تصنيف دوائر الألياف FTTH
تنقسم طبقة نقل FTTH إلى ثلاث فئات: حلقة مزدوجة (ثنائية الألياف ثنائية الاتجاه) ، حلقة Simplex (أحادية الألياف ثنائية الاتجاه) وحلقة ثلاثية (ثلاثية الألياف أحادية الاتجاه). تستخدم حلقة الألياف المزدوجة ألياف بصرية بين طرف OLT و الONUالنهاية ، اتجاه واحد هو المصب ، والإشارة من نهاية OLT إلى نهاية ONU ؛الطريقة الأخرى هي المنبع ، والإشارة من نهاية ONU إلى نهاية OLT. تسمى حلقة الألياف المفردة البسيطة أيضًا ثنائية الاتجاه ، أو BIDI للاختصار.يستخدم هذا الحل ليفًا ضوئيًا واحدًا فقط لتوصيل نهاية OLT ونهاية ONU ، ويستخدم WDM لنقل إشارات المنبع والمصب مع الإشارات الضوئية ذات الأطوال الموجية المختلفة. تقليل كمية الألياف المستخدمة بمقدار النصف وتقليل تكلفة مستخدم ONU.ومع ذلك ، عند استخدام طريقة الألياف المفردة ، يجب إدخال فاصل ومجمع في وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية ، وهي أكثر تعقيدًا من وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية باستخدام طريقة الألياف المزدوجة.تستخدم إشارة المنبع BIDI نقل الليزر في نطاق 1260 إلى 1360 نانومتر ، ويستخدم المصب النطاق 1480 إلى 1580 نانومتر.في حلقة الألياف المزدوجة ، يستخدم كل من المنبع والمصب نطاق 1310 نانومتر لنقل الإشارات.
تحتوي FTTH على تقنيتين: محول الوسائط (MC) والشبكة البصرية السلبية (PON).يستخدم MC بشكل أساسي لاستبدال الأسلاك النحاسية المستخدمة في شبكات Ethernet التقليدية ، ويعتمد طوبولوجيا شبكة من نقطة إلى نقطة (P2P) لنقل خدمات 100 ميجابت في الثانية إلى منازل المستخدمين من خلال الألياف الضوئية. إشارة من طرف الخط البصري (OLT) في اتجاه التيار من خلال الألياف الضوئية من خلال مقسم ضوئي لنقل الإشارة الضوئية إلى كل محطة شبكة ضوئية (ONU / T) ، وبالتالي تقليل غرفة معدات الشبكة بشكل كبير وتكلفة صيانة المعدات ، مما يوفر الكثير من تكاليف البناء مثل الكابلات الضوئية ، لذلك فقد أصبحت أحدث التقنيات الساخنة لـ FTTH.تمتلك FTTH حاليًا ثلاثة حلول: حل FTTH من نقطة إلى نقطة ، وحل EPON FTTH وحل GPON FTTH.
حل FTTH القائم على P2P
P2P هي تقنية نقل إيثرنت لاتصال الألياف الضوئية من نقطة إلى نقطة.كما أنه يستخدم تقنية WDM لتحقيق اتصال ثنائي الاتجاه.بالمقارنة مع EPON ، فهي تتميز بخصائص التنفيذ التكنولوجي البسيط والسعر المنخفض وسهولة الوصول لعدد صغير من المستخدمين.
تنقل شبكة P2P FTTH أطوال موجات المنبع والمصب على ألياف بصرية واحدة بين مفتاح المكتب المركزي ومعدات المستخدم من خلال WDM ، ويحتاج كل مستخدم فقط إلى ألياف بصرية واحدة.يبلغ الطول الموجي المنبع 1310 نانومتر ، ويبلغ الطول الموجي المصب 1550 نانومتر ، ومن خلال استخدام نقل الألياف الضوئية ، يتم تمديد الإيثرنت مباشرة من المكتب المركزي إلى سطح مكتب المستخدم.أثناء توفير طريقة وصول ذات نطاق ترددي عالٍ وطريقة وصول اقتصادية ، فإنها تقضي على صعوبة إمداد الطاقة وصيانة مفتاح الممر في طريقة الوصول إلى الإيثرنت التقليدية ، وتتجنب صعوبة استرداد الاستثمار بسبب معدل الفتح المنخفض والفتح المرن والأمان العالي.في حل P2P ، يمكن للمستخدمين الاستمتاع حقًا بعرض النطاق الترددي 100M بشكل حصري ، ودعم خدمات النطاق الترددي العالي بسهولة مثل الهاتف المرئي والفيديو حسب الطلب والتطبيب عن بعد والتعليم عن بعد.أثناء دعم تطبيقات البيانات عالية السرعة ، يمكن أن توفر واجهة E1 وواجهة POTS ، بحيث يمكن حل مجموعة متنوعة من الخدمات التي كانت تتطلب في الأصل أسلاكًا مستقلة من خلال ليف واحد.
حل FTTH القائم على EPON
تتبنى EPON بنية من نقطة إلى عدة نقاط وطريقة نقل ألياف ضوئية سلبية.يمكن أن يصل معدل نقل البيانات حاليًا إلى 10 جيجابت / ثانية ، ويرسل المنبع تدفقات البيانات في دفعات من حزم Ethernet.بالإضافة إلى ذلك ، توفر EPON أيضًا وظائف تشغيل وصيانة وإدارة معينة (OAM).EPONالتكنولوجيا لديها توافق جيد مع المعدات الموجودة.تتيح تقنية جودة الخدمة (QoS) المطورة حديثًا لشبكة إيثرنت دعم خدمات الصوت والبيانات والصور.تتضمن هذه التقنيات دعم الازدواج الكامل ، والأولوية وشبكة المنطقة المحلية الافتراضية (VLAN).
يستخدم EPON الألياف الضوئية للتوصيل بين معدات المكتب المركزية والمقرن البصري ODN.بعد الانقسام خلال الوصلة الضوئية ، يمكن توصيل ما يصل إلى 32 مستخدمًا.الطول الموجي المنبع هو 1310 نانومتر ، والطول الموجي السفلي 1490 نانومتر.تجمع الألياف الضوئية من منفذ PON الخاص بـ OLT بين الإشارة الضوئية التناظرية أو الرقمية CATV مقاس 1550 نانومتر إلى الألياف الضوئية من خلال معدد الإرسال ، ثم تتصل بـONUبعد انقسامه بواسطة المقرن البصري.تقوم وحدة ONU بفصل إشارة 1550nm CATV وتحويلها إلى إشارة تردد راديو يمكن استقبالها بواسطة تلفزيون عادي.تقوم وحدة ONU أيضًا بمعالجة إشارة البيانات المرسلة من OLT وإرسالها إلى واجهة المستخدم. يمكن أن توفر واجهة المستخدم واجهات FE و TDM لتلبية متطلبات خدمة المستخدم للوصول إلى النطاق العريض ، وهي متوافقة مع متطلبات خدمة TDM للمشغلين الحاليين.يستخدم EPON تقنية WDM لتحقيق اتصال ثنائي الاتجاه من نقطة إلى عدة نقاط على ألياف بصرية واحدة.يتميز بخصائص التنسيق الشفاف والسعر المنخفض ، ويتوافق مع اتجاه تطوير شبكات الجيل التالي القائمة على بروتوكول الإنترنت.بالنظر إلى أن "الشبكات الثلاث في واحد" المستقبلية ستستخدم IP كبروتوكول أساسي ، يعتقد معظم الخبراء أن EPON هو أفضل حل لتحقيق FTTH في المستقبل.
حل FTTH القائم على GPON
GPONهي أحدث تقنيات الوصول البصري التي أطلقها قطاع تقييس الاتصالات بعد A / BPON.في عام 2001 ، بدأت FSAN عملًا قياسيًا آخر يهدف إلى توحيد شبكات PON (GPON) بسرعات تشغيل أعلى من 1 جيجابت / ثانية.بالإضافة إلى دعم السرعات العالية ، تدعم GPON أيضًا خدمات متعددة بكفاءة عالية ، مما يوفر وظائف OAM & P وفيرة وقابلية التوسع الجيدة.الميزات الرئيسية لـ GPON هي:
1) دعم جميع الخدمات.
2) مسافة التغطية لا تقل عن 20 كم.
3) دعم معدلات متعددة بموجب نفس البروتوكول.
4) توفير وظيفة OAM & P.
5) وفقًا لخصائص البث لحركة مرور PON في اتجاه مجرى النهر ، يتم توفير آلية حماية أمنية في طبقة البروتوكول.
يوفر معيار GPON معدل النقل الأكثر كفاءة للخدمات المختلفة ، مع مراعاة وظائف OAM & P وقدرات الترقية.لا توفر GPON نطاقًا تردديًا عاليًا فحسب ، بل تدعم أيضًا خدمات الوصول المختلفة ، خاصة في نقل البيانات و TDM ، مما يدعم التنسيق الأصلي دون تحويل. تتبنى GPON بروتوكول طبقة تقارب الإرسال الجديد "بروتوكول الإطار العام (GFP)" لتحقيق تغليف متعدد تيارات الخدمةوفي الوقت نفسه ، فإنه يحتفظ بالعديد من الوظائف في G.983 التي لا ترتبط مباشرة ببروتوكول PON ، مثل OAM و DBA.