تصنيف تقنية FTTx

هناك طريقتان رئيسيتان لتوصيل ONU  بالألياف الضوئية. أحدهما عبارة عن طوبولوجيا من نقطة إلى نقطة، والتي تستخدم أليافًا واحدة من المكتب المركزي لكل مستخدم. والآخر عبارة عن شبكة بصرية سلبية تستخدم طوبولوجيا من نقطة إلى عدة نقاط.  بالنسبة لنظام FTTx غير محمي مع عدد N من المستخدمين النهائيين على مسافة M km، إذا تم اعتماد حل من نقطة إلى نقطة، يلزم وجود أجهزة إرسال واستقبال بصرية 2N وألياف NM km. ومع ذلك، إذا تم اعتماد حل من نقطة إلى عدة نقاط، فستكون هناك حاجة إلى أجهزة إرسال واستقبال ضوئية N + 1 وواحد أو أكثر من المقسمات الضوئية (اعتمادًا على حجم N) وحوالي M km من الألياف الضوئية. في هذه المرحلة، يؤدي استخدام حلول نقطة إلى عدة نقاط إلى تقليل عدد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية واستخدام الألياف بشكل كبير، ويقلل من مساحة الحامل التي يتطلبها المكتب المركزي، مما يتميز بمزايا واضحة من حيث التكلفة.

 

تصنيف FTTx تكنولوجيا ​

 

1. حل FTTx من نقطة إلى نقطة

 

يتميز اتصال الألياف المباشر من نقطة إلى نقطة بمزايا الإدارة السهلة، وعدم وجود تقنية مزامنة الوصلة الصاعدة المعقدة والتعرف التلقائي على المحطة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام عرض النطاق الترددي المنبع بالكامل بواسطة محطة، وهو أمر يفضي جدًا إلى توسيع عرض النطاق الترددي. لكن هذه المزايا لا تعوض عيوبه من حيث تكاليف الجهاز والألياف.

 

يعد Ethernet + Media Converter نظامًا انتقاليًا من نقطة إلى نقطة FTTH. يستخدم هذا المخطط Media Converter (MC) لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية للإرسال لمسافات طويلة. MC عبارة عن محول كهروضوئي / كهروضوئي بسيط، ولا يقوم بمعالجة حزمة الإشارة، وبالتالي فإن التكلفة منخفضة. تتمثل ميزة هذا الحل في أنك تحتاج فقط إلى إضافة MC إلى معدات Ethernet الكهربائية الموجودة. ليست هناك حاجة لاستبدال بطاقة الشبكة التي تدعم نقل الألياف، وتحتاج فقط إلى إضافة MC، حتى يتمكن المستخدمون من تقليل تكلفة الترقيات ، وهو  حل الشبكة أثناء انتقال نظام FTTH من نقطة إلى نقطة. ونظرًا لأن بنيتها التقنية بسيطة للغاية ورخيصة الثمن ومتكاملة بشكل مباشر مع شبكة Ethernet، فقد أصبحت ذات يوم التيار الرئيسي لشبكة FTTH اليابانية.

 

2. حل FTTx من نقطة إلى عدة نقاط

 

في شبكة الوصول الضوئية، إذا كانت شبكة التوزيع الضوئية (ODN) تتكون بالكامل من أجهزة سلبية ولا تتضمن أي عقد نشطة، فإن شبكة الوصول الضوئية هذه هي PON. تهدف بنية PON بشكل أساسي إلى نقل الإشارة الضوئية من المعدات الطرفية لخط الألياف الضوئية OLT من خلال ألياف واحدة من خلال جهاز sتقسيم الجهاز السلبي (الفاصل البصري) لبث الإشارة الضوئية إلى s المعدات الطرفية لكل مستخدم ONU / T. وهذا يقلل بشكل كبير من تكلفة غرفة معدات الشبكة وصيانة المعدات، ويوفر الكثير من موارد الألياف الضوئية وتكاليف البناء الأخرى، لذلك أصبح PON أحدث تقنيات FTTH الساخنة.

 

3. تكنولوجيا شبكة الوصول PON

 

وباعتبارها تقنية شبكة وصول، يتم وضع PON في 'الميل الأخير' الذي يقال غالبًا،  وهو الحل بين مقدمي الخدمات ومكاتب الاتصالات والمستخدمين التجاريين أو المنزليين.

 

مع المزيد والمزيد من تطبيقات النطاق العريض، وخاصة ظهور الفيديو والتطبيقات الشاملة، أصبح طلب الناس على النطاق الترددي أقوى. وفي أمريكا الشمالية، ستصل متطلبات النطاق الترددي لكل مستخدم إلى 20-50 ميجا بايت / ثانية خلال 5 سنوات، و70 ميجا بايت / ثانية خلال 10 سنوات. في ظل متطلبات النطاق الترددي العالي هذه، لن تكون التقنيات التقليدية مؤهلة، لكن تقنية PON يمكنها إظهار مواهبها.

 

في عام 1987، اقترح الباحثون في شركة الاتصالات البريطانية لأول مرة مفهوم PON. أعرض ما يلي بشكل منفصل.

 

تم اقتراح APON في عام 1995، وفي ذلك الوقت، كان من المتوقع أن تحتل أجهزة الصراف الآلي الموقع الرئيسي في شبكة المنطقة المحلية (LAN)، وشبكة المناطق الحضرية (MAN) والشبكة الأساسية. كما قامت كبرى الشركات المصنعة لمعدات الاتصالات بتطوير منتجات APON. نظرًا لأن APON يمكنها فقط توفير خدمات الصراف الآلي للمستخدمين، فقد قامت FSAN بتحديث صفحة الويب في نهاية عام 2001 لإعادة تسمية APON باسم BPON، أو 'Broadband PON'. لقد تطور معيار APON إلى معيار BPON الذي يمكنه توفير خدمات النطاق العريض الأخرى (مثل الوصول إلى Ethernet وبث الفيديو والخطوط المخصصة عالية السرعة وما إلى ذلك).

 

في مجال شبكات المناطق المحلية، تطور التطور السريع لتكنولوجيا إيثرنت إلى معيار مقبول على نطاق واسع. يوجد أكثر من 4 ملايين منفذ إيثرنت في جميع أنحاء العالم، و95% من الشبكات المحلية تستخدم تقنية إيثرنت. لقد تطورت تقنية إيثرنت  بسرعة، حيث تتراوح معدلات الإرسال من 10 ميجابت/ثانية، أو 100 ميجابت/ثانية إلى 1000 ميجابت/ثانية، أو 10 جيجابت/ثانية أو حتى 40 جيجابت/ثانية، وقد زاد معدل نقلها بأوامر من حيث الحجم؛ تطورت بيئة التطبيقات أيضًا من LAN إلى MAN والشبكات الأساسية.

 

تم اقتراح EPON من قبل مجموعة أبحاث EFM (Ethernet in the First Mile) التي أنشأها فريق عمل IEEE 802.3 في نوفمبر 2000. EPON عبارة عن مزيج من العديد من أفضل التقنيات وهياكل الشبكات. يستخدم EPON شبكة إيثرنت كحامل ويعتمد بنية من نقطة إلى عدة نقاط وطريقة نقل ألياف بصرية سلبية. يوفر EPON أيضًا وظائف معينة لصيانة التشغيل وإدارته (OAM).

 

تتمتع تقنية EPON  بتوافق جيد مع المعدات الموجودة. ويمكن لـ EPON أيضًا تحقيق ترقية سلسة لعرض النطاق الترددي إلى 10 جيجابت / ثانية. تتيح تقنية جودة الخدمة (QoS) المطورة حديثًا لشبكة Ethernet دعم خدمات الصوت والبيانات والصورة. تتضمن هذه التقنيات دعم الإرسال المزدوج الكامل والأولوية (p802.1p) والشبكة المحلية الافتراضية (VLAN). بالإضافة إلى ذلك، فإن كفاءة النقل أقل من كفاءة GPON.

 

وفي عام 2001، أطلقت مجموعة FSAN عملاً قياسيًا آخر يهدف إلى تنظيم شبكات PON بمعدلات تشغيل أعلى من 1 جيجابت / ثانية. يسمى هذا العمل جيجابت بون  (GPON). بالإضافة إلى دعم المعدلات الأعلى، يدعم GPON أيضًا خدمات متعددة بكفاءة عالية، مما يوفر وظائف OAM & P الغنية وقابلية التوسع الجيدة. اقترح ممثلو المشغلين في معظم البلدان المتقدمة مجموعة من وثائق 'متطلبات خدمة جيجابت' (GSR) باعتبارها أحد المعايير المقدمة إلى قطاع تقييس الاتصالات. وهذا بدوره يصبح الأساس لاقتراح حلول GPON وتطويرها. وهذا يوضح أن GPON هو حل تم تصميمه وفقًا للاحتياجات الدقيقة للمستهلكين ويديره المشغلون، ويستحق ثقة مستخدمي المنتج.