FTTH چست ؟ بستر FTTH چگونه است؟ کاربرد و بررسی و شناخت شبکه های FTTH

رسالت مجموعه هوپیران کمک به ایجاد اقتصاد پویا و تعامل در رشد سطوح علمی در کلیه سیستم های مرتبط به فعالیت این گروه میباشد. این مقاله بر اساس رسالت مجموعه در جهت رضایت بهره برداران پروژه ها تدوین و منتشر شده است و هر گونه کپی برداری از آن بدون ذکر منابع غیر مجاز میباشد. 

دپارتمان FTTH و فیبر نوری هوپیران

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.

فناوری‌های شبکه FTTx

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

1- FTTC: فیبر به کابینت یا قفسه خیابانی (یا گره، FTTN)

فیبر به کابینت، فیبر را به نزدیک‌ترین کابینت خیابانی به کاربر انتقال می‌دهد، جایی که یک خط اشتراک دیجیتال «DSL» با سیم مسی به محل زندگی یا کار مشترک 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 کم‌تر 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.

2- شبکه ستاره‌ای فعال 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 انعطاف‌پذیری 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.

3- PON FTTH (شبکه نوری منفعل)

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 PON «PON Splitter» نیاز است. تقسیم‌کننده PON دوطرفه 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 تقسیم‌کننده نوری منفعل وجود دارد: یکی تقسیم‌کننده 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 توسعه‌یافته «PLC» بوده و دارای اندازه جمع‌وجور 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 توجه مردم است.

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 5/1 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 گران‌تر 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. دستگاه‌های تست کننده رایج عبارتند از:

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 به کار برده شود 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 بیش‌تر از 10 کیلومتر در کابل پیدا کرده، دارای اندازه جمع‌وجور می‌باشد، وزن کمی داشته و دارای خروجی لیزری قرمز رنگ است.

توان‌سنج و منبع نور ،Power Meter چیست؟ 

توان‌سنج «Power Meter» برای اندازه‌گیری توان سیگنال دریافتی مورد استفاده قرار می‌گیرد در حالی‌که منبع نور «Light Source» برای راه‌اندازی نور در موج مدوله‌شده یا غیر مدوله‌شده در فیبر در حال تست به کار می‌رود. معمولاً منبع نور با توان‌سنج فیبر نوری به عنوان یک راه‌حل اقتصادی و کارآمد برای کارهای شبکه فیبر نوری عمل می‌کنند. این روش راحت‌ترین راه تست افت فیبر است.

OTDR چیست ؟ 

بازتاب‌سنج نوری در محدوده زمان «OTDR»: OTDR 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 برآورد طول فیبر و تضعیف کلی از جمله افت جوش و اتصالات از آن استفاده کنید. هم‌چنین، برای تعیین محل خطاها مانند نقاط شکست و اندازه‌گیری افت بازگشت نوری مناسب است. OTDR، یک دستگاه تست گران قیمت است و استفاده از آن به مهارت بیش‌تری نیاز دارد.

بازتاب‌سنج موج نوری پیوسته  ، 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. این دستگاه برای برآورد بازتاب آن جزء و افت بازگشتی نوری اتصال مفید است.

قلم نوری چیست ؟ 

Fiber scope نوری: Fiber scope برای بررسی ترمینال‌های فیبری که ضروری‌ترین بخش فیبرها هستند، به کار برده 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 میز کار «desk» و انواع دیگری از سرویس‌های مدرن شبکه لذت ببریم.

منبع:

https://community.fs.com/blog/a-comprehensive-understanding-of-fttx-network.html