GPON texnologiyası

GPON texnologiyası nədir?

GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) — yüksək sürətə malik passiv optik şəbəkə texnologiyasıdır. “Passiv” sözü o deməkdir ki, provayderdən abunəçiyə qədər olan şəbəkə xəttində enerji ilə işləyən aktiv avadanlıq yoxdur: marşrutlaşdırıcılar, gücləndiricilər və s. istifadə olunmur. Bütün siqnal ötürülməsi optik kabel və passiv splitterlər vasitəsilə həyata keçirilir.

GPON şəbəkəsi xüsusi optik cihazlar əsasında qurulur. Bu cihazların əsas funksiyası optik liflə ötürülən siqnalı bir neçə istiqamətə bölmək və istifadəçiyə çatdırmaqdır. Nəticədə, şəbəkə böyük mənzil kompleksləri, fərdi evlər və hətta xüsusi obyektlər üçün yüksək performanslı internet təmin edə bilir.

GPON müasir dünyada ən sürətli və etibarlı internet texnologiyalarından biri hesab olunur, çünki:

• məlumat ötürmə sürəti çox yüksəkdir,
• siqnal keyfiyyəti məsafədən az asılıdır,
• elektromaqnit maneələrə qarşı dayanıqlıdır,
• xətlərdə siqnal itkisinin səviyyəsi minimumdur.

Bu səbəbdən provayderlər köhnə mis kabel infrastrukturunu tərk edərək məhz GPON əsaslı şəbəkələrə keçir.

GPON necə meydana gəldi və hansı texnologiyaları əvəz etdi?

Optik lifli rabitə texnologiyası XX əsrin sonunda aktiv şəkildə inkişaf etməyə başladı. İlk mərhələdə genişmiqyaslı tətbiq imkanları məhdud idi, çünki optik avadanlıq çox bahalı idi və kütləvi istifadəyə uyğun deyildi. Buna görə də sərfəli şəbəkələrin qurulması üçün yeni yanaşma tələb olunurdu.

Bu istiqamətdə ilk addım telekommunikasiya operatorları tərəfindən atıldı. Onlar aşağı qiymətə çox sayda abunəçiyə xidmət göstərməyə imkan verən passiv şəbəkə elementləri — splitterlərdən istifadə etməyi təklif etdilər. Beləliklə, passiv optik şəbəkə (PON) ideyası yarandı.

İlk kommersiya PON standartı APON (ATM-PON) adlanırdı. Bu texnologiya optik şəbəkənin idarə olunmasında bir sıra məhdudiyyətlərə malik idi, buna görə təkmilləşdirilmiş versiya — BPON (Broadband-PON) yaradıldı. BPON əvvəllərə nisbətən daha yüksək sürət və imkanlar təmin etdi.

Bunun ardınca GPON standartı ortaya çıxdı. BPON ilə müqayisədə GPON daha çevik və daha məhsuldar idi:

• daha yüksək məlumat ötürmə sürəti,
• daha böyük bant genişliyi,
• müxtəlif xidmətlərin (internet, IPTV, telefon rabitəsi) eyni anda ötürülməsi,
• şəbəkənin miqyaslana bilməsi.

GPON standartı telekommunikasiya sənayesində geniş şəkildə qəbul edildi və hazırda həm iri operatorlar, həm də kiçik provayderlər tərəfindən istifadə olunur. Ənənəvi ADSL, LAN və mis kabel əsaslı texnologiyalara nisbətən daha üstün olduğu üçün bir çox ölkələrdə köhnə şəbəkələrin tamamilə GPON-a keçidi davam edir.

GPON şəbəkəsinin strukturu və avadanlıqları

GPON şəbəkəsi bir neçə əsas elementdən ibarətdir və hamısı birlikdə məlumatın provayderdən abunəçiyə qədər fasiləsiz çatdırılmasını təmin edir. Şəbəkənin işləmə prinsipi “ağacvari” (tree) topologiyaya əsaslanır: yəni əsas xəttdən siqnal bölünərək çoxsaylı istifadəçilərə paylanır.

1. OLT — Optical Line Terminal

OLT provayderin tərəfində yerləşən əsas optik cihazdır. Onun funksiyaları:

• optik siqnalın formalaşdırılması və ötürülməsi,
• şəbəkəyə qoşulan bütün abunəçilərin idarə olunması,
• məlumat axınlarının paylanması və prioritetləşdirilməsi,
• təhlükəsizlik və şifrələmə mexanizmlərinin təmin edilməsi.

OLT adətən provayderin data mərkəzində və ya magistral rabitə qovşağında quraşdırılır.

2. Optik Splitter (Passiv Bölücü)

Bu element siqnalı fiziki olaraq bir neçə istiqamətə bölür. Məsələn, bir optik lifdən gələn siqnal splitter vasitəsilə 8, 16, 32 və ya daha çox abunəçiyə paylana bilər.

Splitterin əsas xüsusiyyəti:

• elektrik enerjisi tələb etmir,
• texniki xidmət ehtiyacı minimumdur,
• resurs sərfiyyatını azaldaraq provayder üçün infrastrukturu ucuzlaşdırır.

3. ONT / ONU — Optical Network Terminal

ONT (və ya ONU) abunəçi tərəfində quraşdırılan optik cihazdır. Bu cihaz:

• optik siqnalı elektrik siqnalına çevirir,
• istifadəçinin komputer, router və digər avadanlıqlarını şəbəkəyə qoşur,
• bəzi modellərdə Wi-Fi, IPTV, telefon portları olur.

ONT modem görünüşlü kiçik qutu şəklində olur və mənzil, ofis və fərdi evlərdə istifadə olunur.

4. Optik Kabel

GPON şəbəkəsinin bütün hissəsi optik lif üzərində qurulur. Optik kabel:

• elektromaqnit maneələrdən təsirlənmir,
• mis kabellə müqayisədə daha az siqnal itkisi yaradır,
• uzun məsafədə belə stabil bağlantı təmin edir.

Kabellər aşağıdakı hissələr üzrə çəkilə bilər:

• magistral (şəhər və ya rayon üzrə),
• binaya qədər (riser və ya giriş kabeli),
• mənzilə qədər (drop-cable).

5. Avadanlıq yerləşdirmə prinsipi

Adətən provayder belə sxem qurur:

OLT → magistral optik kabel → splitter → binaya/kvartala giriş → mənzilə optik kabel → ONT

Bütün şəbəkə elementləri sinxron işlədiyi üçün istifadəçi eyni anda internet, IP-telefon və IPTV xidmətlərindən fasiləsiz yararlana bilir.

GPON-a qoşulma prosesi və nələr tələb olunur

GPON şəbəkəsinə qoşulmaq üçün müəyyən texniki şərtlər və avadanlıqlar tələb olunur. Bu proses əsasən provayder tərəfindən həyata keçirilir, lakin abunəçinin də nəzərə almalı olduğu məqamlar vardır.

1. Texniki imkanın yoxlanılması

İlk növbədə abunəçinin ünvanında GPON infrastrukturunun mövcud olub-olmaması müəyyən edilir.
Bu, aşağıdakı yolla aydınlaşdırılır:

• provayderin xidməti əhatə xəritəsi,
• binada və ya kvartalda optik kabelin olub-olmaması,
• lift şaxtası və ya kabel xətləri üçün uyğun kanalın olub-olmaması.

Əgər texniki imkan mövcuddursa, növbəti mərhələyə keçilir.

2. Optik kabelin çəkilməsi

Provayder binanın girişindən mənzilə və ya ofisə qədər optik kabel çəkir.
Bu zaman nəzərə alınan vacib məqamlar:

• kabel zədələnməməli, əyilmə radiusu tələblərə uyğun olmalıdır,
• kəskin bükülmə, basılma və dartılma optik lifin zədələnməsinə səbəb ola bilər,
• kabel tez alışmayan materialla örtülə bilər (yanğın təhlükəsizliyi üçün).

Bu kabel birbaşa ONT cihazına qoşulur və burada siqnal elektrik formasına çevrilir.

3. ONT cihazının seçilməsi və quraşdırılması

ONT provayder tərəfindən verilir və ya istifadəçi ayrıca model seçə bilər.
ONT seçimində aşağıdakı xüsusiyyətlər nəzərə alınır:

• Wi-Fi dəstəyi və siqnal gücü,
• LAN portlarının sayı,
• IPTV və IP-telefon funksiyası,
• məlumat ötürmə sürəti (100 Mbit/s, 1 Gbit/s və s.).

Quraşdırma zamanı provayder mütəxəssisi:

• cihazı optik kolla bağlayır,
• lazer siqnalını tənzimləyir,
• şəbəkə parametrlərini aktivləşdirir,
• xidməti test edir.

4. Aktivasiya və xidmətin yoxlanması

Qoşulma başa çatdıqdan sonra:

• internet sürəti ölçülür,
• IPTV və telefon (əgər tələb olunursa) sınaqdan keçirilir,
• istifadəçiyə Wi-Fi və digər parametrlər barədə məlumat verilir.

Əgər bütün testlər müvəffəqiyyətlidirsə, abunəçi şəbəkədən tam istifadə edə bilər.

5. Quraşdırma xərcləri

ONT cihazı bəzən abunəçiyə:

• aylıq ödəniş formasında,
• birdəfəlik satışla,
• və ya depozitlə verilə bilər.

Optik kabelin çəkilməsi bəzi provayderlərdə pulsuz, bəzilərində isə ödənişlidir — bu operatorun tarif siyasətindən asılıdır.

GPON-un sürəti və texniki imkanları

GPON texnologiyası yüksək sürətli məlumat ötürülməsi üçün yaradılmışdır. Bu standartın əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, həm endirmə (download), həm də yükləmə (upload) sürəti mis kabel texnologiyaları ilə müqayisədə dəfələrlə yüksəkdir.

GPON standartı aşağıdakı maksimal sürətləri nəzərdə tutur:

Endirmə: təxminən 2.488 Gbit/s
Yükləmə: təxminən 1.244 Gbit/s

Bu rəqəmlər bütün şəbəkə seqmenti üzrə ümumi bant genişliyini göstərir və müxtəlif abunəçilər arasında bölünə bilər.

Real şəbəkələrdə istifadəçiyə təklif edilən sürətlər operatorun təqdim etdiyi tarifdən asılıdır:

• tipik ev paketləri: 50, 100, 200, 300 Mbit/s,
• premium paketlər: 500 Mbit/s – 1 Gbit/s,
• bəzi ölkələrdə 2.5 Gbit/s və daha yüksək sürətlər də mümkündür.
• Sürətin düşməməsi üçün şəbəkə düzgün layihələndirilməli və istifadəçi sayının çox yüklənməsi nəzərə alınmalıdır.

Dayanıqlıq və siqnal keyfiyyəti

Optik lif aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:

• elektromaqnit maneələrdən təsirlənmir,
• uzun məsafədə siqnal itkisi minimaldır,
• hava şəraiti və elektrik kabellərinin yaxınlığı performansa təsir etmir.

Buna görə GPON şəbəkəsi həm şəhərdə, həm də kənd ərazilərində etibarlı şəkildə işləyə bilir.

Qoşulan istifadəçilərin sayı

• Bir optik lif eyni vaxtda 64 və ya 128 abunəçiyə qədər bölünə bilər.
• Bu, passiv bölücülərin nisbətindən (1:8, 1:16, 1:32, 1:64 və s.) asılıdır.

Provayder nə qədər balanslı bölmə tətbiq edərsə:

• sürət daha sabit qalır,
• gecikmələr azalır,
• hər bir abunəçinin xidmət keyfiyyəti yüksəlir.
• Xidmətlərin eyni anda ötürülməsi

GPON şəbəkəsi təkcə internet üçün deyil, eyni zamanda:

• IPTV,
• VoIP telefon rabitəsi,
• bulud xidmətləri,
• video müşahidə sistemləri

Yüksək bant genişliyi sayəsində bir evdə bir neçə cihaz eyni anda sərbəst işləyə bilər.

GPON-un üstünlükləri və çatışmazlıqları

GPON texnologiyası müasir telekommunikasiya bazarında ən perspektivli həllərdən biri hesab olunur. Bunun səbəbi geniş funksionallıq, yüksək sürət və etibarlı iş prinsipləridir. Lakin hər hansı digər sistem kimi, GPON-un da həm güclü tərəfləri, həm də müəyyən məhdudiyyətləri vardır.

Üstünlüklər

1. Yüksək məlumat ötürmə sürəti
Optik lif çox böyük bant genişliyi təmin edir, buna görə də internet, IPTV və telefon rabitəsi eyni anda problemsiz işləyir. Sürət mis kabellə müqayisədə dəfələrlə yüksəkdir və gələcək tələblərə uyğun artırıla bilər.

2. Siqnalın keyfiyyəti
Optik kabel elektromaqnit müdaxilələrdən təsirlənmir, buna görə yaxınlıqda elektrik kabelləri, sənaye avadanlıqları və ya güclü radiodalğalar olsa belə, bağlantı sabit qalır.

3. Uzun məsafəyə ötürmə
Mis kabellərdə məsafə artdıqca sürət və keyfiyyət kəskin azalır. Optik liflə bu problem demək olar ki, yoxdur — onlar kilometrlərlə məsafədə belə sabit işləyə bilər.

4. Təhlükəsizlik
Optik xətt üzərindən ötürülən məlumatların oğurlanması və ya dinlənməsi mis kabellə müqayisədə xeyli çətindir. Bu, GPON-u banklar, dövlət qurumları, biznes mərkəzləri və təhlükəsizlik tələb edən obyektlər üçün uyğun edir.

5. Enerji səmərəliliyi
Şəbəkənin böyük hissəsi passiv elementlərdən ibarətdir. Passiv splitterlər elektrik enerjisi tələb etmir, bu isə provayder üçün xərcləri azaldır, şəbəkəni daha etibarlı edir.

Çatışmazlıqlar

1. Optik kabelin fiziki həssaslığı
Optik lif mexaniki zədələrə qarşı çox həssasdır:

• kəskin bükülmə,
• əzilmə və dartılma,
• sıxışdırılma

kimi hallar lifin qırılmasına və xidmətin dayanmasına səbəb ola bilər. Bu səbəbdən montaj yüksək qaydalarla aparılmalıdır.

2. Quraşdırma və avadanlıq xərcləri
Fiber-optik xətlərin çəkilməsi və ONT avadanlıqları mis şəbəkə ilə müqayisədə daha bahalı ola bilər. Buna baxmayaraq, uzunmüddətli istifadədə xərclər kompensasiya olunur.

3. Bir xəttin çox istifadəçi arasında bölünməsi
Bütün abunəçilər eyni optik lifdən siqnal aldığı üçün:

• çox yüklənmə olduqda,
• provayder düzgün bölmə nisbəti seçmədikdə

sürət azala bilər. Buna görə peşəkar şəbəkə layihələndirilməsi vacibdir.