آشنایی با تکنولوژی FTTX

در جهان امروز بیش از هر زمان دیگری نیاز است به اینترنت با سرعت بالا و با پهنای باند و خدمات بی سیم قابل اعتماد دسترسی داشت و در استفاده از آن احساس امنیت کرد. رشد شبکه‌های فیبر نوری به ارائه دهندگان خدمات تکنولوژی FTTX یا ( FTTX  fiber-to-the-X) کمک می‌کند، که از قابلیت های مؤثر و کارآمد اتصال و پهنای باند برخوردار باشد.

FTTX یا Fiber to the X به ساختارهای مختلف انتقال سیگنال توسط فیبر نوری (همراه با کابل مسی) گفته می شود. از جمله این ساختارها می‌توان به FTTN، FTTC، FTTB، FTTO،FTTP و ... اشاره کرد.

سایت آی تی تلکام قصد دارد در این نوشتار شما را با تکنولوژی FTTX آشنا کند.

هدف همیشگی صنعت فیبر نوری نصب فیبر نوری برای خانه و محل کار کاربران بوده است. به لطف فیبر نوری، به طریقی که در اختیار مشترکان قرار می‌گیرد، ما می‌توانیم با بهره‌گیری از خدمات بیشتر در خانه با شبکه FTTX، مانند دور زدن، تله پزشکی، خرید آنلاین و غیره، سرعت بی سابقه‌ای را دریافت کنیم.

دقیقا به همین دلیل است که تقاضا برای پهنای باند روز به روز افزایش می یابد، در حال حاضر تکنولوژی FTTX در میان مردم بسیار محبوب بوده و جزء ضروریات محسوب می شود.

ساختار تکنولوژی FTTX

تکنولوژی FTTX یا (Fiber to the X)  متفاوت از یک شبکه فیبر نوری سنتی است که می‌تواند برای یک برنامه کاربردی محلی (LAN) استفاده شود. در اکثر برنامه‌های FTTX تنها یک فیبر نوری استفاده می‌شود. این فیبر نوری اطلاعات را در هر دو جهت انتقال می‌دهد.

این بسیار متفاوت از یک برنامه LAN است که در آن فیبر نوری ارسال داده‌ها را در یک جهت می‌فرستد و فیبر نوری دریافت داده‌ها را در جهت دیگر می‌فرستد. در یک برنامه LAN، هر دو فیبر نوری می‌توانند داده ها را از طریق آنها در یک زمان داشته باشند.

در تکنولوژی FTTX تنها نرم افزار فیبر نوری، عملیات کامل دوبلکس به طور معمول امکان پذیر نیست. معمولا عملیات نیمه دوطرفه انجام می شود. این به این معنی است که بخشی از زمان فیبر نوری سیگنال را در یک جهت حمل می کند، و بقیه زمان، سیگنال را در جهت دیگر حمل می کند. سیستم های FTTX معمولا از طول موج های مختلف استفاده می کنند.

لیزر پایین دست همیشه یک طول موج متفاوت از لیزر بالادست است. پایین دست معمولا طول موج طولانی تری مانند (nm1480 یا nm1550) یا هر دو دارد و لیزر بالادست معمولا nm1310 است.

انواع پیکربندی تکنولوژی FTTX

در صنعت مخابرات انواع متفاوتی از پیکربندی‌های FTTX وجود دارد. که عبارت‌اند از:

1. (FTTH) اتصال شبکه فیبر نوری به منازل مسکونی: FTTH به معنای انتقال فیبر نوری تا محل سکونت کاربر است. در این معماری، کابل فیبر نوری مستقیماً تا واحد مسکونی کشیده می‌شود و ارتباط نهایی نیز از طریق تجهیزات نوری برقرار خواهد شد. به همین دلیل، برخلاف برخی روش‌های دیگر، برای بخش پایانی مسیر نیازی به استفاده از کابل مسی یا تلفن ثابت نیست. این فناوری امکان ارائه اینترنت پرسرعت، سرویس‌های ویدئویی، تلفن اینترنتی و سایر خدمات مبتنی بر پهنای باند بالا را فراهم می‌کند. FTTH به‌خصوص در مجتمع‌های مسکونی جدید و مناطقی که زیرساخت فیبر نوری در آن‌ها توسعه پیدا کرده است، کاربرد زیادی دارد.
2. (FTTB) اتصال شبکه فیبر نوری به ساختمان یا زیرزمین: در فناوری FTTB، کابل فیبر نوری تا داخل ساختمان یا نقطه‌ای مشترک مانند اتاق تجهیزات و زیرزمین ساختمان امتداد پیدا می‌کند. پس از آن، ارتباط بین نقطه توزیع و واحدهای مختلف از طریق کابل‌کشی داخلی، معمولاً اترنت یا در برخی زیرساخت‌ها کابل مسی، برقرار می‌شود. این روش در ساختمان‌های اداری، مجتمع‌های تجاری و برج‌های مسکونی کاربرد دارد. برای مثال، در یک ساختمان چندطبقه می‌توان فیبر نوری را تا اتاق مخابرات مرکزی رساند و سپس با استفاده از سوئیچ‌های شبکه، ارتباط را بین واحدها توزیع کرد.
3.  (FTTC) اتصال شبکه فیبرنوری به کابینت های دسترسی: FTTC به معماری‌ای گفته می‌شود که در آن فیبر نوری تا یک نقطه توزیع نزدیک به محل کاربران، مانند کابینت مخابراتی یا محفظه نصب‌شده در خیابان، کشیده می‌شود. ادامه مسیر تا ساختمان یا واحد کاربر معمولاً از طریق زیرساخت مسی یا کابل کواکسیال انجام می‌شود. مزیت این روش، استفاده مجدد از بخشی از کابل‌کشی موجود و کاهش هزینه اجرای فیبر تا تک‌تک ساختمان‌هاست. با این حال، عملکرد نهایی ارتباط همچنان به کیفیت و طول مسیر کابل مسی وابسته خواهد بود.
4. (FTTN) اتصال شبکه فیبرنوری به توزیع کننده‌ها ( Active node): در معماری FTTN، فیبر نوری تا یک گره یا مرکز توزیع در محدوده یک محله یا منطقه می‌رسد. از این نقطه، ارتباط کاربران از طریق زیرساخت‌های موجود مانند کابل مسی یا کواکسیال برقرار می‌شود. در مقایسه با FTTC، نقطه پایان فیبر در FTTN معمولاً فاصله بیشتری با کاربران دارد و می‌تواند تعداد بیشتری از مشترکان را پوشش دهد. به همین دلیل، هزینه توسعه زیرساخت فیبر در این روش کمتر است؛ اما هرچه فاصله بخش مسی مسیر بیشتر باشد، احتمال محدود شدن سرعت و کیفیت ارتباط نیز افزایش پیدا می‌کند.
5. فناوری FTTO (Fiber To The Office): این فناوری به معنای انتقال فیبر نوری تا محل کار یا دفتر سازمانی است. در این روش، فیبر برای تأمین ارتباط پرسرعت و پایدار در محیط‌های اداری، تجاری و سازمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این معماری می‌تواند برای اتصال مستقیم تجهیزات شبکه در دفاتر مختلف، ارتباط بین ساختمان‌های یک مجموعه و تأمین پهنای باند مورد نیاز سرویس‌های سازمانی استفاده شود. ساختار دقیق آن به طراحی شبکه و این موضوع بستگی دارد که فیبر تا چه نقطه‌ای از محیط اداری امتداد پیدا کند.
6.  (FTTP) اتصال فیبرنوری به محل مشتری:  "البته FTTP یک اصطلاح کلی است که به FTTH و FTTB  اشاره دارد."همانطور که می بینید FTTH و FTTB بسیار شبیه هم هستند اما در واقع این دو متفاوت هستند به این صورت که اگر فیبر به پنلی داخل هر واحد آپارتمانی کشیده شده باشد، تکنولوژی استفاده شده FTTH است. اما اگر فیبرکشی تنها تا پنل مشترک ساختمان کشیده شود، از تکنولوژی FTTB استفاده شده است.

مزایای FTTX

همانطور که اشاره شد کابل‌های فیبر نوری، برخلاف خط تلفن‌های سنتی و ADSL این قابلیت را دارندکه داده ها را با سرعت بالا در مسافت‌های طولانی منتقل کنند . آنچه که از شواهد بر می آید فیبر آینده ای تضمین شده دارد، چرا که محدودیت نرخ تبادل اطلاعات، ناشی از تجهیزات مورد استفاده است نه خود فیبر، و این امکان بهبود قابل ملاحظه ای سرعت با ارتقاء تجهیزات، بدون تغییر در خود فیبر را فراهم می کند.

البته باید توجه داشت که نوع و طول الیاف فیبر انتخابی در قابلیت های آینده ی آن برای اتصالات بالای 1 گیگابیت بر ثانیه تاثیر بسزایی دارد.

اجزای شبکه با تکنولوژی FTTX

1. ترمینال خط نوری یا (Optical Line Terminal) OLT :OLT یکی از تجهیزات اصلی در مرکز مخابراتی یا مرکز ارائه‌دهنده سرویس است که وظیفه مدیریت ارتباط با تجهیزات سمت کاربران را بر عهده دارد. این دستگاه اطلاعات را به شبکه نوری ارسال می‌کند و داده‌های دریافتی از کاربران را نیز مدیریت می‌کند. در شبکه‌های PON، ارتباط بین OLT و تجهیزات سمت مشترک از طریق زیرساخت فیبر نوری و اسپلیترها برقرار می‌شود. 
2. ترمینال شبکه نوری یا ONT (Optical Network Terminal): این هم نوعی تجهیز انتهایی شبکه نوری است که معمولاً در محل مشترک نصب می‌شود. این دستگاه ارتباط فیبر نوری را به خروجی‌هایی مانند اترنت، تلفن یا سایر رابط‌های مورد نیاز کاربر تبدیل می‌کند. در بسیاری از کاربردهای FTTH، ONT همان دستگاهی است که در داخل واحد مسکونی یا تجاری قرار می‌گیرد.
3. (Optical Distribution Network) ODN: شبکه توزیع نوری بخشی از زیرساخت فیبر نوری در معماری‌های PON است که ارتباط بین تجهیزات مرکزی OLT و تجهیزات سمت مشترک، مانند ONU یا ONT، را برقرار می‌کند. این بخش از کابل‌های فیبر نوری، اسپلیترهای نوری، اتصالات، پچ‌کوردها و باکس‌های توزیع تشکیل می‌شود. وظیفه اصلی ODN انتقال و توزیع سیگنال نوری از مرکز شبکه به کاربران و در مسیر برگشت، انتقال سیگنال از کاربران به سمت OLT است. طراحی صحیح این شبکه، از جمله انتخاب نوع فیبر، محل نصب اسپلیترها و مدیریت افت توان نوری، نقش مهمی در پایداری و کیفیت ارتباط دارد.
4. (Optical Network Unit) ONU: این ترمینال تجهیزی است که در سمت کاربر یا نزدیک به محل دریافت سرویس قرار می‌گیرد و وظیفه تبدیل و مدیریت ارتباط نوری را بر عهده دارد. این دستگاه سیگنال‌های نوری دریافتی را به رابط‌های قابل استفاده در شبکه کاربر تبدیل می‌کند و امکان اتصال تجهیزات مختلف را فراهم می‌سازد.

انواع سرویس های FTTH

سرویس های شبکه های FTTH در ساختار  GPON  معروف به سرویس های Triple Play ارائه می شوند و این یعنی ارئه هر سه نوع سرویس Voice،Video و Data در این ساختار امکانپذیر است.سرویس های ارزش افزوده ای که در FTTH ارائه می شوند به این شرح می باشند:

• بازی های آنلاین
• تلفن صوتی و تصویری
• آموزش از راه دور
• تولید محتوا و بازی های گروهی تحت شبکه
• پزشکی
• مدیریت هوشمند منازل
• HDTV
• E-Shopping
• ارائه سرویس های مانیتورینگ و حفاظتی، دوربین های مدار بسته و انتقال تصویر
• ذخیره سازی ابری (عدم نیاز به ذخیره فایلهای پر حجم در کامپیوترهای شخصی و ذخیره در سرورها)
• راه اندازی کسب و کار اینترنتی مدیریت هوشمند ساختمان ( مسکونی، تجاری و صنعتی )

مزایای تکنولوژی FTTX

تکنولوژی FTTX مزیت های بسیاری برای آنسان به ارمغان آورده است که بصورت کلی به این مزایا اشاره می شود.

1. دارای توانایی جوابگویی به نیاز های آینده: ظرفیت بالای فیبر نوری امکان افزایش پهنای باند و ارتقای سرعت شبکه را فراهم می‌کند. به همین دلیل، زیرساخت‌های مبتنی بر FTTX می‌توانند با رشد مصرف اینترنت، توسعه سرویس‌های ابری، ویدئوهای باکیفیت و سایر خدمات پرمصرف هماهنگ شوند.
2. کاهش هزینه تجهیزات نگهداری شبکه: فیبر نوری در مقایسه با کابل‌های مسی در برابر خوردگی و بسیاری از عوامل محیطی مقاوم‌تر است و در مسیرهای طولانی به تجهیزات تقویت سیگنال کمتری نیاز دارد. این ویژگی‌ها می‌توانند هزینه‌های نگهداری و عیب‌یابی شبکه را در بلندمدت کاهش دهند.
3. قابل اطمینان و دارای امنیت بالا: فیبر نوری در برابر نویزهای الکترومغناطیسی مقاوم است و در صورت اجرای صحیح، ارتباطی پایدار با نرخ خطای پایین فراهم می‌کند. همچنین دسترسی غیرمجاز به اطلاعات از طریق شنود فیزیکی فیبر نسبت به کابل‌های مسی دشوارتر است؛ هرچند امنیت نهایی شبکه همچنان به تجهیزات و تنظیمات امنیتی وابسته است.
4. امکان انتقال تمام سرویس ها روی یک باند پهن با سرعتی بیشتر از 100Mbps تا 1Gbps برای هر کاربر: زیرساخت FTTX می‌تواند سرویس‌هایی مانند اینترنت پرسرعت، تلفن تحت شبکه، تلویزیون اینترنتی و ویدئوکنفرانس را روی یک بستر ارتباطی پشتیبانی کند. بسته به معماری شبکه و تجهیزات مورد استفاده، امکان ارائه سرعت‌های چندصد مگابیتی تا یک گیگابیت بر ثانیه و حتی بالاتر نیز وجود دارد.
5. نپذیرفتن تاثیرات محیطی و عدم تداخل الکترو مغناطیسی: برخلاف کابل‌های مسی، فیبر نوری سیگنال را با نور منتقل می‌کند؛ بنابراین تحت تأثیر میدان‌های الکترومغناطیسی و نویز تجهیزات برقی قرار نمی‌گیرد. این ویژگی، استفاده از آن را در محیط‌های صنعتی و مسیرهایی با تجهیزات الکتریکی متعدد مناسب می‌کند.
6. ارتقاء کیفیت زندگی: دسترسی به اینترنت پرسرعت و پایدار، زمینه استفاده بهتر از خدماتی مانند آموزش آنلاین، دورکاری، پزشکی از راه دور، سرگرمی دیجیتال و خانه‌های هوشمند را فراهم می‌کند. در نتیجه، توسعه شبکه‌های FTTX می‌تواند کیفیت دسترسی افراد به خدمات دیجیتال را بهبود دهد.

چنانچه سوالی در ذهن‌تان باقیمانده است می‌توانید از طریق بخش تالار گفتگو با ما در ارتباط باشید.