FTTH - Interview Questions أسئلة المقابلة الألياف الضوئية إلى المنازل
FTTH - Interview Questions أسئلة المقابلة الألياف الضوئية إلى المنازل
الألياف إلى المنزل (FTTH) هي الحل النهائي للوصول إلى الألياف حيث يتم توصيل كل مشترك بألياف ضوئية. تستند خيارات النشر التي تمت مناقشتها في هذا البرنامج التعليمي إلى مسار كامل من الألياف الضوئية من OLT وصولاً إلى مباني المشترك. يسمح هذا الاختيار بتوفير خدمات ومحتوى نطاق ترددي عالي لكل عميل ويضمن أقصى عرض نطاق للطلبات المستقبلية للخدمات الجديدة. لذلك ، لا يتم تضمين الخيارات الهجينة التي تتضمن شبكات البنية التحتية النحاسية "الجزئية" والألياف "الجزئية".
مسافة الألياف التفاضلية هي الفرق في المسافة بين أقرب وأبعد ONU / ONT من OLT.
في GPON ، تبلغ أقصى مسافة للألياف التفاضلية 20 كم. يؤثر ذلك على حجم نافذة النطاق ويوفر التوافق مع [ITU-T G.983.1].
يتم تعريف الوصول المنطقي على أنه أقصى مسافة يمكن تحقيقها لنظام إرسال معين ، بغض النظر عن الميزانية البصرية. الوصول المنطقي هو أقصى مسافة بين ONU / ONT و OLT باستثناء حدود الطبقة المادية.
في GPON ، يتم تحديد الحد الأقصى للوصول المنطقي على أنه 60 كم.
متوسط تأخير نقل الإشارة هو متوسط قيم التأخير في المنبع والمصب بين النقاط المرجعية. يتم تحديد هذه القيمة عن طريق قياس تأخير رحلة الذهاب والإياب ثم القسمة على 2.
يجب أن تستوعب GPON الخدمات التي تتطلب أقصى متوسط لتأخير نقل الإشارة يبلغ 1.5 مللي ثانية. يجب أن يحتوي نظام GPON على حد أقصى لمتوسط وقت تأخير نقل الإشارة أقل من 1.5 مللي ثانية بين النقاط المرجعية للتلفزيون.
OAN هي مجموعة روابط الوصول التي تشترك في نفس واجهات جانب الشبكة وتدعمها أنظمة نقل الوصول البصري. قد تتضمن OAN عددًا من ODNs المتصلة بنفس OLT.
في سياق PON ، شجرة من الألياف الضوئية في شبكة الوصول ، مكملة بمقسمات الطاقة أو الطول الموجي أو المرشحات أو غيرها من الأجهزة البصرية المنفعلة.
جهاز ينهي نقطة النهاية العامة (الجذر) لـ ODN. ثم يقوم بتنفيذ بروتوكول PON مثل ذلك المحدد بواسطة [ITU-T G.984] ؛ ثم يقوم بتكييف وحدات PONPDU لاتصالات الوصلة الصاعدة عبر واجهة خدمة الموفر.
يوفر OLT وظائف الإدارة والصيانة لوحدات ODN و ONU الفرعية.
جهاز مشترك واحد ينهي أي نقطة من نقاط النهاية الموزعة (الورقية) لـ ODN ، وينفذ بروتوكول PON ، ويكيف وحدات PON PDU مع واجهات خدمة المشترك. ONT هي حالة خاصة لوحدة ONU.
مصطلح عام يشير إلى جهاز ينهي أي نقطة من نقاط النهاية الموزعة (الورقية) لـ ODN ، وينفذ بروتوكول PON ، ويكيف PON PDU.
يتم تعريف الوصول المادي على أنه أقصى مسافة مادية يمكن تحقيقها لنظام نقل معين. نظرًا لأن "الوصول المادي" هو أقصى مسافة مادية بين ONU / ONT و OLT. ومع ذلك ، في GPON ، يتم تحديد خيارين للوصول المادي: 10 كم و 20 كم. من المفترض أن 10 km هي أقصى مسافة يمكن خلالها استخدام FP-LD في ONU لمعدلات بت عالية مثل 1.25 جيجابت / ثانية أو أعلى.
يتم تعريف الخدمات في FTTH على أنها خدمة شبكة مطلوبة من قبل المشغلين. يتم وصف الخدمة باسم يتم التعرف عليه بوضوح من قبل الجميع ، بغض النظر عما إذا كان اسم بنية إطار أو اسمًا عامًا.
تهدف GPON إلى سرعات نقل أكبر من أو تساوي 1.2 جيجابت / ثانية. وفقًا لذلك ، تحدد GPON مجموعتين من سرعة الإرسال على النحو التالي -
- 1.2 جيجابت في الثانية ، 2.4 جيجابت في الثانية
- 2.4 جيجابت في الثانية ، 2.4 جيجابت في الثانية
يعد معدل البت الأكثر أهمية هو 1.2 جيجابت في الثانية للأعلى ، و 2.4 جيجابت في الثانية ، مما يشكل تقريبًا جميع عمليات النشر المنتشرة والمخطط لها لأنظمة GPON.
كلما كانت نسبة الانقسام أكبر بالنسبة لـ GPON ، كانت أكثر اقتصادا من منظور التكلفة. ومع ذلك ، فإن نسبة الانقسام الأكبر تعني قدرًا أكبر من الطاقة الضوئية وتقسيم النطاق الترددي ، مما يخلق الحاجة إلى زيادة ميزانية الطاقة لدعم الوصول المادي. تعد نسب الانقسام التي تصل إلى 1:64 واقعية للطبقة المادية ، بالنظر إلى التكنولوجيا الحالية. ومع ذلك ، توقعًا للتطور المستمر للوحدات الضوئية ، يجب على طبقة TC مراعاة نسب الانقسام حتى 1: 128.
فوائد الألياف الضوئية -
- مسافات طويلة جدا
- قوي ومرن وموثوق
- يسمح لكابلات ذات قطر صغير وخفيف الوزن
- آمن ومضمون
- محصن ضد التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
- أقل تكلفة
الوحدات / المكونات المختلفة في تقنية PON هي -
- مقرنة WDM
- 1 × N الفاصل
- الألياف البصرية والكابلات
- موصل
- ODF / خزانة / Subrack
الوحدات / المكونات النشطة في تقنية PON هي -
في OLT -
- جهاز إرسال الليزر (1490 نانومتر) و
- مستقبلات الليزر (1310 نانومتر)
لتطبيق الكيبل التلفزيوني -
- مضخم الليزر (1550 نانومتر) و
- EDFA لتضخيم إشارة الفيديو
في ONU -
- الطاقة / البطارية لـ ONU
- جهاز إرسال الليزر (1310 نانومتر)
- مستقبلات الليزر (1490 نانومتر)
- مستقبلات إشارة الكيبل التلفزيوني (1550 نانومتر)
الشكل الكامل لـ GPON هو - شبكة جيجابت الضوئية السلبية
GPON هو نظام بصري لشبكات الوصول ، يعتمد على سلسلة مواصفات ITU-T G.984. يمكن أن توفر مدى يصل إلى 20 كم بميزانية بصرية تبلغ 28 ديسيبل باستخدام بصريات الفئة B + مع نسبة تقسيم 1:32.
الميزات الأكثر شيوعًا لـ GPON مذكورة أدناه.
انتقال المصب -
- 2.4 جيجابت في الثانية
- BW لـ ONT واحد يكفي لتزويد إشارات HDTV متعددة
- QOS يسمح بتأخير حركة المرور الحساسة (صوت)
انتقال المنبع -
- 1 24 جيجابت في الثانية
- يمكن ضمان الحد الأدنى من الأسلحة البيولوجية
- يمكن تخصيص فترات زمنية غير مستخدمة للمستخدمين بكثافة
- QOS يسمح بتأخير حركة المرور الحساسة (صوت)
تعتمد معايير GPON على مواصفات BPON السابقة. هذه المواصفات مذكورة أدناه -
G.984.1 - يصف هذا المستند الخصائص العامة لشبكة Gigabit-Capable Passive Optical Network.
G.984.2 - يصف هذا المستند مواصفات الطبقة المعتمدة على الوسائط المادية للشبكة الضوئية المنفعلة لشبكة جيجابت.
G.984.3 - يصف هذا المستند مواصفات طبقة التقارب الخاصة بنقل الشبكة الضوئية المنفعلة Gigabit-Capable.
G.984.3 - يصف هذا المستند مواصفات طبقة التقارب الخاصة بنقل الشبكة الضوئية المنفعلة Gigabit-Capable.
تحتوي أنظمة GPON بشكل أساسي على نفس المكونات المادية التي يتم تكوينها بنفس الطريقة كما في شبكات PON الأخرى. بالطبع ، تم تصميم المنتجات المطورة لأنظمة GPON خصيصًا لـ GPON ولا يمكن استبدالها بمعدات EPON أو BPON.
تتمتع أنظمة GPON أيضًا بالعديد من الإمكانات الأساسية التي تتمتع بها أنظمة PON الأخرى. الاختلافات الرئيسية في البنية هي GPON في إنتاجية البيانات. تسمح طرق تغليف Gigabit GPON بحمل مجموعة متنوعة من الخدمات بما في ذلك ATM و TDM voice و Ethernet.
أحد المتطلبات الأساسية للنظام البصري هو تزويد المكونات بسعة كافية لتوسيع الإشارة الضوئية إلى النطاق المتوقع. هناك ثلاث فئات أو فئات من المكونات تعتمد على القوة والحساسية.
فئات المكونات -
- بصريات الفئة أ: من 5 إلى 20 ديسيبل
- بصريات الفئة ب: من 10 إلى 25 ديسيبل
- بصريات الفئة C: من 15 إلى 30 ديسيبل
الشكل الكامل لـ EPON هو - شبكة Ethernet البصرية السلبية.
شبكة Ethernet الضوئية السلبية (EPON) عبارة عن PON تغلف البيانات مع Ethernet ويمكن أن توفر سعة 1 جيجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية. يتبع EPON الهندسة المعمارية الأصلية لـ PON. هنا ، DTE متصل بجذع الشجرة ويسمى بـ Optical Line Terminal (OLT).
عادة ما يكون موجودًا في مزود الخدمة ، وتسمى فروع DTE المتصلة بالشجرة وحدة الشبكة الضوئية (ONU) ، الموجودة في مقر المشترك. تمر الإشارات من OLT عبر مقسم سلبي لتحقيق ONU والعكس صحيح.
تتطلب العديد من تطبيقات PON جودة خدمة عالية (مثل IPTV).
يترك EPON جودة الخدمة إلى طبقات أعلى -
- علامات VLAN
- P بت أو DiffServ DSCP
بالإضافة إلى ذلك ، هناك فرق جوهري بين LLID و Port-ID -
- يوجد دائمًا 1 LLID لكل وحدة ONU
- يوجد معرف منفذ واحد لكل منفذ إدخال - قد يكون هناك العديد لكل وحدة ONU
- هذا يجعل QoS المستندة إلى المنفذ سهلة التنفيذ في طبقة PON
يوضح الجدول التالي الفرق بين GPON و EPON.
GPON (ITU-T G.984) | EPON (IEEE 802.3ah) | |
---|---|---|
الهابطة / الإرسال | 2.5 جرام / 1.25 جرام | 1.25 جرام / 1.25 جرام |
ميزانية الارتباط البصري | الفئة ب +: 28 ديسيبل ؛ الفئة ج: 30 ديسيبل | PX20: 24 ديسيبل |
نسبة تقسيم | 1:64 -> 1: 128 | 1:32 |
النطاق الترددي الفعلي للوصلة الهابطة | 2200 ~ 2300 ميجابت في الثانية 92٪ | 980 ميجابت في الثانية 72٪ |
النطاق الترددي الفعلي للوصلة الصاعدة | 1110 ميجابت في الثانية | 950 ميجابت في الثانية |
OAM | استكمال وظيفة OMCI + PLOAM + تضمين OAM | وظيفة OAM مرنة وبسيطة |
خدمة TDM ووظيفة الساعة المتزامنة | الأصلي TDM ، CESoP | CESoP |
الترقية | 10G | 2.5 جرام / 10 جرام |
جودة الخدمة | يحتوي جدول DBA على TCONT و PORT-ID ؛ إصلاح النطاق الترددي / عرض النطاق الترددي الضمان / النطاق الترددي غير المضمون / النطاق الترددي الأفضل الجهد | دعم DBA ، يتم دعم QoS بواسطة LLID و VLAN |
كلفة | 10٪ ~ 20٪ تكلفة أعلى من EPON حاليًا ، وتقريبًا نفس السعر في الحجم الكبير | - |
تُعرف الخوارزمية التي يتم تنفيذها في OLT ، باستخدام رسائل التقرير والبوابة لإنشاء برنامج إرسال وتمرير وحدات ONU باسم خوارزمية تخصيص النطاق الترددي الديناميكي (DBA).
تعتمد عملية EPON على إطارات Ethernet MAC و EPON (بناءً على إطارات GbE) ، ولكن هناك حاجة إلى ملحقات -
وحدات PDU لبروتوكول التحكم متعدد النقاط - هذا هو بروتوكول التحكم الذي ينفذ المنطق المطلوب.
مضاهاة من نقطة إلى نقطة (تسوية) - هذا يجعل EPON يبدو وكأنه رابط من نقطة إلى نقطة وأن EPON MAC لديها بعض القيود الخاصة.
بدلاً من CSMA / CD ، يتم الإرسال عند منحهم.
يجب أن يكون الوقت عبر مكدس MAC ثابتًا (فترات زمنية تبلغ 16 بت).
يجب الحفاظ على التوقيت المحلي الدقيق.
يبدأ معيار Ethernet بإدخال 8B خالٍ من المحتوى بشكل أساسي -
- 7B بالتناوب بين الآحاد والأصفار 10101010
- 1B من SFD 10101011
لإخفاء رأس PON الجديد ، تقوم EPON بالكتابة فوق بعض بايتات التمهيد.
يتم بث حركة مرور DS إلى جميع وحدات ONU ، وبالتالي يكون التشفير سهلًا بشكل أساسي للمستخدم الضار لإعادة برمجة ONU والتقاط الإطارات المطلوبة. حركة المرور في الولايات المتحدة التي لم تراها وحدات ONU الأخرى ، لذلك ليس هناك حاجة إلى التشفير. لا تضع في اعتبارك أدوات جمع الألياف الضوئية لأن EPON لا توفر أي طريقة تشفير قياسية ، ولكن -
- يمكن أن تكمل مع IPsec أو MACsec.
- أضاف العديد من البائعين آليات قائمة على AES.
استخدمت BPON آلية تسمى churning - كان Churning حلًا منخفض التكلفة للأجهزة (مفتاح 24b) مع عيوب أمنية عديدة -
- كان المحرك خطيًا - هجوم بسيط بنص معروف
- تحول مفتاح 24b إلى أنه قابل للاشتقاق في 512 محاولة
لذلك ، أضاف G.983.3 دعم AES - المستخدم الآن في GPON.
XPON هو الجيل التالي PON ، والذي يمكنه دعم معدل البيانات حتى 10G. يمكن تقسيم XPON إلى فئتين ، أي XG-PON1 و XG-PON2. XG-PON1 متوافق مع الإصدارات السابقة مع GPON ، بينما XG-PON2 هو تطور جديد تمامًا.
الشكل الكامل لـ WDM-PON هو - تقسيم الطول الموجي Multiplex PON.
في WDM-PON ، مطلوب طول موجي مختلف لـ ONT مختلفة ؛ يحصل كل ONT على طول موجي حصري ويتمتع بموارد عرض النطاق الترددي للطول الموجي. بمعنى آخر ، يعمل WDM-PON على طوبولوجيا منطقية من نقطة إلى متعددة النقاط (P2MP).
الشكل الكامل لـ ODSM-PON هو - الطيف الانتهازي و الديناميكي PON. في ODSM-PON ، تظل الشبكة دون تغيير من CO إلى مباني المستخدم باستثناء تغيير واحد ، وهو موزع WDM نشط. سيكون هناك موزع WDM بين OLT و ONT ليحل محل الفاصل السلبي. في ODSM-PON ، يتبنى المصب WDM ، يعني أن البيانات الموجهة نحو ONT تستخدم أطوال موجية مختلفة لمختلف ONT وفي المنبع ، وتعتمد ODSN-PON تقنية TDMA + WDMA الديناميكية.
يوضح الجدول التالي معايير XGPON -
وقت الإصدار | الإصدار | |
---|---|---|
G.987 | 2010.01 | 1.0 |
2010.10 | 2.0 | |
2012.06 | 3.0 | |
G.987.1 | 2010.01 | 1.0 |
G.987.1Amd1 | 2012.04 | 1.0AMD1 |
G.987.2 | 2010.01 | 1.0 |
2010.10 | 2.0 | |
G.987.2Amd1 | 2012.02 | 2.0AMD1 |
G.987.3 | 2010.10 | 1.0 |
G.987.3Amd1 | 2012.06 | 1.0AMD1 |
G.988 | 2010.10 | 1.0 |
G.988Amd1 | 2011.04 | 1.0AMD1 |
G.988Amd2 | 2012.04 | 1.0AMD2 |
بند | المتطلبات | ملاحظة |
---|---|---|
سرعة المصب (DS) | اسمي 10 جيجابت في الثانية | |
سرعة المنبع (الولايات المتحدة) | 2.5 جيجابت في الثانية الاسمي | يُشار إلى XG-PON بسرعة 10 جيجابت في الثانية في الولايات المتحدة على أنها XG-PON2. إنه للدراسة المستقبلية |
طريقة المضاعفة | TDM (DS) / TDMA (الولايات المتحدة) | |
ميزانية الخسارة | 29 ديسيبل و 31 ديسيبل (فئات اسمية) | الفصل الموسع للدراسة المستقبلية |
نسبة تقسيم | على الأقل 1:64 (1: 256 أو أكثر في الطبقة المنطقية) | |
مسافة الألياف | 20 كم (60 كم أو أكثر مسافة منطقية) | |
التعايش | مع GPON (1310/1490 نانومتر) مع RF-Video (1550 نانومتر) |
يصف الجدول التالي فئة الطاقة الضوئية XG-PON.
فئة "Nominal1" (فئة N1) | فئة "Nominal2" (فئة N2) | فئة "Extended1" (فئة E1) | فئة "Extended2" (فئة E2) | |
---|---|---|---|---|
الحد الأدنى من الخسارة | 14 ديسيبل | 16 ديسيبل | 18 ديسيبل | 20 ديسيبل |
أقصى خسارة | 29 ديسيبل | 31 ديسيبل | 33 ديسيبل | 35 ديسيبل |
يصف الجدول التالي نطاق التوهين للفئة A و B و C وفقًا للاتحاد الدولي للاتصالات.
معامل | وحدة | فئة أ | الصف ب | فئة ج |
---|---|---|---|---|
نطاق التوهين (ITU-T Rec. G.982) | ديسيبل | 5 - 20 | 10 - 25 | 15 - 30 |
يوضح الجدول التالي نطاق إرسال OLT للفئة A و B و C وفقًا للاتحاد الدولي للاتصالات.
جهاز إرسال OLT | وحدة | فئة أ | الصف ب | فئة ج |
---|---|---|---|---|
يعني إطلاق قوة MIN | ديسيبل | 0 | +5 | +3 |
يعني أطلقت قوة ماكس | ديسيبل | +4 | +9 | +7 |
يوضح الجدول التالي نطاق مستقبل ONU للفئة A و B و C وفقًا للاتحاد الدولي للاتصالات.
جهاز استقبال ONU | وحدة | فئة أ | الصف ب | فئة ج |
---|---|---|---|---|
الحد الأدنى من الحساسية | ديسيبل | -21 | -21 | -28 |
الحد الأدنى من الحمل الزائد | ديسيبل | -1 | -1 | -8 |
يوضح الجدول التالي نطاق إرسال ONU للفئة A و B و C وفقًا للاتحاد الدولي للاتصالات.
جهاز الإرسال ONU | وحدة | فئة أ | الصف ب | فئة ج |
---|---|---|---|---|
يعني إطلاق قوة MIN | ديسيبل | -3 | -2 | +2 |
يعني أطلقت قوة ماكس | ديسيبل | +2 | +3 | +7 |
يصف الجدول التالي نطاق مستقبل OLT للفئة A و B و C وفقًا للاتحاد الدولي للاتصالات.
جهاز استقبال OLT | وحدة | فئة أ | الصف ب | فئة ج |
---|---|---|---|---|
الحد الأدنى من الحساسية | ديسيبل | -24 | -28 | -29 |
الحد الأدنى من الحمل الزائد | ديسيبل | -3 | -7 | -8 |
يتم تقسيم الألياف المفردة التي تبدأ من OLT من خلال مقسمات بصرية سلبية لخدمة 64 ONT من فرضية العميل. تحمل الألياف نفسها كلاً من التدفق السفلي (OLT نحو ONT) وتدفقات بت المنبع (ONT نحو OLT) بمعنى ، 2.488 ميغابت في الثانية / 1490 نانومتر (1480 - 1500 نانومتر نافذة) و 1.244 ميغابت في الثانية / 1310 نانومتر (نافذة 1260-1360 نانومتر) من خلال WDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي) للعملية المزدوجة (ثنائية الاتجاه).
يتم بث نفس الإرسال الفردي من الألياف الضوئية من OLT إلى ONTs مع قبول ONT فقط لحركة المرور الموجهة إليه. الإرسال الأولي هو الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) مع إرسال كل ONT بدوره.
يتم بث الإشارات التلفزيونية (المشتقة من طرف رأس القمر الصناعي) اختياريًا على طول موجي بصري ثالث يبلغ 1550 نانومتر على الألياف نفسها (أو الإضافية) التي يتم إدخالها في نظام FTTx من خلال نظام فرعي RF Overlay. يمكن إقران إشارة CATV بإشارة GPON بعد التضخيم بواسطة EDFA.
تم تعديل إشارات RF CATV على طول موجة 1550 نانومتر. يتم استخراجه من خلال وظيفة Demux المدمجة داخل ONT وتوجيهها إلى اتصال خدمة المستوى الخلفي لجهاز STB / TV.
الحد الأقصى المسموح به لتوهين القدرة الضوئية بين منفذ OLT البصري لإدخال ONT هو 28 ديسيبل باستخدام عناصر الشبكة الضوئية من الفئة ب. يتم تمييز ODN Class A و B و C بشكل أساسي على "خرج قدرة المرسل البصري" و "حساسية المستقبل البصري بمعدل البت". تعطي الفئة A الميزانية الأقل بصرية بينما تعطي الفئة C الأعلى ، بينما من حيث التكلفة كلاهما بنفس الترتيب. بالنسبة لنسبة الانقسام القصوى 1:64 ، يتم نشر بصريات الفئة ب بشكل شائع على أساس تجاري.
توضح النقاط التالية NGPON1 -
- تم إصدار معيار G.987 / G.988 XGPON في عام 2011.
- قامت بتوحيد XGPON بسرعة 2.5 جيجابت في الثانية / 10 جيجابت في الثانية للتنزيل.
- تستخدم كل من GPON و XGPON أطوال موجية مختلفة للتعايش في شبكة واحدة.
توضح النقاط التالية NGPON2 -
لا يعتبر متوافقًا مع شبكة ODN الحالية ، وهو معيار أكثر انفتاحًا لتقنية PON.
يركز على WDM PON و 40G PON.
التسميات: FTTH الألياف البصرية الضوئية إلى المنازل