شبکه نوری غیرفعال PON چیست؟

شبکه نوری غیرفعال PON چیست؟ شبکه‌ نوری غیرفعال یا Passive Optical Network (PON)، مانند شبکه‌های نوری فعال، از کابل‌های فیبر نوری برای ارائه اتصال اترنت از منبع داده اصلی به نقاط پایانی استفاده می‌کنند.

در حالی که تفاوت‌های ظریف زیادی وجود دارد، تمایز واضح بین شبکه‌های نوری فعال و توپولوژی PON، استفاده PON از تکنیکی است که یک سیگنال واحد را به چندین شاخه از طریق دستگاه‌های بدون نیرو به نام تقسیم‌کننده پرتو نوری توزیع می‌کند.

شبکه نوری غیرفعال (PON) چیست؟

یک شبکه نوری غیرفعال یا PON از فناوری فیبر نوری برای تحویل داده ها از یک منبع واحد به چندین نقطه پایانی استفاده می کند. “غیرفعال” به استفاده از کابل های فیبر نوری متصل به یک تقسیم کننده بدون برق اشاره دارد که به نوبه خود داده ها را از یک شبکه ارائه دهنده خدمات به مشتریان متعدد منتقل می کند. از نظر فنی، فقط اسپلیتر غیرفعال است، زیرا شبکه همچنان برای کارکردن به نیروی الکتریکی در منبع و انتهای گیرنده نیاز دارد.

شبکه های نوری غیرفعال و فعال (AON) وجود دارد. تفاوت های اصلی تعداد فیبرهای مورد نیاز برای هر کاربر و جزء تقسیم کننده مورد استفاده در معماری PON است. AON ها از یک روتر برقی (یا “فعال”) یا سوئیچ جمع شده برای توزیع داده ها از ارائه دهنده خدمات به مشتریان استفاده می کنند و هر سرویس کاربر به یک فیبر اختصاصی و پورت روتر/سوئیچ نیاز دارد. در مقابل، PON ها از یک پورت روتر/سوئیچ و یک فیبر واحد بین روتر/سوئیچ و تقسیم کننده غیرفعال برای سرویس دهی به چندین مشترک استفاده می کنند و ظرفیت طول موج را به اشتراک می گذارند.

بنابراین یک PON از پورت های روتر و اتصالات فیبر کمتری نسبت به AON برای سرویس دهی به مشترکین استفاده می کند. معماری PON نقاط خرابی احتمالی را به حداقل می رساند و برای ارائه دهندگان خدماتی که نیاز به ارائه اتصال سریع و مطمئن به خانه ها، بیمارستان ها، هتل ها، استراحتگاه ها، دانشگاه ها و سایر مکان های مشترک دارند، ایده آل است.

PON چگونه کار می کند؟

دو استاندارد اصلی برای معماری PON وجود دارد: Gigabit PON (GPON) و Ethernet PON (EPON). هر دو دارای مشخصاتی برای سرعت انتقال داده از 1 گیگابیت بر ثانیه تا 10 گیگابیت بر ثانیه هستند. از آنجایی که ارتباطات از یک منبع (ارائه دهنده خدمات) به چندین مشترک جریان دارد، معماری PON از پیوندهای نقطه به چند نقطه استفاده می کند. با استفاده از یک اسپلیتر، یک رشته فیبر نوری منفرد از یک پایانه خط نوری (OLT) را می توان در بسیاری از شاخه ها برای ارائه خدمات به 128 مکان منحصر به فرد تکرار کرد.

برای راه اندازی یک معماری PON، ارائه دهنده خدمات با ساخت یک شبکه فیبر نوری شروع می کند. انتهای دسترسی این شبکه فیبر مستقیماً به مشتریان متصل می شود، در حالی که انتهای دیگر با استفاده از یک OLT واقع در دفتر مرکزی ارائه دهنده خدمات یا نقطه حضور (POP) به یک روتر/سوئیچ متصل می شود. OLT ترافیک اترنت را به ترافیک PON تبدیل می کند.

به خاطر داشته باشید که شبکه های نوری داده ها را با استفاده از پرتوهای نوری که از طریق کابل های فیبر نوری منتقل می شوند، انتقال می دهند. پس از اینکه داده/نور در کابل از OLT خارج شد، به یک تقسیم‌کننده پرتو نزدیک‌تر به مشترکین می‌رود. با استفاده از فناوری غیرفعال، اسپلیتر طول موج های نور را تکرار می کند و آنها را به یک واحد شبکه نوری (ONU) یا یک پایانه شبکه نوری (ONT) نزدیکتر به منطقه خدمات کاربر هدایت می کند. برای انجام این کار بدون برق، اسپلیتر PON از آینه و شیشه برای شکستن نور به جایی که باید برود استفاده می کند.

ONU/ONT طول موج های فیبر نوری را به یکی از چندین مکان نزدیک مشترکین هدایت می کند:

فیبر به خانه (FTTH)
فیبر به ساختمان (FTTB)
فیبر تا مرز (FTTC)
فیبر به محله (FTTN)

مزایا و محدودیت های PON چیست؟

مزایای PON شامل موارد زیر است:

• استقرار آنها در مقایسه با اکثر فناوری‌های جایگزین باند پهن ارزان‌تر است.
• آنها برای کار کردن نیازی به دستگاه های میانی با انرژی الکتریکی ندارند.
• آنها از فیبر نوری موجود استفاده می کنند
• مسیرهای ارتقاء آنها فراوان است و نرخ توان با فناوری های جایگزین مطابقت دارد.
• آنها یک فناوری پهنای باند امن در نظر گرفته می شوند.
• آنها را می توان در مسافت های نسبتاً طولانی، مانند 20 کیلومتر، در یک حلقه اداری مرکزی حمل کرد.

اشکالات احتمالی شبکه های نوری غیرفعال شامل موارد زیر است:

• آنها به استقرار فیبر گسترده نیاز دارند.
• شبکه‌های بزرگ‌تر می‌توانند به دلیل مقدار سربار ترافیک مدیریتی که از دفتر مرکزی به ONU مشتری منفرد منتقل می‌شود، کارآمدتر شوند.
• برخلاف فن‌آوری‌های شبکه فعال، PON‌ها باید به محدودیت‌های فاصله حمل و نقل سخت پایبند باشند.
• پهنای باند یک عامل حیاتی در طراحی و نگهداری شبکه LAN است. تفاوت بین پهنای باند و توان عملیاتی و همچنین نحوه محاسبه پهنای باند مورد نیاز شبکه را برای ایجاد یک شبکه با عملکرد مناسب بیاموزید.

یک شبکه نوری غیرفعال چه مشکلاتی را حل می کند؟

از آنجایی که یک سرویس PON می‌تواند چندین مشتری را از یک پورت روتر/سوئیچ پشتیبانی کند و از تقسیم‌کننده‌های بدون برق برای هدایت و ارسال داده‌ها به کاربران استفاده می‌کند، ارائه‌دهندگان خدمات هزینه‌های عملیاتی کمتری را متحمل می‌شوند، از کنترل آب و هوا برای تقسیم‌کننده‌ها اجتناب می‌کنند و به تجهیزات و فیبر کمتری نسبت به تحویل نیاز دارند. خدمات بر روی یک معماری AON.

استفاده از کابل فیبر نوری به کاربران امکان دسترسی به برخی از اتصالات با بالاترین سرعت موجود را می دهد و PON از نظر انرژی کارآمد است: تجهیزات الکتریکی کمتر به مصرف انرژی کمتر منجر می شود. علاوه بر این، PON می‌تواند داده‌ها را هم در پایین‌دست و هم در بالادست با سرعت‌های مشابه بدون کاهش کیفیت انتقال دهد.