( PON (Passive Optical Network

شبکه‌های نوری فعال یا PON به عنوان یک فناوری نوین در حوزه ارتباطات نوری شناخته می‌شوند که برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا از طریق امواج نوری بین یک مرکز مرکزی و انتهای مشترکان به‌کار می‌روند. این تکنولوژی، با امکانات اقتصادی، کارایی بالا و کاهش هزینه‌ها، به عنوان یک راه‌ حل مناسب در ارتباط با توسعه خدمات اینترنت با سرعت بالا و سرویس‌های صوتی و تصویری، جلب توجه کاربران و ارائه‌دهندگان خدمات شده است.

PON ها شبکه های کوتاه برد فیبر نوری هستند که برای مصارف ارائه اینترنت، voIP و ارائه خدمات تلویزیونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین در مصارف اتصالات زیر ساخت در basestation های سلولی، در wifi hotspot و در DAS (سیستم آنتن های توزیع شده) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
PON یک شبکه فیبر نوری است. که به جای تجهیزات Active مثل repeaters و shaping circuits و amplifiers از تجهیزات Passive مانند splitter ها و combiner ها استفاده می‌کنند. محدوده پوشش یک شبکه PON حدود ۲۰ کیلومتر است در حالی‌که محدوده پوشش یک شبکه Active Optical Network یا AON حدود ۱۰۰ کیلومتر است.

نمونه های PON

نمونه هایی که در تمام مسیر سرویس دهنده تا سرویس گیرنده از فیبر نوری استفاده می‌کنند.

  • FTTH
  • FTTP
  • FTTB

مواردی که برای کاهش هزینه در تمام مسیر سرویس دهنده تا سرویس گیرنده از فیبر نوری استفاده نمی‌کنند.

  • FTTC
  • FTTN

پیکربندی PON

  • OLT
    PON به صورت یک شبکه point to multipoint است که در آن یک OLT یا Optical Line Terminal سرویس‌های مورد نظر را برای ۶ تا ۱۲۸ مشتری به ازای یک فیبر نوری می‌فرستد.
  • ONU
    Optical network unit) ONU) یک دستگاهی است که با یک ترمینال شبکه نوری به نام ONT ارتباط برقرار می‌کند که PON را به Wireless router ،Computer، تلفن و یا تلویزیون منتقل می‌کند.
  • ONT
    دستگاهی که ارتباط ONU را با Wireless router و Computer و غیره فراهم می‌کند.
  • Optical splitters
    در PON، اسپلیترهای فیبر نوری (Optical Splitters) دستگاه هایی هستند که یک تک سیگنال نوری را به چند قسمت برابر و با قدرت ضعیف‌تر تقسیم و بین کاربران توزیع می‌کنند.

در روش اصلی عملیات برای توزیع downstream در یک طول موج نوری از OLT به ONU یا ONT همه دریافت کنندگان داده های یکسانی را دریافت می‌کنند. و این وظیفه ONU است که داده های هدفمند هر کاربر را تشخیص دهد. برای توزیع upstream از ONU به OLT از تکنولوژی TDM یا Time Division Multiplex استفاده می‌شود. که در آن هر کاربر یک بازده مطمئنی بر روی طول موج‌های مختلف نور اختصاص داده است که در آن splitter ها به عنوان power combiner عمل می‌کنند.
مخابره ای upstream به صورت تصادفی بر اساس نیاز کاربران صورت می‌گیرد که بر حسب نیاز یک slot به کاربر اختصاص می‌دهد. به دلیل اینکه روش TDM شامل چند کاربر بر روی تک سیستم انتقال است نرخ داده upstream همیشه کندتر از downstream است.

مزایای PON 

  • کارایی بالا: با استفاده از تجهیزات فیبر نوری در مرکز شبکه و ترمینال‌های نوری در نقاط پایانی، PON قابلیت انتقال داده‌ها به چندین مشترک به صورت همزمان را فراهم می‌کند. این ویژگی منجر به افزایش کارایی و بهره‌وری شبکه می‌شود.
  • هزینه کمتر: استفاده از تجهیزات پس‌فرستنده نوری (OLT) و ترمینال‌های نوری (ONT) منجر به کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری می‌شود. این امر به کاهش هزینه‌های اجرایی و افزایش توسعه‌پذیری کمک می‌کند.
  • پهنای باند بالا: PON قادر به ارائه پهنای باند بالا برای انتقال داده‌ها است، که این امکان را فراهم می‌کند تا سرویس‌های پیشرفته مانند اینترنت با سرعت بالا و سرویس‌های تصویری با کیفیت بالا ارائه شوند.
  • صرفه‌جویی در انرژی: با استفاده از انتقال اطلاعات با انرژی کمتر به مشترکان، PON به صرفه‌جویی در انرژی و کاهش آلودگی زیست‌محیطی کمک می‌کند.

چالش‌ها

  1. توسعه‌پذیری

با افزایش نیاز به خدمات نوری، توسعه‌پذیری PON یک چالش مهم است. این تکنولوژی باید قابلیت افزایش ظرفیت را با حفظ کارایی ارتقاء دهد.

  1. تاخیر

تاخیر در انتقال داده‌ها ممکن است برای برخی از کاربردها حساس به موقعیت زمانی، چالش ایجاد کند.

  1. مدیریت منابع

مدیریت منابع در PON نیازمند استفاده بهینه از تجهیزات و پهنای باند است تا به یک اجرای مؤثر و کارآمد دست یابیم.

در نتیجه، با وجود چالش‌ها، شبکه‌های PON به عنوان یک فناوری موثر در حوزه ارتباطات نوری در حال شناخته‌شدن بیشتر و توسعه بیشتری یافته‌اند. تلاش‌های مستمر برای بهینه‌سازی و پیشرفت این تکنولوژی می‌تواند در جهت ارتقاء ارائه خدمات اینترنت و سایر خدمات نوری تاثیرگذار باشد.

gpon-چیست

GPON

در اواخر سال ۱۹۹۰ اتحادیه بین المللی مخابرات استاندارد APON را معرفی کرد که برای انتقال بسته‌های اطلاعاتی در مسافت طولانی از حالت ATM یا Asynchronous Transfer Mode استفاده می‌کرد.
بعد از آن استاندارد BPON معرفی شد که در DOWNSTREAM سرعت ۶۲۲mbits/s و در upstream سرعت ۱۵۵mbits/s را ارائه می‌داد.
استاندارد بعدی GPON یا Gigabit PON نام داشت که سرعت ۴۸۲Gbits/s در downstream و ۱.۲۴۴Gbits/s در upstream را ارائه می‌داد.
در حالی‌که هرONU، از تمام نرخ downstream ۲.۴۸۸ Gbits/s استفاده می‌کند،
GPON با استفاده از یک تقسیم زمان دسترسی چندگانه uses a time division multiple access یا TDMA، بازده زمانی خاص به هر کاربر اختصاص می‌دهد.
این تقسیم پهنای باند به طوری است که سهم هر کاربر کسری از ۱۰۰ Mbits/s می‌شود.
هر فیبر به ۳۲ تا ۶۴ کاربر سرویس ارائه می‌دهد که در برخی سیستم‌ها تاد ۱۲۸ کاربر افزایش می‌یابد.
GPON از یک روش کپسوله برای حمل پروتکل‌ها استفاده می‌کند که می‌تواند Ethernet ,IP,TCP ,UDP ,T1/E1 ,video ,VoIP یا پروتکل‌های دیگری که به عنوان انتقال داده نامیده می‌شوند را کپسوله نماید.آخرین نسخه از GPON یک نسخه ۱۰ گیگابیت به نام XGPON است در حالی‌که تقاضا برای ویدیو و خدمات تلویزیونی افزایش یافته نیاز به اداره کردن داده‌های عظیم ویدیو با کیفیت بالا افزایش یافته که XGPON از پس آن بر می‌آید.

۵/۵ - (۳ امتیاز)