راه حلهای P2P، اترنت و P2MP شبکه نوری پسیو (PON) در سراسر جهان استقرار یافته اند. انتخاب تجهیزات به متغیرهای زیادی مانند جمعیت و تقسیم بندی جغرافیایی، پارامترهای استقرار اختصاصی، محاسبات مالی و غیره بستگی دارد. مخصوصاً، راه حل انتخاب شده، وابستگی زیادی به سهولت استقرار زیرساخت پسیو دارد. مشخص است که در بازار امروز، هر دو راه حل قابل قبول هستند. در واحدهای مسکونی چند واحدی (MDU)، اتصالات بین کاربران نهایی و سوییچ ساختمان می توانند متشکل از مس یا فیبر باشند، با این حال، فیبر تنها جایگزینی است که تضمین میکند که از نیازهای پهنای باند آتی پشتیبانی خواهد کرد. در برخی استقرارها، فیبر دوم به عنوان بستر ارائه سرویسهای ویدئویی در نظر گرفته شده است؛ در موارد دیگر، چندین فیبر (2 تا 4 فیبر به ازای هر خانه) به منظور تضمین رقابت و همچنین کاربردهای آتی نصب می شوند.
معماریهای مختلف شبکه FTTH
تجهیزات PON یک لاین ترمینال نوری (OLT) در نقطه حضور (POP) یا اداره مرکزی (CO) شکل میگیرند؛ و یک فیبر برای اسپلیتر پسیو راهاندازی میشود و پهنای خروجی از هر پان، ماکزیمم 64 کاربر نهایی را که هر یک دارای یک واحد شبکه نوری (ONU) است در نقطهای متصل میسازد که در آن نقطه فیبر خاتمه مییابد. ONU در انواع متعددی در دسترس است که شامل نوع MDU، مناسب برای چندین مشترک برای کاربردهای آپارتمانی است و از کابلبندی درون ساختمانی موجود (CAT5/Ethernet or xDSL) استفاده میکند. مزایای PON شامل کاهش مصرف فیبر (بین POP و اسپلیترها)، نبود تجهیزات فعال بین OLT و ONU، قابلیتهای تخصیص پهنای باند به صورت پویا و امکان تامین نیازهای پهنای باندی بسیار بالا را داراست؛ که ممکن است منجر به صرفه جویی هایی در هزینه عملیاتی و سرمایه گذاری شود.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که آخرین بخش شبکه، بین اسپلیتر نهایی و کاربر نهایی، برای راه حل نقطه به نقطه یا PON یکسان است: هر خانه به یک (یا چند) فیبر تا نقطهای که آخرین تقسیم کننده قرار است نصب شود، یعنی نقطه تمرکز فیبر (FCP) یا نقطه انعطافپذیری فیبر (FFP) متصل خواهد شد. یکی از تمایزات PON این است که تعداد فیبرهای بین FFP ها و POP می تواند بطور قابل توجهی کاهش یابد (نسبت تقسیم بندی در ترکیب با نرخ پذیرش مشترک میتواند منجر به کاهش نیاز فیبر 1:100 شود). که مخصوصاً در نواحی براون فیلد چنین است، جاییکه برخی منابع (محدود) از قبل دردسترس میباشند، خواه فیبر تاریک و یا فضای داکت که میتواند به صرفه جوییهای قابل توجهی در هزینه و زمان راه اندازی تبدیل شود.
تاکنون نسل های متعددی از تکنولوژی PON پدید آمده اند که شکل زیر سیر تکاملی استانداردهای آنها را نشان میدهد.
گروه شبکه دسترسی سرویسهای کامل (FSAN)، موارد کاربری و نیازهای فنی را توسعه میدهد که توسط اتحادیه مخابرات بینالمللی (ITU) بعنوان استاندارد شناخته شدهاند. این استانداردها شامل APON ، BPON ، GPON ، XG-PON و NG-PON2 میباشند. GPON، پهنای باند 2.5Gbps رو به پایین (داونلینک) و پهنای باند1.25Gbps رو به بالا (آپلینک) که به میزان ماکزیمم 1:128 مشترک است، فراهم می سازد. XGPON، پهنای باند 10Gbps رو به پایین و پهنای باند 2.5Gbps رو به بالا برای حداکثر 128 کاربر ارائه میکند. NGPON2 و TWDMPON (شبکه بندی نوری پسیو تسهیم طول موج زمانی) را بعنوان راه حل تکنولوژی مقدماتی با کانال های جایگذاری WDM نقطه به نقطه، و با انطباق کامل با ITU-T PON های نسل (G-PON, XG-PON1) و ویدئوی RF انتخاب کرده است. استفاده از 4 یا 8 طول موج، 40G یا 80G پهنای باند رو به پایین و 10G ، 40G یا 80G پهنای باند رو به بالا امکان پذیر است. همچنین، حداکثر 8 کانال WDM نقطه به نقطه با نرخ های خطی 1G، 2.5G و 10G قابل استفاده است.
استانداردسازی NG-PON2 در ITU-T (با در نظر گرفتن پیچیدگی های اضافی موجود) بسرعت در حال تکامل است. G.989.1 شامل نیازهای کلی برای NG-PON2 است (که قبلا تایید و منتشر شده است). G.989.2، پارامترهایی را برای برنامه های طول موج لایه فیزیکی، بودجههای افت نوری، نرخهای خطی، فرمت مدولاسیون، پارامترهای کانال طول موج (گردش طیفی TX ، SNR و غیره) و دسته های زمان تنظیم ONU را مشخص میسازد. G.989.3، پروتکلهای لایه همگرایی انتقال (TC) را برای NG-PON2 مشخص میسازد. G.989حاوی تعاریف مشترک، اختصارات، مخفف ها و قراردادهای مجموعه های G.989 توصیه نامه ها، است. G.988 Generic OMCI شامل انطباق مشخصات واسط مدیریت و کنترل برای TWDM-PON است.
در سال 2004، موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE)، یک استاندارد جایگزین با نام EPON با قابلیت1Gbps در هر دو جهت (لینک رو به بالا و لینک رو پائین) معرفی کرد. محصولات انحصاری EPON با نرخ بیت رو به پایین 2Gbit/s به صورت تجاری در دسترس هستند. در سپتامبر 2009، IEEE، استاندارد جدید 10G-EPON را با ارائه نرخ بیتی متقارن 10Gbps به دو علت زیر تصویب کرد:
روندها برای تکنولوژی دسترسی، در طول ده سال بعدی یقیناً بسوی پهنای باند متقارن خواهند بود. به اشتراک گذاری فایل مولتی مدیا، برنامه های کاربردی نظیر به نظیر و برنامه های کاربردی داده محور استفاده شده توسط مصرف کننده های خانگی، مشترکین را به سمت تقاضای پهنای باند رو به بالای بیشتر هدایت خواهند کرد. علاوه بر این موارد، محرکهای اصلی مصرف متمرکز تکنولوژیهای PON شامل شبکه های سرویس تجاری، موبایل و Wi-Fi / شبکه های بکهال سلولهای کوچک، خواهد بود که اپراتورها باید از سرویسهای مسکونی پشتیبانی کنند. سرویسهای تجاری یا بکهال موبایل (سیار) به نرخ های داده 1Gbps پایدار و متقارن نیاز خواهند داشت. با این حال، پیش بینی تقارن کامل در کاربردهای مسکونی به دلیل میزان زیاد پهنای باند مورد نیاز برای سرویسهای سرگرمی و HDTV در کل سخت است! – گرچه تجارتهای کوچک ممکن است از اتصال متقارن و پهن باند بهره مند شوند. به هر حال، نرخ بیت صعودی بالای PON است که مزایای رقابتی کلیدی را، در مقایسه با فراهم کننده های DSL یا کابل برای اپراتورهای FTTH فراهم میکند. GPON، یک منطقه به شعاع 20 km را با توان نوری28dB با استفاده از اپتیک نوع B+ با نسبت تقسیم 1:128 تحت پوشش قرار میدهد. منطقه می تواند با محدودسازی فاکتور تقسیم به ماکزیمم 1:16 یا با معرفی اپتیک C+ بسط یابد که حداکثر 4 dB را به توان لینک نوری اضافه میکند و میتواند منطقه نوری را تا شعاع 60 km و با استفاده از بسط دهنده های منطقه افزایش دهد. 10G-EPON همچنین می تواند 20 km منطقه را با توان نوری 29dB فراهم سازد.
بعنوان یک گزینه، پوشش ویدئویی RF میتواند با استفاده از طول موج (1550 nm) اضافه شود که با شرایط بحرانی مرحله به مرحله ساخت یا عرضه به بازار، برای کاربردهای تلویزیون دیجیتالی سازگار است. استانداردها به منظور اجازه دادن به همزیستی GPON، XG-PON و NG-PON2 بر روی فیبر یکسان با استفاده از طول موج های مختلف برای هر دو راه حل تعریف شده اند. این مورد تا زمانی قابل قبول است که نیازهایی مانند توصیه G.984.5 که برنامه طیف را برای GPON اصلاح کردهاند و فیلترهای بلوکه را در واحدهای شبکه نوری GPON (ONU) تعریف کردهاند، از تداخل ناشی از طول موج های غیر GPON پیشگیری کنند.
همزیستی توسط عنصر غیرفعالی با نام عنصر همزیست (CE) تضمین میشود که طول موجهای مربوط به هر سرویس و تکنولوژی PON را ترکیب کرده/تقسیم میکند. همچنین انتظار میرود که دستگاههای NG-PON2 از کاربردهای زمان بندی بکهال موبایل (MBH) (1588 کلاک BC و TC برای پشتیبانی از نیازهای فرکانس صحیح و زمان فاز) پشتیبانی کنند.
تجهیزات فعال PON استاندارد متشکل از یک لاین ترمینال نوری (OLT) و یک یونیت نوری (ONU) است. OLT معمولا در نقطه تمرکز یا نقطه حضور (POP) قرار میگیرد. یونیتهای OLT میتوانند حداکثر تا 16384 مشترک (بر اساس 64 کاربر به ازای هر اتصال GPON) را کنترل کنند. یونیتهای OLT همچنین میتوانند حداکثر تا 768 اتصال نقطه به نقطه (اترنت فعال) را برای برنامههای کاربردی یا کلاینتهایی فراهم سازند که به این کانال اختصاصی نیاز دارند. OLT ها، افزونگی را در سوییچ متراکم، واحد توان و پورت های آپ لینک برای بهبود قابلیت اطمینان فراهم می سازند. برخی از OLT ها میتوانند مکانیسم های حفاظت از لوپ شدن را برای پورتهای آپ لینکشان با عملیات ERPS (سوییچینگ حفاظت از حلقه اترنت ITU-T G.8032) و همچنین ظرفیت برای MUX عرضه کنند، طوریکه پوشش RF بطورداخلی (و با استفاده از آمپلی فایرهای EDFA)، آن را به یک راه حل یکپارچه برای اپراتورها تبدیل می کند. OLT ها می توانند با کارت های GPON ، XG-PON یا NG-PON2 نصب شوند که آنها را به یک انتخاب عالی برای سناریوی پرداخت به ازای استفاده تبدیل میکند، به این مفهوم که سرمایه گذاری در پایه (شاسی) تا زمانی ماندگار خواهد بود که تکنولوژیهای PON جدید و کارتهای خطی در دسترس قرار گیرند. اترنت همزیست (CE) نیز میتواند در پایه به منظور سهولت ارتقا در راستای NG-PON2 ادغام شود.
انواع مختلفی از ONU ها برای تناسب موقعیت در دسترس میباشند:
بسته به نوع کاربرد، ONU میتواند اتصالات تلفنی آنالوگ (POTS)، اتصالات اترنت، اتصالات RF برای پوشش ویدئویی، و در مورد FTTB، تعدادی اتصال VDSL2 یا اترنت، Wi-Fi 2.4/5 GHz و G.hn (G.9960) فراهم سازد. MDU میتواند بعنوان یک راه حل واسطه برای معماری فیبر کاملاً پیوسته، برای ساختمانهایی با شبکههای مسی موجود در نظر گرفته شود. از آنجاییکه اتصالات VDSL2 امروزه میتوانند به 100Mbps دو رشتهای کامل (دوبلکس کامل) (Annex 30a) دست یابند، فرصت دسترسی به مشترکین بیشتر را بدون اجبار واقعی به آوردن فیبر به داخل خانه ها فراهم میسازد. همچنین، این نوع ONU میتواند برای جایگزینی سیستمهای تلفن مبادله قدیمی یعنی نواحی راهدور استفاده شود. با در دسترس قرار گرفتن فیبر در این نواحی، انتقال تمام خطوط تلفن قدیمی به ONU ها (با تعداد زیادی پورت POTS) حائز اهمیت میگردد، بنابراین آنها را به VOIP تبدیل کرده و در نتیجه OPEX و CAPEX را کاهش میدهد. روشهای نوین تقویت ارتباط مانند برداربندی، پیوند و G.fast (G.9970) می توانند پهنای باند در نظر گرفته شده را بهبود بخشند.
در دنیای IEEE، تجهیزات سمت مشترک همیشه ONU نامیده می شوند، با اینحال، در رابطه با GPON و XG-PON ، این مورد تصویب شده است که عبارت ONU باید بطور کلی استفاده شود؛ ONT تنها برای توصیف ONU پشتیبان یک مشترک در نظر گرفته شده است. بنابراین، عبارت ONU کلیتر بوده و همیشه مناسب است. این تعریف همیشه در حالت عمومی و در سایر موارد (غیر PON) پیروی نمی شود؛ هر دستگاهی که شبکه نوری را خاتمه میدهد (نقطه انتهایی شبکه نوری)، ترمینال (یا پایانه) نوری (ONT) نامیده میشود. در این سند، هیچ اولویتی مطرح نمیشود و هر دو اصطلاح بکار گرفته میشود و باید با جزئیات بیشتر و در گسترده ترین حالت تفسیر شوند.
اغلب اپراتورها با مشکلاتی از قبیل موارد ذیل مواجه می شوند که در رابطه با چند متر آخر دسترسی میباشد:
همزمان، اپراتورها خودشان را در موقعیتهای بشدت رقابتی مییابند، جاییکه رقبا ادعای فراهمسازی سرویس حداکثر تا 1 Gbps برای مشترکین را دارند. به این مفهوم که اپراتورها باید بسرعت ظرفیتها را به منظور هماهنگ سازی و حفظ سهام بازار، افزایش دهند. بخوبی مشخص است که محبوبیت IPTV و سرویس ویدئو بر حسب تقاضا محرک نیازهایی برای پهنای باند بالاتر برای تجارتهایی با اندازه کوچک و متوسط و خانهها است. امروزه، بیش از هر زمان دیگر، اپراتورها فرصت استفاده مجدد از تجهیزات مسی موجود برای تامین تقاضاهای روبه رشد برای سرویسهای باند فوق گسترده از سوی مشترکینشان را دارند. با تکنولوژیهای جدید مانند VDSL2 (17a ، 30a و 35b ) و G.fast ، اپراتورها میتوانند امروزه بطور موثر به سرعت های 100، 300 یا حداکثر 1Gbps دست یابند. استنباط ها برای انتخاب تکنولوژی – FTTH یا FTTx – نشان دهندهی تصمیم کلیدی است که اپراتورها با زیرساخت مسی موجود باید بگیرند. G.fast امکان عملکرد فیبر با هزینه نصب DSL ساده را فراهم میسازد و صرفهجوییهای OPEX / CAPEX را طبق روشهای زیر تقویت میکند:
از طرف دیگر، G.fast، کارایی را با روش های زیر تقویت میکند:
G.fast (ITU-T G.9701/2) در مقایسه با سایر فرم های DSL از TDD، با نسبت DS/US انعطافپذیر استفاده میکند. و همچنین یک مکانیسم برداربندی قوی است که تراکم طیفی توان پایین این امکان را به تکنولوژی قابل اطمینان میدهد، تا آخرین چند صد متر را در نظر گیرد. G.fast از طیف تقریبا 212 MHz با خارج ساختن هر بیت از طیف در دسترس استفاده میکند. DSLAM های سنتی برای نصب در اداره مرکزی یا در کابینتهای مخابراتی با مالکیت فراهم کننده سرویس که به برق دسترسی دارند، طراحی شدهاند. با این حال، DPU ها اینچنین نمیباشند.
از آنجاییکه DPU ها لازم است در مجاورت مشترکین باشند، در انواع موقعیتهای متفاوت نصب می شوند:
با این حال، در اکثر این موقعیت ها، دسترسی به برق سخت و/یا پرهزینه است.
تغذیه توان معکوس (RPF) این مشکل را مطرح میسازد. RPF، توان را از منطقه های مشترک بر روی زوج مسی یکسان استفاده شده برای سرویس داده میگیرد. مزایای RPF شامل موارد زیر است:
پهنای باند GPON، EPON، XG-PON و 10G-EPON توسط طرح های مبتنی بر TDM (مالتی پلکسینگ تسهیم زمانی) تخصیص مییابد. در جریان داده رو به پایین (Down-Stream)، تمام داده ها به تمام ONU ها فرستاده میشوند؛ سپس، دادههای ورودی بر مبنای ID پورت فیلتر میشوند. در جهت رو به بالا، OLT، کانال رو به بالا را با انتساب اسلات زمان متفاوت به هر ONU کنترل میکند. OLT، تخصیص و اولویتبندی پویای بین سرویسها را با استفاده از پروتکل MAC (کنترل دسترسی مدیا)فراهم می سازد.
مجموعهای از طول موجها توسط ITU-T برای تضمین همزیستی تکنولوژیهای PON مختلف بر روی فیبر یکسان از طریق WDM تعریف شده است. این مشخصات، ویژگیهای بلوکه سازی طول موج را برای فیلترهایی تعریف میکنند که از سیگنال رو به پایین GPON در ONU در مقابل تداخل از سوی باندهای جدید حفاظت میکنند. با این حال، تعریف برخی جنبههای اضافی با در نظر گرفتن روشهای مدیریت و کنترل طول موجهای چندگانه در سیستم لازم و ضروری است. این جنبهها در توصیه ITU-T ارائه شده توسط G.multi توسعه یافته اند.
هنگام استقرار شبکههای PON، زیرساختهای اکتیو و پسیو در کنار هم کار میکنند. مشخص است که سرمایهگذاری بموقع در تجهیزات اکتیو (عمدتاً در سمت شبکه) میتواند زمانی بهینهسازی شود که آرایش سهمگیری از تجهیزات پسیو، به صورت صحیح انتخاب شده باشد.
ملاحظات متعددی باید هنگام طراحی شبکه در نظر گرفته شوند:
این ملاحظات در نهایت منجر به تعدادی قاعده برای طراحی خواهند شد.
برای استفاده از مزیت کاربرد فیبر پایدار PON، موقعیت تقسیم کنندهها باید بهینهسازی شود. در نواحی شهری اروپایی، اندازه گرههای بهینه، بین 500 و 2000 خانه میباشد. با فرض تقسیمبندی تک سطحی، که تقسیمبندی متمرکز نیز نامیده میشود، اندازه گره یا همان تعداد خانهها باید مشخص باشد، جاییکه اسپلیترها نصب میشوند. یک رابطه جایگزینی بین هزینه کابینتهای مخابراتی و نیاز برای فیبر اضافی وجود دارد، در صورتیکه کابینتهای مخابراتی در شبکه به مکان های بالاتر و نزدیکی POP انتقال یابند. یکی از عوامل بحرانی در این فرایند پیادهسازی شامل تراکم منطقه است؛ معمولاً هزینه با اندازه گره بصورت زیر تغییر میکند.
شهرها از MDU های زیادی تشکیل شده اند، برخی دارای چندین آپارتمان هستند و برخی دیگر دارای صدها آپارتمان. که این مسئله هنگام طراحی شبکه همانند تعداد اسپلیترهای مورد نیاز برای نصب در زیرزمین ساختمانها بعنوان عامل مهمی در نظر گرفته میشود. برخی شبکهها از استراتژی تقسیمبندی دو سطحی استفاده میکنند که تقسیم بندی توزیع شده نامیده میشود، جاییکه بعنوان نمونه، اسپلیترهای 1:8 در ساختمانها قرار میگیرند و دومین اسپلیتر 1:8 در سطح گره نصب میشود. در نواحیای که ترکیبی از MDU ها و SFU ها (مسکنهای تک خانواری)، اندازه گره بهینه ممکن است افزایش یابد (یک فیبری که از ساختمان میآید، اکنون نشان دهنده حداکثر 8 خانه است). در برخی موارد، حتی سطوح بالاتر تقسیمبندی که تقسیمبندی چندسطحی نامیده میشود، میتواند گسترش یابد.
برای فعالسازی به اشتراک گذاری زیرساخت در تکنولوژی تفکیک فیبر، نزدیکترین نواحی تقسیم کننده تا کاربران نهایی باید نقطه انعطافپذیری فیبر (FFP) باشند، بنابراین، تضمین میکند که هر فراهم کننده سرویس، بهترین دسترسی ممکن را به فیبر هر مشترک خواهد داشت. در مورد چند فیبر به ازای هر خانه، برخی فیبرها ممکن است به فراهم کننده سرویس اختصاص یابند و بنابراین برای تفکیک شدن دردسترس نباشند (فیبرهای اختصاصی ممکن است بهم متصل شده یا سیمبندی شوند). زمانیکه واحد خارجی نقطه به نقطه در سطح POP مستقر میشود، فراهم کننده سرویس PON، تمام اسپلیترهایش را در POP نصب خواهد کرد که منجر به کاهشی در مصرف فیبر فیدر در واحد خارجی خواهد شد. عیب دیگر می تواند موقعیت POP باشد که ممکن است به کاربر نهایی نزدیکتر باشد (تنها چندین خانه)، زیرا هر خانه دارای یک (یا چند) فیبر متصل شده به POP است. فراهم کننده سرویس PON ممکن است حتی برای متراکم سازی تعدادی از POP های نقطه به نقطه و تنها نصب تجهیزات فعال (OLT) در یکی از این POP ها و تبدیل آنها به POP های غیرفعال (تقسیم کننده) تصمیم گیرد.
برای معماریهای اترنت، دو گزینه دردسترس وجود دارد، یکی شامل فیبر اختصاصی به ازای هر مشترک بین سوییچ اترنت مستقر در POP و خانه؛ و یک فیبر تا نقطه تجمیع و فیبر اختصاصی از آنجا بسمت مقصد. پیاده سازی اولین گزینه ساده و آسان است، در حالیکه دومی، مصرف فیبر را در حلقه دسترسی محدود میسازد و کاربرد متداولی در راه حل های FTTB ندارد.
از دیدگاه مهندسی عمران، توپولوژیهای واحد کابل برای استقرارهای فیبر نقطه به نقطه می-توانند مشابه توپولوژیهای PON ظاهر شوند. با این حال، تعداد فیبرها/کابلهای بین POP و FFP بطور قابل توجهی برای استقرار PON کمتر خواهد بود. از POP، فیبرهای فیدر مشترک انحصاری به نقطه توزیع در منطقه متصل میشوند که اغلب نقطه انعطافپذیری فیبر است که در محفظه زیرزمینی یا جعبه مخابراتی واقع در خیابان مستقر است. از این نقطه توزیع، فیبرها به خانه ها متصل میشوند. تعداد زیاد فیبرهای فیدر منجر به هیچ مانعی از دیدگاه مهندسی عمران نمیشوند. با این حال، از آنجاییکه تراکمهای فیبر در فیدر ترمینال تفاوت زیادی دارند، احتمال دارد که انواع تکنیکهای کابلکشی در دو بخش از شبکه بکار گرفته شوند. داکت های موجود و همچنین سیستم های دیگری مانند تونلها یا مجاری فاضلاب میتوانند به سهولت استقرار شبکه کمک کنند. فیبرهایی که وارد POP میشوند بر روی فریم توزیع نوری (ODF) خاتمه مییابند که یک راه حل مدیریت فیبر انعطاف پذیر است و این امکان را به مشترکین میدهد تا به هر پورتی بر روی سوییچ های موجود در POP متصل شوند.
برای رسیدگی به تعداد زیاد فیبرهای موجود در POP و کاهش فضا، تراکم فیبرها باید بالا باشد. مثال هایی از ODF با تراکم بالا در بازار موجودند که می توانند بیش از 2300 فیبر را در یک ردیف آرایش داده و متصل سازند. نرخهای پذیرش در پروژههای FTTH برای افزایش، نیاز به زمان دارند و معمولا پایینتر از 100% میمانند. مدیریت فیبر امکان افزایش تعداد پورتهای فعال را همزمان با فعالسازی مشترکین فراهم میسازد که تعداد عناصر شبکه فعال بیمصرف را در POP به حداقل میرساند.
با شناسایی نیاز برای اترنت در شبکه های دسترسی، اترنت IEEE 802.3ah در کار گروه First Mile (EFM) در سال 2001 راهاندازی شد. علاوه بر توسعه استانداردها برای اترنت روی مس و EPON، گروه، دو استاندارد برای اترنت سریع و اترنت گیگابیت بر روی فیبر یک حالته ارائه کرد. استاندارد EFM در سال 2004 تصویب شده و منتشر شد و در استاندارد پایه IEEE 802.3 در سال 2005 در نظر گرفته شد.
مشخصات برای انتقال بر روی فیبر تک حالته شامل 100Base-BX10 برای اترنت سریع و 1000Base-BX10 برای اترنت گیگابیت هستند. هر دو مشخصات برای ماکزیمم ناحیه اسمی 10km تعریف می شوند. برای تفکیک جهت ها بر روی فیبر یکسان، دو رشته ای کردن تقسیم طول موج بکار گرفته می شود. برای هر دسته نرخ بیتی، دو مشخصه برای فرستنده گیرندهها تعریف میشود؛ یکی برای حالت رو به بالا (از مشترک به سمت POP) و دیگری برای حالت رو به پایین (از POP به سمت مشترک). جدول زیر پارامترهای نوری اصلی را برای این مشخصات نشان میدهد.
بر حسب تقاضاهای غیرمتعارف در بازار، فرستنده گیرندههای نوری با مشخصات غیراستاندارد نیز عرضه شدهاند؛ و برخی از آنها قادر به اتصال مسافتهای طولانیتر بوده و مناسب برای استقرار در نواحی روستایی یا پراکنده می باشند. از آنجاییکه طول موج انتقال اسمی 100BASE-BX-D (1550nm) با طول موج استاندارد برای پوششهای رادیویی در سیستمهای PON یکسان است، فرستنده گیرندههایی وجود دارند که میتوانند در طول موج 1490nm دادهها را انتقال دهند. طوریکه استفاده از تجهیزات انتقال ویدئویی دردسترس را برای تزویج سیگنال اضافی در 1550nm به منظور حمل سیگنال پوشش ویدئویی RF بر روی فیبر یکسان امکانپذیر میسازد.
برای مسافتهای بالاتر و توان بیشتر، 1000-BX20 ، -BX40 یا –BX60 در بازار دردسترس میباشند. واسطهای10GE نیز در حال حاضر در دسترس میباشند. هنگام نزدیک ساختن این شبکههای دسترسی P2MP و P2P ، اجازه دادن به نصب بر روی کارت های خط پایه OLT یکسان GPON ، XG-PON و NG-PON2 و همچنین اترنت P2P و10G اترنت P2P حائز اهمیت می گردد، طوریکه فراهم کننده های سرویس را به انعطافپذیری کامل برای بیان نیازهای مشترکینشان هنگام ادغام با اداره مرکزی (CO) مجهز میسازد.
ویژگی های راه حل های ویدئویی مبتنی بر IP برتر از راه حل های انتشار ساده هستند و بنابراین به بخش ضروری هر عرضه سه گانه تبدیل شده اند. غالبا، پوشش های انتشار ویدئویی RF برای پشتیبانی از گیرنده های TV موجود در خانه های مشترکین مورد نیاز می باشند. معماری های PN معمولا با فراهم سازی سیگنال ویدئویی RF، سازگار با راه حل های TV کابل، بر روی طول موج اضافی 1550nm بدست می آیند. نصب های فیبر نقطه به نقطه، دو راهکار مختلف، بسته به نصب فیبر انحصاری عرضه می کنند. اولین راهکار شامل یک فیبر اضافی به ازای هر مشترک است که در ساختار درختی مستقر می شود و سیگنال ویدئویی RF را که در شبکه توزیع کواکسیال درون خانه ای تغذیه می شود، حمل می کند. با این گزینه، فاکتورهای تقسیم بندی (بعنوان مثال، ≥ 128) متجاوز از فاکتورهای استفاده شده برای PON ها می گردند و بنابراین، تعداد فیبرهای فیدر اضافی را به حداقل می رسانند.
در دومین راهکار، سیگنال ویدئویی در هر فیبر نقطه به نقطه در 1550nm درج می شود. سیگنال ویدئویی RF حمل شده توسط طول موج اختصاصی از OLT – ویدئو ابتدا توسط تقسیم کننده نوری به چندین جریان یکسان تقسیم می شود و سپس در هر فیبر نقطه به نقطه بوسیله تقسیم کننده های سه گانه تغذیه می شود. طول موج ها در پایانه مشترک تفکیک می شوند و سیگنال 1550nm به سیگنال RF برای توزیع کواکسیال، با سیگنال عملیاتی 1490nm بر روی پورت اترنت تبدیل می شود. در هر دو مورد، دستگاه های CPE/ONU متشکل از دو بخش مجزا هستند:
در مورد تک – فیبر، سیگنال ها توسط تقسیم کننده سه گانه درج شده در CPE تفکیک می شوند، در حالیکه با فیبر دوتایی، واسط های نوری انحصاری در محل برای هر فیبر وجود دارد.
راهکارهای تکنولوژی جدید به منظور بهبود ناحیه و کیفیت سیگنال پوشش RF دردسترس قرار می گیرند که شامل استفاده از امپلی فایرهای پوشش Rf و تسهیم کننده های wdm درون پایه OLT هستند که تلفات توان و CAPEX را با این نتیجه کاهش می دهند که کل سیستم می تواند تحت سیستم مدیریت شبکه یکسان ادغام شود.
در اوایل پهن باند، اتصال اینترنت خانگی از طریق مودم های داده کم هزینه و ساده به PC ها انتقال می یافت که بعدها توسط روترها و اتصال بی سیم (Wi-Fi) دنبال شد. امروزه، تکثیر دستگاه های دیجیتالی در خانه، شامل کامپیوترها، دوربین های دیجیتالی، DVD پلیرها، کنسول های بازی و PDA، منجر به تقاضاهای زیادی برای تجهیزات کاربران خانگی شده است. “خانه دیجیتالی” پدید آمده است. دو گزینه متمایز دردسترس در محیط خانه وجود دارد: پایانه شبکه نوری (ONT)، جاییکه فیبر پایانه است؛ و تجهیزات اصلی مشترک (CPE) با فراهم سازی شبکه بندی و پشتیبان سرویس لازم. این گزینه ها می توانند بسته به نقطه سرحد بین فراهم کننده سرویس و کاربر نهایی ادغام شده یا تفکیک شوند.
با بوجود آمدن تکنولوژی ها و دستگاه های پیشرفته تر، مفهوم گذرگاه مسکونی (RG) پدید آمده است. CPE محدوده وسیعی از قابلیت های شبکه بندی شامل امکانات و سرویس هایی مانند پایانه شبکه نوری، مسیریابی، LAN بی سیم (Wi-Fi) ، تبدیل آدرس شبکه (NAT) و همچنین امنیت و فایروال را ترکیب می کند. این تکنولوژی ها همچنین قادر به استفاده از قابلیت های لازم مورد نیاز برای پشتیبانی از سرویس های VoIP و IPTV ، اتصال USB برای پرینترهای مشترک، دانگل های دورسنجی، مراکز رسانه ذخیره سازی و نیازهای کیفیت سرویس می باشند. برخی از ONT ها همچنین واسط های مناسب برای شبکه بندی خانگی را بر روی خطوط توان، خطوط تلفن و کابل های کواکسیال فراهم می سازند. برای استقرار CPE ها، فراهم کننده های سرویس می توانند یکی از دو سناریوی زیر را انتخاب کنند:
CPE بعنوان سرحد با مشترک. CPE، به بخش یکپارچه ای از محدوده تولید فراهم کننده سرویس، با پایانه در خط ورودی و تحویل سرویس ها به مشترک تبدیل شده است. فراهم کننده سرویس، مالک و حافظ CPE است و بنابراین تحویل سرویس پیوسته را کنترل می کند که شامل پایانه (ONT)، و یکپارچگی انتقال و همچنین تحویل سرویس است. مشترک، شبکه و دستگاه های خانگی اش را مستقیما به واسط های مشترک CPE متصل می سازد.
واسط شبکه بعنوان خط سر حد بین مشترک و فراهم کننده سرویس
ONT توسط فراهم کننده سرویس تهیه می شود و پورت (های) اترنت ONT، خط سرحدی با مشترکی است که شبکه خانگی یا دستگاه های مختص سرویس اش (آداپتور صوتی، جعبه تنظیم ویدئویی و غیره) را به ONT متصل می سازد. شرایط متداولی که در آن این سناریو استفاده می شود، شبکه دسترسی آزاد شامل فراهم کننده های سرویس مختلف برای اتصال و سرویس ها است. فراهم کننده اتصال مسئول دسترسی و پایانه خط نوری است، ولی مسئول تحویل سرویس مانند صوت یا تصویر نیست. CPE های مختص سرویس توسط فراهم کننده های سرویس مربوطه تهیه می شوند. دستگاه ها می توانند برای نصب توسط خود مشترکین به آنها تحویل داده شوند یا بواسطه کانال ها توزیع شوند. برای کمک به بیان مباحث مربوط به مدیریت خانه و دستگاه، انجمن پهن باند (انجمن DSL سابق)، استاندارد واسط مدیریت TR-069 را ارائه کرده است که امروزه در اکثر گذرگاه های مسکونی مدرن دردسترس می باشند. اتصال خانگی باز و استاندارد، چشم انداز رقابتی جدیدی را فراهم می سازد که در آن اپراتورهای شبکه، فراهم کننده های سرویس اینترنت، فروشنده های IT و فروشنده های لوازم الکترونیکی برای دست یافتن به بیشترین مشترک رقابت می کنند.
یکی از کاربردی ترین تجهیزات شبکه مبدل فیبر نوری یا همان مدیا کانورتور می باشد. که در سرعت های 10/100 و
10/100/1000 از بیست کیلومتر الی هشتاد کیلومتر ارائه می شود.
مدیا کانورتور های ABM در انواع مختلف به بازار ارائه می شوند. این تجهیزات اکتیو با کیفیت بسیار بالا و بصورت نیمه صنعتی و صنعتی ارائه می شوند.
قیمت مدیا کانورتور با توجه به ویژگی های آن متغییر می باشد. کیفیت، سرعت و مدت زمان گارانتی و پشتیبانی در تعیین قیمت مدیا کانورتور موثر می باشد.