GPON

פתרון רשת תקשורת מהירה ומתקדמת המבוססת על סיבים אופטיים מקצה לקצה לפריסה עד 20 ק"מ. הרשת בנויה ממתג ראשי המספק תמיכה באלפי משתשמים וביחידות קצה הממירות לתקן ג'יגה את'רנט RJ45. בתווך מותקנים רק מפצלים פסיבים של האות האופטי וכל זאת ללא מתגים, ארונות תקשורת, מערכות קירור ואל פסק. חסכון מידי בהוצאות ההקמה והתפעול. הסתיים עידן חוטי הנחושת.

אבני הבניין של רשת ה GPON

מתג הראשי של רשת ה GPON נקרא: Optical Line Terminal או בקיצור OLT. ה OLT נמצא בארון התקשורת הראשי בסמוך לחיבור האינטרנט ומספק את שרותי המיתוג לרשת האופטית. למתג מספר מבואות SFP בתקן GPON המתחברות ישירות לסיבים הפרוסים במבנה או בקמפוס או ברחבי העיר. כל מבואה תומכת בכמה עשרות נקודות קצה הנקראת: ONU (או ONT).

מתג ראשי של רשת GPON המכונה: OLT

נקודת הקצה ONU מבצעת את התקשורת עם מתג ה OLT וכן ממירה את האות האופטי לתקן גיגה את'רנט. ליחידה מספר מבואות מ 1 ועד 24 מבואות RJ45 בהתאם לדגם. יש יחידות גם עם יכולות POE במגוון הספקי מתח, כלומר יכולת לספק מתח בנוסף לזרם הנתונים, להפעלת שלוחות טלפון IP, נקודות גישה אלחוטיות WIFI, מצלמות אבטחה IP או מסכים חכמים, שילוט דיגייטלי וקיוסקי מידע.

נקודת קצה ONU בעלת 4 מבואות גיגה אתרנט

מפצלים פסיביים אופטיים ברשת ה GPON מתפקדים כמתג קומתי או אזורי, כאשר ההבדל הוא שהמפצל האופטי הוא רכיב פסיבי לחלוטין, שלא מחובר לחשמל, אינו תופס מקום ואינו דורש אוורור או מיזוג. המפצל האופטי מקבל את המידע בצד אחד ומעביר את המידע, במקביל, לכל יציאות שלו בצד השני. כלומר, כל סיב יוצא, מקבל את אותו המידע בדיוק. ישנם מפצלים עם כניסה אחת, ומספר משתנה של יציאות, בדרך כלל בכפולות של 2. למשל: 4\8\16\32\64 יציאות. ברשתות עם אתר ראשי ואתר גיבוי, ניתן להתקין שתי יחידות OLT למטרות יתירות. בתצורה זו, ניתן להגיע בשני תוואים שונים לאותה נקודת קצה ע"י שימוש במפצלים בעלי שתי כניסות, שאחת מחוברת ל OLT הראשי והשניה מחוברת ל LOT המשני. במקרה של כשל האתר הראשי, מערכת ה GPON מעבידה מידית את השליטה ליחידה המשנית.

כניסת האות

יציאת האות, מפוצלת ל 4

מפצל אופטי פסיבי GPON 1:4

איך עובד ה GPON ?

טכנולוגיית GPON חסכונית בהוצאות הקמה ואחזקה ביחס לפתרונות הסטנדרטיים. טכנולוגיית ה-POL מבוססת על פרוטוקול GPON הוותיק, שמגדיר רשת אופטית פסיבית מקצה לקצה, מהמתג הראשי ועד לשולחן העבודה.

אינטרנט קווי ואלחוטי, מצלמות אבטחה, טלפוניה, IoT ועוד, הכול על גבי רשת אופטית אחת מקצה לקצה. טכנולוגיית ה-POL - Passive Optical Lan מבוססת על פרוטוקול GPON - Gigabit Passive Optical Network הוותיק, שמגדיר רשת אופטית פסיבית מקצה לקצה, מהמתג הראשי ועד לשולחן העבודה.

תשתית הדור החדש בנויה על סיב אופטי הפרוס במבנה, בקמפוס או בפריסת מטרו. הסיב האופטי משחרר אותנו ממגבלת ה-100 מטר של כבלי הנחושת ובצורך במתגים בדרך (יש מתג ראשי אחד בלבד). הסיב מתפצל במבנה ע"י מפצלים פסיביים, שהם, למעשה, מנסרה אופטית, שפועלת מכוח חוקי הפיזיקה, ללא צורך במקור מתח או אנרגיה כל שהוא.

הרשת בנויה ממתג מרכזי אחד המחובר דרך הסיב האופטי ליחידות קצה, שממוקמות ליד שולחן העבודה או בסמוך לו, והן ממירות את הסיב לתקן אתרנט מהיר.

סכימה כללית של הסיגנל האופטי במפצל הפסיבי

מערכת הניהול של רשת ה GPON

יתרונות ה GPON

יתרונות ה-POL באים לידי ביטוי בעלות הקמה הזולה בכדי 30% ביחס לפתרון נחושת ומתגים. את הPOL- ניתן לחבר עד למרחקים של 20 ק"מ. כך, שאין כל צורך בחדרי תקשורת כל 100 מטר, אין צורך לבזבז שטח רצפה, חשמל וקירור עבור ארונות תקשורת עמוסי כבילה ומתגים ואין צורך בתחזוקה של מתגים קומתיים. הצפנת המידע מובנת בפרוטוקול ה GPON והאזנה לסיב אופטי מורכבת יותר מהאזנה לחוטי נחושת.

מדובר על פתרון ירוק החוסך משאבים בפריסה וכמובן באחזקה שוטפת של אנרגיה וזמן. את ההבדל הגדול חשים כאשר עומדים בחדר התקשורת היחיד אל מול ארון תקשורת אחד ,שממנו יוצאים כמה סיבים אופטיים המשרתים מאות ואלפי נקודות קצה, במרחק היכול, כאמור, להגיע עד 20 ק"מ.

במספרים, מדובר על חסכון של 90% בשטח רצפת חדרי תקשורת ו-80% חסכון בהוצאות אנרגיה.

לארכיטקטורת הרשת יתרונות בניהול הרשת, ניתן להוסיף ולשנות שירותים למשתמש הקצה באופן פשוט וקל. זאת, בנוסף ליתרונות האבטחה המובנים בתקן AES128 bit.

יחידת המתג הראשית נקראת Optical Line Terminal) OLT) והיא יחידת מתג המבצעת תפקודי המיתוג L2 L3 כולל יכולות יתירות. יחידות הקצה, שממוקמות ליד שולחן העבודה, מכונות נקודת הגלישה Optical Network Unit) ONU) והן באות במספר תצורות של 1-4 מבואות אתרנט. יחידות הקצה מוזנות במתח מספק כוח רגיל ומספקות מתח POE בפורט.

קצב הרשת הוא 2.4 גיגה ביט לשנייה בזרם היורד ו-1.2 גיגה ביט לשנייה בזרם העולה. מאחר שמדובר על מדיה משותפת, GPONעושה שימוש בפורמט TDMA כדי להקצות חלון זמן לאורכי הגל השונים. כל אחד מזרמי המידע נע באורך גל שונה: 1490 ננומטר ו-1310 ננומטר, בהתאמה.

למרות שהתקן מאפשר לחבר עד 128 יחידות קצה המפוצלות מסיב אחד, בפועל יש לשמור על יחס נמוך יותר בסביבות 40 נקודות קצה לסיב בודד. כ-16 סיבים מתחברים ל-OLT קטן ו-100 ל-OLT בתצורת שסי. כך, שבחישוב גס מדובר על פתרון, שנע בין כמה מאות לכמה אלפי יחידות קצה לכל טרמינל. בבואנו לפרוס רשת POL יש לחשב את הנחתת האות של המפצלים האופטיים וכך, ע"י חישוב נוסחה פשוטה, ניתן לתכנן רשת איכותית ומהירה.

תמיכה ב VLAN לאורך כך הרשת כולל QOS

חברת UBIQUITI נכנסה לתחום ה POL במטרה להביא לשוק פתרון מעולה במחיר מנצח המאפשר הקמת רשת GPON איכותית המשתלבת במערכת הניהול המפורסת של UBIQUITI. ניתן לנהל במערכת אחת את נתב האינטרנט, רשת ה GPON נקודות ה WIFI ואף מתגי קצה.