فناوری GPON چیست؟

فناوری GPON چیست؟ درک فناوری ارتباطات از راه دور می تواند چالش برانگیز باشد. اصطلاحات فنی مختلف و کلمات اختصاری ممکن است حتی گاهی اوقات یک متخصص بسیار آگاه را بی‌خبر کند.

GPON یک مثال عالی است. ممکن است قبلاً این اصطلاح را شنیده باشید، اما از توضیح کمی در مورد معنای واقعی آن استقبال می کنید.

در این وبلاگ، همه آنچه را که باید در مورد GPON بدانید به شما خواهیم گفت: چیست، چگونه کار می کند و مزایای کلیدی آن چیست.

فناوری GPON چیست؟

مخفف GPON مخفف Gigabyte Passive Optical Network است. برای تعریف آن، ابتدا باید تعریف کنیم که شبکه نوری غیرفعال چیست.

شبکه نوری غیرفعال یا PON نوعی اتصال فیبر نوری است که دسترسی به یک شبکه خاص را از یک تامین کننده به یک کاربر نهایی ارائه می دهد. اکثر ارائه دهندگان خدمات تلویزیون و اینترنت از PON برای ارائه یک اتصال پهن باند پرسرعت، دوربرد به کاربران استفاده می کنند.

“G” در مخفف عبارت Gigabyte است. این بدان معناست که اتصالات GPON می توانند به سرعت 2.488 گیگابیت در ثانیه در پایین دست (از ارائه دهنده به کاربر) و 1.244 گیگابیت در ثانیه در بالادست (از کاربر به ارائه دهنده) برسند.

GPON چگونه کار می کند؟

GPON از سه عنصر اصلی تشکیل شده است: یک OLT (ترمینال های خط نوری)، دستگاه ONU (واحد شبکه نوری)، و تقسیم کننده غیرفعال. در اینجا، اسپلیتر نوری غیرفعال چیزی است که استفاده از یک کابل فیبر نوری را امکان پذیر می کند که ارائه دهنده خدمات اینترنت را به چندین کاربر نهایی متصل می کند، زیرا معمولا سیگنال را به حداکثر 64 کابل دیگر تقسیم می کند.

بنابراین، کل فرآیند چگونه جریان دارد؟

ابتدا، پایانه خط نوری داده ها را در قالب سیگنال های نوری از طریق فرآیندی به نام چندپلکسی تقسیم طول موج نوری (WDM) ارسال می کند. OLT معمولا ISP شما است و می تواند به عنوان نقطه شروع یک GPON در نظر گرفته شود.

سیگنال در طول یک فیبر واحد بر روی یک شبکه توزیع نوری (ODN) منتشر می شود و در انتها به تقسیم کننده غیرفعال می رسد. یک شبکه فیبر GPON می تواند تا مسافت 20 کیلومتری را طی کند.

تقسیم کننده غیرفعال GPON سیگنال نوری را دریافت می کند و آن را به سیگنال های متعدد تا 64 تقسیم می کند. این همان چیزی است که دسترسی نقطه به چند نقطه را امکان پذیر می کند، بنابراین تا 64 اتصال فیبر را ممکن می کند.

در نهایت، در آخرین مایل، سیگنال‌های نوری تقسیم‌شده به دستگاه‌های GPON ONT/ONU منفرد می‌رسند که در محل اقامت یا کسب‌وکار نصب شده‌اند. این نقطه پایانی GPON است و امکان تبدیل سیگنال داده نوری به سیگنال الکتریکی را فراهم می کند. به صورت معکوس، داده ها نیز از GPON ONT/GPON ONU به سمت بالا به OLT ارسال می شوند.

مزایای فناوری GPON چیست؟

مزایای کلیدی PON های گیگابایت، در مقایسه با انواع دیگر اتصالات، ناشی از طراحی آن است که شامل فیبر نوری است.

در مقایسه با سیم‌های مسی رایج‌تر، فیبر نوری سیگنال‌ها را به‌عنوان فوتون‌های نوری و نه الکترون‌ها منتقل می‌کند – از این رو به آن «نوری» می‌گویند.

به این ترتیب، محدودیت های مشابه اتصالات جفت پیچ خورده قدیمی را ندارد. در عوض، مزایای زیر را دارد:

سرعت اتصال بالاتر فیبر نوری در شبکه‌های PON گیگابایت اساساً نور را منتقل می‌کند، و هیچ چیز نمی‌تواند از نور پیشی بگیرد، حداقل در جهان ما. به این ترتیب، PON های گیگابایتی قادر به انتقال داده با سرعت بسیار بالا هستند، به طور دقیق تا 2.488 گیگابیت بر ثانیه.

بهره وری انرژی. برای اینکه سیگنال ارسال شود، باید از چندین نقطه عبور کند – همانطور که در بالا توضیح دادیم. با این حال، همه این نقاط منفعل هستند – آنها به انرژی اضافی برای تغذیه آنها نیاز ندارند. این منجر به مصرف انرژی نهایی یک PON گیگابایتی می شود که بسیار کمتر از مثلاً یک ADSL یک – 0.5 وات برای کاربر در مقایسه با 1.8 وات برای کاربر است. این نه تنها باعث می شود شبکه های گیگابایت آلودگی کمتری داشته باشند، بلکه نگهداری آنها نیز ارزان تر است – که ما را به نقطه بعدی می رساند.

تعمیر و نگهداری آسان تر و ارزان تر. یک شبکه معمولی گیگابایتی نسبت به یک شبکه استاندارد قدیمی‌تر، تجهیزات و اجزای کمتری را شامل می‌شود. از آنجایی که این قطعات غیرفعال هستند، قابل اطمینان‌تر هستند و نگهداری یا تعویض آن‌ها بسیار ارزان‌تر است. با این حال، این بدان معنا نیست که PON های گیگابایت کاملاً ضد عیب هستند – گاهی اوقات آنها برای اطمینان از عملکرد صحیح نیاز به ورودی متخصص دارند. تعمیر و نگهداری Gigabyte PON از جمله خدماتی است که Commercial Electronics Inc در آن تخصص دارد و طیف وسیعی از خدمات تعمیر و نگهداری فیبر نوری را ارائه می دهد.

GPON در مقابل EPON: تفاوت های کلیدی

GPON تنها نوع شبکه نوری غیرفعال نیست. نزدیکترین همتای آن EPON – شبکه نوری غیرفعال اترنت است.

در حالی که این دو سیستم تا حد زیادی از نظر عملکرد مشابه هستند، ارسال داده از طریق شبکه های فیبر نوری غیرفعال و استانداردهای جهانی غالب ارتباطات فیبر نوری هستند، آنها همچنین در چند پارامتر کلیدی متفاوت هستند:

سرعت: بر خلاف شبکه های گیگابایتی که دارای پهنای باند قابل استفاده متغیر در اتصالات بالادستی و پایین دستی هستند، پهنای باند EPON متقارن است و برای انتقال داده های بالادستی و پایین دستی روی 1 گیگابیت در ثانیه ثابت است.

هزینه کاربر نهایی: از آنجایی که شبکه های گیگابایت و اترنت هر دو مبتنی بر چارچوب فیبر نوری هستند، هزینه های توسعه و استقرار برای هر دو استاندارد تا حد زیادی مشابه است. با این حال، شبکه‌های گیگابایتی به چیپ‌ست‌های ویژه و پرهزینه‌تری برای تطبیق با سرعت‌های بالاتر نیاز دارند. از سوی دیگر، شبکه‌های اترنت با پروتکل اترنت از قبل ایجاد شده کار می‌کنند و برای کاربر نهایی ارزان‌تر می‌شوند.

Quality of Service (QoS) :Quality of Service یا QoS پروتکل هایی هستند که در هر شبکه مخابراتی ادغام شده اند تا از عملکرد روان آن اطمینان حاصل کنند. در مورد شبکه‌های نوری غیرفعال، این به معنای تنظیم پارامترهایی مانند پهنای باند، تأخیر، جیتر و نرخ خطا است تا کاربران نهایی شبکه بتوانند حتی در هنگام ترافیک بالا از اتصال بدون وقفه لذت ببرند. برای حل مشکلات ترافیک بالا، ارائه دهندگان PON اترنت تگ های شبکه محلی مجازی (VLAN) را پیاده سازی می کنند که به آنها اجازه می دهد ظرفیت شبکه خود را بهبود بخشند. از طرف دیگر، PON های گیگابایتی دارای فناوری های QoS داخلی هستند که مدیریت مسائل شبکه را ارزان تر و آسان تر می کند.