شبکه های غیرفعال و فعال (اکتیو و پسیو)

امروز ما به اطلاعات بیشتر از همیشه دسترسی داریم. ما در دنیای دیجیتال زندگی می کنیم و پهنای باند چیزی است که دنیای دیجیتال را به وجود می آورد. شبکه‌های مس قدیمی توسط مشتریان مسکونی و تجاری مشمول مالیات می‌شوند. با این حال، شبکه‌های نوری غیرفعال (PON)، مانند Fiber-to-the-home (FTTH)، به طور فزاینده‌ای برای رفع نیازهای پهنای باند فعلی و آینده که شبکه‌های مس قدیمی نمی‌توانند از آن پشتیبانی کنند، استفاده می‌شود. قبل از معرفی PON، باید در مورد مبانی شبکه های غیرفعال و فعال صحبت کنیم.

انواع مختلفی از شبکه ها وجود دارند که انواع مختلفی از اطلاعات را حمل می کنند. با این حال، همه این شبکه های فردی را می توان در یکی از دو دسته قرار داد: اکتیو شبکه و پسیو شبکه ، غیرفعال یا فعال. یک شبکه غیرفعال از تجهیزات یا اجزای برقی برای دریافت سیگنال از یک مکان به مکان دیگر استفاده نمی کند. یک شبکه فعال از تجهیزات یا اجزای نیرومند برای هدایت سیگنال از یک مکان به مکان دیگر استفاده می کند. با توجه به رسانه های انتقال مورد استفاده در شبکه ها، شبکه های مس غیرفعال، شبکه های مسی فعال، شبکه های نوری غیرفعال و شبکه های نوری فعال وجود دارند.

شبکه مس غیرفعال (شبکه پسیو)

انواع مختلفی از شبکه های مس غیرفعال وجود دارد. با این حال، چیزی که تقریباً همه در مورد آن می‌دانند، شبکه تلویزیون کابلی خانگی (CATV) آنها است. در یک شبکه CATV مسی، ارائه دهنده کابل سیگنال را از طریق یک کابل کواکسیال به خانه تحویل می دهد. در ابتدایی ترین شبکه، کابل وارد خانه می شود و به یک تلویزیون هدایت می شود. با این حال، بسیاری از خانه ها فقط یک تلویزیون ندارند. برای خانه هایی با چندین تلویزیون، سیگنال ارائه دهنده کابل باید به گونه ای تقسیم شود که هر تلویزیون سیگنال را دریافت کند. تقسیم معمولاً با دستگاهی کم هزینه که معمولاً اسپلیتر نامیده می شود انجام می شود. اسپلیتر نیازی به برق ندارد. معمولاً یک ورودی دارد و ممکن است دو، سه، چهار یا چند خروجی داشته باشد. یک کابل جداگانه از اسپلیتر به هر تلویزیون هدایت می شود.

یکی از مشکلات این نوع شبکه از دست دادن قدرت سیگنال است. همانطور که سیگنال ارائه دهنده کابل تقسیم می شود و به چندین تلویزیون ارسال می شود، قدرت سیگنال به هر تلویزیون کاهش می یابد. اضافه کردن تعداد زیادی تلویزیون می تواند قدرت سیگنال را تا حدی کاهش دهد که هیچ یک از تلویزیون ها قدرت سیگنال کافی برای عملکرد صحیح را دریافت نکنند. هنگامی که این اتفاق می افتد، زمان آن است که به نصب یک شبکه CATV فعال نگاه کنید.

شبکه مسی فعال (اکتیو شبکه)

همانطور که شبکه های مس غیر فعال انواع زیادی دارند، شبکه های مسی فعال نیز انواع زیادی دارند. بخش قبلی بر روی یک شبکه غیرفعال CATV خانگی تمرکز داشت و اشاره کرد که تنها تعداد محدودی تلویزیون می توانند به این نوع شبکه متصل شوند. داشتن قدرت سیگنال کافی برای چندین تلویزیون (مثلاً یکی در هر اتاق) به یک شبکه فعال نیاز دارد.

در مثالی از یک شبکه CATV خانگی فعال، یک کابل وارد خانه شده و به یک تقویت کننده توزیع هدایت می شود. تقویت کننده توزیع سیگنال ارائه دهنده کابل را تقویت یا تقویت و تقسیم می کند. هر خروجی تقویت کننده توزیع دارای قدرت سیگنال تقریبا برابر با قدرت سیگنال در کابل ورودی ارائه دهنده کابل است. یک کابل جداگانه از تقویت کننده توزیع به هر تلویزیون هدایت می شود.

این نوع شبکه فعال بر مشکل قدرت سیگنال مرتبط با شبکه غیرفعال غلبه می کند. با این حال، سطحی از پیچیدگی را اضافه می کند و به قدرت نیاز دارد. اگر تقویت کننده توزیع خراب شود، همه تلویزیون ها سیگنال های خود را از دست می دهند. اگر آمپلی فایر توزیع به طور تصادفی قطع شود، همین امر صادق است: تمام تلویزیون های خانه فاقد سیگنال هستند.

شبکه نوری غیرفعال - پسیو

انواع مختلفی از شبکه های نوری غیرفعال (PON) وجود دارد. یکی از رایج ترین انواع آن بسیار شبیه به شبکه CATV غیرفعال است که در بالا توضیح داده شد. اما به جای کابل کواکسیال از فیبر نوری استفاده می شود. بسیاری از دستگاه های غیرفعال مختلف برای پشتیبانی از انواع توپولوژی های فیزیکی شبکه وجود دارد. کوپلرهای نوری هسته هر PON هستند. یک کوپلر نوری می‌تواند دو یا چند سیگنال نوری را در یک خروجی ترکیب کند، یا کوپلر می‌تواند یک ورودی نوری را بگیرد و آن را به دو یا چند خروجی جداگانه توزیع کند. در اینجا یک مثال از یک کوپلر 1×6 آورده شده است.این کوپلر یک سیگنال ورودی را به شش خروجی تقسیم می کند.

شکاف نوری 1×6 PLC-2

بسیاری از کوپلرهای نوری برای عملکرد دو جهته (BiDi) طراحی شده اند که به همان کوپلر اجازه می دهد تا برای ترکیب سیگنال ها یا تقسیم سیگنال ها استفاده شود. بنابراین، در یک کوپلر BiDi، هر پورت می تواند یک ورودی یا یک خروجی باشد. با این حال، برای یک برنامه PON، یک کوپلر نوری که برای تقسیم یک سیگنال استفاده می شود، ممکن است یک تقسیم کننده نوری نامیده شود.

در یک PON، ورودی به کوپلر به طور مساوی بین شش خروجی تقسیم می شود. داده هایی که ورودی کوپلر به هر خروجی فرستاده می شود، درست همانطور که سیگنال ارائه دهنده CATV به هر تلویزیون در شبکه مسی غیرفعال ارسال می شود. اگرچه هر خروجی همان اطلاعات ورودی را خواهد داشت، قدرت سیگنال بسته به تعداد خروجی ها کاهش می یابد. محدودیت محدودی در تعداد خروجی ها برای برنامه PON وجود دارد. به طور معمول محدودیت 32 است. با این حال، برخی از برنامه ها ممکن است بیشتر پشتیبانی کنند (تا 64 در FOCC).

شبکه نوری فعال - اکتیو

یک شبکه نوری فعال بسیار شبیه به شبکه CATV خانگی فعال است که در بالا توضیح داده شد. یک فیبر نوری به جای تقویت کننده توزیع به یک سوئیچ متصل می شود. سوئیچ داده ها را به هر کاربر جداگانه ارسال می کند. یک کابل جداگانه از سوییچ به هر کاربر جداگانه هدایت می شود. این نوع شبکه فعال بر مشکل قدرت سیگنال مرتبط با شبکه غیرفعال غلبه می کند. خرید تجهیزات شبکه با این حال، سطحی از پیچیدگی را اضافه می کند و به قدرت نیاز دارد. اگر تغییر ناموفق بود، همه کاربران دسترسی به داده های دریافتی را از دست خواهند داد. اگر سوئیچ برق را از دست بدهد، همین امر صادق است: جریان داده متوقف می شود. نکته: همچنین تقویت کننده های نوری در شبکه های نوری فعال (DWDM، CATV، SDH و غیره) برای تقویت سیگنال های نوری استفاده می شوند.