الشبكة البصرية النشطة Active Optical Network

تُعد “AONs” نوعاً خاصاً من شبكات الوصول البصري، حيث يتم تنفيذ مشاركة الألياف الضوئية بين المستخدمين عن طريق المعدات النشطة على عكس الشبكات الضوئية المنفعلة “PONs”، كما يتم تحقيق المشاركة باستخدام مقسمات سلبية متعددة، وفي شبكات الوصول الضوئية النشطة عادةً ما يتم تجميع وحدات جانب المستخدم، والمعروفة باسم وحدات الشبكة الضوئية “ONUs”، في حلقات الوصول إلى التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن “SDH” والألياف المتصلة بوحدة التبادل المحلية والمعروفة باسم إنهاء الخط البصري “OLT“.

ما هي الشبكة البصرية النشطة AON؟

الشبكة البصرية النشطة “AON”: هي شبكة ضوئية والتي تعتمد بشكل أساسي بنية شبكة من نقطة إلى نقطة “PTP”، كما يمكن لكل مستخدم الحصول على خط ألياف ضوئية خاص، وتعني الشبكة الضوئية النشطة أنّه في عملية نقل الإشارة يتم نشر أجهزة التبديل مثل أجهزة التوجيه ومجمعات التبديل والأجهزة البصرية النشطة وما إلى ذلك من المعدات المكتبية إلى وحدة التوزيع الخاصة بالمستخدم.

يتم تشغيل أجهزة التحويل بواسطة الطاقة الكهربائية لإدارة توزيع الإشارات وإشارات الاتجاه لعملاء محددين، كما تتضمن الأجهزة الضوئية النشطة مصدر الضوء الليزر والمستقبل البصري ووحدة الإرسال والاستقبال الضوئية، والمضخم البصري أي مضخم الألياف والمضخم البصري لأشباه الموصلات.

• “AON” هي اختصار لـ “Active Optical Network”.

• “PON” هي اختصار لـ “Passive Optical Network”.

• “ONU” هي اختصار لـ “Optical Network Unit”.

• “SDH” هي اختصار لـ “Synchronous Digital Hierarchy”.

• “OLT” هي اختصار لـ “Optical Line Terminal”.

• “PTP” هي اختصار لـ “Point to Point”.

أساسيات الشبكة البصرية النشطة AON:

في شبكة “AON” يمتلك المستخدمون خطوط ألياف بصرية خاصة والتي يسهل صيانتها وتوسيعها وترقيتها للشبكة، كما تُغطي شبكة “AON” نطاقاً واسعاً ويغطي حوالي “100 كيلومتر” وعادةً ما تقتصر شبكة “PON” على “20 كيلومتراً” من كابلات الألياف الضوئية، ويوجه “AON” بشكل أساسي الإشارات الضوئية من خلال الأجهزة النشطة، ويستخدم “PON” أجهزة سلبية بدون مصدر طاقة ممّا يؤدي إلى ارتفاع تكلفة نشر شبكة “AON” مقارنةً بـ “PON”.

تمكّن “ONs” وصلة الألياف الميل الأخير من العمل على مسافات أطول من مع “PON”، وعادةً ما يصل إلى حوالي “70 كم “إلى “100 كم” مقارنةً بحوالي “20 كم” لـ “PONs”، ويُعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها والعثور على مشكلة أسهل مع “AONs” منه مع “PONs”، لأنّ كل ليف يحمل إشارات مخصصة لعميل واحد، ولا تعاني “AONs” أيضاً من سرعات الانقطاع التي تواجهها “PONs” في أوقات الذروة نظراً لإرسال حركة مرور متعددة للعملاء عبر كل ألياف.

في “AONs” وكذلك في “PONs” يتم إدخال الألياف الضوئية المستخدمة في الأصل في شبكة الاتصال في مجال الوصول، أي بين العميل والتبادل المحلي، وهذا يعني أنّ النطاق الترددي الضخم الذي توفره الألياف الضوئية يصبح متاحاً بشكل مباشر للمستخدم العادي.

سمات الشبكة البصرية النشطة AON:

• قدرة نقل كبيرة أي “155 ميجابايت / ثانية” أو “622 ميجابايت / ثانية” لمعدل الوصول.

• مسافة نقل طويلة أي أكثر من “70 كم” بدون مكرر.

• التكنولوجيا الناضجة، حيث تم استخدام أجهزة “PDH” وأجهزة “SDH” على نطاق واسع.

ملاحظة:“PDH” هي اختصار لـ “Plesiochronous Digital Hierarchy”.

الفرق بين الشبكة الضوئية النشطة والشبكة الضوئية السلبية:

في الشبكة الضوئية النشطة تتالي أجهزة “ONU” في شبكة الألياف البصرية والإشارة التي يتلقاها كل وحدة “ONU”، وهي إشارة تم الحصول عليها من خلال التحويل البصري والكهربائي البصري العلوي لـ “ONU”، وأثناء التواجد في الشبكة الضوئية السلبية يتم توصيل جهاز “ONU” بشبكة الألياف الضوئية من خلال الفاصل البصري، ويتم إرسال الإشارة التي يتلقاها “ONU” مباشرة بواسطة “OLT”.

يجب أن يضيف نظام الشبكة الضوئية النشط لوحة واجهة ضوئية في العقدة الفرعية لتحقيق زيادات في الاتجاه البصري عندما تحتاج الشبكة إلى إضافة فرع، بينما يحتاج نظام الشبكة الضوئية السلبية فقط إلى استبدال الفاصل البصري واستخدام المزيد من الفاصل البصري للتحويل لزيادة الاتجاه البصري، لذا فإنّ نظام الشبكة الضوئية المنفعل يكون أكثر ملاءمة للتوسيع من نظام الشبكة الضوئية النشط، وتكلفة الاستثمار أقل.

حماية العقدة الفردية، حيث لا يؤثر فشل إحدى العقد في الشبكة على عمل العقد الأخرى ولديها القدرة على مقاومة فشل العقد المتعددة في وقت واحد، وحماية كاملة للشبكة، حيث تتبنى نفس آلية حماية المستوى البصري المزدوجة وتوفر حماية قناة “1 + 1” وحماية دائرة “1 + 1″، وتبديل المستوى البصري تلقائياً لضمان أمان الشبكة بشكل فعال.

1- توزيع الإشارات في شبكات “AON” و”PON”:

عندما يتعلق الأمر بشبكة “AON vs PON”، فإنّ الاختلاف الرئيسي بينهما هو الطريقة التي يتم بها توزيع الإشارة الضوئية لكل عميل في نظام “FTTH“، وفي نظام “AON” يمتلك المشتركون شريطاً مخصصاً من الألياف الضوئية ممّا يسمح لهم بالحصول على نفس النطاق الترددي غير المشترك، وأثناء التواجد في شبكة “PON” يشارك المستخدمون خيوط الألياف البصرية لجزء من الشبكة في “PON”.

وبالتالي قد يلاحظ الأشخاص الذين يستعملون “PON” أيضاً أنّ أنظمتهم أبطأ، حيث يشترك جميع المستخدمين في نفس النطاق الترددي، وإذا حدث خطأ ما داخل نظام “PON” فسيصبح من الصعب العثور على مصدر المشكلة.

• “FTTH” هي اختصار لـ “Fiber to the home”.

2- التكلفة في “AON” و”PON Network”:

أكبر حساب مستمر في الشبكة هو تكلفة معدات الطاقة والصيانة، وبالمقارنة مع شبكة “AON” التي هي شبكة تعمل بالطاقة، تستخدم “PON” المكونات السلبية التي تتطلب صيانة أقل ولا تحتاج إلى طاقة، لذا فإنّ “PON” أقل تكلفة من “AON”.

3- مسافة التغطية والتطبيقات لشبكات “AON” و”PON”:

يمكن أن تغطي “AON” مدى مسافة يصل إلى “90 كم”، في حين أنّ “PON” عادةً ما تكون محدودة بواسطة كابلات ألياف تصل إلى “20 كم”، وهذا يعني أنّ متسعملي “PON” يجب أن يكونوا أقرب جغرافياً إلى الإشارة الأصلية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها إذا كانت ذات صلة بتطبيقات أو خدمات خاصة، وعلى سبيل المثال سيتم نشر خدمات الترددات الراديوية والفيديو، ثم عادةً ما يكون “PON” هو الحل العملي الوحيد، وإذا كانت جميع الخدمات مستندة إلى بروتوكول الإنترنت فقد يكون “PON” أو “AON” مناسباً.

إذا كانت هناك مسافات أطول وقد يؤدي توفير الطاقة والتبريد للمكونات النشطة في المجال إلى حدوث مشكلة، فقد يكون “PON” هو الخيار الأفضل، وبدلاً من ذلك إذا كان العميل المستهدف تجارياً أو إذا كان المشروع يتضمن وحدات سكنية متعددة، فقد تكون شبكة “AON” مناسبة بشكل أفضل.

وعند الاختيار بين “PON” أو “AON” من الضروري النظر في الخدمات التي سيتم تقديمها عبر الشبكة والطوبولوجيا العامة للشبكة ومن سيكون العميل الأساسي، كما ينشر العديد من المشغلين مزيجاً من الشبكتين في ظل ظروف مختلفة، ومع ذلك ومع زيادة الطلب على قابلية التشغيل البيني وقابلية التوسع للشبكات، وهناك اتجاه لأنّ بنية الشبكة ستسمح باستخدام أي ألياف بالتبادل في أي من تطبيقات “PON” أو “AON” حسب ما تمليه الاحتياجات المستقبلية.

ملاحظة:تشكل كل من شبكات “PON” و”AON” الجزء الأساسي للألياف في أنظمة “FTTH” التي توفر للأشخاص والشركات الانتقال إلى الإنترنت.