लेखक: हेमिंग
घर तक फाइबर (एफटीटीएच)एक प्रकार की एक्सेस तकनीक है जहां संचार सिग्नल फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से एक केंद्रीय बिंदु से सीधे ग्राहकों तक भेजे जाते हैं। कॉपर आधारित प्रौद्योगिकी पर आधारित पारंपरिक एक्सेस नेटवर्क की तुलना में, एफटीटीएच बहुत उच्च स्तर की बैंडविड्थ और डेटा गति के साथ-साथ बहुत लंबी दूरी पर डेटा संचारित करने की क्षमता प्रदान करता है।
इसके अलावा, क्लाउड कंप्यूटिंग, वीडियो स्ट्रीमिंग सेवाओं, ऑनलाइन गेमिंग और स्मार्ट घरेलू उपकरणों की वृद्धि के कारण, उच्च गति ब्रॉडबैंड एक्सेस की आवश्यकता काफी बढ़ रही है। इस प्रकार एफटीटीएच अगली पीढ़ी के ब्रॉडबैंड परिनियोजन के लिए दुनिया भर में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक बन गई है।
फाइबर टू द होम आर्किटेक्चर: पीओएन और एओएन
आज एफटीटीएच नेटवर्क में दो फाइबर ऑप्टिक्स आर्किटेक्चर का उपयोग किया जाता है:
निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (पीओएन)
सक्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (एओएन)
दोनों आर्किटेक्चर के बीच मुख्य अंतर यह है कि PON नेटवर्क निष्क्रिय ऑप्टिकल स्प्लिटर्स का उपयोग करके डेटा संचारित करते हैं, जबकि AON नेटवर्क डेटा सिग्नल को बढ़ाने और प्रबंधित करने के लिए सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे ईथरनेट स्विच और राउटर) का उपयोग करते हैं। ये दो प्रकार की वास्तुकला कई अलग-अलग विशेषताओं, शक्तियों, कमजोरियों और उपयोग के मामलों को प्रदर्शित करती है।
फाइबर ऑप्टिक्स प्रौद्योगिकी को समझना
एफटीटीएच नेटवर्क को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आपको सबसे पहले फाइबर ऑप्टिक्स तकनीक से परिचित होना चाहिए। फ़ाइबर ऑप्टिक तकनीक प्रकाश किरणों का उपयोग करती है जो डेटा परिवहन के लिए वाहक माध्यम के रूप में फ़ाइबर ऑप्टिक केबल के नीचे जाती हैं। ऑप्टिकल फाइबर का निर्माण ग्लास या प्लास्टिक से किया जा सकता है, यह बेहद कम क्षीणन प्रदान करता है और उच्च क्षमता वाली डेटा ट्रांसमिशन क्षमताएं प्रदान करता है - जिससे वे अधिकांश आधुनिक संचार नेटवर्क के लिए पसंदीदा माध्यम बन जाते हैं।
संचरण सिद्धांत:
ऑप्टिकल फाइबर का उपयोगपूर्ण आंतरिक प्रतिबिंबएक संचरण अवधारणा के रूप में। फाइबर कोर के माध्यम से प्रकाश का संचरण लगातार प्रकाश को एक सीमा से दूसरी सीमा तक प्रतिबिंबित करता है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि सिग्नल को न्यूनतम नुकसान के साथ लंबी दूरी तक प्रसारित किया जा सकता है।
फाइबर प्रकार:
सिंगल मोड फाइबर (एसएमएफ)- छोटा कोर व्यास (8-10 µm), एक प्रसार मोड में संचालित होता है। कम क्षीणन और लंबी दूरी की उच्च दूरी की बैंडविड्थ ट्रांसमिशन विशेषताएँ इस प्रकार के फाइबर को लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त बनाती हैं।
मल्टी-मोड फ़ाइबर (एमएमएफ)- बड़ा कोर व्यास (50 µm या 62.5 µm), मोडल फैलाव के कारण एकाधिक प्रसार मोड का समर्थन करता है। मल्टी-मोड फ़ाइबर का उपयोग आम तौर पर कम दूरी के अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
सिग्नल ट्रांसमिशन और रिसेप्शन:
ऑप्टिकल सिग्नल ऑप्टिकल ट्रांसमीटर (लेजर डायोड या प्रकाश उत्सर्जक डायोड) का उपयोग करके प्रसारित और प्राप्त किए जाते हैं जो विद्युत संकेतों को ऑप्टिकल सिग्नल में परिवर्तित करते हैं। प्राप्त अंत में, फोटोडिटेक्टरों का उपयोग करके ऑप्टिकल संकेतों को वापस विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है।
प्रमुख निष्पादन उपाय:
बैंडविड्थ- फाइबर द्वारा समर्थित अधिकतम डेटा दर
क्षीणन- डीबी/किमी में सिग्नल हानि
विलंब- सिग्नल के प्रेषक से रिसीवर तक पहुंचने का समय
निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (पीओएन)
पॉनएक हैबिंदु-से-बहुबिंदुनिष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर एक्सेस नेटवर्क जिसमें प्रदाता और अंतिम उपयोगकर्ताओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक सक्रिय उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है। एक मानक PON कॉन्फ़िगरेशन में,ओएलटी (ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल)केंद्रीय कार्यालय में स्थित है, और OLT मल्टीपल को ऑप्टिकल सिग्नल वितरित करता हैऑप्टिकल नेटवर्क इकाइयाँ (ओएनयू)याऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनल (ओएनटी)निष्क्रिय ऑप्टिकल स्प्लिटर्स के माध्यम से।
PON सिस्टम कैसे काम करता है:
PON सिस्टम का उपयोग करेंसमय-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (टीडीएमए):
डाउनस्ट्रीम:ओएलटी सभी ओएनयू पर प्रसारण करता है
अपस्ट्रीम:ओएनयू निर्धारित समय स्लॉट में संचारित होते हैं
यह आर्किटेक्चर कम से कम भौतिक पौधे के साथ फाइबर का इष्टतम उपयोग प्रदान करता है।
प्रमुख पीओएन मानक:
GPON (गीगाबिट-सक्षम निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क)– आईटीयू-टी द्वारा परिभाषित और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
डाउनस्ट्रीम दर: 2.5 जीबीपीएस, अपस्ट्रीम दर: 1.25 जीबीपीएस
GEM के साथ उत्कृष्ट एनकैप्सुलेशन दक्षता
ध्वनि, वीडियो और डेटा सेवाओं के लिए उन्नत QoS
अनुप्रयोग:बड़े आवासीय समुदाय, बहु-सेवा ब्रॉडबैंड एक्सेस नेटवर्क
ईपीओएन (ईथरनेट पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क)- IEEE द्वारा मानकीकृत, ईथरनेट-आधारित
सममित अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम: 1.0 जीबीपीएस (10जी-ईपीओएन वैकल्पिक)
सरल नेटवर्क प्रबंधन
मौजूदा ईथरनेट नेटवर्क के साथ संगत
अनुप्रयोग:शहरी और ग्रामीण ब्रॉडबैंड, लागत-संवेदनशील एफटीटीएच परिनियोजन
सक्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (एओएन)
एकएओनएक प्रदान करता हैबिंदु-से-बिंदुविशिष्ट बैंडविड्थ और लचीले सेवा नियंत्रण के साथ, समर्पित फाइबर के माध्यम से एक केंद्रीय स्विच/राउटर से प्रत्येक अंतिम उपयोगकर्ता तक फाइबर एक्सेस आर्किटेक्चर।
आम तौर पर इसमें ईथरनेट तकनीक शामिल होती है, जो मौजूदा LAN/WAN नेटवर्क में आसानी से एकीकृत हो जाती है
PON की आवश्यकता के बिना एक स्टैंडअलोन नेटवर्क के रूप में तैनात किया जा सकता है
फ़ाइबर प्वाइंट-से-प्वाइंट (पी2पी) कनेक्शन:
केंद्रीय कार्यालय फाइबर के माध्यम से सीधे ग्राहक परिसर से जुड़ता है
प्रत्येक ग्राहक के पास समर्पित फाइबर है, जो अद्वितीय बैंडविड्थ और लचीलापन प्रदान करता है
मौजूदा ईथरनेट इंफ्रास्ट्रक्चर (डीएसएल/एफटीटीएच) का उपयोग कर सकते हैं
साझा नेटवर्क को समाप्त करता है → उच्चतम बैंडविड्थ, अतिरेक और लचीलापन
फ़ाइबर हुक-पी2पी में अप:
फ्लैट पैच पैनल:दीवार के भीतर स्थापित, एकाधिक फाइबर कनेक्टर
कोण पैच पैनल:प्रवेश बिंदु पर स्थापित, लचीला स्थान
ब्राइट पैच पैनल:एकाधिक प्रकाश पथ, बहु-बिंदु पहुंच सक्षम बनाता है
विपरीत जुड़े हुए:एक सामान्य नेटवर्क तक पहुंच प्रदान करने वाले नेटवर्क या स्थानों के बीच अंतर्संबंध
प्रमुख विशेषताऐं:
10 जीबीपीएस तक समर्पित बैंडविड्थ
उन्नत क्यूओएस और यातायात प्रबंधन
मौजूदा ईथरनेट बुनियादी ढांचे के साथ आसान एकीकरण
सामान्य उपयोग:
एंटरप्राइज़ ब्रॉडबैंड एक्सेस
उच्च-प्रदर्शन सेवा अनुप्रयोग
WDM सक्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (WDM AON)
सारांश:एक फाइबर पर प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए एक समर्पित तरंग दैर्ध्य निर्दिष्ट करता है
प्रमुख विशेषताऐं:
अधिकतम बैंडविड्थ उपयोग
प्रति उपयोगकर्ता समर्पित बैंडविड्थ
अतिरिक्त रिपीटर्स के बिना लंबी दूरी तक ट्रांसमिशन
सामान्य उपयोग:
बड़े उद्यम
डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन
लंबी-दूरी की उच्च-क्षमता वाले एक्सेस नेटवर्क
ज़रूरी भाग:
ओएलटी:आमतौर पर ईथरनेट स्विच में एकीकृत किया जाता है
ओएनयू/ओएनटी:समर्पित फाइबर समाप्ति
स्विच/राउटर:सिग्नल अग्रेषण, प्रवर्धन, नेटवर्क प्रबंधन
लाभ:
प्रत्येक उपयोगकर्ता के लिए समर्पित बैंडविड्थ
लचीला नेटवर्क प्रबंधन और क्यूओएस नियंत्रण
लंबी दूरी तक ट्रांसमिशन का समर्थन करता है
सीमाएँ:
PON की तुलना में अधिक तैनाती लागत
बढ़ी हुई शक्ति और रखरखाव
सक्रिय डिवाइस विफलता के परिणामस्वरूप सेवा हानि हो सकती है
एओएन बनाम पीओएन तुलना
नेटवर्क आर्किटेक्चर:
PON: पैसिव स्प्लिटर्स के माध्यम से प्वाइंट-से-मल्टीप्वाइंट
एओएन: सक्रिय स्विचिंग के साथ बिंदु-से-बिंदु
बैंडविड्थ:
PON बैंडविड्थ साझा करता है
AON समर्पित बैंडविड्थ प्रदान करता है
विलंबता:
PON: कम, TDMA शेड्यूलिंग का उपयोग करते हुए
AON: स्थिर, जब तक कि कोई सक्रिय उपकरण विफल न हो जाए
ट्रांसमिशन दूरी:
पीओएन: ~20 किमी
एओएन: सक्रिय प्रवर्धन के माध्यम से बढ़ाया गया
लागत और रखरखाव:
पीओएन: कम पूंजीगत व्यय और ओपेक्स
एओएन: उच्च लागत, लेकिन बेहतर प्रदर्शन
एफटीटीएच नेटवर्क डिजाइन और तैनाती
नेटवर्क डिज़ाइन में शामिल हैं:
योजना और टोपोलॉजी चयन
उपकरण चयन और क्षमता योजना
परिनियोजन, स्थापना, और परीक्षण
टोपोलॉजी:सितारा, पेड़, अंगूठी - प्रत्येक की लागत और विश्वसनीयता के बीच संतुलन है
परीक्षण:दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक फाइबर के लिए ओटीडीआर परीक्षण किया गया
निष्कर्ष
एओएन:उच्च बैंडविड्थ, कम विलंबता और समर्पित सेवा वातावरण की आवश्यकता वाले उद्यमों के लिए सर्वोत्तम
पोन:लागत के प्रति संवेदनशील नेटवर्क और सरलीकृत संचालन की आवश्यकता वाले बड़े पैमाने पर आवासीय एफटीटीएच परिनियोजन के लिए सर्वोत्तम
अधिकांश शहरी एफटीटीएच तैनाती के लिए,पॉनसबसे किफायती और स्केलेबल समाधान है।एओनगारंटीकृत बैंडविड्थ और उन्नत सेवा नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए इसे प्राथमिकता दी जाती है।
