معرفی انواع شبکه های PON (شبکه های نوری غیرفعال)

معرفی انواع شبکه های PON (شبکه های نوری غیرفعال)

در حوزه ارتباطات از راه دور مدرن، ظهور شبکه های فیبر به خانه (FTTH) شیوه اتصال ما به دنیای دیجیتال را متحول کرده است. مرکز این شبکه‌ها شبکه‌های نوری غیرفعال (PON) هستند که از فیبرهای نوری برای ارائه خدمات اینترنت پرسرعت، صوتی و تصویری به کاربران استفاده می‌کنند.

این نوشته به تفاوت‌های کلیدی بین سه فناوری PON برجسته می‌پردازد: XPON، GPON و EPON.

درک PON ها

قبل از پرداختن به جزئیات، درک مفهوم اساسی PON ضروری است.

PON چیست؟

PON یک ساختار شبکه “نقطه به چند نقطه” است که در آن یک فیبر نوری منفرد یک پایانه خط نوری (OLT) در دفتر مرکزی ارائه دهنده خدمات را به چندین واحد شبکه نوری (ONU) در محل مشترکین متصل می کند. این ساختار کارآمد، استقرار و مقیاس پذیری مقرون به صرفه را امکان پذیر می کند.

انواع شبکه های PON

XPON: اصطلاح فراگیر

XPON یا شبکه نوری غیرفعال توسعه پذیر، اصطلاح گسترده تری است که فناوری های مختلف PON را در بر می گیرد. XPON یک پلتفرم تغییر پذیر است که برای تطبیق نرخ‌ها، پروتکل‌ها و خدمات مختلف طراحی شده است. XPON چارچوبی را برای شبکه های روزآمد با پیشرفت فناوری فراهم می کند.

GPON: شبکه نوری غیرفعال گیگابیتی

GPON نوع خاصی از XPON است که محبوبیت گسترده ای به دست آورده است و برای ارائه خدمات اینترنت با سرعت گیگابیت بهینه شده است. GPON چندین مزیت را ارائه می دهد:

• پهنای باند بالا: GPON می تواند از نرخ سرعت دانلود تا 2.5 گیگابیت بر ثانیه و نرخ آپلود تا 1.25 گیگابیت بر ثانیه در هر پایانه شبکه نوری پشتیبانی کند.

• انعطاف‌پذیری: می‌تواند چندین سرویس از جمله صدا، ویدئو و داده را روی یک فیبر منتقل کند.

• کارایی: فناوری Time-Division Multiplexing (TDM) به طور موثر پهنای باند را بین چندین مشترک تخصیص می دهد.

• مقیاس پذیری: GPON می تواند تعداد زیادی واحد شبکه نوری در هر  پایانه خط نوریOLT را پشتیبانی کند و برای مناطق شهری متراکم مناسب است.

EPON: شبکه نوری غیرفعال اترنت

EPON، یکی دیگر از انواع XPON است که اساساً مبتنی بر فناوری اترنت است. EPON مزایای مشابه GPON را ارائه می دهد اما با برخی تفاوت های کلیدی:

• اترنت محور: EPON مخصوص ترافیک اترنت طراحی شده است و آن را برای فعالیت های کاربردی مناسب می کند.

• هزینه کمتر: EPON به دلیل اجرای ساده تر، اغلب مقرون به صرفه تر از GPON در نظر گرفته می شود.

• مقیاس پذیری محدود: در حالی که EPON می تواند تعداد معقولی پایانه شبکه نوری را پشتیبانی کند، مقیاس پذیری آن ممکن است در مقایسه با GPON تا حدودی محدود باشد.

• ماهیت اختصاصی: استانداردهای EPON در ابتدا توسط شرکت های خاصی توسعه یافتند که ممکن بود بر پذیرش آن تأثیر بگذارد.

تفاوت های کلیدی بین GPON و EPON

ویژگی	GPON	EPON
نرخ داده	دانلود: 2.5 گیگابیت بر ثانیه/آپلود:1.25 گیگابیت بر ثانیه	دانلود: 1 گیگابیت بر ثانیه/آپلود:1 گیگابیت بر ثانیه
تکنولوژی	TDM	اترنت
خدمات	صدا،ویدیو، داده	داده
مقیاس پذیری	زیاد	متوسط
قیمت	بیشتر	کمتر
استاندارد سازی	ITU-T	IEEE

 

 

 

 

همچنین بخوانید: وای فای 7 چیست و چه مزایایی دارد؟

ویژگی های شبکه های نوری غیرفعال:

GPON (شبکه نوری غیرفعال گیگابیتی)، EPON (شبکه نوری غیرفعال اترنت) و XPON (شبکه نوری غیرفعال توسعه پذیر) همگی فناوری‌های فیبر نوری هستند که برای ارائه دسترسی به اینترنت استفاده می‌شوند. در حالی که آنها برخی از شباهت ها را به اشتراک می گذارند، آنها همچنین دارای ویژگی های متمایز هستند:

ویژگی های GPON :

• مالتیپلکسی تقسیم طول موج (WDM): از WDM برای انتقال جریان های مختلف داده بر روی یک فیبر استفاده می کند که امکان استفاده از پهنای باند بالاتر را فراهم می کند.

• انتقال دو طرفه: GPON داده ها در هر دو جهت روی یک فیبر جریان می یابد و نیاز به فیبرهای نوری اضافی را کاهش می دهد.

• مقیاس پذیری: GPON می تواند تعداد زیادی مشترک را در هر اسپلیتر نوری پشتیبانی کند و برای مناطق شهری متراکم مناسب است.

• امنیت: GPON ویژگی‌های امنیتی پیشرفته‌تری از جمله رمزگذاری و احراز هویت را برای محافظت از انتقال داده ارائه می‌دهد.

• انعطاف پذیری: GPON می تواند برای فعالیت های مختلف از جمله خدمات صوتی، داده و ویدئو استفاده شود.

ویژگی های EPON :

• دسترسی چندگانه بخش زمانی (TDMA): از TDMA برای تخصیص درگاه های زمانی برای مشترکین مختلف استفاده می کند و توزیع پهنای باند عادلانه را تضمین می کند.

• انتقال دو طرفه: EPON مشابه GPON، از انتقال دو طرفه روی یک فیبر پشتیبانی می کند.

• مقیاس پذیری: در حالی که EPON نسبت به GPON مقیاس پذیرتر است، همچنان می تواند تعداد قابل توجهی از کاربران را پشتیبانی کند.

• مقرون به صرفه بودن: EPON عموماً به دلیل طراحی ساده تر و هزینه تجهیزات کمتر، مقرون به صرفه تر از GPON است.

• مبتنی بر اترنت: EPON مبتنی بر فناوری اترنت است که آن را با شبکه های اترنت موجود سازگار می کند.

ویژگی های XPON:

• اترنت 10 گیگابیتی: XPON سرعت اترنت 10 گیگابیتی را ارائه می دهد که پهنای باند بسیار بالاتری را در مقایسه با GPON و EPON ارائه می دهد.

• WDM: از WDM برای پشتیبانی از چندین کانال با طول موج استفاده می‌کند و نرخ داده‌های بالاتری را امکان‌پذیر می‌کند.

• برد بیشتر: XPON می تواند مسافت های طولانی تری را نسبت به GPON و EPON پوشش دهد و برای مناطق روستایی مناسب است.

• مقیاس پذیری: XPON بسیار مقیاس پذیر است و قادر به پشتیبانی از تعداد زیادی مشترک و نرخ داده بالا است. 

• روزآمد بودن: XPON برای پاسخگویی به نیازهای فعالیت های کاربردی پهنای باند در آینده، مثل پخش ویدئو 4K و واقعیت مجازی طراحی شده است.

انتخاب فناوری PON مناسب

انتخاب GPON یا EPON به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

• الزامات شبکه: پهنای باند خاص، انواع خدمات و نیازهای مقیاس پذیری شبکه نقش مهمی ایفا می کند.

• ملاحظات هزینه: سرمایه گذاری اولیه و هزینه های فعالیت های جاری هر فناوری باید به دقت ارزیابی شود.

• اثبات آینده: توانایی فناوری انتخاب شده برای تطبیق با رشد و پیشرفت های فناوری در آینده ضروری است.

• انطباق با مقررات: رعایت استانداردها و مقررات صنعت مربوطه حیاتی است.

سخن پایانی

XPON، GPON و EPON نشان دهنده فناوری های پیشرو در استقرار شبکه های FTTH هستند. هر کدام مزایا و ملاحظات متمایزی را ارائه می‌دهند که برای اپراتورهای شبکه ضروری است که قبل از تصمیم‌گیری، الزامات خاص خود را به دقت ارزیابی کنند.

از آنجایی که تقاضا برای اینترنت پرسرعت همچنان در حال رشد است، این فناوری‌های PON نقشی اساسی در شکل‌دهی آینده ارتباطات از راه دور ایفا خواهند کرد.