الجيل الثالث شبكات التوزيع البصري ناشئة

ضيف منشور لجون ليفلي ، المحلل الرئيسي في LightCounting.

شبكة التوزيع البصري السكني (ODN) هي الاتصال النهائي بين خدمات الإنترنت والكابلات والهاتف لمشغلي الاتصالات. على مدار العقد الماضي ، وغالبًا ما تكون خارج الأضواء ، لعبت ODNs دورًا مهمًا في اعتماد ونشر الشبكات البصرية السلبية على نطاق واسع ، وقد ركزت جهود التطوير على تقليل التكاليف الأولية بدلاً من زيادة الوظائف. الآن ، هناك دفعة من قبل الصناعة لتقديم التكنولوجيا الحديثة إلى ODN لتقليل نفقات التشغيل وزيادة أداء شبكات الوصول. تقدم هذه المذكرة البحثية هذا الموضوع.

الشكل 1: تقنيات كابلات شبكة الوصول إلى القرن العشرين

L. أزواج ملتوية من الأسلاك النحاسية / ر.

ابتداءً من أوائل القرن الحادي والعشرين ، بدأ نشر الشبكات البصرية السلبية بشكل جدي ، لدعم حزم خدمة اللعب الثلاثية ، حيث كانت سرعات الإنترنت أسرع ، ومزمن انخفاض ، ومزيد من النطاق الترددي للفيديو ، كلها نقاط بيع رئيسية. تستخدم الموجة الأولى من النشر BPON ، تليها GPON/EPON ، ونحن الآن في الجيل الثالث من نشر PON مع NG-PON2 و XGS-PON ، حيث نوفر سرعات ناقل الحركة/S 10 GBIT و 1 G SERVICES.

على عكس شبكات الوصول السابقة ، تستخدم الميل الأخير من شبكات PON الألياف الضوئية من نقطة إلى متطورة ، مع وجود واحد أو زوج من الألياف الناشئة في محطة خط البصرية (OLT) ، وينتهي في فاصل بصري سلبي تقع في مكان ما في المصنع الخارجي ، مع وجود ألياف متعددة من الفضل والتواصل مع الإقامة الفردية أو القريبة من الجهاز. (أونو).  

الشكل 2: عناصر شبكة PON المشتركة

نسب الانقسام الأكثر شيوعًا لـ GPON و EPON هي 1:32 و 1:64 ، والتي يمكن تنفيذها في طوبولوجيا أحادية المرحلة (متجانسة) أو طوبولوجيا على مرحلتين (متتاليتين). يسمى الألياف والخارق التي تربط OLT مع وضعها الفرعي على شبكة التوزيع البصري ، أو ODN.

الشكل 3: تخطيطي لشبكات التوزيع البصرية

ODN Technology Evolution

ابتداءً من عام 2018 ، بدأ الجيل الثاني من ODN (ODN2) في النشر ، باستخدام مكونات مختلفة متوفرة مسبقًا تم توفيرها من قبل العديد من البائعين ، بما في ذلك Corning و CommScope و Huber+Suhner و Huawei و Fiberhome و Furukawa. تم وصف هذه المنتجات والبنية وحالات الاستخدام بالتفصيل في ETSI TR 103 775 ، المنشورة في أغسطس من عام 2021. تقدم الورقة الفنية لـ ETSI أيضًا مصطلح 'Quickodn' لوصف ODNs المصممة بمكونات مسبقة الاتصال.

الميزة الرئيسية لـ ODN2 هي أنه لا يلزم وجود ربط الألياف في هذا المجال ، حيث يتم إجراء جميع عمليات الربط والاختبار اللاحق في إعداد مصنع البائع. هذا يعني أن التثبيت الميداني يمكن القيام به بشكل أسرع وأقل شهرة ، مع نتائج أكثر قابلية للتنبؤ. تم تصميم بعض المنتجات حتى للسماح للمشتركين بتوصيل منازلهم بمربع تقاطع FTTH Q-ODN عبر كابل ضوئي متصل مسبقًا ، دون أي مشاركة لمزود الخدمة.

الشكل 4: الكابلات البصرية الممنوحة مسبقًا والمنتجات المسبقة للوصل لـ Quickodn

إلى جانب التوصيل المسبق ، هناك ابتكار رئيسي آخر في ODN2 هو استخدام الملصقات الرقمية (رموز الشريطية أو رموز QR) لكل ألياف ومنفذ يمكن إدخاله بسهولة في قاعدة بيانات ذكية لإنشاء شبكة توزيع بصرية رقمية. يستخدم هذا 'Digital Quick ODN' الهويات الفريدة للعناصر السلبية ODN لإنشاء وظائف إدارة ذكية مثل التخزين التلقائي لمعلومات موقع الألياف البصرية ، والتعرف التلقائي على اتصالات الألياف البصرية ، ومعايرة الألياف البصرية 

الشكل 5 ： المعلومات ودليل مرئي للعمليات في الموقع

ظهور ألياف الألياف المسبقة للوصل وتصنيفها مسبقًا وموصوفة رقميًا ، وأصواني معالجة الألياف ، والاتصالات المتقاطعة ، والصناديق قللت بشكل كبير من وقت النشر ومصروفاتها للمشغلين ، لكنها لم تفعل الكثير لمعالجة مصروفات التشغيل. اليوم يتم تطوير الجيل الثالث ODN (ODN3) يهدف إلى معالجة المصاريف التشغيلية لـ ODNS من خلال إدخال المراقبة والذكاء النشطة والذكاء.

سيتيح استخدام نظام مراقبة بصري من نوع ما (استنادًا إلى الانعكاسات ، أو التأخير المقدم ، أو غيره) ، لنظام الإدارة الذكي بتحديد وتحديد موقع الإعفاءات والفشل تلقائيًا إلى مستوى الألياف والمنافذ المحددة في عنصر الشبكة الفردية. ثم يتم توفير هذه المعلومات إلى مركز عمليات الشبكة المركزي وللأجهزة المحمولة في أيدي فنيي الميدان.

قامت Huawei بتطوير نظام واحد يسوقه تحت الاسم التجاري 'Fiber Iris'.

الشكل 6: Huawei's Fiber Iris Quick Digital ODN

مفتاح قزحية الألياف في Huawei هو الاستخدام الذكي للهياكل الدقيقة البصرية في الخائن 1xn من ODN لإدخال تغييرات فريدة من نوعها في المرحلة التفاضلية في إشارة المنبع الناشئة في كل ONU أو ONT. يتم تقسيم الإشارة البصرية المدمجة التي تصل إلى OLT عن طريق مرشح ويتم تحويل جزء صغير إلى جهاز استقبال حساس للغاية (يقع على ما يسميه Huawei لوحة OAI) ، والتي يمكن أن تميز تغييرات الطور عن بعضها البعض وبالتالي تحديد كل ONU/ONT بشكل فردي. لا توجد حاجة إلى البصريات الإضافية في ONU أو ONT ، ومن خلال متتاليين اثنين من 1 × 8 ، يمكن مراقبة ما يصل إلى 64 عبء مع لوحة OAI واحدة ، وجعل التكلفة الإضافية قابلة للإدارة.

تعتبر فوائد القدرة على 'الرؤية من خلال' فاصل 1xn في ODN مهمة. يمكن تحديد موقع فواصل الألياف بدقة وصولاً إلى الألياف الفردية ، ويمكن تحديد المنافذ غير المستخدمة والمنافذ الكاملة بشكل فردي قبل مكالمة الخدمة. أيضا ، يمكن مراقبة وقت التشغيل/التوقف عن الخدمة على مستوى ONU/ONT الفردي.