فناوری GPON

( PON (Passive Optical Network

PON ها شبکه های کوتاه برد فیبر نوری هستند که برای مصارف ارائه اینترنت، voIP و ارائه خدمات تلویزیونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین در مصارف اتصالات زیر ساخت در basestation  های سلولی، در wifi hotspot و در DAS  (سیستم آنتن های توزیع شده) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

PON یک شبکه فیبر نوری است که به جای تجهیزات Active مثل repeaters و shaping circuits و amplifiers از تجهیزات Passive مانند splitter ها و combiner ها استفاده می‌کنند.

محدوده پوشش یک شبکه PON حدود ۲۰ کیلومتر است در حالی‌که محدوده پوشش یک شبکه Active Optical Network یا AON حدود ۱۰۰ کیلومتر است.

نمونه های PON

نمونه هایی که در تمام مسیر سرویس دهنده تا سرویس گیرنده از فیبر نوری استفاده می‌کنند

  • FTTH
  • FTTP
  • FTTB

نمونه هایی که برای کاهش هزینه در تمام مسیر سرویس دهنده تا سرویس گیرنده از فیبر نوری استفاده نمی‌کنند.

  • FTTC
  • FTTN

پیکربندی PON

  • OLT
    PON  به صورت یک شبکه point to multipoint است که در آن یک OLT یا Optical Line Terminal سرویس‌های مورد نظر را برای ۶ تا ۱۲۸ مشتری به ازای یک فیبر نوری می‌فرستد.
  • ONU
    Optical network unit) ONU) یک دستگاهی است که با یک ترمینال شبکه نوری به نام ONT ارتباط برقرار می‌کند که PON را به Wireless  router  ،Computer، تلفن و یا تلویزیون منتقل می‌کند.
  • ONT
    دستگاهی که ارتباط ONU را با Wireless router و Computer و غیره فراهم می‌کند.
  • Optical splitters
    در PON، اسپلیترهای فیبر نوری (Optical Splitters) دستگاه هایی هستند که یک تک سیگنال نوری را به چند قسمت برابر و با قدرت ضعیف‌تر تقسیم و بین کاربران توزیع می‌کنند.

در روش اصلی عملیات برای توزیع downstream در یک طول موج نوری از OLT به ONU یا ONT همه دریافت کنندگان داده های یکسانی را دریافت می‌کنند و این وظیفه ONU است که داده های هدفمند هر کاربر را تشخیص دهد.

برای توزیع upstream  از  ONU به OLT  از تکنولوژی TDM یا Time Division Multiplex استفاده می‌شود که در آن هر کاربر یک بازده مطمئنی بر روی طول موج‌های مختلف نور اختصاص داده است که در آن splitter ها به عنوان power combiner عمل می‌کنند.

مخابره ای upstream به صورت تصادفی بر اساس نیاز کاربران صورت می‌گیرد که بر حسب نیاز یک slot به کاربر اختصاص می‌دهد.

به دلیل اینکه روش TDM شامل چند کاربر بر روی تک سیستم انتقال است نرخ داده upstream  همیشه کندتر از downstream است.

GPON

در اواخر سال ۱۹۹۰ اتحادیه بین المللی مخابرات استاندارد APON را معرفی کرد که برای انتقال بسته‌های اطلاعاتی در مسافت طولانی از حالت ATM یا Asynchronous Transfer Mode استفاده می‌کرد.

بعد از آن استاندارد BPON معرفی شد که در DOWNSTREAM سرعت ۶۲۲mbits/s و در upstream سرعت ۱۵۵mbits/s را ارائه می‌داد.

استاندارد بعدی GPON  یا Gigabit PON نام داشت که سرعت ۴۸۲Gbits/s در downstream و ۱٫۲۴۴Gbits/s در upstream را ارائه می‌داد.

در حالی‌که هرONU، از تمام نرخ downstream  ۲٫۴۸۸ Gbits/s استفاده می‌کند، GPON با استفاده از یک تقسیم زمان دسترسی چندگانه  uses a time division multiple access یا  TDMA، بازده زمانی خاص به هر کاربر اختصاص می‌دهد. این تقسیم پهنای باند به طوری است که سهم هر کاربر کسری از ۱۰۰ Mbits/s می‌شود.

هر فیبر به ۳۲ تا ۶۴ کاربر سرویس ارائه می‌دهد که در برخی سیستم‌ها تاد ۱۲۸ کاربر افزایش می‌یابد.

GPON از یک روش کپسوله برای حمل پروتکل‌ها استفاده می‌کند که می‌تواند Ethernet ,IP,TCP ,UDP ,T1/E1 ,video ,VoIP یا پروتکل‌های دیگری که به عنوان انتقال داده نامیده می‌شوند را کپسوله نماید.

آخرین نسخه از GPON یک نسخه ۱۰ گیگابیت به نام XGPON است در حالی‌که تقاضا برای ویدیو و خدمات تلویزیونی افزایش یافته نیاز به اداره کردن داده‌های عظیم ویدیو با کیفیت بالا افزایش یافته که XGPON از پس آن بر می‌آید.