Technical information
1396/08/13 15:03

فیبر تا منزل

 

 

 

 

 

 

شبکه های GPON FTTH (فیبر تا منزل) در آینده ای نزدیک بسیار معروف و ارزان در دسترس خواهد بود و می توان در این بستر مهیا شده تمامی دیگر سیگنال های مورد نیاز را نیز در طبقات مختلف یک ساختمان انتقال داد.

مزیت FTTH فقط به خاطر سرعت نیست، بلکه یک انقلاب رخ داده است!

فیبر تا خانه یکی از تکنولوژی های پیشرفته است که توانسته است ارتباط شبکه ای قدرتمندی را در سراسر دنیا پدید آورد. امروزه بیش از 130 میلیون خانه ارتباطات فیبری استفاده شده است.

چین به تنهایی 100 میلیون مشترک فیبر تا 2015 داشته است. کشورهای اروپایی مثل دانمارک، سوئد، هلند و ... روز  به روز بیشتر به سمت این تکنولوژی ها و دستیابی به آن پیش می روند.

در ساختار های جدید، هزینه نصب فیبر تقریبا با کابل مسی برابر شده است.

با توجه به اینکه هزینه نگهداری و تعمیرات آن نیز به مراتب بسیار کمتر از کابل است. پس چرا باید با وجود این تکنولوژی، کاربر سراغ تجهیزات قدیمی مثل کابل مسی که از رده خارج شده است برود.

چرا باید سراغ  Wire less برود در حالیکه نسبت به فیبر ظرفیت محدودی دارد. یک تار فیبر نوری ظرفیت تقریبا نا محدودی برای انتقال سیگنال های مصرفی در یک ساختمان را براحتی و با سرعت بالا دارد.

 

امروزه بزرگترین مشکل برای پیاده سازی خانه های هوشمند و اجرای اقلیت های یک خانه هوشمند که همان حفاظت تصویری است، انواع و اقسام پروتکل ها و دستگاههای کنترلی، کابل کشی و گجتهای مختلف است که اکثر آنها طوری طراحی نشده اند که بتوانند با هم به صورت یکپارچه کار کنند. نتیجه این میشود که خانه ها پر می شود از سیمها و سنسورها و دیگر تجهیزات که نگهداری و تعمیرات آنها درست مثل یک کابوس است. این چالش بدون بستر سازی مناسب که سرعت بالا داشته باشد قابل حل نخواهد بود. ارتباطات دیتایی در بستر فیبر نوری با نام GPON می تواند راه حل مناسبی برای این مشکل باشد.

با راه اندازی پروژه های فیبر تا خانه FTTH می توان سرویس ها ی مختلفی را از جمله سیستمهای امنیتی و نظارتی را نیز بر روی همین بستر به کاربر ها ارائه داد.

 

 

در سیستمهای بزرگ، حفاظت تصویری می تواند با دیگر سیستمهای امنیتی مانند سنسورهای گاز، سنسورهای حرکتی، سنسور دود و سنسورهای درب، تلفیق شده و در یک پکیج بر روی شبکه GPON FTTH  پیاده سازی شود.

 

یک شبکه  GPON FTTH در آینده ای نزدیک بسیار معروف و در دسترس خواهد بود و از آن طریق می توان تمامی سیگنالهای کنترلی و مانیتورینگ یک ساختمان را انتقال داد.


مروری بر تکنولوژی GPON

تکنولوژی شبکه های فیبر نوری پسیو از اواسط دهه نود در دسترس قرار گرفت. به دلیل توسعه عظیم این شبکه، استانداردهای مختلفی و متنوعی تدوین شده است. تکنولوژی PON  در ابتدا از به صورت APON و بعد ‌BPON  و سپس EPON  و نهایتا  GPON  تبدیل شده است که بیشترین بهبود در انتقال و مسافت و پهنای باند را داشته است.

GPON  دارای پهنای باند بالاتر نسبت به  APON  و BPON دارد.  و می تواند در مناطق مختلف به بهره برداری برسد.  GPON از کابل فیبر نوری سینگل مود، سیمپلکس و اسپلیترهایی که معمولا از کانکتورهای پولیش شده زاویه دار  APC استفاده شده به عنوان ترمینال، برای ارتباط فیبری از مرکز مخابرات تا منزل مشترک استفاده می کند.

۴ تجهیز اصلی در سیستم  GPON وجود دارد. 

 

OLT:

 

 OLT یکی از دستگاههایی است که به عنوان یک سرویس دهنده به دستگاه های موجود در نقطه پایانی یک شبکه پسیو فیبرنوری عمل می کند. یک دستگاه اکتیو اترنت تجمیعی است که معمولا در دیتا سنتر، و یا اتاق تجهیزات مرکزی قرار می گیرد. یک OLT سیگنال های فیبرنوری را که از طریق فیبرنوری انتقال پیدا کرده را تبدیل به سیگنال های الکتریکال کرده و آنها را به سوییچ مرکزی اترنت ارسال می کند و بر عکس.

 OLT جایگزین چندین سوییچ های لایه دو شده است که در نقاط توزیع قرار داشت. OLT که به کابل کشی بک بون متصل است، از طریق اسپلیتر توزیع کننده به ترمینال های خانگی راه می یابد.

 

تجهیزات انتقالی:

 

GPON سیگنال ها را از طریق کابل فیبرنوری که ساختاری کاملا پسیو است انتقال می دهد. این تجهیزات شامل : کابل، پچکورد های فیبرنوری، کاست، آداپتورهای فیبرنوری، کانکتورها، اسپلیتر و دیگر اجزاء. همه این تجهیزات اجزاء و تجهیزات اتصال باید مقدار تلفات (Loss) استانداردی داشته باشند تا عملکرد سیستم بهینه باشد.

 

 

اسپلیتر:

اسپلیتر به عنوان یک دیوایس توزیع کننده فیبرنوری استفاده می شود. با استفاده از این تجهیز، می توان یک فیبرنوری را به چند فیبرنوری انشعاب داد و چندین دستگاه در نقاط مختلف می توانند از یک تار فیبرنوری بهره ببرند. زیرا در تکنولوژی GPON یک OLT به چندین ONU/ONT ارتباط دارد. تعداد خروجی های یک اسپلیتر شماره آن اسپلیتر می باشد. نسبت اسپلیترها معمولا 1:4، 1:8، 1:16، 1:32 و 1:64 می باشد. مقدار تلفات یک اسپلیتر 1:32 حدودا از 17dB تا 18dB متغیر است.

همچنین اسپلیترها شامل Fused Biconical Taper  (FBT) و Planer Light ware Circuit (PLC) می باشند.

 

ONT:

ONT مودم هم نامیده می شود. و به نقطه ترمینالی (TP) از طریق کابل فیبرنوری متصل می شود و از طریق کابل شبکه به روتر یا سوییچ وصل می شود. این تجهیز سیگنال اپتکال را به سیگنال الکتریکال تبدیل کرده و به دستگاه انتهایی تحویل می دهد. ONT همیشه دارای چند پورت اترنت است که بتواند به تجهیزات IP مثل CPUها، تلفن، اکسس پوینت ها و ویدئوهای تحت شبکه سرویس برساند.

همانطور که در عکس مشاهده می کنید ONT در منازل نصب می شود و سیگنال ها را از روی فیبرنوری دریافت می کند. OLT سیگنال های مختلف دیتا، صوت و یا ویدیو را از یک نقطه به چند نقطه برای ONT ارسال می کند.

 

GPON Loss Budget:

GPON همان طور که در بالا گفته شده شامل تجهیزات مختلفی مثل: OLT، GNT، اسپلیتر، کابل و ... می باشد. تلفات لینکی بوسیله هر کدام از این قطعات می تواند بوجود بیاید. مقدار تلفات لینک برای طراحی یک شبکه فیبرنوری بسیار مهم است. جدول زیر مقدار Loss Budget را نشان می دهد. این مقدار تلفات شامل تمام قطعات یعنی OLT و ONU می شود.

 

 

Table1. Loss budget for GPON system

 

Bandwidth (nm)

Items

Path Loss (dB)

1310

Minimum optical loss

13

Maximum optical loss

28

1490

Minimum optical loss

13

Maximum optical loss

28

 

GPON Power Budget:

پاور فرستنده و حساسیت گیرنده، دو پارامتری هستند که روی شبکه تاثیر می گذارند. چگونه باید این مقدار پاور را اندازه گیری کنیم؟

فرمول آن این است: “P=FCA*L+SL+Penalties

P نمایانگر Power، FCA نمایانگر مقدار تضعیف کابل فیبر (Fiber Cable Attenuation) به dB/m، L نمایانگر مسافت، SL نمایانگر مقدار تلفات اسپلیتر، Penalties هم نمایانگر مقدار تلفات دیگر تجهیزات مثل کانکتور ها و یا Splice (اتصالات فیوژن شده) می باشد.

 

Table2. The minimum power budget for different GPON configurations

ONUs

L (km )

Wavelength (nm)

FCA (dB/m)

SL (dB)

Penalties (dB)

Required Power Budget (dB)

16

10

1310

0.4

14.5

2.5

21

16

20

1550

0.3

14.5

2.5

23

32

10

1310

0.4

17

2.5

23.5

32

20

1550

0.3

17

2.5

23.5

 

حال بیایید تا مقدار مسافت قابل دسترس یک سیستم شبکه را محاسبه کنیم. فرض کنید Power Budget تقریبا 23dB باشد. یک کابل سینگل مود که طول موج آن 1550nm است استفاده شده است.

SL آن تقریبا 14dB است و دو تا Splice هم که هر کدام (0.5 dB/per splice) تلفات دارد. دو کانکتور که هر کدام (0.5 dB/per connector) تلفات دارد. بیشترین مقدار دستیابی آن شبکه اینگونه محاسبه می شود:

(23-14-2*0.5-2*0.5)/0.3≈23km

خلاصه: GPON یکی از پیچیده ترین اما بهترین های تکنولوژی PON می باشد. GPON دارای مزایایی از جمله صرفه جویی هزینه ای برای جابجایی ها، اضافه کردن ها و دیگر تغییرات دارد. قیمت پایین برای هر پورت روی قطعات پسیو، نصب آسان و قیمت نصب کم.

با تمام این مزیتها کاربرد GPON روز به روز متنوع تر و محبوب تر می شود.

 

مترجم و جمع آوری : تیم مهندسی شرکت سپیتام

 

نظرات

نظر شما
نام :
پست الکترونیکی :
وب سایت :
متن :

تصویر :