GPON ağlarının kapsamlı bir şekilde anlaşılması

Fiber hiçbir şekilde yeni bir gelişme olmasa da, onu müşterilere ve onların sürekli gelişen ihtiyaçlarına daha yakın hale getirmek, gelişmiş erişim stratejileri gerektirir. Eve kadar fiber veya düğüme kadar fiber artık üçlü ve dörtlü oyun hizmetlerini, 5G ağlarını ve yüksek hızlı geniş bandı dağıtmak ve uygulamak için gereklidir.

Burada GPON teknolojisi, hizmet sağlayıcılara müşteri gereksinimlerini karşılamak ve elektrik/fiber optik ağlar için sermaye maliyetlerini, yatırım getirisini ve  bakım maliyetlerini optimize etmek için güvenilir bir yol haritası sağlar. GPON, Gigabit Pasif Optik Ağ anlamına gelir ve modern geniş bandı evlere ve işyerlerine getirmek için benzersiz QoS, esneklik ve dinamik bant genişliği tahsisi uzmanlığı sağlar.

Bu blogda, GPON'un heyecan verici dünyasına derinlemesine bir dalış yapacağız:

– GPON nedir?

– GPON nasıl çalışır?

– GPON'un çeşitli bileşenleri nelerdir?

– GPON'un avantajları ve dezavantajları nelerdir?

GPON nedir?

GPON, fiber optik kablo aracılığıyla son kullanıcıya geniş bant erişimi sağlayan bir tür noktadan çok noktaya ağ teknolojisi olan Pasif Optik Ağın (PON) önde gelen bir standardıdır.

Burada, GPON'daki "Gigabit" terimi, tipik olarak 2.488 Gbps aşağı akış ve 1.244 Gbps yukarı akış olan sağladığı maksimum hızı belirtir. Bu bant genişliğinin son kullanıcılar arasında paylaşıldığını ve bunun genellikle 10 Mb/sn'den başlayan geniş bant erişim hızlarıyla sonuçlandığını unutmayın. Öte yandan, 'Pasif', fiber optik ağın yolundaki elektrikle çalışan herhangi bir ekipmana güvenmediğini ifade eder.

Günümüzde GPON teknolojisinin, standart bir bakır kablo ağından neredeyse %95 daha fazla enerji verimli olan en yaygın fiber optik bağlantı türü olduğu kanıtlanmıştır. Ek olarak, GPON ayrıca tek bir fiber üzerinde 1:64 oranına sahiptir. Bunun anlamı, bir GPON'daki bir fiber kablonun 64'e kadar son kullanıcıya video, veri ve ses sağlayabilmesidir. Bu, bir GPON, bir fiber optik ağdaki fiber çalışma sayısını azalttığından, son mil bağlantısını verimli ve uygun maliyetli bir şekilde elde etmek için tercih edilen optik ağ standardı haline getirir.

Öne çıkan bir GPON özelliği daha var. Bu, ses ve veri trafiğini aynı ağda entegre etmek için Eşzamansız Aktarım Modu (ATM) kodlamasının kullanılmasıdır. Sonuç olarak, GPON bugün daha yüksek veri hızlarında, daha büyük bant genişliğinde ve daha uzun mesafelerde güvenli bir şekilde üçlü oyun hizmetleri (Veri, IPTV, VoIP) sunmada son derece kullanışlıdır. GPON ayrıca her türlü Ethernet protokolünü destekler.

GPON nasıl çalışır?

Artık GPON hakkında adil bir fikre sahip olduğumuza göre, nasıl çalıştığını anlamaya çalışmak çok doğal. GPON'un çalışmasının anahtarı, noktadan çok noktaya erişimli fiber optik ağ topolojisinde yatmaktadır.

GPON üç ana unsurdan oluşur: bir OLT (Optik Hat Terminalleri), ONU cihazı (Optik Ağ Birimi) ve pasif ayırıcı. Burada, pasif optik ayırıcı, internet servis sağlayıcısını birden fazla son kullanıcıya bağlayan tek bir fiber optik kablonun kullanılmasını sağlayan şeydir, çünkü sinyali tipik olarak 64'e kadar başka birine böler.

Peki, tüm süreç nasıl işliyor? İşte basit bir açıklama:

İlk olarak, Optik Hat Terminali, optik Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (WDM) adı verilen bir işlemle verileri optik sinyaller biçiminde gönderir. OLT tipik olarak ISS'nizdir ve bir GPON'un başlangıç noktası olarak düşünülebilir.

Sinyal, bir optik dağıtım ağı (ODN) üzerinden tek bir fiber uzunluğu boyunca yayılır ve uçtaki pasif ayırıcıya ulaşır. Bir GPON fiber ağı 20 km'ye kadar mesafelere ulaşabilir.

Pasif GPON ayırıcı, optik sinyali alır ve onu 64'e kadar birden çok sinyale böler. Bu, noktadan çok noktaya erişimi mümkün kılan ve böylece 64 adede kadar fiber bağlantıya olanak tanıyan şeydir.

Son olarak, son kilometrede, bölünmüş optik sinyaller, bir konut veya işyerinin yerine kurulan bireysel GPON ONT/ONU cihazlarına ulaşır. Bu, GPON'un sonlandırma noktasıdır ve optik veri sinyalinin bir elektrik sinyaline dönüştürülmesini sağlar. Ters bir şekilde, veriler ayrıca GPON ONT/GPON ONU'dan OLT'ye yukarı akışa gönderilir.

GPON'un Bileşenleri

GPON'daki tek tek bileşenlerin işlevselliği hakkında daha fazla bilgi edinme zamanı. GPON standardı, PON ağları için G.984 ITU-T önerisi ile tanımlanır. Altında dört ana bileşen vardır:

Optik Hat Terminali

OLT, Gigabit Pasif Optik Ağın ağ yöneticisi olarak adlandırılabilir. Rolü, alıcının ucundaki ONT'ye ve ONT'den video, veri ve ses optik sinyalleri göndermek ve almaktır. OLT, video için 1550 nm'de ve ses ve veri için 1490 nm'de aşağı akış optik sinyalleri gönderirken, 1310 nm'de yukarı akış optik sinyalleri alır. Bu, paraziti önler. GPON OLT, hizmet sağlayıcının sonunda, yani tipik olarak bir veri merkezinde bulunur. GPON ONT'ye benzer şekilde, OLT ayrıca alınan optik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürür. Optik ayırıcıya omurga kabloları ile bağlanır.

Fiber Optik Bölücü

Fiber optik ayırıcı, tek bir fiber optik kablonun, son kullanıcı tesislerindeki ayrı Optik Ağ Terminallerine ayrılan ve bağlanan birden fazla tek optik fiber şeridine bölünmesini sağlayan pasif bir bileşendir. Bir GPON ayırıcı, gereken çıkış sayısına bağlı olarak genellikle 1:64, 1:32, 1:16, 1:8, 1:4 olabilen belirli bir bölme oranına sahiptir. Böyle bir ayırıcı, sinyallerin örneğin 64 son kullanıcıya bölündüğü merkezi bölme için veya ayırıcının daha dallı bir ağ için hattın aşağısındaki diğer ayırıcılara bağlandığı kademeli bölme için kullanılabilir.

Optik Ağ Terminali

GPON'un kullanıcı uç noktası ONT, yani Optik Ağ Terminalidir. Optik sinyalleri son kullanıcının tesislerinde elektrik sinyallerine dönüştürmek için özel bir modemdir. Böylece WiFi, TV'ler, masaüstü bilgisayarlar vb. ekipmanlar için geniş bant erişimi sağlar. Bir ONT ayrıca son kullanıcıdan toplanan ve optimize edilmiş verileri OLT'ye geri gönderir.

Medya iletme.

İletim ortamı, GPON altyapısı boyunca kullanılan kablolama ve çeşitli bileşenler biçimindeki fiziksel, pasif donanımdan oluşur. Buna bakır kablolar, fiber optikler için bağlantı kabloları, ayırıcılar, adaptör panelleri, konektörler vb. dahildir. Ortamın iletilmesi, optik sinyal kaybının yeterince belirlenmesinde ve optimize edilmesinde büyük rol oynar.

GPON'un Avantajları

Bant genişliği yoğun uygulamaların büyümesi, akıllı şehirler, IoT penetrasyonu, 5G'nin yaygınlaşması, mobil ana taşıyıcı için GPON vb. gibi faktörler, GPON'un ve NG-PON2 gibi yaklaşan yükseltmelerinin tercih edilen optik ağlar olduğu anlamına gelir.

Gigabit Pasif Optik Ağın bu popülaritesi bir dizi avantaj üzerine inşa edilmiştir:

Enerji tasarruflu: Pasif bir sistem olarak GPON, çalışmak için çok az elektrik kullanır. Ayrıca bakır şebekelere göre %95 daha fazla enerji verimlidir.

Uygun Fiyatlı: Doğrudan bir önceki noktadan çıkarımda bulunan GPON, çalışması için neredeyse hiç enerjiye ihtiyaç duymaz, böylece işletme maliyetlerini azaltır. Ayrıca, maliyetlerin büyük ölçüde azaltılabileceği başka bir alan olan çok fazla BT desteği gerektirmez. Ayırıcı teknolojisini kullanarak birden fazla müşteriye doğrudan bağlanabilen bir fiber optik sistem olan GPON, daha az ekipman gerektirir - bu da onu oldukça verimli ve uygun maliyetli bir çözüm haline getirir.

Yüksek hız: Hızın modern tüketiciler ve işletmeler için önemli bir talep olmasıyla GPON, optik ağ için 10 Gbps verimin yanı sıra abone başına 10/10 Gbps'ye kadar sorunsuz trafik yönetimi sağlar.

Güvenli: GPON, bilgisayar korsanlarını uzak tutmak için Gelişmiş Şifreleme Standardı kullanır. Aynı zamanda kapalı bir devredir ve fiber optik sinyaller izole edilmiştir, bu da onu çok güvenli bir fiber optik ağ haline getirir.

Kararlı: GPON'un bir avantajı, sıkışık alanlarda ve yoğun trafik talebinde bile ne kadar güvenilir ve kararlı olduğudur. Son kullanıcılara her zaman minimum bant genişliği tahsisi sağlar, böylece optik ayırıcıların kullanımıyla sabit bağlantı sağlar. Ayrıca, fiber optiğin doğası gereği elektromanyetik veya radyo parazitinden uzak kalır.

GPON'un Dezavantajları

GPON teknolojisinin kullanışlılığına rağmen, dezavantajları da yok değildir.

P2P sistemleriyle karşılaştırıldığında GPON teknolojisi, bant genişliğinin birden fazla kullanıcı arasında bölünmesine ve paylaşılmasına dayanır. Bu, çoklu gigabit ağların norm haline gelmeye başladığı, giderek daha fazla bant genişliği yoğun bir dünyada idealden daha az hale gelebilir.

GPON teknolojisinin bir diğer dezavantajı, fiber optik kabloların bükülmeye, bükülmeye veya kırılmaya karşı duyarlılığından kaynaklanmaktadır. Fiber optik kablolar bu tür fiziksel bozulmalara karşı çok hassastır. Uygun yönlendirme ve koruma olmadan kurulurlarsa, performansın düşmesine veya hatta kırılmaya eğilimli hale gelebilirler.

Ne olursa olsun, GPON dünya çapında servis sağlayıcılar ve son kullanıcılar tarafından tercih edilmeye devam ediyor. Yalnızca dünyadaki en karmaşık değil, aynı zamanda en güvenilir, uygun maliyetli ve kurulumu en kolay fiber optik kablo teknolojisidir ve bu hiper hızlı bağlantı çağında fark yaratmaya devam edecektir.