شبکه دسترسی فیبر نوری به فرم درخواستی اطلاق می شود که از فیبر نوری به عنوان رسانه اصلی انتقال در شبکه دسترسی برای دستیابی به انتقال اطلاعات کاربر استفاده می کند. این یک سیستم انتقال فیبر نوری سنتی نیست، بلکه یک شبکه انتقال فیبر نوری ویژه است که برای محیط شبکه دسترسی طراحی شده است.

از طریق پایانه های خط نوری (OLT) به گره های سرویس و از طریق واحدهای شبکه نوری (ONU) به کاربران متصل می شود. شبکه دسترسی فیبر نوری شامل واحدهای شبکه نوری تجهیزات راه دور و پایانه های خط نوری تجهیزات مرکزی است که از طریق تجهیزات انتقال به هم متصل می شوند. اجزای اصلی سیستم OLT و ONU از راه دور هستند. آنها تبدیل پروتکل های سیگنالینگ را از رابط گره خدمات (SNI) به رابط شبکه کاربر (UNI) در سراسر شبکه دسترسی کامل می کنند. خود دستگاه دسترسی نیز دارای قابلیت های شبکه است و می تواند اشکال مختلفی از توپولوژی های شبکه را تشکیل دهد. در عین حال، دستگاه دسترسی همچنین دارای عملکردهای تعمیر و نگهداری محلی و نظارت متمرکز از راه دور است که یک شبکه نگهداری و مدیریت را از طریق انتقال نوری شفاف تشکیل می دهد و از طریق پروتکل های مدیریت شبکه مربوطه در مدیریت یکپارچه مرکز مدیریت شبکه قرار می گیرد.

نقش OLT ایجاد یک رابط بین شبکه دسترسی و سوئیچ محلی و برقراری ارتباط با واحدهای شبکه نوری در انتهای کاربر از طریق انتقال نوری است. به طور کامل عملکرد سوئیچ سوئیچ را از دسترسی کاربر جدا می کند. پایانه خط نوری تعمیر و نگهداری و نظارت را برای خود و پایان کاربر فراهم می کند. می توان آن را مستقیماً با سوئیچ محلی در انتهای مبادله قرار داد یا از راه دور راه اندازی کرد.

نقش ONU ارائه یک رابط کاربری برای شبکه دسترسی است. این می تواند به پایانه های کاربر متعدد متصل شود و دارای عملکرد تبدیل فوتوالکتریک و همچنین عملکردهای نگهداری و نظارت مربوطه است. عملکرد اصلی ONU خاتمه دادن به فیبر نوری از OLT، پردازش سیگنال های نوری و ارائه رابط های تجاری برای چندین کسب و کار کوچک، کاربران تجاری و کاربران مسکونی است. انتهای شبکه ONU یک رابط نوری است، در حالی که انتهای کاربر آن یک رابط الکتریکی است. بنابراین، ONU دارای توابع تبدیل نوری / الکتریکی و الکتریکی / نوری است. همچنین دارای عملکرد تبدیل دیجیتال به آنالوگ و تبدیل آنالوگ به دیجیتال برای صداهای دیالوگ است. ONU معمولا نزدیک‌تر به کاربر قرار می‌گیرد و موقعیت مکانی آن انعطاف‌پذیری زیادی دارد.

طبقه بندی شبکه Fiber Aceess

شبکه های دسترسی فیبر (از این پس FAT) بر اساس تخصیص سیستم به دو دسته تقسیم می شوند: شبکه های نوری فعال (AON) و شبکه های نوری غیرفعال (PON). از آنجایی که Yingda بر روی محصولات فیبر نوری غیرفعال تمرکز می کند، متن زیر بر روی معرفی شبکه های نوری غیرفعال تمرکز می کند.

شبکه های نوری فعال را می توان به AON مبتنی بر SDH و AON مبتنی بر PDH تقسیم کرد. تجهیزات مرکزی (CE) و تجهیزات راه دور (RE) شبکه‌های نوری فعال از طریق تجهیزات انتقال نوری فعال به هم متصل می‌شوند و فناوری انتقال فناوری SDH و PDH است که به طور گسترده در شبکه‌های ستون فقرات استفاده شده است، اما فناوری SDH اصلی‌ترین آن است.

شبکه نوری غیرفعال (PON) عمدتاً به یک شبکه توزیع نوری (ODN) بین OLT و ONU، بدون هیچ گونه دستگاه الکترونیکی فعال اشاره دارد. این شامل شبکه نوری غیرفعال مبتنی بر ATM (APON) و PON مبتنی بر IP است.

شبکه نوری غیرفعال (PON) یک شبکه دی الکتریک خالص است که از تداخل الکترومغناطیسی و اثرات رعد و برق از دستگاه های خارجی جلوگیری می کند، میزان خرابی خطوط و دستگاه های خارجی را کاهش می دهد، قابلیت اطمینان سیستم را بهبود می بخشد و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد. این فناوری است که دپارتمان های تعمیر و نگهداری مخابرات مدت ها منتظر آن بودند.

مزایای خاص شبکه های دسترسی نوری غیرفعال به شرح زیر است:

(1) شبکه های نوری غیرفعال دارای اندازه کوچک، تجهیزات ساده، هزینه های نصب و نگهداری کم و سرمایه گذاری نسبتاً کمی هستند.

(2) دستگاه‌های نوری غیرفعال دارای شبکه‌های انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند توپولوژی‌های شبکه مانند درخت، ستاره، اتوبوس، ترکیبی و اضافی را پشتیبانی کنند.

(3) نصب آسان، آن را در هر دو نسخه داخلی و خارجی می آید. ظاهر بیرونی آن را می توان مستقیماً بر روی دیوار آویزان کرد یا روی میله "H" قرار داد، بدون اینکه نیازی به اجاره یا ساخت اتاق کامپیوتر باشد. سیستم های فعال نیاز به تبدیل فوتوالکتریک و الکترواپتیکی، با هزینه های بالای ساخت تجهیزات و نیاز به سایت های اختصاصی و اتاق های کامپیوتر دارند. حل مسائل مربوط به منبع تغذیه از راه دور دشوار است و بار تعمیر و نگهداری روزانه سنگین است.

(4) شبکه های نوری غیرفعال برای ارتباط نقطه به چند نقطه مناسب هستند و فقط از تقسیم کننده های غیرفعال برای تخصیص توان نوری استفاده می کنند.

(5) شبکه های نوری غیرفعال شبکه های دی الکتریک خالص هستند که به طور کامل از تداخل الکترومغناطیسی و اثرات رعد و برق جلوگیری می کنند و آنها را برای استفاده در مناطق با شرایط طبیعی سخت بسیار مناسب می کند.

(6) از دیدگاه توسعه فناوری، گسترش شبکه های نوری غیرفعال نسبتا ساده است و شامل اصلاح تجهیزات نمی شود. این فقط به ارتقاء نرم افزار تجهیزات، خرید یک بار تجهیزات سخت افزاری و استفاده طولانی مدت نیاز دارد، پایه گذاری فیبر برای خانه و اطمینان از سرمایه گذاری کاربر.

ویژگی های شبکه دسترسی فیبر

ویژگی های اصلی شبکه دسترسی فیبر نوری عبارتند از:

1، شعاع پوشش شبکه به طور کلی کوچک است و نیازی به تکرار کننده ندارد. با این حال، به دلیل اشتراک فیبرهای نوری توسط بسیاری از کاربران، تخصیص توان نوری یا طول موج ممکن است نیاز به استفاده از تقویت کننده های فیبر برای جبران توان داشته باشد.

2، نیاز به انتقال خدمات پهنای باند مختلف، با کیفیت انتقال خوب و قابلیت اطمینان بالا؛

3، دامنه کاربرد شبکه دسترسی فیبر نوری گسترده است.

4، هزینه سرمایه گذاری بالا است، مدیریت شبکه پیچیده است، و منبع تغذیه از راه دور دشوار است. [2]

روش های دسترسی به فیبر

با توجه به موقعیت واحد شبکه نوری (ONU)، روش های دسترسی فیبر می توانند انواع زیر باشند:

• FTTB (فیبر به ساختمان)؛
• FTTC (فیبر تا مرز)؛
• FTTH (فیبر به خانه)؛
• FTTO (فیبر به دفتر)؛
• FTTF (فیبر تا کف)؛
• FTTP (Fiber to the Premise)؛
• FTTN (فیبر به گره ها)؛
• FTTD (فیبر به دسکتاپ)؛
• FTTR (فیبر به اتاق).

شکل 1: محبوب ترین روش های دسترسی به فیبر

مهم ترین فرم ها عبارتند از FTTB (Fiber to Building)، FTTC (Fiber to Road) و FTTH (Fiber to User).

FTTC عمدتاً خدماتی را برای کاربران مسکونی با واحدهای شبکه نوری (ONU) که ​​در کنار جاده، نزدیک محل سکونت کاربر قرار دارند، ارائه می دهد. سیگنال های الکتریکی از ONU ها سپس به کاربران مختلف مخابره می شود که معمولاً از کابل های کواکسیال برای انتقال خدمات ویدیویی و کابل های جفت پیچ خورده برای انتقال خدمات تلفن استفاده می کنند.

ONU FTTB در جعبه توزیع داخل ساختمان نصب می‌شود که عمدتاً برای ساختمان‌های جامع، مراقبت‌های پزشکی از راه دور، آموزش از راه دور و مکان‌های سرگرمی بزرگ استفاده می‌شود و به شرکت‌ها، مؤسسات و کاربران تجاری بزرگ و متوسط ​​خدمات می‌دهد و سرعت بالایی را ارائه می‌دهد. داده ها، تجارت الکترونیک، خدمات ویدئویی و متنی، و سایر خدمات پهنای باند.

FTTH قرار دادن ONU ​​ها در محل سکونت کاربران برای ارائه خدمات گسترده باند پهن مختلف برای کاربران خانگی است. FTTH هدف نهایی شبکه های دسترسی فیبر نوری است، اما هر کاربر به یک جفت فیبر و ONU اختصاصی نیاز دارد که اجرای آن را گران و دشوار می کند.

جدول 1: ویژگی های اصلی ساختار FTTx

از شکل مشاهده می شود که FTTH همگی از طریق شبکه های فیبر نوری به ترمینال ها متصل می شوند و پایانه های متصل به آنها را پایانه های شبکه نوری (ONT) می نامند. FTTB یا FTTC از طریق شبکه های فیبر نوری به ساختمان ها یا سنگ های حاشیه ای متصل می شود و سپس از طریق شبکه های جفت تابیده مسی یا اتصالات بی سیم به پایانه ها متصل می شود. دستگاه های انتهایی شبکه فیبر نوری واحدهای شبکه نوری (ONU) نامیده می شوند که از طریق شبکه های جفت تابیده مسی یا اتصالات بی سیم به پایانه های شبکه (NT) متصل می شوند. FTTCab مشابه FTTC است، با این تفاوت که ONU آن در یک کابینت مخابراتی قرار دارد.

FTTB، FTTC و FTTCab در شکل همگی متعلق به فیبر "جزئی" به خانه هستند، به این معنی که فیبر مستقیماً به کاربر نهایی متصل نیست، اما به کاربر نهایی می رسد و سپس از طریق یک فیبر به کاربر نهایی متصل می شود. شبکه جفت پیچ خورده در FTTCab، ONU در جعبه اتصال مخابراتی معمولاً در فاصله 1000-2000 متری کاربران نهایی قرار دارد و در این حالت، یک واحد ONU می تواند حدود 500 کاربر نهایی را پشتیبانی کند. در FTTC، ONU به کاربران نهایی نزدیکتر است، در 200-1000 متر، و می تواند 8-32 کاربر نهایی را پشتیبانی کند. شبکه بین OLT و ONT/ONU شبکه توزیع نوری (ODN) نامیده می شود و فاصله آن می تواند تا 20 کیلومتر برسد، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

مزایای شبکه دسترسی فیبر:

در مقایسه با سایر فناوری‌های دسترسی، شبکه‌های دسترسی فیبر دارای مزایای زیر هستند:

(1) شبکه های دسترسی فیبر نوری می توانند نیازهای کاربران را برای خدمات مختلف برآورده کنند. تقاضای مردم برای خدمات ارتباطی در حال افزایش است. علاوه بر برقراری تماس تلفنی و تماشای تلویزیون، آنها همچنین به ارتباطات کامپیوتری پرسرعت، خرید خانگی، بانکداری در منزل، آموزش از راه دور، ویدیوی درخواستی (VOD) و تلویزیون با کیفیت بالا (HDTV) امیدوارند. دستیابی به این مشاغل با استفاده از سیم مسی یا کابل های جفت پیچ خورده دشوار است.

(2) فیبر نوری می تواند بر برخی از عوامل محدود کننده غلبه کند که کابل های مسی نمی توانند بر آنها غلبه کنند. تلفات فیبر نوری کم و باند فرکانس وسیع است که محدودیت قطر سیم مسی کوچک را از بین می برد. علاوه بر این، فیبرهای نوری تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار نمی گیرند و کیفیت انتقال سیگنال را تضمین می کنند. استفاده از کابل های نوری به جای کابل های مسی می تواند مشکل شلوغی خطوط لوله ارتباطی زیرزمینی در شهرها را حل کند.

(3) عملکرد شبکه های دسترسی فیبر نوری به بهبود ادامه می دهد در حالی که قیمت ها همچنان کاهش می یابد، در حالی که قیمت کابل های مسی همچنان در حال افزایش است.

(4) شبکه دسترسی فیبر نوری خدمات داده را با یک سیستم نظارت و مدیریت جامع ارائه می دهد که می تواند نیازهای شبکه های دیجیتال خدمات یکپارچه باند پهن آینده را برآورده کند، گلوگاه ها را بشکند و از عملکرد روان بزرگراه اطلاعات اطمینان حاصل کند.

البته در مقایسه با سایر فناوری های شبکه دسترسی، شبکه های دسترسی فیبر نوری دارای معایب خاصی نیز هستند. مشکل این است که هزینه نسبتاً بالاست. به خصوص هرچه گره نوری به کاربر نزدیکتر باشد، هزینه تجهیزات دسترسی مشترک توسط هر کاربر بیشتر است. علاوه بر این، در مقایسه با شبکه های دسترسی بی سیم، شبکه های دسترسی فیبر نوری به منابع خط لوله نیز نیاز دارند. همچنین به همین دلیل است که بسیاری از اپراتورهای نوظهور به فناوری دسترسی فیبر نوری خوشبین هستند، اما باید فناوری دسترسی بی سیم را انتخاب کنند.

امروزه، عامل اصلی موثر بر توسعه شبکه های دسترسی فیبر نوری، فناوری نیست، بلکه هزینه است. با این حال، پذیرش شبکه های دسترسی فیبر نوری یک روند اجتناب ناپذیر در توسعه ارتباطات فیبر نوری است. اگرچه مراحل توسعه شبکه های دسترسی فیبر نوری امروزه در کشورهای مختلف متفاوت است، فیبر تا خانه به طور گسترده به عنوان هدف توسعه شبکه های دسترسی شناخته شده است.

شرایط مرجع