מהי PON לאיזה סוגי פרויקטים משמשת? יתרונותיה ועתידה

PON&POL מה זה ומה ההבדל בעצם?

PON – Passive Optical Network, זה השם הרחב לארכיטקטורת האופטיקה לסביבת ה- Residential (FTTX)

POL – Passive Optical LAN מתייחס בעיקר לסביבת ה- Enterprise.

ממה PON מורכב?

מערכת PON מורכבת מיחידות OLT- Optical Line Terminals, המחוברות למספר OLT- Optical Line Terminals וביחד יוצרות ODN- Optical Distribution network. PON זה העתיד הוודאי, מכיוון שהוא מביא לביצועים המהירים ביותר, למרחקים הגדולים ביותר, תוך כדי גמישות ויכולות שדרוג פשוטות עתידיות.

למה לבחור בטכנולוגיית PON?

הטבלה הבאה מציגה השוואה בין טופולוגית ה- LAN המסורתית לפתרון תשתית מבוסס PON.

בפתרון מבוסס PON, סוויץ' האגריגציה שבטכנולוגית ה- LAN המסורתית מוחלף ב- OLT, כבילת הנחושת מוחלפת בסיבים וסוויצ'י הגישה מוחלפים במפצלים אופטיים. בצד של ה- END USER יש את יחידות ה- ONT אשר מספקות את המידע, דהיינו- וידאו, טלפון, אינטרנט וכו..

מהם מרכיבי ה-PON?

בפתרון מבוסס PON (כדוגמת GPON) ישנו חדר בקרה אחד (Back Bone) בו יושב ה-OLT, משם יוצאים סיבים למפצלים אופטיים (PLC) ומהמפצלים יוצא סיב ליחידת הקצה- ONT. אין הרבה מתגים בדרך, איך נקודות כשל וניהול מתגים בחדרי משנה.

OLT

Optical Line Terminal

מכיל יחידת עיבוד מרכזית, כרטיסים אופטיים פאסיביים (PON), נתב Gateway וכרטיסי קול Gateway. ה- OLT יכול לשדר אותות מידע למשתמשים באורך גל של 1490nm. כל פורט של אות אופטי יכול לשרת עד 128 יחידות ONT, במרחק סיב של עד 20KM ע"י שימוש במפצלים האופטיים.

ONT

Optical Network Terminal

זהו מכשיר-ממשק רשתי . ה- ONT הוא נקודת ההבדלה בין הרשת האופטית לבין הראוטר של המשתמשים. ה- ONT ממיר אותות אופטיים לאותות חשמליים ולהיפך.

Optical Splitters

מפצל אופטי הוא המקבל את הסיב מה- OLT וממנו יוצאים 32/64 סיבים לכיוון ה- ONT.

GPON-Gbyte Passive Optical Network

מהי השיטה ואיך זה עובד

השיטה הנפוצה ביותר כיום של PON היא רשת הג'יגה-בית האופטית הפסיבית (GPON). בשיטה זו, נקבל קצב הורדה של 2.4 Gb/s וקצב העלאה של 1.2 Gb/s. GPON משתמשת הן בנתוני ה- Uplink והן בנתוני ה- Down Link באמצעות חלוקת אורך הגל -plexing (WDM), באמצעות אורך גל אחד עבור תעבורת ה- Down Link (1490 ננומטר) ועוד עבור תעבורת ה- Uplink (1310 ננומטר). אותות Down Link משודרים לכל האזורים באמצעות סיבים. אותות Uplink משתלבים על אותו הסיב דרך שימוש בפרוטוקול מיוחד, בדר"כ TDMA אשר משדר על אותו סיב אורכי גל שונים. עבור DL, ה- OLT שולח פאקטים של נתונים למפצל ברציפות, המפצל מחלק את האות האופטי לנתיבים נפרדים ושולח את אותו הפאקט לכל יחידות הקצה – ONT. ה- ONT מסנן רק את הפאקט היעודי של אותו משתמש ומבטל את כל האחרות. עבור ה- UL, לכל משתמש ניתנת משבצת זמן שבה ניתן לשדר נתונים, התנועה ב-UL לעתים קרובות אינה רציפה אלא מורכבת מהתפרצויות (איור 2). שים לב שההצפנה משמשת לשמירה על אבטחת הנתונים של כל משתמש ופרטים ממשתמשים אחרים.

ישנן טכנולוגיות GPON חדשות יותר המעבירות מקצבים גבוהים יותר, הן ב- UL והן ב- DL שפותחו עקב הדרישה לרוחבי פס ומקצבים גבוהים יותר.

כמו לדוגמא: 40Gbp/s PON (NG-PON2) ,10 Gb/s PON (XGPON) שתוכננו לעבוד באורכי גל שונים על מנת לאפשר עבודה עם GPON שכבר קיים באותה הרשת.

יתרונות משמעותיים של פתרון ה- PON

תרון חסכוני במקום ובכסף

אין צורך בחדרי בקרה משניים- הורדת עלויות עבודת ההתקנה.

פתרון PON נשען על פחות ציוד פיזי, ההישענות על מפצלים אופטיים PLC במרווח האמצעי של הרשת (כמשורטט בדיאגרמה בעמוד הקודם), מורידה את הצורך במתגי אגריגציה. באמצעות מפצלים אופטיים-PLC הלוקחים פחות מקום בצורה משמעותית, מאשר מתגי נחושת, גם מספר הארונות וגם הכבילה התופסת מקום יורדת משמעותית, כך שיש בפירוש חסכון בהוצאות.

חסכון באנרגיה

חסכון בצריכת הספק + חסכון בקירור

מה עוד?.. הטבע של PON זה Passive.., ז"א שכל צורך בקירור ובחשמל פשוט יורד.. מה שיוצר כפועל יוצא עליה ב ROI- Return on Investment. כאשר הכל מנוהל מה- OLT אל ה- ONT's ישנו חיסכון נוסף של מהנדסים שצריכים לרוץ מסוויץ' לסוויץ' להגדיר פורטים.

רוחב פס ומהירויות גבוהות

פתרון ה-PON מספק 2.5Gbps הורדה & 1.25Gbps העלאה. המקצבים האלו גבוהים משמעותית מהמקצבים המוכרים שמספקים ה- ISP's – 100Mbps בד"כ.

ההכנה לרשת ה- 10G, 40G, 100G

בטכנולוגית PON משתמשים כאמור בכבלי SingleMode, המסוגלים להעביר לא רק 2.5Gbps, אלא גם 10, 40 ואף 100Gbps, כך שאנו מתכננים את התשתית לטווח הארוך ביותר ולמקצבים הממשמשים ובאים.

יכולות גבוהות ויכולות מדרוג

המפצלים האופטיים מספקים יעילות גבוה, ע"י אפשור כל סיב להתפצל ל-32 סיגנלים שיכולים לספק עד 128 פורטים סופיים

מרחקים ארוכים יותר

פתרון ה-PON תומך במרחקים ארוכים הרבה יותר מאשר הפתרון המסורתי של נחושת, קילומטרים לעומת 90 מטרים מקסימלי, מה שנותן מענה לאתגרי המרחק הידועים.

ניהול הרשת בצורה פשוטה יותר

נקודת ניהול רשת אחת (Back Bone, צד ה- OLT)
פחות כבילה ולכן פחות עבודת לחיצות
ירידה בנקודות כשל

עם מספר נקודות מועטות, ניהול הרשת בטכנולוגית PON הוא קל ופשוט יותר לניהול בצורה משמעותית מרשת הנחושת המסורתית.

פחות ציוד פיזי נדרש

הסרת ארונות ומתגים שבשיטה המסורתית
הורדת כמות הכבילה שבשיטה המסורתית

שיטת ה-PON המפצלת את הסיב לסיגנלים שונים רבים גורמת בצורה ישירה להורדת הכבילה הנדרשת בצורה משמעותית, פחות רצפה נדרשת ופחות חדרי שרתים נדרשים. בכך, חוסכים כסף בצורה ישירה.

אבטחה טובה יותר

פתרון PON משתמש בהצפנת AES-128 המחמירה
זיהוי משתמש ופורט מתקדם

השימוש בסיבים בטכנולוגית PON מבטיחה את האבטחה הגבוה ביותר וגבוה הרבה יותר מאשר בפתרון ה- LAN המסורתי.

מימוש ה- PON באמצעות סיבי Belden-PPC בסביבות עבודה שונות

בעיר טיפוסית, ישנם בניינים הבנויים ומתוכננים בצורה שונה, עם סביבת עבודה שונה וכל אחד עם צרכי התקשורת הקווית או האלחוטית שלו. דרישות של High-and low-density, אזורים מרובי דיירים, אזורי עסקים וכו.. דורשים מקצבי תקשורת גבוהים, שירותי טלוויזיה ועוד.. ועדיין לכל סביבת עבודה שכזו יש הגדרות שונות..

העברת סיב לבית יחיד, שונה מהעברה לבניין משרדים, או מרכז קניות.. ולכן "פתרון אחד מותאם להכל" לא תמיד נכון..

נציג דיאגרמות עבודה וסכמת חיבורים אפשרית בכל אחת מהעולמות שבאיור מעלה – בית פרטי, משרד או בניין וכו…

FTTH- Single Dwelling Unit (SDU)

הדיאגרמה הבאה מציעה איך לחבר PON בסביבת בתים פרטיים residential

סכמת פריסה

סכמת עבודה

פתרון ה- MiniFlex QuikPush של PPC, המיוצג בבלעדיות ע"י חברת רבס-טלקום פריסה וחיבור סיב אופטי דקיק בעובי של 2mm, טקטי ולפי G.657A2 הגמיש בעולם, באורכים שונים, בפטנט עולמי של חיבור הקונקטור האופטי בקליק, ללא הלחמות וציודים נלווים, בעולם ה- PON יתאימו לכל אחת מאפליקציות ה- PON בסביבות העבודה השונות.

חיבור בין ריכוזי תקשורת דרך SFP BiDi יחודי המשדר וקולט על סיב בודד, חיבורי FTTH, FTTD וכל סוגי ה- PON למיניהם, לרבות טכנולוגיות ה- GPON.