بستر FTTH چگونه است؟ کاربرد و بررسی و شناخت شبکه‌های FTTH

برای تعریف ساده FTTx می‌توان گفت که یک شبکه فیبر تا x است که x می‌تواند جایگزینی مانند H برای خانه HOME و C برای قفسه خیابانی «Curb» یا حتی W برای بی‌سیم «Wireless» و غیره باشد. FTTx فناوری جدیدی است که در شبکه‌های امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همان‌طور که می‌دانید، پهنای باند بالا و تضعیف کم فیبر در مقایسه با مس یا رادیو دیجیتال به راحتی هزینه‌های بالاتر آن را جبران می‌کنند. نصب فیبر نوری به منازل و محل کار کاربران همیشه هدف صنعت فیبر نوری بوده است. به لطف فیبر نوری، به هر طریقی که در اختیار مشترکان قرار گیرد، ما می‌توانیم خدمات بیش‌تری مانند دورکاری، دریافت خدمات پزشکی از راه دور، خرید آنلاین و غیره را در خانه با شبکه FTTx با سرعت بی سابقه بیش‌تری دریافت کنیم. دقیقاً به همین دلیل است که تقاضا برای پهنای باند رو به رشد است و این نوع شبکه‌ها در حال حاضر در بین مردم بسیار محبوب هستند.

معماری‌های شبکه FTTx با توجه به مکان پایانی آن‌ها شامل انواع زیر هستند:

FTTC

در FTTC، فیبر توسط نزدیک‌ ترین کابینت خیابانی، به کاربر تحویل داده می‌شود. جایی که یک خط اشتراک دیجیتال «DSL» با سیم مسی به محل زندگی یا کار وجود دارد. در واقع، پهنای باند FTTC به عملکرد DSL بستگی دارد. پهنای باند در مسیرهای طولانی از گره ترمینال فیبر، به خانه کاهش می‌یابد. اگرچه هزینه FTTC از FTTH در زمان نصب اولیه کم‌ تر است اما این شبکه دارای محدودیت‌هایی از جمله کیفیت سیم‌کشی به خانه یا نزدیک آن و فاصله بین گره و خانه است. بنابراین، در بسیار موارد، شبکه‌های FTTC در حال ارتقاء به FTTH هستند.

FTTH

شبکه ستاره‌ای فعال (FTTH) به این معنی است که در شبکه‌های دسترسی تا خانه «home run active» به هر خانه یک فیبر اختصاص داده می‌شود. این شبکه، ساده‌ترین راه برای رساندن فیبر به خانه است و حداکثر پهنای باند و انعطاف‌ پذیری را ارائه می‌دهد. با این حال، این معماری به دلیل نیاز به فیبرهای اختصاصی برای هر خانه، تجهیزات الکترونیکی معمولاً به هزینه بالایی نیاز دارد.

PON FTTH

معماری FTTH شامل یک شبکه نوری منفعل «PON» است که به چندین مشتری اجازه می‌دهد تا یک اتصال را بدون هیچ گونه تجهیزات فعالی (به عنوان مثال، تجهیزاتی که نور را از طریق تبدیل نوری-الکتریکی-نوری تولید یا تبدیل می‌کنند) به اشتراک بگذارند. در این معماری به یک تقسیم‌کننده پان «PON Splitter» نیاز است. تقسیم‌کننده PON دو طرفه است، به طوری‌که می‌تواند سیگنال‌ها را در طرف مرکز از دفتر مرکزی برای تمام کاربران توزیع کند و سیگنال‌های طرف مشترکان را برای برقراری ارتباط با دفتر مرکزی به یک فیبر بفرستد. تقسیم‌کننده PON یکی از اجزای منفعل مهم در شبکه‌های FTTH است. عمدتاً دو نوع تقسیم‌ کننده نوری منفعل وجود دارد: یکی تقسیم‌ کننده فیوزی سنتی که با نام تقسیم‌کننده نوری FBT یا FBT WDM شناخته شده است و دارای قیمت رقابتی است، دیگری تقسیم‌کننده PLC بر مبنای فناوری یکپارچگی نوری توسعه‌ یافته «PLC» بوده و دارای اندازه کوچک و مناسب برای کارکردهای متراکم است. از آنجایی که تقسیم‌کننده‌ها، هزینه‌های اتصال را با اشتراک‌گذاری به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند، این معماری بیش‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروتکل‌های FTTx/PON

در حال حاضر دو استاندارد اصلی برای شبکه‌های PON وجود دارد: شبکه نوری منفعل گیگابایت «GPON» و شبکه نوری منفعل اترنت «EPON». شبکه EPON از پروتکل مبتنی بر IP که اساساً بر مبنای پروتکل‌های ATM است، استفاده می‌کند اما شبکه GPON، یک پروتکل سفارشی GEM را به کار می‌برد. EPON برای اترنت در حدود 1/5 کیلومتر اول به منظور کاهش هزینه‌های تجهیزات نوری و استفاده از اترنت بر مبنای استاندارد IEEE است. علاوه بر این، شبکه نوری منفعل پهن باند «BPON» در ابتدا محبوب‌ترین نوع شبکه‌های PON بود. این شبکه نیز از پروتکل ATM استفاده می‌کرد (سیگنال‌های دیجیتال BPON در ATM از نرخ 55 تا 622 و 1244 مگابیت بر ثانیه عمل می‌کنند).

نصب و اجرای FTTH

فناوری‌های نصب FTTx، به طور کلی به معنی نصب کابل‌های فیبر نوری بوده و هنگام نصب کابل‌های فیبر نوری، پایانه کابل فیبر نوری معمولاً بخش مهمی از آن است. هنگامی که پایانه فیبر نوری را آغاز می‌کنیم، جوش دادن یکی از مراحل ضروری است. جوش فیبر نوری شامل جوش فیوژن و جوش مکانیکی است که در حال حاضر جوش فیوژن به دلیل عملکرد خوب و کارکرد آسان آن به طور گسترده‌ای به کار می‌رود. همچنین، فرآیندهای شکستن «Clearing»، صاف کردن و تمیزکاری نیز در پایانه فیبر نوری مهم هستند. علاوه بر مراحل ضروری پایانه فیبر نوری، اتصالات خوب، رابط‌ها و جعبه ترمینال فیبر نوری «FTB» و جعبه ابزارها نیز بخش‌های ضروری ترمینال فیبر نوری هستند.

تست و راه‌اندازی شبکه FTTx

اگرچه شبکه‌های FTTx در مقایسه با سایر شبکه‌ها، هزینه استفاده از فیبر نوری را کاهش می‌دهند اما به نظر می‌رسد که این شبکه‌ها گران‌ تر هستند. در عین حال، به منظور اطمینان از کارکرد خوب شبکه، لازم است که شبکه تست و راه‌اندازی شود. تست شبکه‌های FTTx مشابه دیگر تست‌های OSP است اما تقسیم‌کننده و تسهیم ساز تقسیم طول موج «WDM» پیچیدگی بیش‌تری اعمال می‌کنند.

VFL چیست؟

VFL مختصر شده Visual Fault Locator، دستگاهی است که قادر به یافتن نقطه شکست، خم شدن یا ردیابی شیشه فیبر است. این دستگاه برای تعیین منطقه مردن «Deed Zone» بازتاب‌سنج میدان نوری «OTDR» نیز استفاده می‌شود و فیبر را از ابتدا تا انتها شناسایی کند. این دستگاه با آداپتور جهانی ST،SC،FC طراحی شده است و بدون هیچ آداپتور اضافی مورد استفاده قرار می‌گیرد. VFL می‌تواند خطا را تا فاصله بیش‌ تر از 10 کیلومتر در کابل پیدا کرده، با اندازه کوچک و وزن کم به سادگی فیبر را مورد بررسی قرار دهد.

Power Meter چیست؟

توان‌سنج «Power Meter» برای اندازه‌گیری توان سیگنال دریافتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالی‌ که منبع نور «Light Source» برای راه‌اندازی نور در موج مدوله‌ شده یا غیر مدوله‌ شده در فیبر در حال تست به کار می‌رود. معمولاً منبع نور با توان‌ سنج فیبر نوری به عنوان یک راه‌ حل اقتصادی، راحت و کار آمد برای تست افت فیبر نوری است.

OTDR چیست؟

یک دستگاه الکترونیک نوری «Optoelectronic» است که برای سنجش یک فیبر نوری استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند کل سیستم مورد نظر شما را بررسی کند و می‌توانید برای بر آورد طول فیبر و تضعیف کلی از جمله افت جوش و اتصالات از آن استفاده کنید. هم‌چنین، برای تعیین محل خطاها مانند نقاط شکست و اندازه‌ گیری افت بازگشت نوری مناسب است. OTDR، یک دستگاه تست گران قیمت است و استفاده از آن به مهارت بالایی نیاز دارد.

OCWR چیست؟

OCWR ابزاری است که برای مشخص نمودن یک اتصال فیبر نوری که یک سیگنال مدوله نشده از طریق آن اتصال منتقل می‌شود، به کار برده شده و نور پراکنده شده حاصل و منعکس شده به ورودی اندازه‌گیری می‌شود.

قلم نوری چیست؟

Fiber scope برای بررسی ترمینال‌های فیبری که ضروری‌ترین بخش فیبرها هستند، استفاده می‌شود. این دستگاه قادر به انجام بازرسی بصری سطوح اتصالات برای یافتن ناهنجاری‌ها مانند خراش، گرد و غبار و غیره است. بزرگ‌نمایی این دستگاه می‌تواند تا 400 درصد باشد.

چشم‌انداز آینده فیبر نوری

بدون شک فناوری FTTx همچنان روند رو به گسترشی را دنبال خواهد کرد. با توجه به افزایش روز افزون نیاز به سرعت‌های بالاتر، نیاز شبکه‌های FTTx نیز هم در فناوری و هم صرفه‌جویی در هزینه بهبود خواهد یافت و نسل بعدی شبکه‌های PON مانند 10G GEPON و WDM PON و غیره نیز نقش مهمی در توسعه شبکه FTTx بازی می‌کنند. شاید روزی بتوانیم از FTTD یعنی فیبر تا میزکار «desk» و انواع دیگری از سرویس‌های مدرن شبکه لذت ببریم.