PON کیا ہے؟براڈ بینڈ تک رسائی کی ٹکنالوجی بڑھ رہی ہے، اور یہ ایک ایسا میدان جنگ بننا ہے جہاں دھواں کبھی ختم نہیں ہوگا۔اس وقت، گھریلو مرکزی دھارے میں اب بھی ADSL ٹیکنالوجی ہے، لیکن زیادہ سے زیادہ سازوسامان مینوفیکچررز اور آپریٹرز نے آپٹیکل نیٹ ورک تک رسائی کی ٹیکنالوجی پر اپنی توجہ مرکوز کر دی ہے.
تانبے کی قیمتوں میں اضافہ جاری ہے، کیبل کی قیمتوں میں کمی جاری ہے، اور IPTV اور ویڈیو گیم سروسز کی بڑھتی ہوئی مانگ FTTH کی ترقی کو آگے بڑھا رہی ہے۔آپٹیکل کیبل، ٹیلی فون، کیبل ٹی وی، اور براڈ بینڈ ڈیٹا ٹرپل پلے کے ذریعے کاپر کیبل اور وائرڈ کواکسیئل کیبل کو تبدیل کرنے کا خوبصورت امکان واضح ہو جاتا ہے۔
شکل 1: PON ٹوپولوجی
PON (غیر فعال آپٹیکل نیٹ ورک) غیر فعال آپٹیکل نیٹ ورک گھر تک FTTH فائبر کا احساس کرنے کے لیے اہم ٹیکنالوجی ہے، جو پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ فائبر تک رسائی فراہم کرتا ہے، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، یہ OLT (آپٹیکل لائن ٹرمینل) اور صارف کی طرف ہے۔ دفتر کی طرف.ONU (آپٹیکل نیٹ ورک یونٹ) اور ODN (آپٹیکل ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک) پر مشتمل ہے۔ عام طور پر، ڈاؤن لنک TDM براڈکاسٹ موڈ کو اپناتا ہے اور اپلنک TDMA (ٹائم ڈویژن ایک سے زیادہ رسائی) موڈ کو اپناتا ہے تاکہ ایک پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ ٹری ٹوپولوجی بنائی جا سکے۔ .آپٹیکل رسائی ٹیکنالوجی کے طور پر PON کی سب سے بڑی خاص بات "غیر فعال" ہے۔ODN میں کوئی فعال الیکٹرانک آلات اور الیکٹرانک بجلی کی فراہمی شامل نہیں ہے۔یہ سب غیر فعال اجزاء جیسے سپلٹرز پر مشتمل ہیں، جن کا انتظام اور آپریشن کے اخراجات کم ہیں۔
PON کی ترقی کی تاریخ
PON ٹیکنالوجی کی تحقیق کا آغاز 1995 میں ہوا۔ اکتوبر 1998 میں، ITU نے FSAN تنظیم (مکمل سروس تک رسائی کے نیٹ ورک) کی طرف سے حمایت یافتہ ATM پر مبنی PON ٹیکنالوجی کے معیار، G کو اپنایا۔983. بی پی او این (براڈ بینڈ پی او این) کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔شرح 155Mbps ہے اور اختیاری طور پر 622Mbps کو سپورٹ کر سکتی ہے۔
EFMA (Ethernetin the First Mile Alliance) نے 2000 کے آخر میں Ethernet-PON (EPON) کا تصور متعارف کرایا جس کی ترسیل کی شرح 1 Gbps اور ایک سادہ ایتھرنیٹ انکیپسولیشن پر مبنی ایک لنک پرت ہے۔
GPON (Gigabit-CapablePON) FSAN تنظیم نے ستمبر 2002 میں تجویز کیا تھا، اور ITU نے مارچ 2003 میں G کو اپنایا تھا۔ 984. 1 اور G. 984. 2 معاہدہ۔G. 984.1 GPON رسائی کے نظام کی مجموعی خصوصیات بیان کی گئی ہیں۔984. 2 GPON کے ODN (آپٹیکل ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک) کے فزیکل ڈسٹری بیوشن سے متعلق ذیلی سطح کی وضاحت کرتا ہے۔ جون 2004 میں، ITU نے دوبارہ G پاس کیا۔984. 3، جو ٹرانسمیشن کنورجینس (TC) پرت کے تقاضوں کی وضاحت کرتا ہے۔
EPON اور GPON مصنوعات کا موازنہ
EPON اور GPON آپٹیکل نیٹ ورک تک رسائی کے دو اہم ارکان ہیں، ہر ایک اپنی خوبیوں کے ساتھ، ایک دوسرے کے ساتھ مقابلہ، ایک دوسرے کی تکمیل اور ایک دوسرے سے سیکھتے ہیں۔ذیل میں ان کا مختلف پہلوؤں سے موازنہ کیا گیا ہے۔
شرح
EPON 8b/10b لائن کوڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے 1.25Gbps کا فکسڈ اپلنک اور ڈاؤن لنک فراہم کرتا ہے، اور اصل شرح 1Gbps ہے۔
GPON متعدد اسپیڈ گریڈز کو سپورٹ کرتا ہے اور اپلنک اور ڈاون لنک غیر متناسب رفتار، 2.5Gbps یا 1.25Gbps ڈاون اسٹریم، اور 1.25Gbps یا 622Mbps اپلنک کو سپورٹ کر سکتا ہے۔اصل طلب کے مطابق، اپلنک اور ڈاؤن لنک کی شرحوں کا تعین کیا جاتا ہے، اور آپٹیکل ڈیوائس کی رفتار کی قیمت کے تناسب کو بڑھانے کے لیے متعلقہ آپٹیکل ماڈیولز کا انتخاب کیا جاتا ہے۔
یہ نتیجہ: GPON EPON سے بہتر ہے۔
تقسیم کا تناسب
تقسیم کا تناسب یہ ہے کہ ایک OLT پورٹ (آفس) کے ذریعے کتنے ONUs (صارفین) لے جاتے ہیں۔
EPON معیار 1:32 کے تقسیم تناسب کی وضاحت کرتا ہے۔
GPON معیاری تقسیم کے تناسب کو درج ذیل 1:32 تک بیان کرتا ہے۔1:64;1:128
درحقیقت، تکنیکی EPON نظام اعلیٰ تقسیم کا تناسب بھی حاصل کر سکتے ہیں، جیسے کہ 1:64، 1:128، EPON کنٹرول پروٹوکول زیادہ ONUs کو سپورٹ کر سکتا ہے۔ سڑک کا تناسب بنیادی طور پر آپٹیکل ماڈیول کی کارکردگی کی وضاحتوں سے محدود ہے، اور بڑی تقسیم۔ تناسب آپٹیکل ماڈیول کی لاگت میں نمایاں اضافہ کا سبب بنے گا۔اس کے علاوہ، PON داخل کرنے کا نقصان 15 سے 18 ڈی بی ہے، اور بڑے تقسیم کا تناسب ٹرانسمیشن فاصلے کو کم کرتا ہے۔بہت زیادہ صارف کا اشتراک بینڈوتھ بھی بڑے تقسیم کے تناسب کی قیمت ہے۔
یہ نتیجہ: GPON متعدد انتخاب فراہم کرتا ہے، لیکن لاگت پر غور واضح نہیں ہے۔زیادہ سے زیادہ جسمانی فاصلہ جسے GPON سسٹم سپورٹ کر سکتا ہے۔جب آپٹیکل سپلٹ ریشو 1:16 ہو تو 20 کلومیٹر کی زیادہ سے زیادہ فزیکل فاصلہ کو سپورٹ کیا جانا چاہیے۔جب آپٹیکل سپلٹ ریشو 1:32 ہو تو 10 کلومیٹر کی زیادہ سے زیادہ فزیکل فاصلہ کو سپورٹ کیا جانا چاہیے۔EPON ایک ہی ہے،یہ نتیجہ: برابر۔
QOS (سروس کا معیار)
EPON نے MAC ہیڈر ایتھرنیٹ ہیڈر میں 64 بائٹ MPCP (ملٹی پوائنٹ کنٹرول پروٹوکول) کا اضافہ کیا ہے۔ MPCP DBA ڈائنامک بینڈوڈتھ مختص کرنے کے لیے پیغامات، ریاستی مشینوں اور ٹائمرز کے ذریعے P2MP پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ ٹوپولاجی تک رسائی کو کنٹرول کرتا ہے۔ MPCP میں شامل ہے۔ ONU ٹرانسمیشن ٹائم سلاٹس کا مختص کرنا، ONUs کی خودکار دریافت اور شمولیت، اور متحرک طور پر بینڈوڈتھ مختص کرنے کے لیے اونچی تہوں میں بھیڑ کی اطلاع دینا۔ MPCP P2MP ٹوپولوجی کے لیے بنیادی مدد فراہم کرتا ہے۔تاہم، پروٹوکول سروس کی ترجیحات کی درجہ بندی نہیں کرتا ہے۔تمام خدمات تصادفی طور پر بینڈوتھ کے لیے مقابلہ کرتی ہیں۔GPON میں زیادہ مکمل DBA اور بہترین QoS سروس کی صلاحیتیں ہیں۔
GPON سروس بینڈوڈتھ مختص کرنے کے طریقہ کار کو چار اقسام میں تقسیم کرتا ہے۔سب سے زیادہ ترجیح فکسڈ (فکسڈ)، یقینی، غیر یقینی، اور بہترین کوشش ہے۔DBA مزید ٹریفک کنٹینر (T-CONT) کو ایک اپلنک ٹریفک شیڈولنگ یونٹ کے طور پر بیان کرتا ہے، اور ہر T-CONT کی شناخت ایک Alloc-ID کے ذریعے کی جاتی ہے۔ہر T-CONT میں ایک یا زیادہ GEMPort-IDs شامل ہو سکتے ہیں۔ T-CONT کو پانچ قسم کی خدمات میں تقسیم کیا گیا ہے۔مختلف قسم کے T-CONTs میں مختلف بینڈوڈتھ مختص کرنے کے طریقے ہوتے ہیں، جو تاخیر، گھمبیر، اور پیکٹ کے نقصان کی شرح کے لیے مختلف سروس فلو کی مختلف QoS ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔ ایک فکسڈ بینڈوڈتھ (فکسڈ) مختص، تاخیر سے متعلق حساس خدمات، جیسے آواز کی خدمات کے لیے موزوں۔قسم 2 کی خصوصیت ایک مقررہ بینڈوتھ لیکن ایک غیر متعین وقت کی سلاٹ سے ہوتی ہے۔متعلقہ گارنٹی شدہ بینڈوڈتھ (یقین شدہ) مختص فکسڈ بینڈ وڈتھ خدمات کے لیے موزوں ہے جن کے لیے ہائی جیٹر کی ضرورت نہیں ہے، جیسے کہ ویڈیو آن ڈیمانڈ سروسز۔قسم 3 کی خصوصیات کم از کم بینڈوڈتھ کی گارنٹی اور فالتو بینڈوڈتھ کی متحرک شیئرنگ سے ہوتی ہے، اور اس میں زیادہ سے زیادہ بینڈوڈتھ کی پابندی ہوتی ہے، غیر یقینی بینڈوڈتھ (غیر یقینی) مختص کے مطابق، سروس گارنٹی کی ضروریات اور بڑے برسٹ ٹریفک کے ساتھ خدمات کے لیے موزوں ہے۔جیسا کہ کاروبار کو ڈاؤن لوڈ کرنا۔ ٹائپ 4 کی خصوصیت BestEffort سے ہے، کوئی بینڈوڈتھ گارنٹی نہیں، کم تاخیر اور گھمبیر ضروریات کے ساتھ خدمات کے لیے موزوں ہے، جیسے کہ WEB براؤزنگ سروس۔قسم 5 ایک امتزاج کی قسم ہے، ضمانت شدہ اور غیر گارنٹی شدہ بینڈوڈتھ مختص کرنے کے بعد، اضافی بینڈوڈتھ کی ضروریات کو ہر ممکن حد تک بہترین طریقے سے مختص کیا جاتا ہے۔
نتیجہ: GPON EPON سے بہتر ہے۔
OAM کو چلائیں اور برقرار رکھیں
EPON کے پاس OAM کے لیے بہت زیادہ غور نہیں ہے، لیکن صرف ONT ریموٹ فالٹ اشارے، لوپ بیک اور لنک مانیٹرنگ کی وضاحت کرتا ہے، اور یہ اختیاری تعاون ہے۔
GPON PLOAM (PhysicalLayerOAM) کی فزیکل پرت پر تعریف کرتا ہے، اور OMCI (ONTManagementandControlInterface) کو اوپری پرت میں متعدد سطحوں پر OAM مینجمنٹ کو انجام دینے کے لیے بیان کیا جاتا ہے۔ PLOAM کو ڈیٹا انکرپشن، اسٹیٹس کا پتہ لگانے، اور غلطی کی نگرانی کو لاگو کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔OMCI چینل پروٹوکول کا استعمال اوپری پرت کی طرف سے بیان کردہ خدمات کو منظم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، بشمول ONU کا فنکشن پیرامیٹر سیٹ، T-CONT سروس کی قسم اور مقدار، QoS پیرامیٹرز، درخواست کی ترتیب کی معلومات اور کارکردگی کے اعداد و شمار، اور OLT کی ترتیب ONT کو لاگو کرنے کے لیے سسٹم کے چلنے والے واقعات کو خود بخود مطلع کریں۔غلطی کی تشخیص، کارکردگی اور حفاظت کا انتظام۔
نتیجہ: GPON EPON سے بہتر ہے۔
لنک لیئر انکیپسولیشن اور ملٹی سروس سپورٹ
جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے، EPON ایک سادہ ایتھرنیٹ ڈیٹا فارمیٹ کی پیروی کرتا ہے، لیکن EPON سسٹم میں بینڈوتھ مختص، بینڈوتھ راؤنڈ رابن، اور خودکار دریافت کو لاگو کرنے کے لیے ایتھرنیٹ ہیڈر میں ایک 64-بائٹ MPCP پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ کنٹرول پروٹوکول شامل کرتا ہے۔رینجنگ اور دیگر کام۔ڈیٹا سروسز (جیسے TDM سنکرونائزیشن سروسز) کے علاوہ خدمات کے تعاون پر زیادہ تحقیق نہیں ہے۔بہت سے EPON وینڈرز نے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے کچھ غیر معیاری مصنوعات تیار کی ہیں، لیکن وہ مثالی نہیں ہیں اور کیریئر کلاس QoS کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔
شکل 2: GPON اور EPON پروٹوکول اسٹیک کا موازنہ
GPON مکمل طور پر نئی ٹرانسپورٹ کنورجنس (TC) پرت پر مبنی ہے، جو کہ اعلیٰ سطحی تنوع کی خدمات کے موافقت کو مکمل کر سکتی ہے۔جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے، یہ ATM encapsulation اور GFP encapsulation (جنرل فریمنگ پروٹوکول) کی وضاحت کرتا ہے۔آپ دونوں کا انتخاب کر سکتے ہیں۔ایک بزنس انکیپسولیشن کے لیے ہے۔ATM ایپلی کیشنز کی موجودہ مقبولیت کے پیش نظر، ایک GPON جو صرف GFP encapsulation کو سپورٹ کرتا ہے دستیاب ہے۔لاگت کو کم کرنے کے لیے پروٹوکول اسٹیک سے اے ٹی ایم کو ہٹا کر لائٹ ڈیوائس وجود میں آئی۔
GFP ایک سے زیادہ خدمات کے لیے ایک عام لنک پرت کا طریقہ کار ہے، جس کی تعریف ITU نے G. 7041 کے طور پر کی ہے۔ GPON میں GFP میں ایک چھوٹی سی ترمیم کی گئی تھی، اور پورٹ آئی ڈی کو ملٹی پورٹ ملٹی پلیکسنگ کو سپورٹ کرنے کے لیے GFP فریم کے سر پر متعارف کرایا گیا تھا۔سسٹم کی موثر بینڈوتھ کو بڑھانے کے لیے ایک فریگ (ٹکڑا) سیگمنٹیشن انڈیکیشن بھی متعارف کرایا گیا ہے۔اور یہ صرف متغیر لمبائی کے ڈیٹا کے لیے ڈیٹا پروسیسنگ موڈ کو سپورٹ کرتا ہے اور ڈیٹا بلاکس کے لیے ڈیٹا ٹرانسپیرنٹ پروسیسنگ موڈ کو سپورٹ نہیں کرتا ہے۔GPON میں طاقتور ملٹی سروس لے جانے کی صلاحیت ہے۔GPON کی TC پرت بنیادی طور پر ہم وقت ساز ہے، معیاری 8 kHz (125μm) فکسڈ لینتھ فریم، جو GPON کو اینڈ ٹو اینڈ ٹائمنگ اور دیگر نیم ہم وقت ساز خدمات کو سپورٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے، خاص طور پر TDM سروسز، نام نہاد NativeTDM کو براہ راست سپورٹ کرنے کے لیے۔GPON کو TDM خدمات کے لیے "قدرتی" تعاون حاصل ہے۔
یہ نتیجہ: ملٹی سروس کے لیے GPON کی حمایت کرنے والی TC پرت EPON کے MPCP سے زیادہ مضبوط ہے۔
نتیجہ
EPON اور GPON کے اپنے فوائد ہیں۔کارکردگی کے اشارے کے لحاظ سے GPON EPON سے بہتر ہے۔تاہم، EPON کو وقت اور لاگت کا فائدہ ہے۔GPON پکڑ رہا ہے۔مستقبل کے براڈ بینڈ تک رسائی کی مارکیٹ کا انتظار کرنا متبادل نہیں ہوسکتا ہے، یہ تکمیلی ہونا چاہئے۔بینڈوڈتھ، ملٹی سروس، اعلی QoS اور سیکورٹی کی ضروریات، اور ATM ٹیکنالوجی کے لیے بیک بون کسٹمر کے طور پر، GPON زیادہ موزوں ہوگا۔کم قیمت کی حساسیت، QoS اور حفاظتی تقاضوں کے حامل صارفین کے لیے، EPON غالب عنصر بن گیا ہے۔