প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (PON): আর্কিটেকচার, স্প্লিট রেশিওস, এবং GPON-থেকে-XGS-PON আপগ্রেড পাথ

একটি প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (PON) একটি অপটিক্যাল লাইন টার্মিনাল (OLT) কে হেডএন্ডে কয়েক ডজন গ্রাহকের সাথে unpowered splitters এবং শেয়ার করা ফাইবারের মাধ্যমে সংযুক্ত করে। প্রতিটি প্রাঙ্গনে OLT এবং ONT এর মধ্যে কোনো ফিল্ড ইলেকট্রনিক্স বসে না - শুধু কাচ, সংযোগকারী, স্প্লাইস, এবং প্যাসিভ স্প্লিটার৷ এই একক ডিজাইনের সিদ্ধান্ত ট্রাক রোলগুলিকে কেটে দেয়, ক্যাবিনেট পাওয়ার ফিডগুলিকে সরিয়ে দেয় এবং অপারেটরদের এমন একটি প্ল্যান্ট দেয় যা একাধিক প্রজন্মের অ্যাক্সেস প্রযুক্তিকে ছাড়িয়ে যায়। GPON পরিচালনা করে 2.488 Gbps নিচে এবং 1.244 Gbps আপ; XGS-PON একই বাইরের প্ল্যান্টে সিমেট্রিক 9.953 Gbps পুশ করে যখন অপটিক্যাল বাজেট অনুমতি দেয়।

 

কেন PON ডিফল্ট FTTH আর্কিটেকচারে পরিণত হয়েছে

2000-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, বাড়িতে ফাইবার পরীক্ষা করা অপারেটররা---একটি সোজা সমস্যার সম্মুখীন হয়েছিল: প্রতিটি গ্রাহকের জন্য ডেডিকেটেড ফাইবার চালানো ব্যয়বহুল ছিল, এবং রাস্তার ক্যাবিনেটে সক্রিয় সুইচগুলি স্টাফ করা ব্যর্থতার পয়েন্ট এবং পাওয়ার বিল যোগ করেছে৷ PON একসাথে উভয় সমস্যা সমাধান. একটি ফিডার ফাইবার কেন্দ্রীয় কার্যালয় থেকে বেরিয়ে যায়, একটি বন্ধ বা পেডেস্টালের মধ্যে একটি প্যাসিভ স্প্লিটারে আঘাত করে এবং 32 বা 64 ড্রপ পর্যন্ত ফ্যানগুলি বের হয় - কোনও ব্যাটারি নেই, কোনও ফ্যান নেই, ফিল্ড ইলেকট্রনিক্সের কোনও দূরবর্তী ব্যবস্থাপনা নেই।

যে মডেল টেকসই প্রমাণিত. ফাইবার ব্রডব্যান্ড অ্যাসোসিয়েশনের স্থাপনার তথ্য অনুসারে উত্তর আমেরিকায় কয়েক মিলিয়ন FTTH গ্রাহক এখন PON-এর কিছু রূপের পিছনে বসে আছে। অ্যাপার্টমেন্ট MDU রাইজার, বিজনেস পার্ক, হসপিটালিটি প্রপার্টি, ইউনিভার্সিটি ক্যাম্পাস, এবং স্মার্ট-বিল্ডিং প্রোজেক্টগুলি একই প্যাসিভ-বিভক্ত আর্কিটেকচারের বৈচিত্র্য চালায়। বেশিরভাগ নেটওয়ার্ক পরিকল্পনাকারীরা আজ যে প্রশ্নটি করে তা হল PON কাজ করে কি না - এটি হল কোন PON জেনারেশন ট্রাফিক মিক্সের সাথে ফিট করে এবং বিদ্যমান অপটিক্যাল ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক (ODN) কতদূর প্রসারিত করতে পারে।

 

 

ডাউনস্ট্রিম এবং আপস্ট্রিম ট্র্যাফিক কীভাবে ভাগ করা ফাইবারে চলে

ডাউনস্ট্রিম, শাখার প্রতিটি ONT এর দিকে OLT সম্প্রচার করে। প্রতিটি ONT GEM পোর্ট বা XGEM শিরোনামগুলি পড়ে, তার নিজস্ব ফ্রেমগুলি গ্রহণ করে এবং বাকিগুলি বাতিল করে৷ AES-128 এনক্রিপশন গ্রাহকদের ট্র্যাফিককে ব্যক্তিগত রাখে যদিও অপটিক্যাল সিগন্যাল গাছের প্রতিটি ডিভাইসে শারীরিকভাবে পৌঁছায়।

আপস্ট্রিম আরও জটিল। একাধিক ONTs একটি ফাইবার পথ OLT-এ ফিরে আসে, তাই তারা সবগুলি একবারে প্রেরণ করতে পারে না। OLT একটি ডাইনামিক ব্যান্ডউইথ অ্যালোকেশন (DBA) ইঞ্জিন চালায় যা টাইম স্লট - বরাদ্দ করে মূলত প্রতিটি ONT কে বলে যে কখন তার লেজার ফায়ার করতে হবে এবং কতক্ষণের জন্য। রেঞ্জিং দূরত্বের পার্থক্যের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয় তাই ওভারল্যাপ ছাড়াই বিস্ফোরণ আসে। সেই শিডিউলিং ডিসিপ্লিনই শেয়ার্ড আপস্ট্রিম ফাইবারকে সংঘর্ষে পরিণত হওয়ার পরিবর্তে স্কেলে কাজ করে।

মিশ্র ব্যবহার করা ভবনগুলির জন্য PON শাখা চালু করার অভিজ্ঞতায়, আপস্ট্রিম সময়সূচী হল যেখানে সমস্যাগুলি প্রথম দেখা যায়৷ হালকা আবাসিক ব্রাউজিং বহনকারী একটি শাখা ক্লাউড ব্যাকআপ বিস্ফোরণ, আইপি নজরদারি ক্যামেরা এবং একজন সহকর্মী ভাড়াটে একই সাথে ভিডিও কল পরিচালনা করার মতো কিছুই আচরণ করে না। ডিবিএ প্যারামিটার এবং ট্র্যাফিক চুক্তি সঠিকভাবে পাওয়া বেশিরভাগ স্পেক শীটগুলির চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

 

 

এক নজরে মূল PON উপাদান

প্রতিটি PON স্থাপনা চারটি বিল্ডিং ব্লকের উপর নির্ভর করে। OLT হেডএন্ডে বসে - এটি ONTs প্রমাণীকরণ করে, ব্যান্ডউইথ অনুদান পরিচালনা করে, QoS নীতি প্রয়োগ করে এবং মূলের দিকে ট্রাফিককে একত্রিত করে। ODN হল প্যাসিভ প্ল্যান্ট নিজেই: OLT থেকে ফিডার ফাইবার, স্প্লিটারের পরে ডিস্ট্রিবিউশন ফাইবার, এবং প্রতিটি প্রাঙ্গনে তারগুলি ফেলে। স্প্লিটারগুলি অপটিক্যাল পাওয়ারকে বিভক্ত করে - একটি 1:32 স্প্লিটার প্রায় 17 ডিবি ক্ষতির পরিচয় দেয়, যখন একটি 1:64 স্প্লিটার প্রায় 20 ডিবি যোগ করে। ONT (বা MDU পরিস্থিতিতে ONU) অপটিক্যাল পথ বন্ধ করে দেয় এবং গ্রাহকের কাছে ইথারনেট, POTS বা RF ভিডিও তুলে দেয়। প্রতিটি উপাদান দীর্ঘমেয়াদী খরচ-আকৃতি করে, কিন্তু ODN প্রাধান্য পায় কারণ সমাহিত বা এরিয়াল ফাইবার প্রতিস্থাপন একটি লাইন কার্ড অদলবদল করার চেয়ে অনেক বেশি বিঘ্নজনক।

পাঠকরা বিভিন্ন ফাইবার টপোলজির ভিতরে ODN কোথায় ফিট করে তার একটি বিস্তৃত চিত্র তৈরি করছেনFTTx স্থাপনার মডেলএবং PON-নির্দিষ্ট নকশা স্তরের জন্য এখানে ফিরে যান৷

 

GPON বনাম XGS-PON: সঠিক প্রজন্ম নির্বাচন করা

GPON এবং XGS{{0}PON বিভিন্ন ট্রাফিক বাস্তবতাকে লক্ষ্য করে। নীচের সারণীটি নির্বাচনের সিদ্ধান্তগুলিকে চালিত করে এমন মূল পার্থক্যগুলি ক্যাপচার করে৷

	GPON (G.984.x)	XGS-PON (G.9807.1)
ডাউনস্ট্রিম / আপস্ট্রিম	2.488 Gbps / 1.244 Gbps	9.953 Gbps / 9.953 Gbps (প্রতিসম)
নিম্নধারার তরঙ্গদৈর্ঘ্য	1490 এনএম	1577 এনএম
আপস্ট্রিম তরঙ্গদৈর্ঘ্য	1310 এনএম	1270 এনএম
সাধারণ অপটিক্স ক্লাস	ক্লাস B+ (28 ডিবি বাজেট)	N1/N2 (29–31 dB বাজেট)
সেরা ফিট	আবাসিক ব্রডব্যান্ড, মাঝারি আপলোড চাহিদা সহ স্ট্রিমিং-ভারী গ্রাহক বেস	সিমেট্রিক গিগাবিট স্তর, ব্যবসার SLA, মোবাইল ব্যাকহল, আপলোড-ভারী মিশ্র ব্যবহার
বিক্রেতা ইকোসিস্টেম	খুব পরিপক্ক; OLT এবং ONT বিক্রেতা জুড়ে বিস্তৃত ইন্টারপ	দ্রুত পরিপক্ক হওয়া; উচ্চ উৎপাদন ভলিউম এবং একাধিক ONU চিপসেট প্রদানকারী বাজারে প্রবেশ করার কারণে 2022 সাল থেকে ONT খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কমে গেছে (ডেল'ওরো গ্রুপ / ফায়ারস নেটওয়ার্ক, অক্টোবর 2022; Zhone/Fiber Connect 2023)
সহাবস্থান	ওয়েভলেংথ মাল্টিপ্লেক্সারের মাধ্যমে XGS-PON এর সাথে ODN শেয়ার করতে পারে	ওয়েভলেংথ মাল্টিপ্লেক্সারের মাধ্যমে GPON এর সাথে ODN শেয়ার করতে পারে

EPON কোথায় ফিট করে? EPON (IEEE 802.3ah) বাজারে ইতিমধ্যেই ইথারনেটের মানসম্মত-নেটিভ ফ্রেমিং - বিশেষ করে পূর্ব এশিয়ায় এবং IEEE স্ট্যান্ডার্ডের সাথে সংযুক্ত কেবল অপারেটর পরিবেশে শক্তিশালী থাকে৷ XG-PON (G.987.x) 9.953 Gbps কমে কিন্তু মাত্র 2.488 Gbps উপরে, এবং নতুন স্থাপনায় XGS-PON দ্বারা বহুলাংশে স্থানান্তরিত হচ্ছে।

ব্যবহারিক টেকঅ্যাওয়ে: যদি আপনার সাবস্ক্রাইবার বেস এখনও পরিমিত আপলোডের সাথে স্ট্রিমিং খরচের দিকে ঝুঁকে থাকে, তাহলে GPON বছরের পর বছর ধরে ভাল পরিবেশন করতে পারে। আপনি যদি ব্যবসায়িক ভাড়াটেদের অনবোর্ডিং করেন, সিমেট্রিক গিগাবিট টিয়ার বিক্রি করেন, বা একই ODN-এ মোবাইল ব্যাকহলের পরিকল্পনা করেন, তাহলে XGS-PON হল লক্ষ্য৷

 

তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহাবস্থান: বাস্তব আপগ্রেড লিভার

যেটা PON মাইগ্রেশনকে অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর করে তোলে তা হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিকল্পনা। GPON 1490 nm এ ডাউনস্ট্রীম প্রেরণ করে এবং 1310 nm এ আপস্ট্রিম গ্রহণ করে। XGS-PON 1577 nm ডাউনস্ট্রিম এবং 1270 nm আপস্ট্রিম ব্যবহার করে। এই ব্যান্ডগুলি ওভারল্যাপ করে না, যার মানে একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা ODN একই সাথে GPON এবং XGS-PON ট্রাফিক উভয়ই বহন করতে পারে OLT পাশে একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য মাল্টিপ্লেক্সার (WM) ব্যবহার করে।

যে সহাবস্থান মডেল বাস্তব অর্থ মূল্য. প্যাসিভ প্ল্যান্ট - ফিডার রুট, স্প্লাইস এনক্লোজার, স্প্লিটার এবং ড্রপ ক্যাবল - সাধারণত মোট FTTH নির্মাণ খরচের সবচেয়ে বড় অংশের প্রতিনিধিত্ব করে, প্রায়শই FTTH কাউন্সিল ইউরোপের মতো সংস্থাগুলির শিল্প অনুমান অনুসারে প্রায় অর্ধেকেরও বেশি। প্রতি-সাবস্ক্রাইবার সময়সূচীতে OLT ব্লেড এবং ONT অদলবদল করার সময় সেই প্ল্যান্টটি পুনরায় ব্যবহার করা একটি ফর্কলিফ্ট আপগ্রেডকে পর্যায়ক্রমে স্থানান্তরে পরিণত করে৷

আমরা মিডওয়েস্টে অপারেটরদের মিশ্রিত GPON/XGS-PON শাখাগুলিকে 18+ মাসের জন্য ট্রানজিশন পিরিয়ডের জন্য চালাতে দেখেছি, প্রথমে ব্যবসায়িক গ্রাহকদের আপগ্রেড করা এবং ONT খরচ কমে যাওয়ায় আবাসিক ব্যবহারকারীদের স্থানান্তর করা হয়েছে৷ পদ্ধতিটি কাজ করে - কিন্তু শুধুমাত্র যখন মূল ODN পরিষ্কার সংযোগকারী, নথিভুক্ত স্প্লিটার অবস্থান এবং অতিরিক্ত WM সন্নিবেশ ক্ষতি (সাধারণত 0.5–1.0 dB) শোষণ করার জন্য যথেষ্ট অপটিক্যাল মার্জিন দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল।

একক-মোড ফাইবারে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উইন্ডোগুলি কীভাবে আচরণ করে তা গভীরভাবে দেখার জন্য,850 এনএম, 1310 এনএম এবং 1550 এনএম ট্রান্সমিশনের এই তুলনাসহাবস্থান পরিকল্পনার পিছনে অপটিক্যাল পদার্থবিদ্যা পূরণ করে।

 

স্প্লিট রেশিও, অপটিক্যাল বাজেট এবং যেখানে ডিজাইন ভেঙ্গে যায়

বিভক্ত অনুপাত যেখানে অ্যাক্সেস অর্থনীতি এবং অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং সংঘর্ষ হয়। উচ্চতর বিভাজন প্রতি-সাবস্ক্রাইবার অবকাঠামোর খরচ কমায় - কিন্তু তারা আরও অপটিক্যাল বাজেট খরচ করে এবং শেয়ার করা-ক্ষমতা চাপ বাড়ায়। সঠিক অনুপাত দূরত্ব, সংযোগকারী গণনা এবং ট্রাফিক প্রোফাইলের উপর নির্ভর করে।

 

বিভক্ত অনুপাত নির্বাচন গাইড

1:16 - কম ঘনত্ব বা উচ্চ-মার্জিন পরিবেশ।স্প্লিটার লসের প্রায় 14 ডিবি উপস্থাপন করে। গ্রামীণ লং-রিচ ডিপ্লোয়মেন্ট যেখানে ফিডারের দূরত্ব অপটিক্যাল বাজেটের বেশির ভাগই খায়, অথবা ব্যবসায়-ফোকাসড PON শাখা যেখানে ভবিষ্যত পরিষেবা আপগ্রেডের জন্য সর্বাধিক হেডরুম প্রয়োজন।

1:32 - মূলধারার ডিফল্ট।স্প্লিটার লসের প্রায় 17 ডিবি। বেশিরভাগ শহরতলির এবং শহুরে FTTH বিল্ডের জন্য অপটিক্যাল বাজেটের বিপরীতে গ্রাহক ঘনত্বের ভারসাম্য বজায় রাখে। সাধারণ মেট্রো দূরত্বে (মোট 15 কিলোমিটার পথের নিচে) GPON ক্লাস B+ অপটিক্সের সাথে আরামদায়কভাবে কাজ করে এবং XGS-PON সহাবস্থানের জন্য জায়গা ছেড়ে দেয়।

1:64 - খরচ-অপ্টিমাইজ করা উচ্চ ঘনত্ব।স্প্লিটার ক্ষতির প্রায় 20 ডিবি। প্রতি-সাবস্ক্রাইবার অবকাঠামোর খরচ 1:32-এর তুলনায় প্রায় অর্ধেক, কিন্তু কড়া সংযোগকারী শৃঙ্খলা, স্বল্প দূরত্ব, এবং সাবধানে ক্ষতি-বাজেট বৈধতা দাবি করে৷ MDU রাইজার, ক্যাম্পাস নেটওয়ার্ক বা ঘন শহুরে বিল্ডের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত যেখানে ফাইবার রান কম এবং সংযোগকারীর সংখ্যা কম।

 

GPON ক্লাস B+ অপটিক্স একটি 28 dB ক্ষতির বাজেট সমর্থন করে। সাধারণত ফাইবার অ্যাটেন্যুয়েশন (0.35 dB/km 1310 nm ওভারে, বলুন, 15 কিমি ফিডার এবং ডিস্ট্রিবিউশন), সংযোগকারীর ক্ষতি (সম্ভবত 4-6 সংযোগ জুড়ে 0.3-0.5 dB প্রতি মিলিত জোড়া), স্প্লাইস লস, এবং স্প্লিটার সন্নিবেশ হ্রাস করার পরে, অবশিষ্ট মার্জিন দ্রুত হ্রাস পেতে পারে। আমরা সাধারণত পরিষেবা কলগুলিকে ট্রিগার না করেই বাফার বার্ধক্য, নোংরা সংযোগকারী এবং ভবিষ্যতের প্যাসিভ সংযোজনগুলিকে শোষণ করে সমস্ত ক্ষতির পরিমাপ করার পরে কমপক্ষে 3 ডিবি অপারেটিং মার্জিন রাখার পরামর্শ দিই৷

 

ক্ষেত্রটিতে আমরা যে সাধারণ ডিজাইনের ব্যর্থতার সম্মুখীন হই সেগুলি কয়েকটি পুনরাবৃত্ত প্যাটার্নের মধ্যে পড়ে: বিভক্ত অনুপাত 1:64-এ ঠেলে দেওয়া হয় যেখানে সংযোগকারীর গুণমান এবং স্প্লাইস গণনা বাজেটকে সমর্থন করতে পারে না; স্প্লিটারগুলি এমন জায়গায় স্থাপন করা হয় যা দোষ বিচ্ছিন্ন করা প্রায় অসম্ভব করে তোলে; প্ল্যান আপগ্রেড করুন যা "XGS-PON পরে" উল্লেখ করে কেউ যাচাই না করে যে বিদ্যমান ক্ষতির বাজেট উচ্চতর-গতির অপটিক্স এবং সহাবস্থান হার্ডওয়্যার পরিচালনা করতে পারে; এবং আবাসিক স্ট্রিমিং এর জন্য শাখা ডিজাইন যা পরে ব্যবসায়িক SLA এবং আপস্ট্রিম-ভারী IoT ট্র্যাফিকের সাথে লোড হয়। এর প্রত্যেকটি পরিকল্পনা শর্টকাট হিসাবে শুরু হয় এবং একটি অপারেশনাল মাথাব্যথা হিসাবে শেষ হয়।

 

 

PON বনাম অ্যাক্টিভ ইথারনেট: যখন প্রতিটি সেন্স করে

সক্রিয় ইথারনেট (AE) প্রতিটি গ্রাহককে একটি সুইচ করা অবকাঠামোতে একটি ডেডিকেটেড ফাইবার বা একটি ডেডিকেটেড তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেয়। এই মডেলটি কঠোর ট্রাফিক বিচ্ছিন্নতা, নির্ধারক ব্যান্ডউইথ, বা নিয়ন্ত্রক পৃথকীকরণের দাবি করা পরিবেশের সাথে খাপ খায় - মনে করে মাল্টি-ভাড়াদার ডেটা সেন্টার, আর্থিক ক্যাম্পাস, বা কঠোর সম্মতির সীমানা সহ হাসপাতালের নেটওয়ার্ক৷

PON মাঠের সরলতায় জয়লাভ করে। কোন মিডস্প্যান পাওয়ার নেই, হেডএন্ড এবং প্রাঙ্গনের মধ্যে কম ব্যর্থতা পয়েন্ট এবং ঘনত্ব প্লেতে গ্রাহক প্রতি কম খরচ। আসল সিদ্ধান্তটি সাধারণত তিনটি অপারেশনাল প্রশ্নে নেমে আসে: বুদ্ধিমত্তা কোথায় বসতে হবে? কোথায় শক্তি প্রয়োজন হবে? কোথায় রক্ষণাবেক্ষণ ঝুঁকি গ্রহণযোগ্য? একবার আপনি সেগুলির উত্তর দিলে, আর্কিটেকচার বেশিরভাগই নিজেই বেছে নেয়।

 

 

কেন XGS-PON চাহিদা ত্বরান্বিত হচ্ছে

একাধিক বাজার শক্তি রোডম্যাপ স্লাইড থেকে ক্রয় অর্ডারে XGS-PON-কে চাপ দিচ্ছে৷ আবাসিক আপলোড ট্র্যাফিক গত দুই বছরে উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়েছে - ভিডিও কনফারেন্সিং, ক্লাউড গেমিং আপলোড, এবং হোম সিকিউরিটি স্ট্রীম - দ্বারা চালিত হয়েছে বেশ কয়েকটি টিয়ার-১ অপারেটর রিপোর্টিং বছরের-ওভার{10}}বছরের আপস্ট্রিম বৃদ্ধির পরিসরে 25-35%। ছোট এবং মাঝারি আকারের ব্যবসাগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে একটি বেসলাইন হিসাবে সিমেট্রিক গিগাবিট পরিষেবা আশা করে৷ মিউনিসিপ্যালিটি এবং গ্রামীণ বৈদ্যুতিক সংস্থাগুলি-বিল্ডিং গ্রীনফিল্ড FTTH প্রথম দিন থেকে XGS-পিওএন নির্দিষ্ট করছে মধ্য-জীবনের আপগ্রেড চক্র এড়াতে৷

10G PON এর পরে অ্যাক্সেস লেয়ারটি কোথায় যায় তা ট্র্যাক করার পরিকল্পনাকারীদের জন্য,এটি ভবিষ্যতের FTTx নেটওয়ার্কের দিকে নজর দেয়সরাসরি পণ্য ক্যাটালগে না গিয়ে 25G PON, 50G PON, এবং পয়েন্ট-মাল্টিপয়েন্ট সুসংগত অপটিক্সকে-কভার করে।

 

 

FAQ