ساختارهای مختلف شبکه FTTX

ساختارهای مختلف شبکه FTTX:
می توان گفت جهت راه اندازی یک لینک مخابراتی یا به طور دقیق تر یک سیستم یا شبکه دسترسی (Access Network) میان کاربر نهایی و مرکز مخابرات از طریق فیبر نوری، 3 ساختار (معماری) مختلف وجود دارد.

در ساختار اول که اصطلاحاً به Point to Point معروف است، بین مرکز مخابرات و هر کاربر یک رشته فیبر نوری قرار می گیرد.

این روش به دلیل افزایش تعداد فیبر های نوری در کاربرد های معمولی و عادی توجیه اقتصادی ندارد. البته در کاربرد هایی خاص برای مراکز مهم کشوری، به این روش لینک مخابراتی را فراهم می کنند.

عبارت Point to Point را غالباً به صورت خلاصه P2P می نویسند.

در ساختار دوم که به Point to Multi Point معروف است، اطلاعات از طریق یک یا چند رشته فیبر نوری تا مکان خاصی (معمولاً نزدیکی محل کاربران نهایی) به یک دستگاه سوییچ (Switch) فرستاده شده و سوییچ اطلاعات مخصوص هر کاربر را جداگانه برای کاربر (از طریق فیبر یا زوج سیم مسی) ارسال می کند.

در جهت عکس، یعنی ارسال اطلاعات از کاربر به مرکز مخابرات نیز، سوییچ مذکور اطلاعات هر کاربر را به مرکز مخابرات ارسال می کند. در این روش ارتباط مرکز با سوییچ مستقیم (P2P) بوده و ارتباط سوییچ با کاربران P2PM است.

در ساختارهایP2MP، مشکل تعداد زیاد فیبرهای نوری در ساختارP2P رفع می شود. اما مشکل دیگری که می توان به آن اشاره کرد وجود عنصر فعالی (Active) مثل سوییچ در ساختار شبکه است.

عناصر فعال نیاز به تنظیمات داشته و هزینه نگه داری بالایی دارند.

در ساختار سوم که به جای عنصر فعال سوییچ، از شکافنده های نوری (Beam Splitter) که عناصری پسیو (Passive) هستند، استفاده می کنند. شکافنده های پرتو (عبارت بهتر: تقسیم کننده های پرتو) دارای یک یا دو ورودی و n خروجی است.

به عبارت دیگر در میان ارتباط فیبر نوری مرکز مخابرات با کاربران نهایی عنصر غیر فعال (پسیو - بدون نیاز به تنظیمات اولیه) شکافنده پرتو قرار دارد.

شکل (6): نمایی از یک شکافنده پرتو 1 به 32چ

ساختار یا معماری سوم، اصطلاحاً به شبکه های غیر فعال نوری (Passive Optical Network: PON) موسوم هستند. شبکه های PON خود شبکه ای P2MP به حساب می آیند. اساس شبکه های فیبر نوری FTTX از نوع PON بوده که می توان سناریو های مختلفی جهت طراحی آن، مطابق با شکل زیر، پیشنهاد داد.

شکل (7): ساختارهای (سناریو) مختلف شبکه نوری FTTX

با عبارت های ONT و ONU که در شکل نشان داده است در ادامه مقاله آشنا خواهیم شد. لازم به ذکر است که در شبکه های فعال نوری (Active Optical Network: AON) به دلیل وجود عناصر فعال سوییچ و روتر که قادر به فهم سیگنال و کدگذاری های بسته های داده (Data) هستند، اطلاعات مخصوص هرکاربر به صورت اختصاصی ارسال و دریافت می شود.

در حالی که در شبکه های PON اطلاعات به صورت کلی ارسال شده و ONT داده های پرت را دراپ (drop) کرده و تنها داده مخصوص کاربر را نگه می دارد.

به هر حال شبکه های PON به دلیل سادگی ساختار، تخصص کمتر جهت راه اندازی و هزینه نگه داری پایین محبوبیت بیشتری نسبت به شبکه های AON دارند.

شکل (8): داده های ارسال شده از سمت OLT در شبکه PON به تمامی کاربران ارسال می شود که ONT داده های اضافه را دراپ می کند. این در حالی است که در شبکه های AON هر کاربر داده مخصوص به خود را دریافت می کند.

همچنین می توان در شبکه های AON از مدار های بازسازی سیگنال و تقویت کننده های EDFA استفاده کرد که در نتیجه شبکه می توان مسافت خیلی بیشتری داشته باشد.

شکافنده های پرتو، توان نوری را بین خروجی های خود به طور مساوی تقسیم می کند، به همین دلیل ممکن است که مسافت خیلی کمتری را نسبت به شبکه های AON شاهد باشیم (شکل 8).

شکل (9): نمایی از یک تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به عنصر اربیوم (Erbium Doped Fiber Amplifier: EDFA) که قابلیت تنظیم از طریق کابل کنسول را نیز دارد.

شکل (10): شماتیکی از یک مدار بازسازی سیگنال اپتیکی (3R)