نوشته های بلاگ "2024" از "خرداد"

یکی از اجزای حیاتی عملیات GPON یک رابط کنترل مدیریت ONT است که به عنوان OMCI نیز شناخته می‌شود. این پروتکل OMCI به ارائه‌دهندگان خدمات اجازه می‌دهد تا برنامه‌ها و خدماتی را ایجاد کنند که از شبکه نوری پسیو (PON) که شامل صدا، ویدئو و داده می‌باشد استفاده کنند. مواردی مانند اینترنت و خدمات ویدئویی به دلیل ارتباط بین GPON و پروتکل OMCI امکان پذیر است.

اگر می‌خواهید در مورد جزئیات فناوری GPON و دسترسی به اینترنت فیبر نوری بیشتر بدانید؟ در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا به طور کامل در مورد پروتکل OMCI، ONT، ONU و OLT اطلاعات بیشتری در اختیارتان قرار دهیم.

قبل از پرداختن به پروتکل OMCI بهتر است در ابتدا با اصطلاحات زیر آشنا شوید:

حالت‌های GTC :GTC مخفف عبارت G-PON Transport Convergence  است و دو حالت انتقال داده را مورد استفاده قرار می دهد.

مد کپسوله کردن GEM : G-PON-encapsulation-mode انواع خدمات مختلف با روش‌های مختلف اقتباسی پشتیبانی می‌شوند. حالت GEM فقط توسط ترافیک کپسوله شده قابل پشتیبانی است. وقتی GTC با GEM ترکیب می‌شود، بارحامل بزرگ‌تری ارائه می‌کند، بنابراین از مدیریت چندین پروتکل مانند اترنت و TDM با استفاده از بایت‌های  سربار پشتیبانی می‌کند.

حالت انتقال ناهمزمان (ATM)

انواع پیام‌های کنترل PON:

ITU-PON: دو نوع پیام کنترلی را تعریف می کند.

OMCI: رابط کنترل مدیریت ONU

PLOAM: لایه فیزیکی  OAM

مقدمه ای بر OMCI:

رابط کنترل مدیریت ONU که معمولاً به عنوان OMCI شناخته می شود اساساً مکانیزمی است که توسط OLTها برای پیکربندی، مدیریت و نظارت بر ONUها استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، OLT با استفاده ازOMCI دستگاه ONT را کنترل می‌کند. ONT توسط OLT  و با کمک OMCI در ساختارهای زیر مدیریت می شود:

مدیریت خطا: به دلیل سرباره‌ی کمتر، ویژگی مدیریت خطا OMCI می‌تواند از خطاهای محدود پشتیبانی کرده و آنها را بر اساس آن مدیریت کند، مانند نشان‌دهنده خرابی در یک شبکه لایو و همانند DCN به عنوان شبکه حمل و نقل نوری عمل می کند.

مدیریت پیکربندی: داده ها با استفاده از ویژگی مدیریت پیکربندی، جمع آوری می‌شوند و علاوه بر این، از شناسایی/کنترل و ارسال داده ها به ONT پشتیبانی می‌کنند.

مدیریت امنیت: داده ها در پایین دست رمزگذاری می‌شوند و مدیر حتی می‌تواند این حالت رمزگذاری را روشن/خاموش کند.

مدیریت عملکرد: مدیر می‌تواند داده‌های عملکردی مانند داده‌های خدمات تاریخی و ترافیک داده را جمع‌آوری و درخواست نماید.

اهداف اصلی OMCI

پروتکل OMCI به OLT کمک می کند تا وظایف زیر را در ONT ها انجام دهد:

• رابط های شبکه کاربر را مدیریت می‌کند.
• اتصالات با ONT ها را ایجاد و حذف می کند.

پروتکل OMCI یک پروتکل ناهمزمان است زیرا به شناسایی OLT به عنوان کنترل کننده اصلی و ONT و کنترل کننده زیر مجموعه کمک می کند. پروتکل OMCI از طریق یک اتصال GEM اجرا می‌شود که در طول مقدار دهی اولیه ONT بین کنترل کننده ONT و کنترل کننده OLT ایجاد می‌شود. همان مکانیزم حمل و نقل توسط بار هم استفاده می‌شود.

OMCI  و OMCC:

بایت‌های پروتکل OMCI از طریق OMCC (کانال مدیریت و کنترل (ONU منتقل شده و از طریق GEM مدیریت می‌شوند. به عبارت دیگر OMCC  نقشی اساسی در ارتباط بین ONU و OLT ایفا می کند.

چندین ONT را می توان توسط یک OLT با استفاده از نمونه‌های پروتکل چند OMCI روی OMCC مختلف (کانال مدیریت و کنترل (ONU  مدیریت نمود.

فرآیند راه اندازی و ثبت اتصال OMCI

پس از مقداردهی اولیه، ONU یک OMCI T-CONT مجازی ایجاد می‌کند، که یک ساختار OMCC شامل یک صف OMCI می‌شود، یک مکان نگهداری برای یک ویژگیAlloc-ID  و حتی فراتر از تعریف معمول، یک T-CONT ، یک مکان نگهدار برای یک ویژگی  OMCI Port-IDست.

بخش OLT در طول فعال سازی یک پیام PLOAM به ONU می فرستد که حاوی/درخواست ONU ID است.

مجموعه ONU شناسه T-CONT را برای حمل پیام های OMCI اختصاص می‌دهد. این شناسه تخصیص باید همیشه با شناسه ONU که برای ایجاد OMCC اجباری است، یکسان باشد. در صورتی که OLT شناسه Alloc پیش‌فرض را اختصاص دهد، ONU باید این پیام را بدون انجام هیچ اقدامی تأیید کند به طوری که نباید امکان تخصیص پیش‌فرض Alloc – ID با اختصاص _ Alloc-ID وجود داشته باشد.

بخش OLT پس از تکمیل فعال‌سازی ONU همانطور که توسط ITU-UT G.984 توضیح داده شده است، شناسه پورت GEM را برای پروتکل OMCI به ONU اختصاص می‌دهد. این کار با یک پیام PLOAM port-ID پیکربندی می‌شود ONU . ویژگی پورت-ID OMCI  ساختار OMCC را بر اساس آن پیام پر می‌کند و با یک تأییدیه به OLT پاسخ می‌دهد.

چگونه ORFA TECH GPON ONU با پلتفرم OLT 3rd Party توسط OMCI کار می‌کند؟

بخش ORFA TECH GPON ONU به خوبی با پلتفرم‌های OLT شخص ثالث مانند HUAWEI MA5800 Series ، MA5600 Series، ZTE C300 یا ZTE C600  کار می‌کند. مشتریان می‌توانند پیکربندی‌هایی مانند رابط WAN، WIFI، پارامترهای VOIP را از طریق OMCI صادر کنند، که قطعا به ارائه دهنده خدمات اینترنت برای بهبود مدیریت ONU کمک می‌کند.

در این مقاله به بررسی سلسله مراتب شبکه‌ی فیبر نوری و پیچیدگی‌های لایه‌های دسترسی، تجمیع ، انتقال همچنین وظایف آن‌ها پرداخته شده است. 

لایه‌‌های شبکه انتقال نوری

لایه‌های شبکه نوری شامل لایه‌های دسترسی (access)، تجمیع (aggregation) و هسته (core) می‌باشد که یک اصول و قواعد برای انتقال داده‌های کارآمد را نشان می‌دهد.لایهٔ دسترسی (access) به عنوان نقطهٔ ورود برای کاربران نهایی و دستگاه‌ها عمل می‌کند و مدیریت اتصال و انتقال اولیه داده را انجام می‌دهد. با حرکت به سمت بالا، لایهٔ تجمیع (aggregation) ترافیک داده از نقاط دسترسی چندگانه را یکپارچه کرده و به طور موثر مدیریت می‌کند. همچنین ارتباطات ساده بین بخش‌های مختلف را تسهیل می‌کند. در بالاترین نقطه، لایه‌ی هسته (core) به عنوان لایه‌ی مرکزی و اصلی عمل می‌کند و ارتباطات با سرعت و ظرفیت بالا را بین نقاط مختلف aggregation فراهم می‌کند. این لایه تضمین می‌کند که انتقال داده‌ها سریع و قابل اطمینان باشد و در سراسر شبکه انجام شود. هر لایه نقش حیاتی در بهینه‌سازی عملکرد شبکه دارد، به‌طوری که لایه‌ی access بر روی اتصال کاربر، لایه‌ی aggregation بر روی یکپارچه سازی داده‌ها و لایه‌ی core بر روی ارتباطات قوی و با ظرفیت بالا تمرکز دارد.

نمودار سلسله مراتب شبکه‌ی فیبر نوری

لایه‌ی دسترسی (Access Layer)

لایه‌ی دسترسی (Access Layer) در شبکه‌ی انتقال نوری (Optical Transport Network) به عنوان نقطه‌ی ابتدایی تعامل بین کاربران نهایی و زیرساخت‌های نوری وسیع‌تر عمل می‌کند. این لایه در ارائه اتصالات last-mile استفاده می‌شود و به عنوان یک رابط حیاتی بین کاربران نهایی و شبکه ارتباطات فیبر نوری عمل می‌کند. با استفاده از فناوری‌های مختلفی چون PON،FTTH ،DSL ،DOCSIS ،Wi-Fi و شبکه‌های کابلی لایهٔ دسترسی اتصالات با پهنای باند و سرعت بالا را برای نیازهای متنوع کاربران فراهم می‌کند.

OLTها و ONTها نقش‌های محوری را در لایه‌ی access به عهده دارند. آن‌ها اتصالات را مدیریت کرده و اطلاعات را به‌ طور بی‌ وقفه بین دستگاه‌ها، کاربران نهایی و شبکه‌ی نوری تبادل می‌کنند. چشم‌انداز در حال تکامل لایهٔ دسترسی شامل پیشرفت‌هایی مانند تقسیم طول موج چندگانه (WDM) است که ظرفیت انتقال داده را افزایش می‌دهد و قابلیت اطمینان را در بخش اتصالات last-mile بهبود می‌بخشد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله معرفی فناوری WDM (طول موج چند گانه) و انواع آن مراجعه کنید.

لایهٔ دسترسی انواع مختلف سرویس‌های تجاری را ارائه می‌دهد، از جمله ارتباطات پهن باند، صوتی و تصویری. این لایه امکان به اشتراک گذاری یک فیبر نوری بین چندین کاربر را از طریق فناوری‌هایی مانند GPON یا EPON را فراهم می‌کند. از قابلیت‌های مدیریت شبکهٔ لایهٔ دسترسی، اطمینان از شناسایی و رفع مشکلات به موقع است، و آن را سنگ بنای ارائه خدمات دسترسی نوری با پهنای باند بالا، ایمن و پایدار به کاربران نهایی تبدیل کرده است.

کاربرد شبکه PON

لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer)

لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer) شبکه فیبر نوری به طور استراتژیک بین لایه‌های Access و Core قرار دارد و به عنوان یک نقطه حیاتی برای بهینه سازی و مدیریت ترافیک در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری عمل می‌کند. لایه Aggregation وظیفه‌ی جمع آوری جریان‌های مختلف ترافیکی از نقاط دسترسی مختلف مانند زیرشبکه‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات را دارد. همچنین از فناوری‌های پیشرفته مانند OTN استفاده می‌کند. 

OTN (شبکه‌ی انتقال نوری) مخفف عبارت Optical Transport Network است. OTN از ساختاری پیچیده و پیشرفته‌ای برخوردار است که امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا، قابلیت مالتی‌پلکس کردن (Multiplexing) و دیمالتی‌پلکس کردن (Demultiplexing)، امنیت بالا، و مدیریت هوشمند داده‌ها را فراهم می‌کند. عملا OTN می‌تواند با تجمیع طول موج و پهنای باند و تصحیح خطاها به علاوه برای ارسال داده‌ها با پهنای باند بالا در هزینه‌های پسیو زیر ساختی صرفه جویی هنگفتی انجام داد.

لایه‌ی مرکزی (Core Layer)

لایه هسته در معماری شبکه مهره‌ی اصلی محسوب می‌شود و ترافیک داده با حجم و سرعت بالا را مدیریت می‌کند. به منظور بهره‌وری بهینه از شبکه OTN برای انتقال داده با ظرفیت و سرعت بالا استفاده می‌شود. لایه Core به دلیل انعطاف پذیری که دارد، مکانیزم‌های پیشرفته حفاظت و بازیابی نوری را در خود جای می‌دهد تا در سطوح بالاتر دسترسی و اعتبار شبکه را تضمین کند. این لایه به گونه‌ای طراحی شده است که با در نظر گرفتن تاخیر کم (low-latency) تأخیرهای انتشار سیگنال را برای سرویس‌های real-time به حداقل ‌رساند. لایه Core دارای یک چارچوب استاندارد است که قابلیت یکپارچه سازی را تسهیل می‌کند تا انواع مختلفی از خدمات اترنت و SONET/SDH به طور یکپارچه حمل شوند.

مقیاس‌پذیری ذاتی است و لایه اصلی را قادر می‌سازد تا تقاضای رو به افزایش ظرفیت شبکه را از طریق ادغام طول موج‌های اضافی یا فناوری انتقال پیشرفته به خوبی برآورده کند. در حقیقت لایه هسته OTN به عنوان مهره اصلی عمل می‌کند که ویژگی‌های اساسی از جمله ظرفیت بالا (high capacity)، کارایی، قابلیت اطمینان (reliability)، تأخیر پایین (low latency)، تعامل‌پذیری (interoperability) و مقیاس‌پذیری (scalability) را برای زیرساخت‌های نوری فراهم می‌کند. 

محصولات سورین به کدام یک از لایه‌های شبکه انتقال نوری تعلق دارد؟

OSN500  و Metro 1000 در لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer) قرار دارد.

Gpon، ONU، ONT و MA5616 در لایه‌ی دسترسی (Access Layer) قرار دارد.  

در شبکه‌های نوری، داشتن درک جامع از معماری شبکه بسیار حیاتی است، از جمله تخصص در GPON، MPLS و DWDM همچنین درکی از فناوری‌های نوظهور مانند 5G و SDN.

در عصر دیجیتال و فناوری ارتباط  پر سرعت و پایدار در شبکه‌ها بسیار ضروری است. هر چند بسترهای فیبر نوری جایگزین بسیاری از کابل‌های مسی شده اند اما همچنان توزیع شبکه از سوئیچ‌های Access تا Endpointها با کابل های مسی و کانکتورهای مرتبط با آن است. در این متن سعی شده تا راهنمای جامع و کاربردی برای نصب کیستون‌های Cat5e و Cat6 را ارائه دهیم تا بتوان عملکرد شبکه را بهبود بخشیم. 

Keystone Jack Termination Basics

قبل از اقدام برای نصب و اتصال جک‌های Keystone Cat5e/Cat6، بسیار مهم است که درک کاملی از RJ45 keystone jack و نقش آن‌ در ایجاد یک ارتباط پایدار و قابل اعتماد داشته باشیم. درک درست از کیستون RJ45 این اطمینان را ایجاد می‌کند تا اتصالات صحیح و عملکرد شبکه بهبود یابد. 

Keystone Jacks چیست؟

جک‌های کیستون به عنوان اتصالات یا کانکتورهای Modular در شبکه سازی و ترمینه کردن به کابل‌های شبکه (Ethernet cables) و اتصال آن‌ها به wall plates یا پچ پنل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اتصالات در انواع مختلفی مانند کیستون‌های شبکه طراحی و تولید می‌شوند. ناگفته نماند که این کیستون‌ها با استانداردهای مربوط به کابل‌های شبکه Cat5e ،Cat6 و Cat6a هماهنگ هستند که معمولا شامل هشت پین (8P8C) هستند. جک‌های Keystone RJ45 برای اتصالات شبکه پایدار و با سرعت بالا ضروری هستند و از اتصال سیم‌ها به پین‌ها برای انتقال سیگنال‌های مناسب و داده‌ها در تنظیمات شبکه محلی استفاده می‌شوند.

Keystone Cat5e برای سرعت‌های 1000Mbps (1Gbps) رتبه بندی شده‌اند و اغلب برای شبکه‌های خانگی و مشاغل کوچک بسیار مناسب هستند از طرفی Keystone Cat6 برای سرعت‌های تا 10Gbps رتبه بندی شده و برای شبکه‌های پر سرعت همانند شبکه‌هایی که در مشاغل بزرگ یا Data Centerها هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو نوع جک Keystone RJ45 در انواع رنگ‌ها و پیکربندی‌ها برای تطبیق با نیازهای مختلف طراحی و تولید شده‌اند.

استانداردهای سیم کشی T568A و T568B

T568A و T568B دو استاندارد سیم‌کشی کابل شبکه هستند که ترتیب 8 رشته سیم با رنگ های مختلف را در اتصال با کانکتور و یا کیستون مشخص می کند. این استانداردها پین‌های مخصوصی را برای هشت سیم درون کابل اترنت تعریف می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که کابل‌ها در نصب‌های مختلف به طور یکنواخت وصل می‌شوند.

اصلی‌ترین تفاوت بین استانداردهای T568A و T568B ترتیب اتصال سیم‌ها به پین‌های اتصال‌دهنده RJ45 است. استاندارد T568A تخصیص پین متفاوتی برای پین‌های 1 و 3 دارد نسبت به استاندارد T568B (همانطور که در زیر نشان داده شده است.)

تفاوت بین استانداردهای T568A و T568B

در استاندارد T568A، پین‌ها به شرح زیر می‌باشند:

1. سفید - سبز
2. سبز
3. سفید - نارنجی
4. آبی
5. سفید - آبی
6. نارنجی
7. سفید - قهوه‌ای
8. قهوه‌ای

و در استانداردT568B  ترتیب پین‌ها به شرح زیر است:

1. سفید - نارنجی
2. نارنجی
3. سفید - سبز
4. آبی
5. سفید - آبی
6. سبز
7. سفید - قهوه‌ای
8. قهوه‌ای

هر دو این استانداردها برای اتصال کابل‌های اترنت استفاده می‌شوند، اما اغلب کاربران از استاندارد T568B استفاده می‌کنند و در بسیاری از نصب‌های اترنت، استفاده از آن توصیه می‌شود.

انواع RJ45 Keystone Jacks

کانکتورهای کیستون بسیار متنوع هستند زیرا انواع متعددی از آن‌ها را می‌توان بر روی یک پچ پنل نصب نمود. این کیستون‌ها به شکل‌های unshielded و shielded در بازار عرضه می‌شوند. هر کدام از کیستون‌های RJ45 دارای برچسب و ترتیب رنگ منحصر به فرد هستند. سه نوع رایج این کیستون‌ها عبارتند از:

دو جفت استاندارد در سمت راست و دو جفت متغیر در سمت چپ وجود دارد. استاندارد A در ستون مرکزی و استاندارد B در سمت چپ قرار دارد. هر دو استاندارد A و B برای سمت راست جک اعمال می‌شود. جعبه تک رنگ که گوشه پایین سمت راست نشان دهنده سیم رنگ ثابت با نوار سفید است؛ جعبه سفید با نوک رنگی نشان می‌دهد سیم سفید با نوار رنگی است. (تصویر شماره 1)

استانداردهای A و B در هر دو طرف جک با کد رنگ در مرکز قرار دارد. کدهای استاندارد A و B در قسمت بیرونی جک با استاندارد A در بالا و استاندارد B در پایین برچسب‌گذاری شده‌اند. (تصویر شماره 2)

کدهای استاندارد A و B در قسمت بیرونی جک با استاندارد A در بالا و استاندارد B در پایین برچسب‌گذاری شده‌. جعبه جامد نمایانگر سیم جامد با نوار سفید است در حالی که جعبه با نوار مورب سفید که از وسط می‌گذرد، نشان دهنده سیم سفید با نوار رنگی می‌باشد. (تصویر شماره 3)

برچسب و ترتیب رنگ‌‌های انواع کیستون‌ها

ابزارهای مورد نیاز برای Cat5e/Cat6 Termination

حال که به درک پایه‌ای از keystone jackها دست یافته‌اید می‌بایست ابزارها و مواد اساسی برای ترمینه کردن و نصب کیستون‎‌های Cat5e و Cat6 را تهیه نمایید. در زیر لیستی از آنچه نیاز خواهید داشت آورده شده است:

1. کابل شبکه Cat5e یا Cat6
2. کیستون شبکه Cat5e یا Cat6
3. آچار پانچ
4. روکش بردار
5. آچار پرس کانکتور
6. تستر شبکه
7. کیستون باکس دیواری یا پچ پنل شبکه

راهنمای Cat5e and Cat6 Termination 

گام اول:

با استفاده از ابزار روکش بردار مقداری از روکش کابل را بردارید:

کابل را وارد ابزار برش کنید و کف پوشش را برداشته و فقط مقدار کافی از آن را برای ترمینه کردن به جفت‌ها (حدود 1 تا 1.5 اینچ کافی است) برداشته و پوشش را خم کنید، و قطعه برش‌شده را به صورت دستی یا با استفاده از ابزار برش، از کابل جدا کنید.

گام دوم:

هر جفت سیم را خم کنید تا هر گونهripcord ، binder و یا cross-web filler آشکار شود. در صورت وجود، این‌ها را حذف کنید و فقط جفت‌های چرخیده را باقی بگذارید. cross-web filler را در نزدیکی پوشش کابل برش دهید. کابل‌ها را مطابق با استاندارد سیم‌کشی تراز کنید و پوشش کابل را نزدیک به انتهای کانکتور نگه دارید. اطمینان حاصل کنید که کانکتورهای، wall plates و patch panel استفاده شده، با درجه کابل سازگار باشند.

گام سوم:

پیچش‌های جفت سیم‌ها را نزدیک به اتصال حفظ کنید. برای جلوگیری از تداخلات نزدیک به انتها کابل‌های Cat5e ،Cat6 و Cat6a را 0.5 اینچ باز کنید. سیم‌ها را وارد شکاف ترمینال قرار دهید و چرخش سیم‌ها را در طرح سیم‌کشی T568B حفظ کنید.

گام چهارم:

هنگام استفاده از ابزار punch-down اطمینان حاصل کنید که به صورت صاف و برش به سوی بیرون قرار گرفته باشد تا سیم‌ها به طور کامل در ترمینا‌های IDC قرار گیرد.

نصب کیستون‌های Cat5e و Cat6 یک فرآیند ساده است که می‌تواند عملکرد و قابلیت اطمینان شبکه را تا حد زیادی افزایش دهد. با پیروی از این راهنما و استفاده از ابزارهای مناسب می‌توانید اتصال پایدار با سرعت بالا را برای تمام نیازهای شبکه‌ای خود تضمین کنید. 

همانطور که می دانید دو نوع اصلی کابل فیبر نوری وجود دارد: تک حالته (Single Mode) و چند حالته (Multimode). گرچه  هر دو آنها در اغلب موارد کار یکسانی را انجام می‌دهند، اما روش های مختلف ساخت، هر یک از آنها را برای کاربرد و بودجه های خاص مناسب تر می‌کند و این دلیل مهمی است که انتخاب کابل‌های فیبر نوری تک حالته و چند حالته در هنگام راه‌اندازی شبکه یکی از ملاحظات مهم باشد.

به طور خلاصه، کابل‌های تک حالته برای مسافت طولانی و زمانی که یکپارچگی سیگنال از اهمیت بالایی برخوردار باشد، مناسب تر و معمولاً گران‌تر از کابل‌های چند حالته می باشند. انواع مختلفی از کابل‌های فیبر نوری تک و چند حالته وجود دارد که می‌توان آن‌ها را طراحی شبکه مورد توجه قرار داد.

برای کمک به تصمیم گیری در مورد نوع کابلی که برای پروژه خود نیاز دارید، در این مقاله همه نکاتی که باید در مورد کابل های فیبر نوری تک حالته و چند حالته بدانید آورده شده است.

کابل فیبر نوری تک حالته و چند حالته چیست؟

کابل های فیبر نوری تک حالته و چند حالته دو نوع مختلف کابل فیبر نوری هستند که در موارد کاربردی متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند. کابل های تک حالت معمولاً با یک تار شیشه ای در هسته خود ساخته می شوند که منجر به هسته باریک تر کابل و یکپارچگی سیگنال قوی تر در فواصل بیشتر می شود. در دو نوع  کابل های OS1 و OS2 تقسیم می‌شوند که به ترتیب برای مصارف داخلی (Indoor) و خارجی (Outdoor) طراحی شده اند و البته کابل های OS2 طول کابل و پهنای باند بیشتری را ارائه می‌دهند.

کابل‌های چند حالته هم دارای یک تار شیشه‌ای در هسته است که قطر آن نسبت به تک حالته بیشتر بوده و امکان  همزمان چندین جریان داده را فراهم می‌کند. قطر بیشتر هسته موجب می شود که انکسار نور در سراسر کابل بوجود آید، سیگنال را سریعتر تضعیف کند و کابل های چند حالته را انتخابی برای طی مسافت کوتاه مناسب می‌سازد. این نوع کابل نیز به انواع مختلفی تقسیم می شوند شامل: OM1، OM2، OM3، OM4 و OM5.

کابل‌های OM1 و OM2 کم‌هزینه‌ترین هستند، اما کمترین عملکرد را برای کابل‌های فیبر نوری چند حالته ارائه می‌کنند. OM3، OM4 و OM5 به تدریج توانایی بیشتری دارند و فاصله بین فیبر تک حالته و فیبر چند حالته را از بین می‌برند. OM5  قابلیت انتقال سیگنال نوری با چند طول موج مختلف را دارا می باشد.

مقایسه سینگل مود و مالتی مود: تفاوت های کلیدی

تفاوت کلیدی هنگام مقایسه کابل‌های فیبر تک حالته با چند حالته، هسته کابل است. در حالی که کابل‌های تک حالت دارای یک رشته شیشه‌ای به اندازه حدود 9 میکرومتر در هسته خود هستند، کابل مالتی مود تاری به قطر 62.5 میکرومتر یا 50 میکرومتر دارند. این نابرابری فیزیکی چیزی است که منجر به تفاوت عملکرد و کاربردهای مختلف برای هر نوع کابل می شود.

به لطف سیگنال متمرکز کابل های تک حالته، آنها می توانند سیگنال را در طی چندین مایل بدون نیاز به تکرار یا تقویت آن ارسال کنند. کابل های OS1 می توانند سیگنال را تا حدود یک مایل و نیم حمل کنند، در حالی که کابل های OS2 می توانند تا 125 مایل برسند. از آنجایی که کابل‌های فیبری تک حالته OS2 با در نظر گرفتن استفاده در فضای باز طراحی شده‌اند و برای اطمینان از اینکه هیچ مشکلی در این طول زیاد ایجاد نمی‌شود، با طراحی هسته مارپیچی منحصر به ‌فرد با لوله‌های نیمه سخت اضافی در اطراف هسته که به کابل اجازه می‌دهد بدون ایجاد کشش بر روی الیاف شیشه در هسته آن خم شود، ساخته شده‌اند.

کابل های تک حالت معمولا  سرعت تبادل دیتا بین 1 تا 10 گیگابیت در ثانیه را فراهم می‌کنند. از نظر تئوری ممکن است که آنها بتوانند در پهنای باند بسیار بالاتری اجرا شوند، اما مشخصات معمول آنها را به 10 گیگابیت در ثانیه در انتهای مسیر محدود می کند. کابل های تک حالته، به ویژه کابل های OS1، معمولاً در شبکه های داده دانشگاه، شبکه های مخابراتی و شبکه های انتقال تلویزیون استفاده می شوند. کابل های OS2 نیز در این موارد و همچنین از یک شبکه بک هال (Backhaul) فراگیر استفاده می شود.

در مقابل، کابل‌های چند حالته فقط می‌توانند مسافت بسیار کوتاه‌تر یک کابل را پشتیبانی کنند. کابل های قدیمی OM1 فقط به 100 فوت (حدود 30 متر) محدود می شوند، در حالی که OM2 اتصال با کیفیت بالاتری را ارائه می دهد و می تواند تا 260 فوت (حدود 79 متر) را پشتیبانی کند. پهنای باند آنها تقریبا با کابل های تک حالت قابل مقایسه است و بسته به طول کابل بین 1 گیگابیت بر ثانیه تا 10 گیگابیت در ثانیه ارائه می شود.

کابل‌های فیبر نوری چند حالته OM3 می‌توانند کابل‌های طولانی‌تر را تا 1000 فوت (300 متر) مدیریت کنند، در حالی که OM4 و OM5 می‌توانند کابل‌های 1300 فوتی را با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه فراهم کنند. هر سه همچنین قادر به انتقال با پهنای باند بسیار بالاتر هستند: در برخی موارد تا 100 گیگابیت بر ثانیه. با این حال، ارائه چنین توان عملیاتی مستلزم یک کابل کوتاه‌تر است که حتی توانمندترین کابل‌های OM4 و OM5 در حداکثر پهنای باند فقط به 500 فوت (150 متر) محدود می‌شوند.

مقایسه انواع کابل‌های مالتی مود و سینگل مود 

کابل‌های چند حالته OM1 و OM2 در برخی موارد می‌توانند توسط نور LED به جای لیزر هدایت شوند، که برد و عملکرد و همچنین هزینه آنها را محدود می‌کند. با این حال، کابل‌های OM2 با بهینه‌سازی لیزری نیز در دسترس هستند که محدوده و پهنای باند موجود را بهبود می‌بخشد.

برای تشخیص این کابل های مشابه، اما کاملاً متمایز، معمولاً یک نوار رنگی منحصر به فرد به آنها داده می شود.

• کابل های فیبر چند حالته OM1 ژاکت های بیرونی نارنجی یا خاکستری دارند.
• کابل های OM2 نارنجی هستند.
• کابل OM3 اغلب یک ژاکت فیروزه ای یا آبی دارد.
• به کابل‌های OM4 ژاکت بیرونی بنفش یا آبی داده می‌شود.
• کابل‌های OM5 معمولاً سبز لیمویی هستند.
• هر دو کابل تک حالته OS1 و OS2 دارای جلیقه زرد هستند که به آنها کمک می کند تا از نمونه های چند حالته خود متمایز شوند.

تفاوت نهایی در بحث فیبر حالت تک در مقابل چند حالته، هزینه است. کابل‌های تک حالته OS1 و OS2 گران‌ترین هستند، در حالی که کابل‌های چند حالته به طور کلی ارزان‌تر هستند. با این حال، تفاوت قیمت در آنجا مشخص تر است، زیرا کابل های OM5 به قیمت کابل OS2 نزدیک می شوند، در حالی که OM1 بسیار مقرون به صرفه تر است.

آیا کابل فیبر نوری چند حالته بهتر است؟

در بحث مقایسه فیبر تک حالته و چند حالته، یک کابل وجود ندارد که بهترین باشد، اما برخی هستند که برای شرایط خاص مناسب تر هستند.

اگر نیاز دارید کابل فیبر نوری را در مسافت وسیعی اجرا کنید، هیچ بحثی وجود ندارد که کابل‌های فیبر OS2 تک حالته بهترین ابزار برای این کار هستند. اما اگر به دنبال کابل‌های کوتاه‌تر با طول تنها چند صد فوت هستید، کابل‌های چند حالته نه تنها پهنای باند فوق‌العاده‌ای را در فواصل کوتاه‌تر ارائه می‌دهند، بلکه این کار را با قیمت ارزان‌تر نیز انجام می‌دهند.

مهم است که همه کابل‌های فیبر چند حالته را با هم قاطی نکنید! زیرا تفاوت‌های فاحشی بین کابل‌های OM1 و OM5 وجود دارد. فقط کابل‌های OM3، OM4 و OM5 می‌توانند پهنای باند 40 گیگابیت بر ثانیه و 100 گیگابیت بر ثانیه را مانند کابل‌های OS2 ارائه دهند، حتی اگر در فواصل بسیار کوتاه‌تر باشند.

با در نظر گرفتن این موضوع، در صورت انتخاب، اغلب بهتر است از کابل‌های OM4 یا OM5 به جای کابل‌های OS1 هنگام اجرای کابل‌های کوتاه‌تر در مکان‌های داخلی استفاده کنید. در آن صورت، کابل های فیبر چند حالته را می توان «انتخاب بهتر» در نظر گرفت. با این حال، هیچ جایگزینی برای پهنای باند و ثبات سیگنال کابل فیبر نوری تک حالته OS2 وجود ندارد.

انتخاب کابل فیبر نوری مناسب

نکته اصلی هنگام بررسی کابل فیبر نوری این است که کدام نوع را انتخاب کنید. یک حالت در مقابل کابل فیبر چند حالته بحثی است که می توانید با در نظر گرفتن طول(های) کابل مورد نیاز و همچنین پهنای باند لازم به آن ارجحیت دهید. اگر از حداکثر پهنای باند 10 گیگابیت بر ثانیه در طول های کمتر از دو مایل راضی هستید، پس می توانید کابل های فیبر نوری OS1 یا OM1 و OM2 را انتخاب کنید. برای پهنای باند بیشتر در فواصل کوتاه‌تر، OM3، OM4 و OM5 گزینه‌های معتبری هستند و احتمالاً مقرون‌ به ‌صرفه‌ترین راه‌حل را برای طراحی شبکه به شما می‌دهند.

اگر به دنبال چندین مایل کابل کشی فیبر نوری هستید یا به سادگی قوی ترین راه حل های شبکه را می خواهید، کابل های فیبر نوری تک حالته OS2 احتمالا بهترین گزینه برای شما هستند.

هرچند این تمام چیزی نیست که باید در نظر بگیرید. کابل‌های تک حالته و چند حالته‌ای وجود دارند که با درجه بندی ژاکت‌های مختلف برای عبور از دیوارها یا بین طبقات ساختمان ارائه می‌شوند. اگر به این ویژگی ها نیاز ندارید، به دنبال کابل‌های فیبر با درجه‌بندی استاندارد غیر رسانا (OFNR) باشید که در بیشتر موارد، از جمله هنگام عبور از بین طبقات، باید خوب کار کند.

برای حفاظت بهتر در برابر آتش، کابل‌های فیبر نوری درجه‌بندی پلنیوم (Plenum) با نوع ژاکت Low Smoke Zero Halogen (LSZH) عرضه می‌شوند که به این معنی است که حتی اگر آتش‌سوزی شود، دود یا ترکیبات هالوژنی بسیار کمی تولید می‌کند. همچنین دو کابل فیبر سیمپلکس و دوبلکس وجود دارد که دارای کانکتورهای تک یا دوتایی در هر طرف هستند. اگر مطمئن نیستید که به کدام یک نیاز دارید، همیشه می توانید فقط یک کابل دوبلکس بخرید و اگر در نهایت به سیمپلکس نیاز دارید، از یکی از کانکتورها استفاده کنید.

همچنین باید در نظر بگیرید که کابل فیبر نوری شما به چه نوع کانکتوری نیاز دارد. بر خلاف پچ کابل‌های مسی که تقریباً به طور کلی با کانکتورهای RJ45 در انتها عرضه می‌شوند، پچ‌کابل‌های فیبر نوری می‌توانند با طیف وسیعی از کانکتورها عرضه شوند. کانکتورهای LC وجود دارند که رایج‌ترین و تا حدودی کوچک‌تر از کانکتورهای SC مشابه خود هستند و معمولاً در کابل‌های فیبر نوری تک حالته یافت می‌شوند.

کانکتورهای SC یک طراحی قدیمی تر و بزرگتر هستند و مکانیزم قفل دارند که می تواند آنها را محکم تر کند.

به ندرت کانکتورهای فیبر نوری ST را پیدا خواهید کرد که اندازه ای مشابه کانکتورهای SC دارند اما مکانیزمی به سبک سرنیزه ای دارند. همچنین کانکتور MTP وجود دارد که معمولاً در مراکز داده و شبکه های خانگی پیشرفته استفاده می شود.

همانطور که می‌دانید تقاضا برای تجربه‌ی آنلاین مانند ویدیوهای با کیفیت 4K/8K، کلاس‌ها‌ و جلسات آنلاین، ویدیو کنفرانس‌ها و بازی‌های آنلاین به طور چشمگیری رو به افزایش است و کاربران به دنبال افزایش پهنای باند هستند. به همین علت اپراتورها با چالش روبرو هستند که چگونه نیازهای متنوع کاربران را برآورده کنند در حالی که هزینه، پهنای باند و پایداری را، به ویژه در فواصل طولانی در نظر بگیرند. در پاسخ به این تقاضاها، XGS-PON  به عنوان یک راهکار برای ارتقای ظرفیت و عملکرد شبکه به وجود آمد. در ادامه با ما همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در مورد XGS-PON در اختیارتان قرار دهیم.

سیر تکاملی فناوری PON

PON (Passive Optical Network)، یک فناوری ارتباطات فیبرنوری است که طراحی شده تا خدمات اینترنت با سرعت بالا را به کاربران نهایی ارائه دهد. این فناوری از گروه Full Service Access Network (FSAN) منشأ گرفته است، که منجر به ایجاد فناوری Asynchronous PON (APON) براساس استانداردهای ITU-T شده است. APON با استفاده از حالت انتقال ناهمزمان (ATM) برای ارتباطات جایگزین گزینه‌های گران‌قیمت‌تر شد. با پیشرفت فناوری، Broadband PON (BPON) ظاهر شد، که به سرعت توسط Ethernet PON (EPON) جایگزین شد. پس از آن، Gigabit PON (GPON) با ارائه پهنای باند بیشتر و خدمات چندمنظوره به وجود آمد. GPON به دلیل خدمات سه‌گانه (Voice, Video, Data)  و ارائه QoS یک جایگزین مقرون به صرفه‌ برای EPON است.

در سال‌های اخیر، فناوری XGS-PON (شبکه پسیو نوری 10 گیگابایتی متقارن) به طور کامل توسعه یافته و با دارا بودن پهنای باند بالا به شهرت رسیده است. این فناوری با ارائه پهنای باند بالا و ارتباط سریعتر‌ در مقایسه با EPON  و GPON، پشتیبانی از نرخ داده‌های متقارن تا 10Gb/s با QoS یکپارچه آن را به یک راهکار مقرون به صرفه‌ تبدیل کرده است.

اجزای شبکه XGS-PON

XGS-PON OLT

از مهمترین اجزای PON، از جمله XGS-PON، دستگاه OLT قرار دارد که در سایت مرکزی ارائه‌دهندگان خدمات پهنای باند واقع شده است. به علت استفاده از تقسیم کننده‌های فیبر نوری (اسپلیتر فیبر نوری) دستگاه OLT XGS-PON به‌طور موثر داده‌های یکسان را به تمامی ترمینال‌های شبکه نوری (ONTs) ارسال می‌کند. حداکثر فاصله قابل پشتیبانی برای ارائه سرویس توسط XGS-PON صد کیلومتر می‌باشد و می‌تواند به 256 مشترک سرویس‌دهی نماید.

XGS-PON ONT/ONU

با استفاده از اسپلیترهای فیبر نوری می‌توان در مسیر Downstream داده‌ها را برای 128 دستگاه ONT تامین نمود که طبق استاندارد IEEE به عنوان ONU شناخته می‌شوند. همانطور که می‌دانید ONT به مودم‌های فیبر نوری اطلاق می‌شود که برای مصارف خانگی و یا شرکت‌های کوچک استفاده می‌شود در صورتی که دستگاه ONU نوع دیگری از مودم‌های فیبر نوری است که تعداد پورت‌های بیشتری دارد و اغلب این دستگاه برای سازمان‌ها و ارگان‌ها با تعداد کاربران بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پیشرفت‌های اخیر در Packaging ،Optic و طراحی تراشه، هزینه ONTهای 10GPON را به طور قابل توجهی کاهش داده و آن‌ها را به سطح ONTهای GPON نزدیک‌تر کرده است. XGS-PON ONTs از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است و قطعات سخت افزاری مشترک را برای کاربرد‌های FTTH و 5G فعال می‌کند. ناگفته نماند که با افزایش سرعت XGS-PON عملکرد شبکه بهبود یافته است.(برای اطلاعات بیشتر در مورد 10GPON می‌توانید به مقاله راهنمای کامل 10GPON و نمای کلی GPON مراجعه کنید.)

+XGS-PON SFP

ماژول فیبر نوری استفاده شده در XGS-PON توانایی ارسال 10Gbps در مسیر Downstream و Upstream را دارد و از کوپلرهای WDM که در داخل آن تعبیه شده استفاده می‌کند و Dataها را بر روی یک تار فیبر نوری ارسال و دریافت می‌نماید. بدیهی است که این ماژول‌های فیبر نوری از طول موج 1577nm در مسیر Downstream و 1270nm در مسیر Upstream پشتیبانی می‌کند.

ویژگی‌های XGS-PON

افزایش بهره‌وری شبکه (Enhanced Network Efficiency):

XGS-PON به طور قابل توجهی پهنای باند داده را در فواصل بلند نسبت به GPON یا سایر راه‌حل‌های point-to-point افزایش می‌دهد. با افزایش پهنای باند در XGS-PON می‌توان هزینه‌ها را در زیرساخت‌های شبکه فیبر نوری کاهش داد و پوشش دهی وسیعی را برای کاربران فراهم آورد.

Improved Reliability:

XGS-PON انعطاف‌پذیری و استحکام شبکه را از طریق معماری point-to-multipoint روی فیبر نوری افزایش می‌دهد.

پشتیبانی از پهنای باند گسترده (Expanded Bandwidth Support):

XGS-PON با سرعت 10Gbps به ارائه دهندگان خدمات پهنای باند این امکان را می‌دهد تا نیازهای برنامه‌های کاربردی با پهنای باند بالا را برآورده کنند و دسترسی به اینترنت پر سرعت را برای کاربران نهایی فراهم می‌کند.

کاهش تاخیر Reduced Latency:

XGS-PON  با به حداقل رساندنLatency، عملکرد شبکه را بهبود می‌بخشد و ویژگی‌هایی را برای برنامه‌هایی که به Latency کمتری نیاز دارند مانند streaming media و cloud computing ارائه می‎‌دهد که این امر منجر به رضایت کاربر و پاسخگویی آسان‌تر می‌شود. 

امنیت پیشرفته (Advanced Security):

شبکه XGS-PON دارای فناوری رمزگذاری پیشرفته است که امنیت داده‌های کاربران را تقویت می‌کند، همچنین از شبکه‌های ارائه دهندگان خدمات در برابر حملات مخرب یا دسترسی غیر مجاز محافظت می‌کنند. 

 XGS-PON نشان از یک پیشرفت و انقلاب در فناوری شبکه است که محدودیت‌های پهنای باند نسخه‌های قدیمی را بر طرف کرده و اتصال فوق سریعی را تعریف نموده. تکامل فناوری PON و اجزای XGS-PON  که شامل OLT ، ONT/ONU  و +SFP می‌باشد بر ارائه خدمات اینترنت پر سرعت تاکید دارد. با افزایش عملکرد، شبکه پایدار، پشتیبانی از پهنای باند افزایش یافته، کاهش Latency و امنیت پیشرفته ،  XGS-PONبه عنوان یک راه حل مقرون به صرفه نوید دهنده سرعت بالا و اتصال بهبود یافته است. این فناوری نقش مهمی در شکل دادن به آینده اتصال دیجیتال در صنایع مختلف دارد.