GPON नेटवर्क की व्यापक समझ

जबकि फाइबर किसी भी तरह से एक नया विकास नहीं है, इसे ग्राहकों के करीब लाने और उनकी लगातार विकसित होने वाली जरूरतों के लिए उन्नत पहुंच रणनीतियों की आवश्यकता होती है। फाइबर-टू-द-होम या फाइबर-टू-द-नोड अब ट्रिपल और क्वाड प्ले सेवाओं, 5G नेटवर्क और हाई-स्पीड ब्रॉडबैंड को तैनात करने और लागू करने के लिए आवश्यक है।

यहां, GPON तकनीक सेवा प्रदाताओं को ग्राहकों की आवश्यकताओं को पूरा करने और विद्युत/फाइबर-ऑप्टिक नेटवर्क के लिए पूंजीगत लागत, आरओआई और  रखरखाव लागत का अनुकूलन करने के लिए एक विश्वसनीय रोडमैप प्रदान करती है। GPON गीगाबिट पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए खड़ा है और घरों और व्यवसायों में आधुनिक ब्रॉडबैंड लाने के लिए अद्वितीय QoS, लचीलापन और गतिशील बैंडविड्थ आवंटन विशेषज्ञता प्रदान करता है।

इस ब्लॉग में, हम GPON की रोमांचक दुनिया में गहराई से गोता लगाएँगे:

- जीपीओएन क्या है?

जीपीओएन कैसे काम करता है?

- GPON के विभिन्न घटक क्या हैं?

- GPON के फायदे और नुकसान क्या हैं?

GPON क्या है?

जीपीओएन पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क (पीओएन) का एक प्रमुख मानक है - एक प्रकार की पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट नेटवर्क तकनीक जो फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से अंतिम उपयोगकर्ता को ब्रॉडबैंड एक्सेस प्रदान करती है।

यहां, GPON में "गीगाबिट" शब्द इसके द्वारा प्रदान की जाने वाली अधिकतम गति को दर्शाता है जो आमतौर पर 2.488 Gbps डाउनस्ट्रीम और 1.244 Gbps अपस्ट्रीम होती है। ध्यान रखें कि यह बैंडविड्थ अंतिम उपयोगकर्ताओं के बीच साझा की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर ब्रॉडबैंड एक्सेस गति 10 एमबीपीएस से शुरू होती है। दूसरी ओर, 'पैसिव' दर्शाता है कि ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क अपने रास्ते में किसी भी विद्युत-संचालित उपकरण पर निर्भर नहीं करता है।

आज, जीपीओएन तकनीक ऑप्टिकल फाइबर कनेक्शन का सबसे आम प्रकार साबित हुई है जो मानक तांबे केबल नेटवर्क की तुलना में लगभग 95% अधिक ऊर्जा कुशल है। इसके अतिरिक्त, GPON में एकल फाइबर पर 1:64 का अनुपात भी होता है। इसका मतलब यह है कि GPON में एक फाइबर केबल 64 अंतिम उपयोगकर्ताओं तक वीडियो, डेटा और आवाज पहुंचा सकती है। यह इसे एक कुशल और लागत प्रभावी तरीके से अंतिम-मील कनेक्टिविटी प्राप्त करने के लिए पसंद का ऑप्टिकल नेटवर्क मानक बनाता है, क्योंकि जीपीओएन फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क में फाइबर रन की संख्या को कम करता है।

एक अन्य GPON विशेषता है जो सबसे अलग है। यह एसिंक्रोनस ट्रांसफर मोड (एटीएम) एन्कोडिंग का उपयोग है ताकि एक ही नेटवर्क पर आवाज और डेटा ट्रैफ़िक को एकीकृत किया जा सके। अंततः, GPON आज उच्च डेटा दरों, बड़ी बैंडविड्थ और लंबी दूरी पर सुरक्षित तरीके से ट्रिपल-प्ले सेवाओं (डेटा, आईपीटीवी, वीओआईपी) को वितरित करने में बेहद उपयोगी है। GPON सभी प्रकार के ईथरनेट प्रोटोकॉल का भी समर्थन करता है।

GPON कैसे काम करता है?

अब जब हमारे पास GPON के बारे में एक उचित विचार है, तो यह समझने की कोशिश करना स्वाभाविक है कि यह कैसे काम करता है। GPON के संचालन की कुंजी इसके पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट एक्सेस फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क टोपोलॉजी में निहित है।

GPON में तीन मुख्य तत्व होते हैं: एक OLT (ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल), ONU डिवाइस (ऑप्टिकल नेटवर्क यूनिट), और निष्क्रिय स्प्लिटर। यहां, निष्क्रिय ऑप्टिकल स्प्लिटर वह है जो केवल एक ऑप्टिकल फाइबर केबल के उपयोग को सक्षम बनाता है जो इंटरनेट सेवा प्रदाता को कई अंत उपयोगकर्ताओं से जोड़ता है, क्योंकि यह आमतौर पर सिग्नल को 64 अन्य लोगों में विभाजित करता है।

तो, पूरी प्रक्रिया कैसे प्रवाहित होती है? यहाँ एक सरल व्याख्या है:

सबसे पहले, ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल ऑप्टिकल वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) नामक प्रक्रिया के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल के रूप में डेटा भेजता है। OLT आमतौर पर आपका ISP होता है और इसे GPON का शुरुआती बिंदु माना जा सकता है।

सिग्नल एक ऑप्टिकल वितरण नेटवर्क (ODN) पर फाइबर की एक लंबाई के साथ फैलता है, अंत में निष्क्रिय स्प्लिटर तक पहुंचता है। एक GPON फाइबर नेटवर्क 20 किमी तक की दूरी तक पहुंच सकता है।

निष्क्रिय GPON स्प्लिटर ऑप्टिकल सिग्नल प्राप्त करता है और इसे 64 तक कई संकेतों में विभाजित करता है। यह वही है जो पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट एक्सेस को सक्षम बनाता है, इस प्रकार 64 फाइबर कनेक्शन तक सक्षम होता है।

अंत में, अंतिम-मील में, विभाजित ऑप्टिकल सिग्नल व्यक्तिगत GPON ONT/ONU उपकरणों तक पहुंचते हैं जो किसी निवास या व्यवसाय के आधार पर स्थापित होते हैं। यह GPON का समाप्ति बिंदु है और ऑप्टिकल डेटा सिग्नल को विद्युत सिग्नल में बदलने में सक्षम बनाता है। उल्टे तरीके से, डेटा को GPON ONT/GPON ONU से OLT को अपस्ट्रीम भी भेजा जाता है।

GPON के घटक

GPON में व्यक्तिगत घटकों की कार्यक्षमता के बारे में अधिक जानने का समय। GPON मानक को PON नेटवर्क के लिए G.984 ITU-T अनुशंसा द्वारा परिभाषित किया गया है। इसके तहत, इसके चार प्रमुख घटक हैं:

ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल

ओएलटी को गीगाबिट पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क के नेटवर्क मैनेजर के रूप में कहा जा सकता है। इसकी भूमिका रिसीवर के अंत में ओएनटी से वीडियो, डेटा और वॉयस ऑप्टिकल सिग्नल भेजना और प्राप्त करना है। ओएलटी वीडियो के लिए 1550 एनएम और आवाज और डेटा के लिए 1490 एनएम पर डाउनस्ट्रीम ऑप्टिकल सिग्नल भेजता है, जबकि यह 1310 एनएम पर अपस्ट्रीम ऑप्टिकल सिग्नल प्राप्त करता है। यह हस्तक्षेप को रोकता है। GPON OLT सेवा प्रदाता के अंत में मौजूद होता है, अर्थात, आमतौर पर डेटा सेंटर पर। GPON ONT के समान, OLT भी प्राप्त ऑप्टिकल संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है। यह बैकबोन केबलिंग के माध्यम से ऑप्टिकल स्प्लिटर से जुड़ा होता है।

ऑप्टिकल फाइबर स्प्लिटर

ऑप्टिकल फाइबर स्प्लिटर एक निष्क्रिय घटक है जो एक एकल फाइबर ऑप्टिक केबल को ऑप्टिक फाइबर के कई एकल किस्में में विभाजित करने में सक्षम बनाता है जो शाखा से बाहर निकलता है और अंतिम उपयोगकर्ता परिसर में व्यक्तिगत ऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनलों से जुड़ता है। GPON स्प्लिटर में अक्सर एक निर्दिष्ट विभाजन अनुपात होता है जो आवश्यक आउटपुट की संख्या के आधार पर 1:64, 1:32, 1:16, 1:8, 1:4 हो सकता है। इस तरह के स्प्लिटर का उपयोग केंद्रीकृत विभाजन के लिए किया जा सकता है जहां सिग्नल विभाजित होते हैं, कहते हैं, 64 अंत उपयोगकर्ता, या कैस्केड विभाजन के लिए जहां स्प्लिटर अधिक ब्रांच्ड आउट नेटवर्क के लिए लाइन के नीचे अन्य स्प्लिटर्स से जुड़ा होता है।

ऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनल

GPON का उपयोगकर्ता अंत-बिंदु ONT, यानी ऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनल है। यह अंतिम उपयोगकर्ता के परिसर में ऑप्टिकल संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए एक विशेष मॉडेम है। इस प्रकार, यह वाईफाई, टीवी, डेस्कटॉप आदि जैसे उपकरणों के लिए ब्रॉडबैंड एक्सेस को सक्षम बनाता है। एक ONT अंतिम उपयोगकर्ता से एकत्रित और अनुकूलित डेटा को वापस OLT को भी भेजता है।

मीडिया संचारण।

ट्रांसमिटिंग मीडिया में केबलिंग के रूप में भौतिक, निष्क्रिय हार्डवेयर और विभिन्न घटक होते हैं जिनका उपयोग GPON बुनियादी ढांचे के साथ किया जाता है। इसमें तांबे के केबल, फाइबर ऑप्टिक्स के लिए पैच कॉर्ड, स्प्लिटर, एडेप्टर पैनल, कनेक्टर आदि शामिल हैं। ट्रांसमिटिंग मीडिया ऑप्टिकल सिग्नल हानि को पर्याप्त रूप से निर्धारित करने और अनुकूलित करने में एक बड़ी भूमिका निभाता है।

GPON के लाभ

बैंडविड्थ-गहन अनुप्रयोगों की वृद्धि, स्मार्ट शहरों, IoT पैठ, 5G का प्रसार, मोबाइल बैकहॉलिंग के लिए GPON आदि जैसे कारकों का मतलब है कि GPON और इसके आगामी उन्नयन जैसे NG-PON2 पसंद के ऑप्टिकल नेटवर्क हैं।

गीगाबिट निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क की यह लोकप्रियता फायदे की एक श्रृंखला पर बनाई गई है:

ऊर्जा कुशल: एक निष्क्रिय प्रणाली के रूप में, GPON संचालित करने के लिए बहुत कम बिजली का उपयोग करता है। यह तांबे के नेटवर्क की तुलना में 95% अधिक ऊर्जा-कुशल भी है।

सस्ती: पिछले बिंदु से सीधे अनुमान लगाते हुए, GPON को कार्य करने के लिए मुश्किल से ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इस प्रकार परिचालन लागत कम हो जाती है। इसके लिए बहुत अधिक आईटी समर्थन की भी आवश्यकता नहीं है - एक अन्य क्षेत्र जहां लागत को प्रमुख रूप से कम किया जा सकता है। एक ऑप्टिकल फाइबर सिस्टम के रूप में जो स्प्लिटर तकनीक का उपयोग करके सीधे कई ग्राहकों से जुड़ सकता है, GPON को कम उपकरण की आवश्यकता होती है - जिससे यह अत्यधिक कुशल और लागत प्रभावी समाधान बन जाता है।

हाई-स्पीड: आधुनिक उपभोक्ताओं और व्यवसायों के लिए गति एक महत्वपूर्ण मांग होने के साथ, जीपीओएन ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए 40 जीबीपीएस थ्रूपुट के साथ प्रति ग्राहक 10/10 जीबीपीएस तक की चिकनी यातायात हैंडलिंग सुनिश्चित करता है।

सुरक्षित: GPON हैकर्स को खाड़ी में रखने के लिए एक उन्नत एन्क्रिप्शन मानक का उपयोग करता है। यह एक बंद सर्किट भी है और ऑप्टिकल फाइबर सिग्नल अलग हैं, जिससे यह एक बहुत ही सुरक्षित ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क बन जाता है।

स्थिर: GPON का एक फायदा यह है कि भीड़भाड़ वाले इलाकों और भारी यातायात की मांग में भी यह कितना विश्वसनीय और स्थिर है। यह हर समय अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए न्यूनतम बैंडविड्थ आवंटन सुनिश्चित करता है, इस प्रकार ऑप्टिकल स्प्लिटर के उपयोग के साथ स्थिर कनेक्टिविटी सुनिश्चित करता है। यह फाइबर ऑप्टिक्स की अंतर्निहित प्रकृति के कारण विद्युत चुम्बकीय या रेडियो हस्तक्षेप से भी मुक्त रहता है।

GPON के नुकसान

GPON तकनीक की उपयोगिता के बावजूद, यह इसके अवगुणों के बिना नहीं है।

पी 2 पी सिस्टम की तुलना में, जीपीओएन तकनीक कई उपयोगकर्ताओं के बीच बैंडविड्थ को विभाजित करने और साझा करने पर आधारित है। यह तेजी से बैंडविड्थ-गहन दुनिया में आदर्श से कम हो सकता है जहां मल्टी-गीगाबिट नेटवर्क आदर्श बनने लगे हैं।

GPON तकनीक का एक और नुकसान फाइबर ऑप्टिक केबलों के झुकने, किंक या टूटने की संवेदनशीलता से आता है। फाइबर ऑप्टिक केबल ऐसी भौतिक विकृतियों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। यदि वे उचित अभिविन्यास और सुरक्षा के बिना स्थापित किए जाते हैं, तो वे कम प्रदर्शन या लाइन के टूटने के लिए प्रवण हो सकते हैं।

भले ही, GPON को दुनिया भर में सेवा प्रदाताओं और अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा पसंद किया जाता है। यह न केवल दुनिया में सबसे जटिल बल्कि सबसे विश्वसनीय, लागत प्रभावी और सबसे आसानी से स्थापित फाइबर ऑप्टिक केबल तकनीक है, और हाइपरफास्ट कनेक्टिविटी के इस युग में एक अंतर बनाना जारी रखेगा।