طبقه بندی مدار فیبر FTTH

لایه انتقال FTTH به سه دسته تقسیم می شود: حلقه دوبلکس (دو فیبر دو طرفه)، حلقه سیمپلکس (تک فیبر دو طرفه) و حلقه Triplex (یک فیبر سه طرفه). حلقه فیبر دوگانه از دو فیبر نوری بینOLTپایان وONUدر پایان، یک راه پایین دست است، و سیگنال از طرف استOLTپایان بهONUپایان؛ راه دیگر بالادست است و سیگنال از طرف استONUپایان بهOLTend.Simplex single-fiber loop Bidirectional یا به اختصار BIDI نیز نامیده می شود. این محلول فقط از یک فیبر نوری برای اتصال استفاده می کندOLTپایان وONUدر پایان، و از WDM برای انتقال سیگنال های بالادستی و پایین دستی با سیگنال های نوری با طول موج های مختلف استفاده می کند. در مقایسه با مدارهای فیبر دوگانه دوبلکس، این مدار تک فیبر با استفاده از انتقال WDM می تواند مقدار فیبر مصرفی را به نصف کاهش دهد و هزینه آن را کاهش دهد.ONUپایان کاربر با این حال، هنگامی که از روش تک فیبر استفاده می شود، یک تقسیم کننده و ترکیب کننده باید در ماژول فرستنده گیرنده نوری معرفی شود. این کمی پیچیده تر از ماژول فرستنده گیرنده نوری با استفاده از روش فیبر دوگانه است. سیگنال بالادستی BIDI از انتقال لیزر در باند 1260 تا 1360 نانومتر و پایین دست از باند 1480 تا 1580 نانومتری استفاده می کند. در حلقه فیبر دوگانه، هر دو بالادست و پایین دست از باند 1310 نانومتری برای انتقال سیگنال ها استفاده می کنند.

FTTH دو فناوری دارد: Media Converter (MC) و Passive Optical Network (PON). MC عمدتاً برای جایگزینی سیم‌های مسی مورد استفاده در شبکه‌های اترنت سنتی استفاده می‌شود و از توپولوژی شبکه نقطه به نقطه (P2P) برای انتقال خدمات 100 مگابیت بر ثانیه به خانه کاربران از طریق فیبرهای نوری استفاده می‌کند. معماری PON عمدتاً برای تقسیم نوری است. سیگنال از ترمینال خط نوری (OLT) پایین دست از طریق یک فیبر نوری از طریق یک تقسیم کننده نوری برای انتقال سیگنال نوری به هر پایانه شبکه نوری (ONU/T)، در نتیجه اتاق تجهیزات شبکه و هزینه تعمیر و نگهداری تجهیزات را تا حد زیادی کاهش می دهد، هزینه های ساخت و ساز زیادی مانند کابل های نوری را کاهش می دهد، بنابراین به آخرین فناوری داغ FTTH تبدیل شده است. FTTH در حال حاضر دارای سه راه حل است: راه حل نقطه به نقطه FTTH، راه حل EPON FTTH و راه حل GPON FTTH.

راه حل FTTH مبتنی بر P2P

P2P یک فناوری انتقال اترنت اتصال فیبر نوری نقطه به نقطه است. همچنین از فناوری WDM برای دستیابی به ارتباطات دو طرفه استفاده می کند. در مقایسه با EPON، ویژگی های پیاده سازی فناوری ساده، قیمت پایین و دسترسی آسان برای تعداد کمی از کاربران را دارد.

شبکه P2P FTTH طول موج های بالادست و پایین دست را بر روی یک فیبر نوری بین دفتر مرکزی منتقل می کند.سوئیچو تجهیزات کاربر از طریق WDM، و هر کاربر فقط به یک فیبر نوری نیاز دارد. طول موج بالادست 1310 نانومتر و طول موج پایین دست 1550 نانومتر است. از طریق استفاده از انتقال فیبر نوری، اترنت مستقیماً از دفتر مرکزی به دسکتاپ کاربر گسترش می یابد. ضمن ارائه یک روش دسترسی با پهنای باند بالا و اقتصادی، مشکل تامین برق و نگهداری راهرو را از بین می برد.سوئیچدر روش دسترسی سنتی اترنت، و از مشکل در بازیابی سرمایه گذاری ناشی از نرخ باز کردن پایین، باز کردن انعطاف پذیر و امنیت بالا جلوگیری می کند. در راه حل P2P، کاربران می توانند واقعاً از پهنای باند 100M به طور انحصاری لذت ببرند و به راحتی از خدمات با پهنای باند بالا مانند تلفن تصویری، ویدیوی درخواستی، پزشکی از راه دور و آموزش از راه دور پشتیبانی کنند. در حالی که از برنامه های داده با سرعت بالا پشتیبانی می کند، می تواند رابط E1 و رابط POTS را ارائه دهد، به طوری که انواع خدماتی که در ابتدا به سیم کشی مستقل نیاز داشتند را می توان از طریق یک فیبر حل کرد.

راه حل FTTH مبتنی بر EPON

EPON یک ساختار نقطه به چند نقطه و یک روش انتقال فیبر نوری غیرفعال را اتخاذ می کند. نرخ پایین‌دستی در حال حاضر می‌تواند به 10 گیگابیت بر ثانیه برسد و جریان‌های بالادستی جریان‌های داده را در بسته‌های اترنت پشت سر هم ارسال می‌کند. علاوه بر این، EPON عملکردهای خاصی از عملیات، نگهداری و مدیریت (OAM) را نیز فراهم می کند.EPONفناوری سازگاری خوبی با تجهیزات موجود دارد. فناوری جدید کیفیت خدمات (QoS) این امکان را برای اترنت فراهم می کند تا از خدمات صوتی، داده و تصویر پشتیبانی کند. این فناوری ها شامل پشتیبانی کامل دوبلکس، اولویت و شبکه محلی مجازی (VLAN) می باشد.

EPON از یک فیبر نوری برای اتصال بین تجهیزات اداری مرکزی و کوپلر نوری ODN استفاده می کند. پس از جدا شدن از طریق کوپلر نوری، حداکثر 32 کاربر می توانند متصل شوند. طول موج بالادست 1310 نانومتر و طول موج پایین دست 1490 نانومتر است. فیبر نوری از پورت PONOLTسیگنال نوری آنالوگ یا دیجیتال CATV 1550 نانومتری را از طریق مالتی پلکسر به فیبر نوری ترکیب می کند و سپس به دستگاه متصل می شود.ONUپس از جدا شدن توسط کوپلر نوری. اینONUسیگنال CATV 1550 نانومتری را جدا می کند و آن را به سیگنال فرکانس رادیویی تبدیل می کند که می تواند توسط یک تلویزیون معمولی دریافت شود. اینONUهمچنین سیگنال داده ارسال شده توسطOLTو آن را به رابط کاربر می فرستد. رابط کاربری می تواند رابط های FE و TDM را برای برآورده کردن نیازهای سرویس کاربر برای دسترسی پهن باند فراهم کند و با الزامات سرویس TDM اپراتورهای موجود سازگار است. EPON از فناوری WDM برای برقراری ارتباط دو طرفه نقطه به چند نقطه بر روی یک فیبر نوری استفاده می کند. این ویژگی فرمت شفاف و قیمت پایین را دارد و با روند توسعه شبکه های نسل بعدی مبتنی بر IP مطابقت دارد. با توجه به اینکه "سه شبکه در یک" آینده از IP به عنوان پروتکل اصلی استفاده خواهند کرد، اکثر کارشناسان معتقدند که EPON بهترین راه حل برای تحقق FTTH در آینده است.

راه حل FTTH مبتنی بر GPON

GPONآخرین فناوری دسترسی نوری است که توسط ITU-T پس از A/BPON راه اندازی شده است. در سال 2001، FSAN کار استاندارد دیگری را با هدف استانداردسازی شبکه‌های PON (GPON) با سرعت عملکرد بالاتر از 1 گیگابیت بر ثانیه آغاز کرد. علاوه بر پشتیبانی از سرعت‌های بالاتر، GPON از چندین سرویس با کارایی بالا نیز پشتیبانی می‌کند و عملکردهای OAM&P فراوان و مقیاس‌پذیری خوب را ارائه می‌کند. ویژگی های اصلی GPON عبارتند از:

1) پشتیبانی از تمام خدمات.

2) فاصله پوشش حداقل 20 کیلومتر است.

3) پشتیبانی از نرخ های متعدد تحت یک پروتکل.

4) عملکرد OAM&P را ارائه دهید.

5) با توجه به ویژگی های پخش ترافیک پایین دستی PON، یک مکانیسم حفاظتی امنیتی در لایه پروتکل ارائه می شود.

استاندارد GPON با در نظر گرفتن عملکردهای OAM&P و قابلیت های ارتقا، کارآمدترین نرخ انتقال را برای سرویس های مختلف فراهم می کند. GPON نه تنها پهنای باند بالایی ارائه می‌کند، بلکه از خدمات دسترسی مختلف، به ویژه در انتقال داده و TDM پشتیبانی می‌کند و از فرمت اصلی بدون تبدیل پشتیبانی می‌کند. جریان خدمات؛ در عین حال، بسیاری از توابع را در G.983 حفظ می کند که مستقیماً با پروتکل PON مرتبط نیستند، مانند OAM و DBA.