اقرأ في هذا المقال
في الأوقات السابقة للاتصالات السلكية واللاسلكية أو لتمكين اتصال الإنترنت تم استخدام الأسلاك النحاسية استبدلت الألياف الضوئية في وقت لاحق بالكابلات النحاسية، بسبب مزايا مثل عرض النطاق الترددي الأكبر والسرعات الأسرع والموثوقية والقدرة على نقل المعلومات عبر مسافات طويلة، وتتوفر طريقتان لتقسيم البيانات ونقلها هما شبكة بصرية نشطة وشبكة بصرية سلبية (PON)، كما يمكن تسمية إعدادات الشبكة في (LAN)، حيث يتم استخدام (PON) على أنّها شبكة (POLAN).
ما هي شبكة POLAN
شبكة (POLAN): هي طريقة جديدة لهيكلة شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية، لتحل محل الكابلات التقليدية المهيكلة، والتي تتكون من مستويات متعددة من تجميع المحولات والموجهات.
- “POLAN” هي اختصار لـ “Passive Optical Local Area Network”.
- “PON” هي اختصار لـ “Passive Optical Network”.
- “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.
أساسيات شبكة POLAN
تستخدم الألياف الضوئية إشارات ضوئية لنقل البيانات ومن أجل استرداد البيانات في الوجهة الصحيحة هناك حاجة إلى طريقة لفصلها، وفي الشبكة الضوئية النشطة يتم استخدام عناصر التبديل التي تعمل بالطاقة الكهربائية، حيث تدير هذه العناصر توزيع الإشارة إلى عملاء محددين وتعمل عناصر التحويل هذه بطرق مختلفة لوضع الإشارات الواردة والصادرة في مكان مناسب.
ومن ناحية أخرى لا تتضمن الشبكة الضوئية السلبية أي عناصر تبديل تعمل بالطاقة الكهربائية، كما يستخدمون بدلاً من ذلك مقسمات ضوئية لفصل وجمع الإشارات الضوئية، ونظراً لأنّ هذه العناصر لا تتطلب قوة فمن هنا جاء اسم “المبني للمجهول”، وتتطلب هذه الشبكات الطاقة فقط عند المصدر وتستقبل نهاية الإشارة.
يتكون نظام (PON) من إنهاء الخط البصري (OLT) في نهاية مزود الاتصالات وعدد من وحدات الشبكة الضوئية (ONU) في نهاية المستخدم، حيث يعني المصطلح “سلبي” ببساطة أنّه لا توجد متطلبات للطاقة أثناء تشغيل الشبكة، حيث يطبق (POLAN) هندسة من نقطة إلى عدة نقاط أي أنّ مقسمات الألياف الضوئية غير المزودة بالطاقة هنا تتيح ليفاً ضوئياً واحداً لخدمة نقاط نهاية متعددة.
و(OLT) هو جهاز يعمل كنقطة نهاية لمزود الخدمة لـ (POLAN)، حيث يقوم (OLT) بإجراء تحويل بين الإشارات الكهربائية المستخدمة بواسطة معدات مزود الخدمة وإشارات الألياف الضوئية، والتي تستخدمها الشبكة الضوئية السلبية ويقع (ONU) في نهاية العميل، كما إنّه جهاز يحول الإشارات الضوئية الواردة إلى إشارات إلكترونية، بحيث يمكن أن تتكون الشبكة الضوئية المنفعلة من ثلاثة أنواع:
أولاً: الألياف حتى الرصيف FTTC
- تم تصميمه كبديل لخدمة الهاتف القديمة.
- يتم استخدام الألياف الضوئية حتى حافة المبنى.
- ثم يحمل سلك نحاسي متحد المحور أو زوج مجدول الإشارات إلى مسافة قصيرة حتى المبنى أو المنزل.
ملاحظة:“OLT” هي اختصار لـ “Optical Line Terminal”.
ملاحظة:“ONU” هي اختصار لـ “Optical Network Unit”.
ملاحظة:“FTTC” هي اختصار لـ “Fiber to the Community”.
ثانياً: الألياف إلى المبنى FTTB
- تنتقل الألياف الضوئية إلى نقطة معينة على خاصية مشتركة.
- من هذه النقطة المشتركة، توفر الكابلات الأخرى الاتصال بالمنازل أو المكاتب الفردية.
ملاحظة:“FTTB” هي اختصار لـ “Fiber To The Building”.
ثالثاً: الألياف إلى المنزل FTTH
- يكون اتصال الألياف الضوئية مباشراً إلى منزل المستخدم أو مكتبه.
- بينما في ما سبق ذكر نوعين، تصل الألياف إلى نقطة معينة ثم يتم إجراء التوصيلات باستخدام الكابلات التقليدية.
- توفر (FTTH) أداءً وسرعة أفضل مقارنة بالاثنين الآخرين.
ملاحظة:“FTTH” هي اختصار لـ “Fiber to the Home”.
مبدأ عمل شبكة POLAN
تنتقل الإشارات المرسلة من المكتب المركزي إلى وحدات (ONU) أي إشارات المصب يتم بثها إلى جميع الأطراف باستخدام الألياف الضوئية، كما يتم دمج الإشارة من وحدات (ONU) المتعددة إلى (OLT) أي إشارات المصدر باستخدام بروتوكولات وصول متعددة مثل (TDMA)، و(TDMA) هي طريقة تسمح لمحطات متعددة بالوصول إلى قناة أو وسيط دون التسبب في تداخل إشارة كل محطة في إشارات أخرى.
يتم تحقيق ذلك عن طريق تقسيم الإشارات إلى فترات زمنية مختلفة، بحيث ترسل كل محطة في تتابع سريع ويتم تخصيص فترة زمنية خاصة لكل محطة، وبهذه الطريقة قد تشترك محطات متعددة في نفس القناة ولكنها تستخدم جزءاً فقط من سعتها.
يتم وضع (OLT) أو طرف الخط البصري في التبادل الرئيسي أي في مكتب (ISP)، كما يتم توصيل (OLT) بالفاصل البصري من خلال كابل الألياف البصرية، ويتم إجراء الاتصال بين الفاصل البصري ومحطة الشبكة الضوئية (ONT) أيضاً من خلال كابل الألياف البصرية، وسبب استخدام كابل الألياف الضوئية هو أنّ سرعة نقل البيانات الخاصة به أعلى بكثير من الأسلاك النحاسية.
يمكن للأسلاك النحاسية نقل البيانات في نطاق 100 متر فقط بينما يمكن للألياف الضوئية نقل البيانات إلى مسافة 20 كم، كما يمكن للمقسم نقل البيانات بدون كهرباء وفي مؤسسة كبيرة يمكن وضع الفاصل البصري في الطابق الأرضي من المبنى، بينما بالنسبة للأعمال التجارية الصغيرة أو للاستخدام المنزلي يتم وضع المقسمات في مكان عام أيضاً.
يشبه طرف الشبكة الضوئية (ONT) مودم أو جهاز توجيه، كما يمكن توصيل (ONT) بأجهزة متعددة على سبيل المثال الكمبيوتر المحمول والكمبيوتر الشخصي ومحطة العمل والهاتف الذكي وما إلى ذلك، كما يمكن توصيل أجهزتك من خلال الأسلاك النحاسية أو كابل (RJ-45) بـ (ONT)، ويمكن لـ (ONT) تحويل إشارات الألياف البصرية إلى نوع إشارة متوافق مع كابل (RJ-45).
- “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.
- “ISP” هي اختصار لـ “Internet service provider”.
مزايا شبكة POLAN
- الكفاءة جيدة لأنّ كل خيط من الألياف الضوئية يمكن أن يخدم ما يصل إلى (32 مستخدماً).
- تكاليف صيانة وإعداد أقل من الشبكات الضوئية النشطة.
- الأجزاء المتحركة أو الكهربائية الأقل في (POLAN) تجعلها أقل عرضة للأعطال.
- نظراً لأنّ الشبكة الضوئية النشطة تتطلب طاقة، فهي في جوهرها أقل موثوقية من شبكة (POLAN).
- بالمقارنة مع الهندسة من نقطة إلى نقطة، يقلل (POLAN) من كمية الألياف ومعدات المكاتب المركزية المطلوبة.
- يمكن استخدام (POL) لمنح الإنترنت عالي السرعة للمؤسسات الكبيرة.
- من الاقتصادي استخدام (POL).
- كفاءة (POL) أفضل بكثير من الأسلاك النحاسية.
- يتم استخدام الطاقة المنخفضة لإنشاء شبكة (POL).
- من السهل إقامة وصيانة.
- الأمان أعلى من الشبكة التقليدية.
- يمكن تحقيق عرض النطاق الترددي العالي باستخدام هذه الشبكة.
- يمكن توصيل فاصل بصري واحد بـ 16 أو 32 أو 64 ONT.
- (POL) أقل عرضة للعيوب والأضرار.
ملاحظة: “POL” هي اختصار لـ “Passive Optical Local Area Network”.
عيوب شبكة POLAN
- يعد عزل حالات الفشل أمراً صعباً في (POLAN).
- لديهم نطاق أقل من الشبكة البصرية النشطة؛ ومن ثم يحتاج المشتركون إلى أن يكونوا أقرب إلى المصدر المركزي للبيانات من موقع (AON).
- في النطاق الترددي لـ (POLAN) قد لا يكون مخصصاً للمشتركين الفرديين، وبالتالي قد تتباطأ سرعة البيانات أثناء استخدام وقت الذروة، وهذا بسبب الكمون أو التأخير في ترحيل البيانات.
ملاحظة:“AON” هي اختصار لـ “Activity On Node”.
