3 حقائق عن تقنية PON (الشبكة البصرية السلبية)

 

PON (الشبكة الضوئية السلبية) هي التقنية الرئيسية لتحقيق الألياف إلى المنزل (FTTH) ، مما يوفر وصول الألياف من نقطة إلى عدة نقاط. وهي تتألف من OLT (طرف الخط البصري) على جانب المكتب ، و ONU (وحدة الشبكة الضوئية) و ODN (شبكة التوزيع البصري) على جانب المستخدم. أهم ما يميز تقنية PON هو "سلبي" ، مما يعني أن ODN لا يحتوي على أي مكونات إلكترونية نشطة ومصدر طاقة إلكتروني ؛ كل ذلك يتكون من مكونات سلبية مثل الفاصل البصري ، مع انخفاض تكلفة الإدارة والصيانة والتشغيل.

1. 10 جرام PON مقابل 25 جرام PON مقابل 50 جرام PON

 

في عام 1987، طرح باحثو شركة الاتصالات البريطانية مفهوم PON لأول مرة. ينقسم 10G PON إلى 10G Ethernet PON (EPON) و10G Gigabit PON (GPON). في عام 2006، بدأ معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) 802.3av في دراسة وصياغة معيار 10G EPON. في سبتمبر 2009، أصدر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) 802.3av رسميًا معيار 10G EPON. منذ عام 2008، بدأ الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية (ITU-T) في تطوير معايير لتقنيات GPON من الجيل التالي، وهي NG-PON1 وNG-PON2. يشير NG-PON1 عادةً إلى XG-PON1 (ITU-T G.987)، بمعدلات تنزيل وتنزيل تبلغ 10 جيجابت في الثانية و2.5 جيجابت في الثانية على التوالي.

ولعل أهم ما يميزها هو حقيقة أن تقنية الجيل العاشر هي أول تقنية توفر للمشغلين القدرة على نشر بنية متقاربة - شبكة موحدة لكل من الخدمات التجارية والسكنية - والتي توفر عددًا من المزايا. ويشمل ذلك القدرة على تبسيط تقنية الشبكة وتقديم مجالات موحدة بين الوصول والنقل والحافة والنواة. وعلاوة على ذلك، فإنها تمكن المشغل من دمج جميع الخدمات - مثل الخدمات السكنية والمتنقلة والتجارية والمزيد - على شبكة واحدة. وتوزع هذه الشبكة المتقاربة في النهاية تكاليف البنية الأساسية للشبكة على جميع العملاء، من المشتركين في المنازل والمكاتب الصغيرة والمنزلية الحساسة للتكلفة إلى الشركات والمؤسسات التي تعتمد على اتفاقيات مستوى الخدمة.

على الرغم من أن 10G PON هي تقنية مستخدمة على نطاق واسع هذه الأيام ، فإن السعي وراء 25G / 50G PON جعل المستقبل سريعًا ومدفوعًا بالإنترنت. تبلغ سرعات المصب 25 جيجابت و 50 جيجابت في الثانية معدلات نقل 25 جيجابت في الثانية و 50 جيجابت في الثانية على طول موجي واحد ، على التوالي. 1) 25G PON وجهة نظر: ستتطلب 50G عددًا من التقنيات الجديدة ، وتبعد الصناعة 10 سنوات على الأقل عن نضج 50G PON. هذا مجرد انتظار طويل جدًا لمشغلي النطاق العريض. 2) 50G PON وجهة نظر: ستُعتبر خطوة ترقية 25 جيجابت في الثانية قريبة جدًا من 10 جيجابت في الثانية وبالتالي فهي ليست دليلًا كافيًا في المستقبل ، وبالتالي ، فهي تضيع الاستثمار الضخم من قبل مشغلي الشبكات في نشر FTTH. سيكون من الجيد الحصول على 100 جيجابت في الثانية ، ولكن هذا يعتبر حاليًا صعبًا للغاية عند النظر إليه من منظور صناعة PON بالكامل. وازن إيجابيات وسلبيات التكنولوجيا والمتطلبات ، يجب أن تختار 50G PON.

ومن المسلم به أن 50 جرام بون قد يكون لها المزيد من التطبيقات بسرعاتها العالية في المصب ومعدل الإرسال. ستكون تقنية 50G PON بمثابة فوز كبير للمؤسسات التي تسعى إلى تحقيق اتصال صارم بين جميع فروعها وخدماتها السحابية من خلال خطوط خاصة. في ثورة البيانات وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الناشئة ، لا يمكن تلبية الحاجة إلى النطاق الترددي المستمر عالي السرعة إلا من خلال خدمات 50G PON. بينما ينطبق 25G PON ، من ناحية أخرى ، على خدمات النقل المتنقلة وقطاعات الأعمال التي تحتاج إلى تكنولوجيا تتجاوز 10 G PON بشكل عاجل.

 

2. ما هو جهاز الإرسال والاستقبال PON؟

 

لا يمكن تحقيق التطبيق الواسع للشبكة الضوئية السلبية PON Ethernet بدون جهاز الإرسال والاستقبال PON ، لأنه مكون مهم في نظام PON. هناك ثلاثة أنواع أساسية من أجهزة الإرسال والاستقبال PON:

• SFF مقابل SFP مقابل SFP + مقابل جهاز الإرسال والاستقبال XFP

 وفقًا لأنواع الحزم المختلفة ، يمكن تقسيم جهاز الإرسال والاستقبال PON إلى SFF (عامل الشكل الصغير) ، SFP (الشكل الصغير القابل للتوصيل ، 4G) ، SFP + (الشكل الصغير المحسن القابل للتوصيل ، Ethernet 10G) أو XFP (النموذج الصغير القياسي القابل للتوصيل ، التسلسلي 10G). من بينها ، SFP + بمزايا التصغير والتكلفة المنخفضة يلبي الطلب على المعدات للوحدات البصرية عالية الكثافة وقد حلت تدريجياً محل XFP باعتبارها السائدة في سوق 10G.

• OLT مقابل جهاز الإرسال والاستقبال ONU

وفقًا لأجهزة المكونات الإضافية المختلفة ، تشتمل أجهزة الإرسال والاستقبال PON على وحدات بصرية OLT ووحدات بصرية ONU ، وكلها في عامل الشكل SFP. تعد الوحدات البصرية OLT أكثر تعقيدًا من الوحدات البصرية ONU لأن كل وحدة بصرية OLT يجب أن ترسل إشارات مع 64 قطعة من GPON الأمم المتحدة الوحدات البصرية.

• APON مقابل BPON مقابل GPON مقابل EPON

 وفقًا لمعايير فنية مختلفة (مثل بروتوكولات الإرسال) ، يمكن تقسيم الوحدات الضوئية PON إلى APON (ATM PON) و BPON (شبكة بصرية سلبية واسعة النطاق) و EPON (شبكة بصرية سلبية إيثرنت) و GPON (شبكة بصرية جيجابت سلبية).

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال GPON و EPON على نطاق واسع.

 

3. GPON مقابل EPON: ماذا'ق الفرق؟

 

تم اقتراح GPON (Gigabit Capable PON) من قبل FSAN في سبتمبر 2002 ، ثم اجتاز الاتحاد الدولي للاتصالات بروتوكولي G.984.1 و G.984.2 في مارس 2003. ويحدد بروتوكول G.984.1 الخصائص العامة لنظام الوصول إلى GPON ؛ يحدد بروتوكول G.984.2 الطبقة الفرعية المادية ذات الصلة بالوسيط لـ ODN (شبكة التوزيع البصري) لـ GPON. في يونيو 2004 ، أصدر الاتحاد الدولي للاتصالات بروتوكول G.984.3 ، الذي ينص على المتطلبات ذات الصلة لطبقة تقارب الإرسال GPON (TC).

لسنوات عديدة ، اعتقدت الصناعة دائمًا أن PON هو اتجاه التطوير المستقبلي لشبكات الوصول. من ناحية أخرى ، يمكن لعرض النطاق الترددي الذي يوفره أن يلبي احتياجات خدمات النطاق العريض المختلفة الآن وفي المستقبل ، لذا فإن PON مثالية في حل مشكلة الوصول إلى النطاق العريض ؛ من ناحية أخرى ، فإن التكلفة الإجمالية منخفضة نسبيًا من حيث تكلفة المعدات وتكلفة التشغيل والصيانة.

تتمتع كل من GPON و EPON بمزاياها كطريقتين للوصول إلى الشبكة الضوئية. بعد ذلك ، ستقوم هذه الورقة بتحليل ومقارنة الجوانب الأربعة بشكل شامل: المواصفات الفنية والتكلفة ومستوى التطوير والتطبيق والأمن.

EPON مقابل GPON: المواصفات الفنية

بشكل عام ، الاختلافات الفنية بين GPON و EPON صغيرة جدًا. يكمن الاختلاف بين الاثنين بشكل أساسي في الواجهة ، في حين أن التبديل وإدارة عنصر الشبكة وإدارة المستخدم متشابهة أو حتى متشابهة. بالمقارنة ، تتمتع GPON بمزيد من المزايا في التشغيل متعدد الخدمات والخدمة الكاملة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى معيار GPON الذي طورته FSAN ، وهي منظمة يقودها المشغل.

فيما يتعلق بالتكلفة، فإن GPON أغلى من EPON عند قياسها من حيث المنافذ الضوئية الفردية. ومع ذلك، يركز المشغلون بشكل أساسي على تكلفة إنشاء الشبكة، وليس تكلفة المعدات. وذلك لأنه من حيث النطاق الترددي وقدرة دعم الخدمة، يمكن لكل منفذ GPON الوصول إلى 64 أو حتى 128 مستخدمًا، بينما يمكن لكل منفذ EPON الوصول إلى 32 مستخدمًا فقط. بالإضافة إلى ذلك، في بناء الشبكة الفعلي، تمثل تكلفة معدات نهاية المكتب أقل من 10٪، بينما تمثل OLT 50٪. وبالتالي، فإن GPON أرخص من حيث تكلفة إنشاء الشبكة الإجمالية.

الكل في الكل ، عندما نتحدث عن GPON و EPON ، فإن أول شيء هو أن GPON لديها عرض نطاق ترددي أكبر من EPON. تعتبر قدرتها على تحمل الخدمة أكثر كفاءة وقدرتها على الانقسام البصري أقوى. ومع ذلك ، فإن تنفيذ GPON أكثر تعقيدًا ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفته مقارنة بـ EPON. لحسن الحظ ، مع النشر على نطاق واسع لتقنية GPON ، يتقلص فرق التكلفة بين GPON و EPON تدريجياً.