كيف يقوم Combo PON بدمج GPON و XGSPON؟

مع التقدم السريع لتكنولوجيا شبكة الألياف الضوئية إلى المنازل (FTTH)، أصبحت GPON (شبكة جيجابت الضوئية السلبية) الخيار القياسي لمعظم المشغلين في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، مع تزايد الطلب على عرض نطاق ترددي أعلى ومعدلات متماثلة وزمن انتقال أقل، تكتسب XGSPON (شبكة 10 جيجابت الضوئية السلبية المتماثلة) اهتمامًا باعتبارها تقنية الجيل التالي للوصول إلى الألياف. في هذا السياق، ظهرت تقنية Combo PON، التي تدمج بكفاءة تقنيات شبكة GPON وXGSPON، مما يساعد المشغلين على تلبية الاحتياجات الحالية مع الانتقال بسلاسة إلى شبكات ذات أداء أعلى.

نظرة عامة على تقنية Combo PON

Combo PON هو حل يدمج تقنيات الشبكة GPON وXGSPON، ويدعم كليهما على نفس شبكة التوزيع الضوئية (ODN). توفر تقنية GPON التقليدية نطاق ترددي منخفض يبلغ 2.5 جيجابت في الثانية ونطاق ترددي صاعد يبلغ 1.25 جيجابت في الثانية، بينما يمكن لـ XGSPON توفير معدلات متماثلة تبلغ 10 جيجابت في الثانية. تتمثل الميزة الأساسية لـ Combo PON في قدرتها على نقل هاتين التقنيتين عبر نفس الألياف الضوئية دون الحاجة إلى وحدات تعايش إضافية، مما يبسط بنية الشبكة إلى حد كبير.

مبدأ عمل كومبو بون

يدعم Combo PON كل من GPON و XGSPON يتم تشغيل طبقات MAC في وقت واحد عند منفذ Optical Line Terminal (OLT). ويستخدم مجمعًا بصريًا لدمج إشارات التقنيتين على نفس الألياف الضوئية. وهذا يعني أن عمليات النشر الجديدة وشبكات GPON الحالية يمكنها تشغيل التقنيتين في وقت واحد من خلال وحدة Combo PON واحدة دون الحاجة إلى وحدات تعايش إضافية ذات أطوال موجية.

في التشغيل العملي، يتم استقبال ومعالجة إشارات GPON وXGSPON المرسلة عبر شبكة التوزيع الضوئية بواسطة وحدات شبكة بصرية مختلفة (ONUs). لا يمكن لوحدات GPON ONU سوى استقبال ومعالجة إشارات GPON، بينما تتعامل وحدات XGSPON ONU مع إشارات XGSPON ذات النطاق الترددي الأعلى. وبهذه الطريقة، تمكن Combo PON التعايش متعدد المعدلات على نفس البنية التحتية المادية دون التأثير على تجربة المستخدم.

الفرق بين Combo PON وGPON وXG-PON

1. معدلات النقل

• GPON: يوفر معدلات تنزيل تبلغ 2.5 جيجابت في الثانية ومعدلات تنزيل تبلغ 1.25 جيجابت في الثانية.
• XG-PON: يزيد معدلات النقل بشكل كبير مع 10 جيجابت في الثانية في اتجاه مجرى النهر و2.5 جيجابت في الثانية في اتجاه المنبع.
• Combo PON: يدمج بين تقنيتي GPON وXG-PON، ويدعم كلا المعدلين في نفس الوقت. ويمكنه تقديم سرعة GPON بمعدل 2.5 جيجابت في الثانية/1.25 جيجابت في الثانية وسرعة XG-PON بمعدل 10 جيجابت في الثانية/2.5 جيجابت في الثانية.

2. استخدام الطول الموجي

• GPON: يستخدم 1310 نانومترًا للأطوال الموجية العلوية و1490 نانومترًا للأطوال الموجية السفلية.
• XG-PON: يستخدم 1270 نانومترًا لأطوال الموجات العلوية و1577 نانومترًا لأطوال الموجات السفلية.
• Combo PON: يستخدم أجهزة WDM (تقسيم الطول الموجي المتعدد) المدمجة لتمكين نقل الألياف الفردية بأربعة أطوال موجية، ودعم الإرسال والاستقبال المستقلين لإشارات GPON وXG-PON على نفس الألياف.

3. التوافق

• GPON: باعتبارها تقنية سابقة، تم اعتماد GPON على نطاق واسع عالميًا، مع المعدات والتكنولوجيا الناضجة.
• XG-PON: ترقية من GPON، يمكن لـ XG-PON أن يتعايش مع شبكات GPON الموجودة، مما يدعم انتقالًا سلسًا.
• Combo PON: من خلال دمج تقنيات GPON وXG-PON، فإن Combo PON متوافق مع شبكات GPON الحالية مع توفير خدمات النطاق الترددي العالي، مما يسهل ترقية الشبكة بسلاسة.

4. كلف

• GPON: نظرًا لنضجها، فإن تكاليف معدات GPON منخفضة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة للانتشار على نطاق واسع.
• XG-PON: على الرغم من أن معدات XG-PON أكثر تكلفة، فإن النطاق الترددي العالي والأداء العالي يوفران مزايا كبيرة لترقيات الشبكة المستقبلية.
• مجموعة PON: تعتبر معدات مجموعة PON أكثر تكلفة، ولكنها تقلل من تكاليف الترقية الإجمالية من خلال توافقها مع الشبكات الحالية مع توفير خدمات النطاق الترددي العالي.

5. سيناريوهات التطبيق

• GPON: يستخدم في المقام الأول للوصول إلى النطاق العريض السكني، والهواتف عبر IP، وخدمات التلفزيون الرقمي.
• XG-PON: مناسب لسيناريوهات النطاق الترددي الأعلى، مثل شبكات المؤسسات، وشبكات الربط بين مراكز البيانات، والمستخدمين السكنيين ذوي النطاق الترددي العالي.
• Combo PON: مثالي للمواقف التي تتطلب التوافق مع شبكات GPON الحالية وخدمات النطاق الترددي العالي، ومناسب بشكل خاص للمشغلين الذين يقومون بترقية شبكاتهم.

تطلب الجيل الأول من تقنية XGSPON وحدات تعايش خارجية إضافية (وحدات CEx) لدمج إشارات GPON وXGSPON على نفس الألياف. وعلى النقيض من ذلك، تعمل تقنية Combo PON على التخلص من الحاجة إلى هذه الأجهزة الخارجية، مما يبسط النشر ويقلل من فقدان الطاقة الضوئية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية Combo PON دعم معالجة MAC لكل من GPON وXGSPON من خلال منفذ OLT واحد، مما يعزز بشكل كبير من تكامل الشبكة وقابليتها للتوسع.

الفوائد الاقتصادية لـ Combo PON

لا تحقق تقنية Combo PON التكامل الفعّال بين GPON وXGSPON على المستوى الفني فحسب، بل إنها تجلب أيضًا فوائد كبيرة من حيث التكلفة للمشغلين. من خلال تقليل عدد الأجهزة وخفض استهلاك الطاقة وتقليل النفقات الرأسمالية، توفر Combo PON حلاً فعالاً من حيث التكلفة لمشغلي الشبكة.

فعالية التكلفة

تتطلب شبكات GPON وXGSPON الهجينة التقليدية عادةً أنظمة OLT منفصلة ووحدات تعايش خارجية، مما يزيد من تكاليف المعدات ومتطلبات المساحة للمشغلين. على النقيض من ذلك، يدمج Combo PON بين GPON وXGSPON داخل وحدة OLT واحدة، مما يقلل بشكل كبير من مساحة المعدات واستهلاك الطاقة.

وفقًا لبحث أجرته شركة Adtran، فإن ترقية شبكة GPON الحالية التي تضم 20,000 مستخدم إلى XGSPON باستخدام Combo PON يمكن أن يساعد مقدمي الخدمة على تقليل مساحة الرفوف بنسبة تصل إلى 75%، وخفض استهلاك الطاقة بنسبة 66%، وخفض النفقات الرأسمالية بنسبة 50%. بالنسبة للمشغلين الذين يقومون ببناء شبكات GPON جديدة أو ترقية شبكات GPON الحالية، يمكن لـ Combo PON أن يقلل بشكل كبير من التكلفة الإجمالية لبناء الشبكة.

كفاءة إستهلاك الطاقة

من خلال تقليل عدد أجهزة OLT المطلوبة، لا تعمل تقنية Combo PON على تقليل شغل المساحة المادية فحسب، بل تعمل أيضًا على خفض استهلاك الطاقة بشكل كبير. يعني عدد أقل من الأجهزة العاملة انخفاض احتياجات التبريد، مما يقلل بشكل أكبر من تكاليف تشغيل مركز البيانات وانبعاثات الكربون. بالإضافة إلى ذلك، تعمل تقنية Combo PON على التخلص من فقدان الطاقة الضوئية الناتج عن وحدات التعايش الخارجية، مما يتيح للمشغلين الاستفادة من ميزانيات الطاقة الضوئية الأعلى لتغطية مناطق خدمة أوسع وتعزيز قدرات خدمة الشبكة.

انخفاض النفقات الرأسمالية

من خلال دمج تقنيتي GPON وXGSPON، يلغي Combo PON الحاجة إلى قيام المشغلين بنشر نظامين منفصلين لـ OLT. ويؤدي هذا التخفيض في تكاليف شراء المعدات إلى تبسيط تشغيل الشبكة وصيانتها، مما يقلل من النفقات التشغيلية طويلة الأجل. وعلاوة على ذلك، يدعم Combo PON التوريث التلقائي لتكوينات خدمة GPON الحالية، مما يتجنب التكوين المتكرر وتداخل المستخدم، مما يقلل بشكل أكبر من العبء التشغيلي على المشغلين.

توفر تقنية Combo PON حلاً شاملاً يعمل على تحسين الجوانب التقنية والاقتصادية لمشغلي الشبكة، مما يسهل عمليات الانتقال والتحديث السلسة إلى شبكات ذات أداء أعلى.

سيناريوهات التطبيق لـ Combo PON

بفضل الجمع بين الفوائد التقنية والاقتصادية، يعمل Combo PON بشكل استثنائي في سيناريوهات التطبيق المختلفة، وخاصة في عمليات نشر الشبكة الجديدة، وترقيات الشبكة الحالية، وسيناريوهات الخدمة ذات النطاق الترددي العالي.

1. شبكات FTTH الجديدة

في عمليات نشر شبكات الألياف الضوئية إلى المنازل (FTTH) الجديدة، توفر تقنية Combo PON للمشغلين مرونة أكبر. يمكن للمشغلين في البداية نشر تقنية GPON لتوفير خدمات المستوى الأساسي مثل النطاق العريض بسرعة 100 ميجابت في الثانية ثم الترقية لاحقًا إلى تقنية XGSPON لتقديم خدمات عالية السرعة بسرعة 10 جيجابت في الثانية مع زيادة متطلبات المستخدمين. تعمل هذه المرونة على تعزيز قابلية الشبكة للتوسع على المدى الطويل مع توفير تكاليف إنشاء الشبكة الأولية.

2. ترقية شبكات GPON الحالية

بالنسبة للمشغلين الذين لديهم شبكات GPON الحالية، توفر Combo PON مسار ترقية سلس. من خلال إدخال تقنية XGSPON في شبكة GPON الحالية، يمكن للمشغلين تقديم خدمات ذات نطاق ترددي أعلى دون تغيير بنية ODN (شبكة التوزيع الضوئية). لا تتطلب عملية الترقية هذه زيارات منزلية إضافية أو استبدال أجهزة المستخدم، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد وتكلفة ترقيات الشبكة.

3. خدمات النطاق العريض للمؤسسات والمنازل

تتميز تقنية Combo PON أيضًا بدعم التكامل بين الخدمات المتعددة. يمكن للمشغلين استخدام تقنية GPON لتوفير خدمات النطاق العريض بسرعة 100 ميجابت في الثانية للمستخدمين السكنيين، بينما يستخدمون تقنية XGSPON لتقديم خدمات مخصصة ذات نطاق ترددي أعلى وزمن انتقال أقل لعملاء المؤسسات. تعمل هذه القدرة على دعم خدمات متعددة في وقت واحد على تعزيز مرونة أعمال المشغلين وقدرتهم التنافسية في السوق.

4. تطبيقات المدن الذكية وإنترنت الأشياء

في تطبيقات المدن الذكية وإنترنت الأشياء، تدعم تقنية Combo PON الاتصال ونقل البيانات في الوقت الفعلي للعديد من الأجهزة الذكية بفضل ميزات النطاق الترددي العالي وزمن الوصول المنخفض. يمكن للمشغلين الاستفادة من تقنية Combo PON لتوفير دعم شبكي فعال ومستقر دون تغيير البنية الأساسية الحالية، وتلبية احتياجات التطبيقات الذكية المختلفة.

الخاتمة

يدمج Combo PON جيلين من تقنية PON (على سبيل المثال، GPON وXG-PON) في لوحة واحدة ووحدة بصرية، مما يحقق التوافق بين الاثنين. من خلال الجمع بين إشارات ذات أطوال موجية مختلفة داخل وحدة بصرية واحدة، يمكن لـ Combo PON دعم الإرسال والاستقبال المستقلين لإشارات GPON و10G PON في وقت واحد. وهذا لا يضمن التوافق مع شبكات GPON الحالية فحسب، بل يوفر أيضًا خدمات النطاق الترددي العالي حسب الحاجة، مما يسهل ترقيات الشبكة بسلاسة.

باستخدام أطوال موجية مختلفة للناقلات، يجمع Combo PON بين طولين موجيين داخل وحدة بصرية واحدة لتحقيق نقل واستقبال مستقلين لإشارات GPON و10G PON. على وجه التحديد، يستخدم GPON 1310 نانومترًا للأعلى و1490 نانومترًا للأسفل، بينما يستخدم XG-PON 1270 نانومترًا للأعلى و1577 نانومترًا للأسفل. مع أجهزة WDM (تقسيم الطول الموجي المتعدد) المدمجة، يمكّن Combo PON من نقل أربعة أطوال موجية عبر ألياف أحادية.

لقد خضعت تقنية Combo PON للتحقق الفني والتجارب التجارية في شبكات مشغلين متعددين. على سبيل المثال، تم تطبيق حل Combo PON من ZTE بنجاح في شبكات China Telecom وChina Unicom. لا يعمل هذا الحل على تحسين استخدام النطاق الترددي فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الاستثمار وصعوبة التعديلات الهندسية للمشغلين.