اخبار

فناوری GPON چیست؟

فناوری GPON (Gigabit Passive Optical Network) یک فناوری Future-Proof است. یعنی یک فناوری برای زیرساخت شبکه که با تغییر تکنولوژی نیازی به ارتقا ندارد.
GPON فناوری پیشرو فیبر برای ارائه خدمات اینترنت پرسرعت گیگابیت به مشترکان مسکونی و تجاری است. یک فناوری تمام فیبر که برای ساخت شبکه های FTTH استفاده میشود. این شبکه با استفاده از بستر فیبر نوری و با سرعت بالای گیگابیت ساختمان را به شبکه FTTH وصل میکند.

PON چیست؟

– شبکه (PON (Passive Optical Network همانطور که در نامش پیداست شبکه ایست مبتنی بر انتقال اطلاعات با فیبر نوری.
– این شبکه را Passive مینامیم زیرا شبکه از قطعات Passive انتقال نور تشکیل شده است.
– باعث کاهش هزینه ها برای مشتریان می شود.
– این شبکه با استفاده از یک اسپلیتر ۱:n از یک توپولوژی یک به چند (Point-to-Multipoint) استفاده میکند.
– فناوری GPON، تکنولوژی پیشرو در شبکه های PON است.
– از سیستم (WDM (Wavelength Division Multiplexing استفاده میکنند.
– شبکه GPON‌ میتواند تا ۲۰ کیلومتر برسد و سرویس ها را برای حداکثر ۶۴ کاربر نهایی فراهم کند.
– GPON در نواحی شلوغ و پرجمعیت یک راه حل ارزان قیمت و مطلوب برای اضافه کردن کاربران از طریق تقسیم کننده ها (Splitter) است.

GPON چگونه کار میکند؟

یک شبکه GPON از تجهیزات ONU، OLT و Splitter تشکیل شده است.

– OLT = Optical Line Terminal (تمام سیگنال های نوری را از ONU می گیرد و آنرا به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند)

– ONU = Optical Network Unit (به کاربر نهایی وصل می شود و اطلاعات را به OLT برمی گرداند)

توزیع Downstream

برای توزیع downstream در یک طول موج نوری از OLT بهONU / ONT ، همه مشتریان داده های مشابه دریافت میکنند. ONU داده هدفمند برای هر کاربر را تشخیص می دهد.

توزیع Upstream

– برای توزیع Upstream، از ONU به OLT، یک تکنولوژی تسهیم زمانی (Time Division Multiplex: TDM) استفاده شده است. در آن هر کاربر یک بازه زمانی بر روی طول موج های مختلف نور اختصاص داده است. با این ترتیب، Splitter ها به عنوان Power Combiner عمل می کنند.

– مخابره های Upstream، عملیات Burst-Mode نامیده می شوند. Upstream به صورت Random برحسب نیاز یک کاربر برای نیاز به ارسال داده، رخ می دهد. سیستم برحسب نیاز یک Slot اختصاص می دهد. به دلیل اینکه روش TDM شامل چند کاربر بر روی تک سیستم انتقال است. نرخ داده Upstream، همیشه کندتر از سرعت Downstream است.

اصلی ترین مزیت شبکه های PON:

مهمترین مزیت آنها این است که پسیو هستند و هیچ دیوایس اکتیوی بین مشتری و اپراتور وجود ندارد. یعنی نیازی به اجازه دسترسی، تعمیرات، پاور، کانفیگ کردن وجود ندارد. نتیجه این میشود که پایداری این سیستم ها معمولا ۹۹% باشد. در حالیکه دستگاه های سوییچینگ اترنت در تکنولوژی APN در حدود ۹۹٫۹۶۱% یعنی میباشد.

توافق استفاده از GPON:

توافق اصلی بر سر PON از سال ۲۰۰۴ بعد از پیاده سازی GPON یا EPON در آسیا، ژاپن، چین و کره شروع شد. پیاده سازی GPON در آمریکا و اروپا از سال ۲۰۰۸ آغاز شد زمانیکه اپراتورهای سنتی شرکت های مخابراتی شروع به ارتقاء DSL شبکه های خود از مسی به فیبر (FTTB- FTTH) کردند. GPON انتخاب شد برای اینکه در آن زمان آخرین تکنولوژی استاندارد شده PON بود و بیشترین پهنای باند را داشت و مزایای بیشتری در مقایسه با EPON داشت.

جدیدترین تکنولوژی های PON:

۱۰G EPON و XG-PON1 امروزه در ابتدای فاز سازگاری با بازار هستند. چرا که افزایش پهنای باند در شبکه پسیو PON همیشه مورد نیاز است. اما اکنون به دلیل گران بودن ۱۰G EPON و XG-PON1 فقط برای مناطق خاص و سرویس های ویژه استفاده میشوند.

قسمت های اصلی GPON:

شبکه های GPON شامل ۲ قسمت اصلی است: OLT (Optical Line Terminal) که معمولا قادر به سرویس رسانی به حداقل ۱۰۰۰ مشترک شبکه فیبر (دیتاسنتر) است. قسمت بعدی شبکه فیبر نوری پسیو ONT/ONU (Optical Network Terminal-Unit ) است که مربوط به منازل میباشد.

تکنولوژی TDMA:

دیتای Uplink به وسیله تکنولوژی TDMA ارسال میشود (به این معنی که هر ONT زمان مخصوص خودش را دارد) برای اینکه دیتا به OLT مربوطه انتقال یابد. دیتای Downlink به صورت Broadcast میباشد (به این معنی که هر ONT همه دیتا های دریافتی به سوی دیگرONT ها را در همان شاخه دریافت میکند) تمام این اطلاعات و دیتاها با استفاده ار رمز گذاری AES128 رمز گذاری شده است.

پورت GEM:

پورت (GPON Encapsulation Method) GEM یک مخزن مجازی است که برای انواع مختلف Encapsulation ترافیک استفاده می شود و نشان دهنده ارتباط منطقی بین OLT و ONT میباشد. با استفاده از این ساختار اپراتورها می توانند QOS های دانه ای و خدمات مختلف را به مشتریان مختلف و پورت های فیزیکی دستگاه ONT ارایه دهند.

پهنای باند پویا DBA:

پهنای باند پویا (DBA) Dynamic Bandwidth Allocation یک مکانیزمی است که در آن سیستم GPON، SLA را برای هر ONU تنظیم میکند (حداکثر و حداقل پهنای باند و اولویت های مختلف را برای سرویس های مختلف برای هر ONU) صدا، ویدیو و داده ها بر اساس کل ترافیک و شرایط واقعی ONT فراهم می کند.

پروتکل OMCI:

(ONT Management Control Interface) OMCI یک پروتکلی است که کانال مدیریتی بین OLT و ONT برای کانفیگ کردن ONT فراهم میکند. این پروتکل بوسیله ITU-T استاندارد سازی شده است تا هماهنگی بین وندورها را تسهیل کند. اگرچه بسیاری از وندورها از پروتکل OMCI تخصصی خود استفاده میکنند که در عمل سازگاری بین تولید کننده های مختلف ONT وOLT را سخت میکند.