تعد شبكات النفاذ الضوئي أو PON (Passive Optical Network) تكنولوجيا حديثة تستخدم في نقل البيانات عبر الألياف الضوئية. تصمم هذه الشبكات لتوفير اتصال سريع وموثوق للأفراد والشركات عبر شبكة واحدة تستخدم الفايبر البصري. تعتبر شبكات PON حلاً مثالياً لتلبية الاحتياجات المتزايدة للبيانات والإنترنت عالية السرعة.
المكونات الرئيسية لشبكات PON
تتكون شبكات PON من ثلاثة مكونات رئيسية هي OLT وONU وRN. تعتبر OLT (Optical Line Terminal) هي المحور الرئيسي لشبكات PON، حيث يتم توصيلها بالشبكة الرئيسية وتستخدم لإرسال الإشارات الضوئية إلى المحطات النهائية. كما أن OLT تعتبر المكون الأساسي في تحديد سرعة نقل البيانات وجودة الإشارة في شبكات PON.
أما ONU (Optical Network Unit) فهي المكون الذي يتم توصيله بالمحطات النهائية ويستخدم لتحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية والعكس، كما أن ONU تستخدم لتوزيع الخدمات الضوئية على المستخدمين النهائيين في هذه الشبكات.
أخيرًا، RN (Remote Node) هي المكون الذي يستخدم في شبكات PON المتقدمة والتي تغطي مساحات كبيرة، حيث يتم توزيع RN في المناطق البعيدة عن OLT وتستخدم لتوفير خدمات الإنترنت السريعة للمستخدمين النهائيين في تلك المناطق.
إن هذه المكونات الرئيسية لشبكات PON تعتبر حجر الأساس في توفير خدمات الإنترنت السريعة وجودة الإشارة العالية للمستخدمين، كما وتعتبر التقنية الأكثر تطورًا في عالم الاتصالات الضوئية.
أجيال وإصدارات PON وتطورها
شهدت شبكات PON تطورًا كبيرًا خلال السنوات القليلة الماضية، وذلك ما يعبر عنه إطلاق عدة أجيال وإصدارات من هذه الشبكات. بدأت بالشبكات الأولى التي أٌطلقت في أوائل القرن الحالي، والتي كانت تعمل بسرعة 155 ميجابت في الثانية. ومن ثم تم إطلاق الثانية التي كانت تعمل بسرعة 1 جيجابت في الثانية. وانتشرت بشكل كبير في أنحاء العالم.
وخلال السنوات الأخيرة، أٌطلقت أجيال جديدة منها مثل GPON وEPON وXG-PON وXGS-PON. وتعتبر GPON هي الأكثر انتشارًا في العالم.
إذ توفر سرعة تصل إلى 2.5 جيجابت في الثانية في كلا الاتجاهين. وتعتبر EPON هي الأكثر انتشارًا في آسيا، والتي تتمتع بسرعة تصل إلى 1 جيجابت في الثانية في كلا الاتجاهين.
ومن ثم، تم إطلاق شبكات XG-PON و XGS-PON التي توفر سرعات أعلى تصل إلى 10 جيجابت في الثانية في كلا الاتجاهين. وتعتبر هذه الشبكات هي الأحدث والأكثر تطورًا.
يتميز تطور هذه الشبكات بزيادة سرعة الانترنت وتحسين جودة الإشارة، مما يجعلها أحدث وأكثر تقنية في عالم الاتصالات الضوئية. ومن المتوقع أن يستمر هذا التطور في المستقبل، إذ يعمل الخبراء على تطوير تقنيات جديدة لتحسين جودة الإشارة وزيادة سرعة الانترنت.
أنواع شبكات PON حسب التقنيات المستخدمة في تشغيلها:
تعتمد أنواع شبكات PON على العديد من التقنيات المختلفة والتي تؤثر في كفاءة الشبكة وسرعة نقل البيانات. من بين أنواع الشبكات الشائعة:
تقنية TDM (Time Division Multiplexing)
تعتمد على تحديد فترات زمنية لكل مستخدم في الشبكة، وتوزيع الإشارات الضوئية بطريقة دورية بين هذه الفترات. وبذلك، يتم تحسين سرعة نقل البيانات وتخصيص الوقت لكل مستخدم، مما يسمح بزيادة عدد المستخدمين المتصلين بالشبكة.
تقنية WDM (Wavelength Division Multiplexing)
تعتمد على توزيع الإشارات الضوئية على أطوال موجية مختلفة. وبذلك يتم زيادة كمية البيانات التي يمكن نقلها في نفس الوقت. وتعتبر هذه التقنية مفيدة جدًا في الشبكات الضوئية إذ يمكن استخدامها لنقل الإشارات الضوئية على مسافات طويلة دون فقدان جودة الإشارة، ويمكنك قراءة المزيد حول الألياف الضوئية عبر المقال.
التقنيات الهجينة هي عبارة عن تقنيات تجمع بين تقنيات TDM و WDM، وتستخدم لتحسين سرعة نقل البيانات وجودة الإشارة. تقنية TDM/WDM الهجينة تستخدم لتحسين سرعة نقل البيانات وتخصيص الوقت لكل مستخدم. بينما تقنية TWDM الهجينة تستخدم لزيادة سعة نقل البيانات في هذه الشبكات. ويتم توزيع الإشارات الضوئية على أطوال موجية مختلفة وتخصيص الوقت لكل مستخدم. مما يسمح بزيادة سعة نقل البيانات وتحسين جودة الإشارة.
باختصار، شبكات PON هي تقنية حديثة في مجال الاتصالات الضوئية، تستخدم لتوفير خدمات الإنترنت والتلفزيون والهاتف بجودة عالية، وتعتبر بديلاً مثالياً للشبكات من نوع الكيبل والأسلاك النحاسية في المناطق التي يصعب فيها توفير هذه الشبكات التقليدية. وبفضل تقنيات TDM و WDM والتقنيات الهجينة المشتقة منهما. يمكن تحسين سرعة نقل البيانات وجودة الإشارة وزيادة كمية البيانات التي يمكن نقلها في نفس الوقت.