح شده و علت چیست و به چه بر می گردد.

از بعد معماری تصویر معماری هر دو نوع شبکه PON و البته AON در بالا آمده و می توانیم با توجه به این تصاویر بحث را جلو ببریم. در هر دو تصویر و معماری یعنی هم PON و هم AON مدلی که استفاده شده و در دو تصویر بالا واضح است از نوع POINT-TO-MULTIPOINT است. در ادامه نقش فنآوری و تکنیک و این نوع طراحی را هم در شبکه های فیبر نوری باز می کنیم.
شبکه نوری غیرفعال (PON) از نوع نقطه به چند نقطه یا اصطلاحا Point-to-Multipoint است. این دسته بندی بر اساس نوع و نحوه ارتباط مبداء و مقصد اطلاعات است که انواع دیگری نظیر نقطه به نقطه POINT-TO-POINT چند نقطه به چند نقطه MULTIPONIT-TO-MULTIPOINT هم است.

در ادامه ارتباط بین FTTH فیبر برای خانه یا به سمت خانه را هم با GPON مطرح می کنیم در چند سال آینده در ایران فیبر به درب منازل همه خانه ها خواهد رسید این طرح ملی از سالها پیش کلید خورده است و مراحل نهایی کار نزدیک شده است. اینجاست که اهمیت کلیدی و راهبردی GPON و FTTH معلوم و مشخص می گردد.
PON یک نوع معماری در شبکه های نوری است که کابل فیبر نوری یا سیگنال نوری را به درب منازل می آورد. FTTH و این کار را هم با استفاده از مدل POINT-TO-MULTIPOINT انجام می دهد. در این روش اطلاعات رمزگذاری شده اند و از این راه امنیت آنها در ارسال از POINT به MULTIPOINT تامین می شود.

در این متد یا تکنیک یا معماری از تقسیم کننده ها یا Splitterهای Passive یا اصطلاحا (Unpowered) استفاده می شود. حالا برای شما معلوم شد ریشه Passive و Active از کجا آب می خورد. چون قطعا برای ارتباط Point با Multipoint به وسیله ای یا قطعه ای بنام Splitter احتیاج داریم و نوع این Splitter است که باعث ایجاد نام PON یا AON می شود یعنی اگر Splitter ای که در این گلوگاه استفاده می کنیم از نوع Unpowered باشد پس معماری ما PON است و اگر از نوع Powered باشد معماری شبکه ما از نوع AON است.
مزیت روش یا معماری PON این است که هزینه های تجهیزات را در مقایسه با معماری Point-to-Point بشدت کاهش می دهد چون همانطوریکه گفتیم خود معماری PON بر اساس معماری و روش Point-to-Multipoint عمل می کند.

استاندارد GPON از استاندارد PON تا حد زیادی متفاوت است در حالت GPON پهنای بسیار بالاتر در حد GIG که در خود اسم این معماری است و به پهنای باند بالا در این روش برمی گردد و از طرفی میزان موثر بودن این روش بمراتب افزایش یافته است که این کارها هم در اصل با استفاده ازPacket بسته های اطلاعاتی با طول متغیر به نسبت بزرگتر صورت می گیرد.

PON:

(PON – (Passive Optical Network یک فنآوری مخابراتی بر پایه فیبر نوری است که فیبر را به مصرف کننده های نهایی می رساند. فیبر نوری در حالت کلاسیک ارتباط بین دو نقطه را فراهم می سازد و اصطلاحا نقطه به نقطه Point-To-Point می باشد. در این حالت از دو Core فیبر نوری برای یک ارتباط بهره گرفته شده که یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت اطلاعات می باشد. در تکنولوزی PON ارتباط از نوع یک نقطه به چند نقطه PTMP می باشد. در این تکنولوژی از Passive Splitter فیبر نوری بهره گیری شده تا بتوان از بک Core فیبر نوری تعداد زیادی مصرف کننده نهایی را پوشش داد.

تجهیزات مورد استفاده در تکنولوژی PON

OLT:

دستگاه مرکزی (OLT – (Optical Line Terminal نام دارد. این دستگاه در اتاق سرور قرار گرفته و مانند Hub ارتباط بین مودم های ONT و سایر تجهیزات را برقرار می سازد.

ONT:

مودم (ONT – (Optical Network Terminal یا (ONU – (Optical Network Unit دستگاهی است که در کنار مصرف کننده نهایی قرار می گیرد. مودم های ONT دارای خروجی های مختلفی می توانند باشند که بر حسب نوع مودم انتخابی می توانند یک یا همه موارد را شامل شوند. خروجی های ONT می تواند شامل پورت شبکه، پورت تلفن و Wireless باشد. انواع سرویس های تحت شبکه و جریان ضعیف را می توان با کمک این مودم در اختیار کاربر نهایی قرار داد.

Splitter PON:

همانطور که در مبحث PON توضیح داده شد در فنآوری GPON از یک فیبر برای تعداد زیادی کاربر می توان انشعاب گرفت. این عمل در Splitter اتفاق می افتد. Splitter دارای تعداد پورت متفاوت بوده و از ۲ الی ۱۲۸ خروجی می تواند داشته باشد. برای گرفتن انشعاب یک Core به ورودی Splitter فیوژن شده و در طرف دیگر بر حسب تعداد پورت Splitter فیبر نوری فیوژن می گردد. فیبرهای طرف خروجی تا محل کاربر کشیده می شود.

Drop Cable:

از خروجی Splitter یک کابل فیبر نوری ۲ Core تا محل مشترک کشیده می شود. برای ارتباط GPON یک Core کافی می باشد و یک Core برای استفاده آتی یا استفاده در صورت خرابی می باشد. این فیبر به Drop Cable معروف است.

پریز فیبر نوری:

Drop Cable تا محل مشتری کشیده شده است. در داخل پریز فیبر نوری Pigtail قرار دارد که یک سر آن قابل اتصال به پچ Coreد فیبر نوری و به سر دیگر آن Drop Cable فیوژن می شود.

FAT:

Splitterها برای محافظت و مدیریت آسان در جعبه ای قرار داده می شوند که به (FAT – (Fiber Access Terminal موسوم است.

مزایای :GPON

درباره GPON و مزایای این تکنولوژی مقایسه با سیستم کابل مسی انجام می پذیرد. در این مقایسه می توان به موارد زیر اشاره کرد.

1. مسافت: در سیستم کابلی شما دارای محدودیت بعد مسافت هستید. کابل شبکه تا ۱۰۰ متر و انواع دیگر کابل نیز دارای محدودیت هستند. فیبر نوری مسافت های بسیار بالاتری را پوشش می دهد.
2. وزن: فیبر نوری در مقایسه با کابل مسی دارای وزن بسیار کمتری است. این مسئله زمانی که شما در داخل ساختمان مشغول به کار هستید عامل مهمی محسوب می شود.
3. نگهداری: در شبکه کابلی در نقاط Access شما نیاز به Rack و Switch و ادوات دیگری دارید که نیاز به مراقبت دارند. بستر GPON کاملا Passive بوده و نیاز به نگهداری ندارد.
4. انرژی: رک های Access نیاز به برق دارند. برای این مورد هم مصرف انرژی و هزینه های آن را دارید و هم تامین آن که گاها ممکن است برق کشی به برخی نقاط آسان نباشد. Splitterهای GPON کاملا Passive بوده و نیاز به تامین انرژی ندارد.
5. خنک سازی: تجهیزات رک های Access دارای دمای کاری معین بوده و نیاز به خنک بودن محیط دارند. این امر در نقاطی که دارای گرما هستند کولر و تجهیزات برودتی را می طلبد که خود نیاز به فضا، انرژی و هزینه های مربوطه دارد. با توجه به Passive بودن بستر GPON این موارد مورد نیاز نمی باشد.

مقایسه GPON و شبکه کابلی مسی:

درباره GPON می توان گفت این سرویس مانند بستر کابل مسی جهت استفاده مشترکین و کاربران از سرویس های شبکه می باشد. این که از کدام مورد استفاده کنیم کاملا بستگی به سناریوی شبکه دارد. در مواردی شبکه مسی می بایست مورد استفاده قرار گرفته و در مواردی GPON توجیه اقتصادی و عملیاتی دارد. بنابراین ابتدا باید نیاز های کاربر و حجم پروژه مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت در مورد آن تصمیم گیری انجام پذیرد و پیشاپیش نمی توان گفت حتما این سرویس به دیگری برتری دارد.