فیبر به خانه (FTTH) به جای کابل مسی
فهرست مطالب
مقدمه
سرعت کم اینترنت این روزها همه را دچار مشکل کرده است. از فیلترینگ و کم کردن عمدی پهنای باند توسط دست اندر کاران برای شرایط خاص که بگذریم، خطوط ارتباطات قدیمی یعنی کابلهای زوج سیم مسی توانایی فراهم کردن پهنای باند مورد درخواست کاربران را در هیچ جای جهان ندارند. عدم وجود پهنای باند مناسب باعث کندی اینترنت و در نتیجه نارضایتی کاربران میشوند.
استفاده از کابلهای فیبر نوری شهری یکی از راه حل ها برای رفع این مشکل یعنی سرعت کم اینترنت است. با جایگزین کردن خطوط فیبر نوری به جای شبکه خطوط مسی میتوانیم شبکهای با پهنای باند بسیار بالاتر داشته باشیم.
در مدل فیبر به خانه یا همان FTTH فیبر از یک نقطه مرکزی یعنی مخابرات مستقیما به برای زیر ساخت صنایع یا مجتمع های مسکونی و یا اداری، تجاری و یا مراکز داده جهت ارائه دسترسی به اینترنت پر سرعت کشیده میشود.
در این مدل به علت وجود خطوط فیبر نوری بستربرای بالا رفتن سرعت اینترنت گسترش می یابد واگر ازمرکز اصلی ارائه دهنده، پهنای باند با وضعیت مناسب در نظر گرفته شوددیگر اینترنت کند نیست.
در این مطلب از شرکت فارس نگاهی به فیبرشهری با رویکرد فیبر به خانه یا همان FTTH خواهیم داشت.
FTTH (فیبر به خانه) چیست؟
FTTH (Fiber to the Home) به گسترش ONU (واحد شبکه نوری) به کاربران عادی مسکونی اشاره دارد و نزدیکترین نوع برنامه شبکه دسترسی نوری به کاربران در سری FTTx (Fiber to x) به جز FTTD است. FTTH (Fiber to the Home) میتواند پهنای باند دسترسی و پهنای باند عظیمی را فراهم کند و سرعت لازم برای بهره بردن از اطلاعات، صدا و ویدیو را بدون تاخیرممکن سازد.
فناوری های کلیدی در برنامه های کاربردی FTTH (فیبر به خانه)
از دیدگاه جهانی، دو فناوری پیاده سازی FTTH (فیبر به خانه) وجود دارد، یکی از آنها فناوری دسترسی نوری نقطه به نقطه PPP (نقطه به نقطه) و دیگری شبکه نوری غیرفعال PON (شبکه نوری غیرفعال) است.
فناوری دسترسی نوری نقطه به نقطه، سیگنالهای الکتریکی را به سیگنالهای نوری برای انتقال مسافتهای طولانی، با استفاده از فیبرهای نوری برای اتصال دفاتر پایانی و هر کاربر، تبدیل میکند تا نرخهای uplink و downlink به 1Gbit/s برسد.
فناوری دسترسی نوری نقطه به نقطه دارای مزایای محصولات تکامل یافته، ساختارفناوری ساده ودارای امنیت است. با این حال، این فناوری نیاز به نصب تعداد زیادی فیبر نوری و فرستنده گیرنده فیبر نوری دارد و هزینه کلی در طول استقرار در مقیاس بزرگ کاهش نداشته و بلکه افزایش مییابد. بنابراین، مشکل اصلی اتخاذ روش فیبر نوری نقطه به نقطه این است که نه تنها کنترل هزینه آن دشوار است، بلکه مسیریابی نیز پیچیده است و گذاشتن تعداد زیادی کابل نوری کاری دشوار است.
فناوری PON به عنوان بهترین راه حل برای پیاده سازی FTTH (Fiber to the Home) شناخته شده است. PON یک فناوری دسترسی به فیبر نقطه به چند نقطه است و از OLT (ترمینال خط نوری) در سمت دفتر مرکزی، ONU (واحد شبکه نوری) در سمت کاربر و ODN (شبکه توزیع نوری) تشکیل شده است.
به طور کلی، Downlink حالت پخش TDM را اتخاذ می کند، و Uplink حالت TDMA را اتخاذ می کند، و می تواند ساختارهای توپولوژیکی مانند نوع درختی، نوع ستاره و نوع BUS را به طور انعطاف پذیر تشکیل دهد.
اصطلاح غیر فعال یا Passive به این معنی است که ODN حاوی هیچ وسیله الکترونیکی فعال و منبع تغذیه الکترونیکی نیست و همه از دستگاه های غیرفعالی مانند اسپلیترهای نوری (Splitter) تشکیل شدهاند. بنابراین هزینه های مدیریت و نگهداری آن پایین است. آسیب دیدن فناوری PON در اثر تداخل صاعقه و تشعشع آسان نیست. ساختار شبکه آن منعطف و به راحتی قابل گسترش است.
فناوری EPON تکامل یافته است و نمونه های تجاری زیادی در مقیاس بزرگ برای آن وجود دارد و هزینه آن کم است.
استاندارد فنی GPON بر اساس مفهوم مخابرات راه اندازی شده است و دارای الزامات دقیق برای قابلیت همکاری تجهیزات است. این می تواند تضمین های QoS مربوطه را برای انواع خدمات مختلف از جمله TDM ارائه دهد، اما هزینه فعلی هنوز هم بالاست.
چگونه می توان آنالیز عملکرد فیبر مقاوم در برابر خمش را برای FTTH (Fiber to the Home) انجام داد؟
سه رویکرد فنی اصلی برای بهبود مقاومت خمشی فیبرهای نوری وجود دارد:
- کاهش قطر هسته فیبر، قطر میدان حالت (MFD) را کاهش میدهد و مقاومت خمشی فیبر را افزایش میدهد.
- برای افزایش اختلاف ضریب شکست بین هسته فیبر و روکش، از دوپینگ ژرمانیوم بالا در هسته یا مقدار کمی P2O5 و F بیشتر در روکش استفاده می شودتا اختلاف ضریب شکست بین هسته فیبر و روکش فیبر افزایش یابد. قطر میدان مود را کاهش می دهند و میدان نوری به شدت در هسته فیبر محدود میشود، در نتیجه از دست دادن خمشی فیبر کاهش مییابد.
- از طریق فرآیندهای ویژه مانند کریستال فوتونی (PCF) و فیبر به کمک سوراخ (HAF)، ساختار نمایه ضریب شکست نوع پله فیبر G.652 برای بهبود قابلیت محصور کردن انرژی هسته فیبر تغییر میکند و در نتیجه کاهش مییابد.
در حال حاضر، فرآیندهای اصلی برای بهبود مقاومت خمشی فیبرهای نوری عبارتند از:
- فیبر تک حالته قطر میدان حالت کوچک
- فیبر اندکس روکش فلزی Sag
- فیبر به کمک سوراخ (HAF)
- فیبر کریستال فوتونیک (PCF)
- فیبر نانوساختار
ویژگی های فیبرنوری به خانه FTTH
- کابل فیبر نوری ظرفیت انتقال بالایی ازاطلاعات را در واحد زمان دارد. ( پهنای باند بالایی دارد )
- فیبر نوری شهری برای انتقال دیتا در فواصل طولانی بهترین گزینه است.
- مقدار افت سیگنال در کابل های فیبر به دلیل ماهیت آن بسیار کمتر از کابل های مسی خواهد بود.
- بر خلاف کابل های مسی امواج رادیویی و الکترومغناطیس تاثیری روی کابل های فیبرنوری ندارند و باعث تضعیف سیگنال نمی شوند.
- پهنای باند ۱۰ گیگ و ۴۰ گیگ در صورت استفاده از تجهیزات شبکه که این سرعت را پشتیبانی کنند به راحتی با فیبر نوری امکان پذیر است.
- احتمال شنود و سرقت اطلاعات در کابل های فیبر بسیار ضعیف است.
مشاوران ما در شرکت فارس آماده خدمات تخصصی در حوزه فیبر شهری به کار فرمایان محترم هستند.
ویدیو
فیبر به خانه (FTTH) سریع ترین و مطمئن ترین راه
(جهت مشاهده توضیحات کامل ویدیو می توانید به صفحه ویدیو مراجعه فرمایید)