FTTX چیست؟

با پیشرفت و گسترش اینترنت و در نتیجه تولید داده‌های حجیم، نیاز به انتقال این داده‌ها با سرعت بالا در دهه اخیر بیشتر از هر زمان دیگری احساس می‌شود. به عبارت دیگر، خطوط ارتباطی قدیمی مبتنی بر زوج سیم‌های مسی و بی‌سیم (Wireless)، توانایی فراهم کردن پهنای باند شبکه‌های مخابراتی جدید را ندارند.

همان‌طور که پیش‌تر اشاره کردیم، در حال حاضر بهره‌گیری از فیبر‌های نوری گزینه‌ای مناسب جهت رفع این مشکل است. در واقع با جایگزین کردن خطوط انتقال مسی با فیبر‌های نوری در شبکه‌های مخابراتی و کامپیوتری، می‌توانیم شبکه‌ای پهن‌باند با سرعت انتقال بالا داشته باشیم. چنین شبکه‌های مخابراتی که در آن‌ها از فیبرهای نوری استفاده شده است، غالباً به شبکه‌های FTTX معروف هستند FTTX که کوتاه شده عبارت Fiber To The X است، برای هر ساختار شبکه پهن‌باندی استفاده می‌شود که از فیبر‌ نوری در تمام یا قسمتی از آن استفاده شده باشد.

ساختارهای مختلف شبکه  FTTX

می‌توان گفت جهت راه‌اندازی یک لینک مخابراتی یا به طور دقیق‌تر یک سیستم یا شبکه دسترسی (Access Network) میان کاربر نهایی و مرکز مخابرات از طریق فیبر نوری، ۳ ساختار (معماری) مختلف وجود دارد.

در ساختار اول که اصطلاحاً به Point to Point معروف است، بین مرکز مخابرات و هر کاربر یک رشته فیبر نوری قرار می‌گیرد. این روش به دلیل افزایش تعداد فیبر‌های نوری در کاربرد‌های معمولی و عادی توجیه اقتصادی ندارد. البته در کاربرد‌هایی خاص برای مراکز مهم کشوری، به این روش لینک مخابراتی را فراهم می‌کنند. عبارت Point to Point را غالباً به صورت خلاصه P2P می‌نویسند.

در ساختار دوم که به Point to Multi Point معروف است، اطلاعات از طریق یک یا چند رشته فیبر نوری تا مکان خاصی (معمولاً نزدیکی محل کاربران نهایی) به یک دستگاه سوییچ (Switch) فرستاده شده و سوییچ اطلاعات مخصوص هر کاربر را جداگانه برای کاربر (از طریق فیبر یا زوج سیم مسی) ارسال می‌کند. در جهت عکس، یعنی ارسال اطلاعات از کاربر به مرکز مخابرات نیز، سوییچ مذکور اطلاعات هر کاربر را به مرکز مخابرات ارسال می‌کند. در این روش ارتباط مرکز با سوییچ مستقیم (P2P) بوده و ارتباط سوییچ با کاربرانP2MP  است. در ساختارهای P2MP ، مشکل تعداد زیاد فیبرهای نوری در ساختار P2P رفع می‌شود. اما مشکل دیگری که می‌توان به آن اشاره کرد وجود عنصر فعالی (Active) مثل سوییچ در ساختار شبکه است. عناصر فعال نیاز به تنظیمات داشته و هزینه نگه‌داری بالایی دارند.

در ساختار سوم که به جای عنصر فعال سوییچ، از شکافنده‌های نوری (Beam Splitter) که عناصری پسیو (Passive) هستند، استفاده می‌کنند.

شکل (۱۹): نمایی از یک شکافنده پرتو ۱ به ۳۲

ساختار یا معماری سوم، اصطلاحاً به شبکه‌های نوری غیر فعال(Passive Optical Network : PON)  موسوم هستند. شبکه‌های PON خود شبکه‌ای  P2MPبه حساب می‌آیند. اساس شبکه‌های فیبر نوری FTTX از نوع PON بوده که می‌توان سناریو‌های مختلفی جهت طراحی آن، مطابق با شکل زیر، پیشنهاد داد.

شکل (۲۰): ساختارهای (سناریو) مختلف شبکه نوری  FTTX

با عبارت‌های ONT و ONU که در شکل نشان داده است در ادامه مطلب آشنا خواهیم شد. لازم به ذکر است که در شبکه‌های نوری فعال (Active Optical Network : AON) به دلیل وجود عناصر فعال سوییچ و روتر که قادر به فهم سیگنال‌ و کدگذاری‌های بسته‌های داده (Data) هستند، اطلاعات مخصوص هرکاربر به صورت اختصاصی ارسال و دریافت می‌شود. در حالی که در شبکه‌های PON اطلاعات به صورت کلی ارسال شده و ONT داده‌های بی ربط را دراپ (drop) کرده و تنها داده مخصوص کاربر را نگه می‌دارد. به هر حال شبکه‌های PON به دلیل سادگی ساختار، تخصص کمتر جهت راه‌اندازی و هزینه نگه‌داری پایین محبوبیت بیشتری نسبت به شبکه‌های AON دارند.

همچنین می‌توان در شبکه‌های AON از مدار‌های بازسازی سیگنال و تقویت کننده‌های EDFA استفاده کرد که در نتیجه شبکه می‌توان مسافت خیلی بیشتری داشته باشد. شکافنده‌های پرتو، توان نوری را بین خروجی‌های خود به طور مساوی تقسیم می‌کند، به همین دلیل ممکن است که مسافت خیلی کمتری را نسبت به شبکه‌های AON شاهد باشیم.