فهم OLT، ONU،ODN و أونت- هيكل شبكة PON

شنتشنجيجا أوبتوشركة المحدودة(2023)

OLT وONU وONT وODN كلها مكونات لبنية الشبكة الضوئية المنفعلة (PON).PON عبارة عن شبكة ألياف ضوئية تسمح للعديد من المستخدمين النهائيين بمشاركة اتصال ألياف ضوئية واحد.

وفيما يلي شرح موجز لكل مكون:

ماذا يكون محطة الخط البصريالأمور (OLTs)؟

إنهاء الخط البصري (OLT) هو جهاز يستخدم في الشبكات الضوئية المنفعلة (PON) لتجميع الإشارة الضوئية وتوزيعها على وحدات الشبكة الضوئية المتعددة (ONUs) أو محطات الشبكة الضوئية (ONTs).عادةً ما يقع موقع إنهاء الخط البصري (OLT) في المكتب المركزي لمزود الخدمة أو مركز البيانات.

يلعب إنهاء الخط البصري (OLT) دورًا حاسمًا في شبكة PON من خلال استقبال البيانات ونقلها بين شبكة مزود الخدمة ومباني العميل.ويستخدم كابل ألياف بصرية للاتصال بشبكة التوزيع الضوئية (ODN)، التي توزع الإشارة الضوئية إلى وحدات الشبكة الضوئية (ONUs) أو محطات الشبكة الضوئية (ONTs) الموجودة في مقر العميل.

يعد إنهاء الخط البصري (OLT) مسؤولاً عن إدارة حركة المرور الأولية والنهائية في الشبكة، بما في ذلك إعادة توجيه الحزم وجدولة حركة المرور وتخصيص النطاق الترددي.كما أنه يتحكم في مزامنة الشبكة وتوقيتها لضمان نقل البيانات بدقة وكفاءة.

بالإضافة إلى ذلك، يوفر إنهاء الخط البصري (OLT) ميزات متقدمة مثل جودة الخدمة (QoS) وآليات الأمان لضمان موثوقية الشبكة وآمنة.كما يسمح لمقدمي الخدمة بمراقبة الشبكة وإدارتها عن بعد، مما يمكنهم من تحديد المشكلات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بسرعة.

تحتوي معدات إنهاء الخط البصري (OLT) على حامل، ووحدة CSM (وحدة التحكم والتبديل)، وELM (وحدة ربط EPON، وبطاقة PON)، وحماية التكرار - وحدات إمداد طاقة تيار مستمر 48 فولت أو وحدة إمداد طاقة تيار متردد 110/220 فولت، ومراوح.

بعض المعلومات الإضافية حول إنهاء الخط البصري (OLT):

• أنواع نهايات الخطوط الضوئية ( OLT ): هناك أنواع مختلفة من نهايات الخطوط الضوئية ( OLTs ) المتوفرة في السوق، بما في ذلك نهايات الخطوط الضوئية المستقلة ( OLTs )، ونهايات الخطوط البصرية المعيارية ( OLTs )، ونهايات الخطوط الضوئية المستندة إلى الشفرة ( أولت).إن نهايات الخطوط الضوئية المستقلة ( OLTs ) هي وحدات فردية يمكنها دعم عدد محدود من المشتركين، في حين أن نهايات الخطوط الضوئية المعيارية ( OLTs ) و نهايات الخطوط الضوئية المستندة إلى الشفرات ( OLTs ) مصممة لتوسيع نطاق ودعم عدد أكبر من المشتركين.
• واجهات إنهاء الخط البصري ( OLT ): عادةً ما يشتمل إنهاء الخط البصري ( OLT ) على أنواع مختلفة من الواجهات، بما في ذلك واجهات Ethernet وGPON و10G PON.تُستخدم واجهات Ethernet للاتصال بالشبكات القائمة على IP، بينما تُستخدم واجهات GPON و10G PON للاتصال بوحدات ONU أو ONTs في شبكة PON.
• إدارة إنهاء الخط البصري ( OLT ): عادةً ما تتم إدارة إنهاء الخط البصري ( OLTs ) باستخدام واجهات بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة (SNMP) أو واجهة سطر الأوامر (CLI).SNMP هو بروتوكول شبكة يستخدم لإدارة ومراقبة أجهزة الشبكة، في حين أن CLI هي واجهة قائمة على النص تستخدم لتكوين أجهزة الشبكة وإدارتها.
• تكرار إنهاء الخط البصري (OLT): يعد التكرار أحد الاعتبارات المهمة عند نشر شبكة PON.تدعم معظم نهايات الخطوط الضوئية ( OLTs ) ميزات التكرار مثل مصادر الطاقة المزدوجة، وبطاقات التحكم المزدوجة، والمكونات القابلة للتوصيل السريع، مما يضمن توفرًا عاليًا ويقلل وقت التوقف عن العمل.
• أمان إنهاء الخط البصري ( OLT): تدعم إنهاءات الخط البصري ( OLTs ) ميزات الأمان المختلفة مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs)، ووضع علامات على الشبكة المحلية الافتراضية (VLAN)، وبروتوكولات التشفير مثل معيار التشفير المتقدم (AES) لضمان أمان شبكة بون.تُستخدم قوائم ACL للتحكم في الوصول إلى الشبكة، بينما يتم استخدام علامات VLAN لتقسيم الشبكة وتحسين الأمان.AES هو بروتوكول تشفير مستخدم على نطاق واسع يوفر تشفيرًا قويًا ويضمن سرية البيانات المنقولة عبر الشبكة.
• أداء إنهاء الخط البصري (OLT): يعد أداء OLT أحد الاعتبارات المهمة عند نشر شبكة PON.تم تصميم أطراف الخطوط الضوئية ( OLTs ) لدعم خدمات النطاق العريض عالية السرعة ويجب أن تكون قادرة على التعامل مع كميات كبيرة من حركة المرور.يُقاس أداء إنهاء الخط البصري (OLT) عادةً من حيث إنتاجيته، وهي كمية البيانات التي يمكن إرسالها في الثانية.

ماذا يكونوحدة الشبكة الضوئيةق (ONUs)

تعد وحدة الشبكة الضوئية (ONU) مكونًا مهمًا لشبكة PON، حيث تربط مقر العميل بشبكة مزود الخدمة وتمكن العديد من العملاء من مشاركة اتصال ألياف ضوئية واحد.وهو يدعم مجموعة واسعة من الخدمات، بما في ذلك النطاق العريض عالي السرعة، والنقل الصوتي عبر IP، وتدفق الفيديو، ويتضمن ميزات متقدمة مثل جودة الخدمة وآليات الأمان لضمان موثوقية الشبكة وآمنة.

تحتوي وحدة الشبكة الضوئية (ONU) على وظيفتين: استقبال البث المرسل بشكل انتقائي عن طريق إنهاء الخط البصري (OLT)، والرد على إنهاء الخط البصري (OLT) إذا كان بحاجة إلى تلقي البيانات؛قم بجمع وتخزين بيانات Ethernet التي يحتاج المستخدم إلى إرسالها، وإرسالها إلى OLT وفقًا لنافذة الإرسال المخصصة. أرسل البيانات المخزنة مؤقتًا.

تحتوي عمليات النشر المختلفة لشبكات FTTx على طرق وصول مختلفة إلى وحدة الشبكة الضوئية (ONU).على سبيل المثال، FTTC (Fiber To The Curb): يتم وضع ONU في غرفة الكمبيوتر المركزية في المجتمع؛FTTB (الألياف إلى المبنى): يتم وضع ONU في صندوق التوصيل بالممر؛FTTH (الألياف إلى الرصيف): إلى المنزل): يتم وضع ONU في المستخدم المنزلي.

بعض الميزات الرئيسية لـ ONU هي:

• نقل البيانات من المنبع والمصب: وحدة الشبكة الضوئية (ONU) مسؤولة عن نقل البيانات من المنبع إلى شبكة مزود الخدمة ومن المصب إلى معدات العميل.
• تحويل الإشارة الضوئية: تقوم وحدة الشبكة الضوئية (ONU) بتحويل الإشارة الضوئية المستلمة من شبكة التوزيع الضوئية (ODN) إلى إشارة كهربائية يمكن استخدامها بواسطة معدات العميل.
• دعم الخدمة: تدعم وحدة الشبكة الضوئية (ONU) مجموعة واسعة من الخدمات مثل النطاق العريض عالي السرعة والنقل الصوتي عبر IP وبث الفيديو، مما يسمح للعملاء بالوصول إلى مجموعة متنوعة من الخدمات باستخدام اتصال ألياف ضوئية واحد.
• جودة الخدمة (QoS): تتضمن وحدة الشبكة الضوئية (ONU) آليات جودة الخدمة التي تحدد أولويات حركة مرور الشبكة وتديرها لضمان حصول التطبيقات المهمة على عرض النطاق الترددي وموارد الشبكة اللازمة.
• الأمان: تشتمل وحدة الشبكة الضوئية (ONU) على ميزات أمان مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs) وعلامات الشبكة المحلية الافتراضية (VLAN) وبروتوكولات التشفير لضمان أمان الشبكة.
• الإدارة: يمكن إدارة وحدة الشبكة الضوئية (ONU) عن بعد بواسطة مزود الخدمة باستخدام واجهات بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة (SNMP) أو واجهة سطر الأوامر (CLI)، مما يسمح لهم بمراقبة الشبكة وإدارتها وتحديد أي مشكلات بسرعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

ما هي شبكات التوزيع الضوئية (ODNs)

ODN هي شبكة التوزيع الضوئية، وهي قناة الإرسال البصري المادية بين OLT وONU.تتكون المعدات الداعمة للجهاز وأهم جزء منها هو الفاصل البصري.

يلعب ODN دورًا حاسمًا في شبكة PON من خلال توزيع الإشارة الضوئية من OLT إلى وحدات ONU أو ONTs، مما يتيح للعديد من العملاء مشاركة اتصال ألياف ضوئية واحد.يستخدم ODN مكونات سلبية مثل المقسمات، التي تقسم الإشارة الضوئية إلى مسارات متعددة، مما يسمح بتوزيعها على وحدات ONU أو ONTs متعددة.

تم تصميم ODN ليكون سلبيًا، مما يعني أنه لا يتطلب أي طاقة أو مكونات نشطة للعمل.وهذا يجعل شبكة ODN فعالة من حيث التكلفة وموثوقة، حيث أنها تحتوي على نقاط فشل أقل وتتطلب صيانة أقل من الشبكات النشطة.

بعض الميزات الرئيسية لـ ODN هي:

• كابلات الألياف الضوئية: تستخدم شبكة التوزيع الضوئية (ODN) كابلات الألياف الضوئية لنقل الإشارة الضوئية بين OLT ووحدات ONU أو ONTs.تم تصميم هذه الكابلات لتكون متينة وموثوقة، مما يضمن نقل الإشارة الضوئية بدقة وكفاءة.
• المقسمات: المقسمات هي مكونات سلبية تستخدم في شبكة التوزيع البصري (ODN) لتقسيم الإشارة الضوئية إلى مسارات متعددة، مما يسمح بتوزيعها على وحدات ONU أو ONTs متعددة. المقسمات متوفرة بنسب مختلفة، مثل 1:2، 1: 4، 1:8، و1:16، والتي تحدد عدد المسارات التي يمكن تقسيم الإشارة الضوئية إليها.
• الموصلات: تُستخدم الموصلات لتوصيل كابلات الألياف الضوئية والمقسمات في شبكة التوزيع الضوئية (ODN).لقد تم تصميمها لتكون متينة وموثوقة، مما يضمن نقل الإشارة الضوئية بدقة وكفاءة.
• المخففات الضوئية: تستخدم المخففات الضوئية في شبكة التوزيع البصري (ODN) لتقليل قوة الإشارة الضوئية، مما يضمن إرسالها على المستوى الصحيح إلى وحدات ONU أو ONTs.وهذا يساعد على منع تشويه الإشارة ويضمن أن الشبكة موثوقة وفعالة.
• تصميم الشبكة: تم تصميم شبكة التوزيع الضوئية (ODN) لتكون قابلة للتطوير، مما يسمح بتوسيعها مع زيادة عدد المشتركين.يعد تصميم ODN أمرًا بالغ الأهمية لأداء الشبكة، لأنه يحدد الحد الأقصى للمسافة التي يمكن إرسال الإشارة الضوئية بها وعدد المشتركين الذين يمكن دعمهم.

ماذا يكونمحطة الشبكة الضوئيةق (ONTs)

في الأساس، ONU وONT هما نفس الأجهزة.تنتمي إلى هيئات قياسية مختلفة، وكلاهما يشير إلى المعدات من جانب المستخدم في نظام GEPON.من الناحية العملية، هناك اختلاف بسيط بينهما، حيث يقع ONT في مقر العميل، ويقع ONU خارج المنزل.يمكن أن تعمل ONU في درجات حرارة وأحوال جوية مختلفة.يجب أن تقاوم الماء والرياح والمخربين.تتواصل وحدة ONU عادةً مع محطة الشبكة الضوئية (ONT)، والتي قد تكون عبارة عن صندوق منفصل يربط PON بأجهزة التلفزيون أو الهواتف أو أجهزة الكمبيوتر أو جهاز التوجيه اللاسلكي.

بعض الميزات الرئيسية لـ ONT هي:

• نقل البيانات من المنبع والمصب: تكون محطة الشبكة الضوئية (ONT) مسؤولة عن نقل البيانات من المنبع إلى شبكة مزود الخدمة ومن المصب إلى معدات العميل.
• تحويل الإشارة الضوئية: تقوم محطة الشبكة الضوئية (ONT) بتحويل الإشارة الضوئية الواردة من شبكة التوزيع الضوئية (ODN) إلى إشارة كهربائية يمكن استخدامها بواسطة معدات العميل.
• دعم الخدمة: تدعم محطة الشبكة الضوئية (ONT) مجموعة واسعة من الخدمات مثل النطاق العريض عالي السرعة والصوت عبر IP وتدفق الفيديو، مما يسمح للعملاء بالوصول إلى مجموعة متنوعة من الخدمات باستخدام اتصال ألياف ضوئية واحد.
• جودة الخدمة (QoS): تشتمل محطة الشبكة الضوئية (ONT) على آليات جودة الخدمة التي تحدد أولويات حركة مرور الشبكة وتديرها لضمان حصول التطبيقات المهمة على عرض النطاق الترددي وموارد الشبكة اللازمة.
• الأمان: تشتمل محطة الشبكة الضوئية (ONT) على ميزات أمان مثل قوائم التحكم في الوصول (ACLs) وعلامات الشبكة المحلية الافتراضية (VLAN) وبروتوكولات التشفير لضمان أمان الشبكة.
• الإدارة: يمكن إدارة محطة الشبكة الضوئية (ONT) عن بعد من قبل مزود الخدمة باستخدام بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة (SNMP) أو واجهة سطر الأوامر (CLI)، مما يسمح لهم بمراقبة الشبكة وإدارتها وتحديد أي مشكلات بسرعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

خاتمة:

تعد OLT وONU وONT وODN المكونات الرئيسية في نظام PON، والتي تم استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات FTTH.تساهم البنية التحتية المنخفضة للكابلات (لا توجد عناصر نشطة) ونقل الوسائط المرن في جعل الشبكات الضوئية المنفعلة أكثر مثالية لتطبيقات الإنترنت والصوت والفيديو المنزلية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تطبيق الشبكات الضوئية المنفعلة في حرم الجامعات وبيئات الأعمال، مما يوفر حلولاً فعالة من حيث التكلفة.مع استمرار تحسن تقنية PON، توسعت التطبيقات المحتملة أيضًا.