اگر بطور ساده بخواهیم FTTH را توضیح دهیم نباید بگوییم اینترنت FTTH و بجای آن باید بپرسیم تکنولوژی FTTH چیست و چگونه کار می کند . ما در ادامه کامل این تکنولوژی و نحوه استفاده از آن را در ایران بیان می کنیم :

تکنولوژی FTTH چیست ؟

FTTH نوعی ارتباط زیر ساختی در شبکه و مخابرات می باشد که در فواصل طولانی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . به این صورت که فیبر از مرکز مخابراتی مستقیم به خانه مشتری کشیده می شود . اگر بخواهیم ساده تر بیان کنیم زیر ساخت مسی قدیمی بدلیل افت در طول مسیر چند کیلومتری تا محل مشتری احتیاج به دستگاه های تقویت کننده سیگنال در فواصل مشخص داشت و علاوه بر آن زمانی که این بستر برای ما در منزل ما آماده می شد بدلیل پهنای باند پایین، سرویس های مخابراتی کمی را می توانستیم روی آن بگیریم .

در عوض در تکنولوژی FTTH فیبر نوری بدلیل عدم وجود افت تا ۲۰ کیلومتر احتیاج به تقویت کننده ای ندارد و فیبر مستقیم تا محل مشتری کشیده می شود . در مخابرات ایران از فناوری GPON برای ارائه سرویس بر روی FTTH استفاده می شود که در آن ۲٫۵ گیگابیت پهنای باند برای دانلود و ۱٫۵ گیگا بیت پهنای باند برای آپلود وجود دارد به همین دلیل مشتری می تواند سرویس های زیادی را بر روی بستر FTTH از مخابرات و با سرویس دهنده مورد نظر بگیرد .

تکنولوژی FTTH چیست ؟

انتقال اطلاعات در FTTH چگونه است ؟

در فناوری FTTH اطلاعات از مرکز توسط OLT (فرستنده نور ) ارسال می شود و در محل مشترک توسط ONT ( گیرنده نور ) پردازش و دریافت می گردد .سپس با توجه به سرویس های خریداری شده توسط مشترک از سرویس دهنده و یا مخابرات پس از تنظیمات ONT سرویس ها فعال می گردد .

انتقال اطلاعات در FTTH چگونه است ؟

اسپلیتر چیست ؟

همان طور که در بالا می توانید ببینید اسپلیتر دستگاهی است که در مسیر فیبر نوری قرار می گیرد و با استفاده از اسپلیتر های متوالی می توان فیبر های مورد نیاز و کابل کشی در شبکه را کاهش داد . اسپلیتر ها را در نزدیکی کاربران قرار می دهند .  زمانی از اسپلیتر های متوالی استفاده می شود که خانه های موجود در نزدیکی یک دیگر و یا در یک آپارتمان یا مجتمع قرار داشته باشند. . این اقدام می تواند افزایش بهروری شبکه را به خصوص در مناطق متراکم را به دنبال داشته باشد.

آیا در FTTH برق نیز منتقل می شود ؟

سرویس های تلفن و یا سرویس های قدیمی تلفن ها برق مورد نیاز خود را از دفتر مرکزی دریافت می کنند. برای مثال برق تلفن‌های POTS در دفتر مرکزی به وسیله ی باتری یا منابع قطع‌نشدنی دیگر تامین می شود. جالب است تا بدانید در صورت قعطی برق یکی از مشتریان، نیز می توانستند تا از آن استفاده کنند تا قعطی برق گزارش داده شود.

عملکرد اف تی تی اچ به این شکل نمی باشد، چرا که حمل جریان الکتریکی برای فیبر ها راحت نمی باشد. اگر چه که می توان از طریق راه های مختلفی سنسور های نور را در فیبر را فعال کرد اما این روش ها معمولا گران قیمت می باشند و صرفه اقتصادی به دنبال ندارد.بنابراین برق در سیستم FTTH توسط فیبر منتقل نمی شود و در ابتدا و انتهای مسیر OLT و ONT از سیستم برق شهری استفاده می کنند و بهتر است برای پایداری سرویس ها از UPS یا سیستم برق پشتیبان استقاده گردد .

در شبکه های فیبر نوری در کنار زیر ساخت و پسیو ۲ دستگاه اساسی و اصلی وجود دارد . در تمامی سیستم های فیبر نوری یک فرستنده نور و یک گیرنده نور وجود دارد . فرستنده نور OLT و گیرنده نور ONU نام دارد . ONT یکی از انواع ONU می باشد که بعنوان گیرنده نور در بستر مخابراتی بعنوان مودم اینترنت فیبر نوری استفاده می شود .دستگاه ONT یا مودم ONT مانند یک مودم است که علاوه بر تعدادی پورت RJ45 و پورت FXS، همچنین یک پورت پان PON دارد که به شبکه ی توزیع نوری (ODN) وصل می شود.

مودم های فیبر نوری که اکثرا در ایران استفاده می باشد برند هواوی می باشد این مودم ها پورت های مخلتلفی دارند و اکثرا تعداد و خروجی تلفن آنها با هم متفاوت است . مثلا مودم ONT HUAWEI مدل ۸۲۴۵H دارای ۴ پورت شبکه گیگابیتی و ۲ پورت تلفن و آنتن وای فای با پهنای باند ۵۰ مگ می باشد .

زمانی که شما درخواست اینترنت بر بستر فیبر نوری (اینترنت تانوما FTTH) می دهید بعد از بررسی کارشناسان ما کابل کشی فیبر و بستر سازی انجام می شود و بعد از آماده سازی سرویس شما از سمت مخابرات ، شما باید یه مودم فیبر نوری ONT تهیه کنید و شما میتوانید بهترین مکان را برای ONT با توجه به ویژگی های زیر انتخاب کنید :

  • مودم فیبر نوری شما باید در جایی نصب گردد که پریز برق در کنار آن وجود داشته باشد .
  • مکانی را برای ONT انتخاب کنید که بهترین آنتن دهی وای فای را برای شما داشته باشد .
  • بهتر است ONT نزدیک دستگاه هایی مثل تلوزیون و گیرنده دیجیتال و دستگاه هایی که به اینترنت بیشتری احتیاج دارند قرار گیرد .

چه نوع ONT خریداری کنم ؟

  • برای انتخاب ONT مناسب ابتدا باید از کارشناس مربوطه بپرسیم که مودم فیبر نوری که باید بخریم از چه برندی باشد . مثلا در مرکز مخابراتی که OLT ها از برند هواوی باشد ما نمی توانیم ONT از برند زایکسل بخریم .
  • با توجه به نیاز ما به وای فای با آنتن دهی قوی تر با ضعیف تر می توانیم مودم با آنتن داخلی یا خارجی انتخاب نماییم .
  • با توجه به نوع راه اندازی سرویس تلفن و تعداد خصوط تلفن می توانیم مودم را تک پورت ، ۲ پورت و یا ۴ پورت انتخاب کنیم . قیمت مودم های فیبر نوری با توجه به تعداد خروجی تلفن بسیار متفاوت می باشد .

در نهایت در بستر مخابرات ایران بیشتر از ONT با برند هواوی استفاده می شود . در زیر تصاویر چند ONT پرکاربرد را برای شما قرار می دهیم :

مودم فیبرنوری HUAWEI 8245H

مودم فیبرنوری HUAWEI 8546M

مودم فیبرنوری HUAWEI 8346M

ما در ایران از ۳ بستر اصلی برای اتصال به اینترنت استفاده میکنیم که بعضی از آنها دارای سرعت بیشتر و بعضی از آنها دارای قیمت ارزان تر نسبت به باقی موارد می باشند . سه بستر اینترنت در ایران به ترتیب شامل موارد زیر می باشند :

بستر اینترنت موبایل و تلفن همراه :

این بستر بیشترین کاربر را در میان سرویس دهنده های اینترنت دارد و سه سرویس دهنده همراه اول ، ایرانسل و رایتل به کاربران سرویس می دهند . سرعت این نوع اینترنت با توجه به نوع موبایل کار و پوشش شبکه‌های تلفن همراه آن شهر و منطقه میتواند در حالت خوب ۳g که یک کانکشن از این نوع می‌تواند سرعتی بین ۴۰۰ کیلوبایت بر ثانیه تا ده برابر بیشتر از آن را برایتان فراهم کند. حداکثر سرعت در ۳G به ۴۲ Mbps می‌رسد ولی در ایران اپراتور با سرعت خیلب کمتری این نوع از اینترنت را ارائه می‌دهند. در بهتربن حالت نیز ۴g و lte که یک کانکشن از نوع شبکه های نسل چهارم می باشد می توانند سرعتی بالغ بر ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه را ارائه دهند ولی در ایران اصولا در موبایل ها در بهترین حالت اینترنتی با سرعت بیت ۴۰ تا ۷۰ مگابیت بر ثانیه ارائه می شود .

بستر اینترنت بر روی سیم مسی ADSL-VDSL :

شرکت های سرویس دهنده خدمات اینترنت بر بستر کابل مسی زیاد می باشند و معروفترین این شرکت ها شاتل ،پارس آنلاین ، های وب ، آسیاتک ، فناوا و مخابرات می باشند عملکرد اینترنت VDSL ، در اغلب موارد مشابه ADSL است . علیرغم شباهت های موجود در این زمینه اختلافات متعددی نیز وجود دارد. VDSL قادر به ارائه سرعت ۵۲ مگابیت در ثانیه برای ارسال اطلاعات از اینترنت به کاربر (Downstream) و ۱۶ مگابیت در ثانیه برای ارسال اطلاعات کاربر بر روی اینترنت (Upstream) است.
سرعت های فوق بمراتب بیشتر از ADSL است . در ADSL حداکثر سرعت ارسال اطلاعات از اینترنت به کاربر ، ۱۲ مگابیت در ثانیه و سرعت ارسال اطلاعات از کاربر به اینترنت ۳ مگابیت در ثانیه است .

VDSL سرعت بالای خود را مدیون محدودتر شدن فاصله بین مشترکین و مرکز ارائه دهنده سرویس فوق است . حداکثر مسافت موجود ۱ کیلومتر است.

بستر اینترنت بر روی فیبر نوری -FTTH:

بستر اینترنت بر روی فیبر نوری به این صورت می باشد که فیبر موجود از مرکز مخابراتی تا نزدیک منزل آماده است و در باکس های مخابراتی در خیابان به نام اف ای تی FAT نصب شده است . زمانی که مشترک درخواست اینترنت فیبر نوری یا FTTH می دهد از fat کابل فیبر نوری مستقیم به منزل یا دفتر مشترک کشیده می شود و با نصب یک پریز فیبر نوری قابل استفاده می باشد . این نوع اینترنت تنها توسط مخابرات ارائه می گردد و حداقل سرعت آن ۲۰ مگابیت بر ثانیه و حداکثر سرعت آن در ایران تا ۱ گیگابیت بر ثانیه ارائه می گردد .

حال اقتصادی ترین و پرسرعت ترین بسته اینترنتی ایران کدام است ؟

با توجه به سرویس های مختلف پرسرعت ترین اینترنت قابل ارائه به مشترکین در کشور اینترنت بر بستر فیبر نوری مخابرات می باشد و شما می توانید با ثبت نام FTTH مخابرات از قیمت های مناسب این سرویس ها استفاده نمایید . مثلا شما میتوانید بسته اینترنت ۵۰ mb up to 300 mb را با حجم ۲۰۰۰ گیگ در ماه با هزینه ماهیانه۱۶۰،۰۰۰ تومان در یافت نمایید که واقعا نسبت به حجم ارائه شده و سرعت عالی اقتصادی و سریع می باشد .

فیبر نوری و پهنای باند آن

فیبر نوری یا Optical Fiber رشته بسیار باریکی از یک مادّه شفاف مثل شیشه است و نور وارد شده با یک شکست منطقی از یک سر وارد و ازسمت دیگر خارج می کند. فیبر نوری داری پهنای باند بالاتری از کابل‌های مسی دارد و با توجه به نوع آن ، مالتی مود و سینگل مود (تفاوت در طول موج ارسال نور) به راحتی با پهنای باند ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر مثلا تا ۱۰۰ گیگ بر ثانیه اطلاعات را منتقل میکند.

تاریخچه فیبر نوری

شاید اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباط نوری به وسیله الکساندر گراهام بل در سال ۱۸۸۰ صورت گرفت که درست ۴ سال پس از اختراع تلفن، اختراع تلفن نوری (فوتوفون) یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل می کرد، به ثبت رساند. تلفن نوری بر مبنای مدوله کردن نور خورشید بازتابیده با به ارتعاش در آوردن آینه ای کار می کرد. گیرنده یک فتوسل بود. در این روش نور در هوا منتشر می شد و بنابراین امکان انتقال اطلاعات تا بیش از ۲۰۰ متر میسر نبود. به همین دلیل، اگرچه دستگاه بل ظاهراً کار می کرد اما از موفقیت تجاری برخوردار نبود.

اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گرد و خاک، دود، برف، باران، مه و… انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح گردید. نور در داخل این کانالها بوسیله آینه‌ها و عدسی‌ها هدایت می‌شد، اما از آنجا که تنظیم این آینه‌ها و عدسی‌ها کار بسیار مشکلی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.
ایده استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فیبرهای نوری امروزی است) برای اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط Daniel Colladon و Jacques Babinet در پاریس پیشنهاد شد. همچنین John Tyndall در سال ۱۸۷۰ در کتاب خود ویژگی بازتاب کلی را شرح داد: «وقتی نور از هوا وارد آب*می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می‌شود و وقتی از آب وارد هوا می شود از خط عمود دور می شود. اگر زاویه ی پرتو نور با خط عمود در تابش از داخل آب بزرگتر از ۴۸ درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی‌شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب منعکس می شود. زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحرانی می نامیم.
کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را بعنوان محیط انتشار مطرح ساختند. آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط‌های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی، کاهش انرژی را تا آنجا می‌پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکائی (کورنینگ گلس) به این هدف دست یافت. در اوایل سال ۱۹۶۰ میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فیبرنوری ممکن گردید. در سال ۱۹۶۶ میلادی، دانشمندان در این نظریه که نور در الیاف شیشه‌ای هدایت می‌شود پیشرفت کردند که حاصل آن از کابلهای معمولی بسیار سودمندتر بود. چرا که فیبرنوری بسیار سبکتر و ارزانتر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقالی تا چندین هزار برابر کابل مسی دارد.
توسعه فناوری فیبرنوری از سال ۱۹۸۰ میلادی به بعد باعث شد که همواره مخابرات نوری بعنوان یک انتخاب مناسب مطرح باشد. تا سال ۱۹۸۵ میلادی در دنیا نزدیک به ۲ میلیون کیلومتر کابل نوری نصب شده و مورد بهره برداری قرار گرفته ‌است.

ساختار کابل فیبر نوری

اگر فیبر نوری را برش عرضی بزنیم متوجه ساختار چند لایه آن می شویم. سه لایه اصلی به ترتیب از درون به بیرون برابرند با:

  • هسته
  • غلاف
  • روکش خارجی هسته و غلاف از ماده ای شفاف مانند شیشه و از جنس سیلیکون ساخته می شوند.هسته و غلاف خواص نوری متفاوتی دارند و از ضریب شکست های مختلفی بهره می گیرند.

کابل، محافظی برای فیبر نوری فراهم می کند تاحدی که برای محیطی که در آن نصب شده است مناسب باشد. کابل فیبر نوری اشاره به مونتاژ کامل فیبر ها و دیگر قسمت های داخلی مثل buffer tube، ripcords، stiffeners و اعضای مقاوم که همه در یک پوشش محافظ بیرونی به نام ژاکت شامل می شوند، دارد.

کابل های فیبر نوری بسته به تعداد فیبر ها و نحوه و جایی که در آن نصب خواهند شد در انواع مختلفی وجود دارند. مهم است که کابل را با دقت انتخاب کنیم، به این دلیل که این انتخاب چگونگی نصب، اتصال یا ترمینال آسان کابل و آنچه که در آن هزینه خواهد شد را تحت تاثیر قرار خواهد داد. کار کابل، محافظت فیبر ها از شرایط محیطی مختلف در هنگام نصب از قبیل مرطوب شدن، مقاومت بالا در برابر کشش برای نصب در داکت یا کشش های مداوم در نصب های هوایی، مقاوم در برابر شعله، انعطاف پذیری بالا، مواجهه با درجه دمایی بالا یا مواد شیمیایی می باشد.

در داخل ساختمان، مقاومت کابل ها برای محافظت فیبر ها خیلی زیاد نیست، اما بهتر است در برابر آتش مقاوم باشند. در خارج ساختمان بستگی به این دارد که کابل مستقیما در خاک دفن می شود یا در داکت قرار می گیرد یا به صورت هوایی ، تمام کابل ها از لایه های حفاظت برای فیبر ها تشکیل شده اند:
(کابل های tight buffer مثل انواع Zipcord، Distribution، Loose Tube، Breakout):

یک پوشش محافظ نرم می باشد که به طور مستقیم به فیبر پوشش شده ۲۵۰ میکرونی برای ارائه محافظت اضافی فیبر، اجازه مدیریت آسان تر، حتی ترمینال مستقیم بر روی فیبر اعمال می شود.

‎ (loose tube cables) Loose Tube:‏
تیوب های پلاستیکی باریک و کوچک، شامل ۱۲ فیبر ۲۵۰ میکرون بافر شده که برای محافظت فیبر ها در کابل ها برای استفاده در محیط های بیرونی استفاده شده اند می باشند. آنها به فیبر ها اجازه می دهند تا درمقابل کشش زیاد مقاوم باشند و می توانند با مواد مسدود کننده آب برای جلوگیری از ورود رطوبت پر شوند.

عناصر و اعضای مقاوم ساز کابل فیبر نوری:
معمولا نخ آرمید، همان ماده استفاده شده در جلیقه ضد گلوله، که با نام تجاری Kevlar توسط DuPont نامیده می شود، کشش مورد نیاز برای کشیدن کابل و فراهم کردن زیرساخت برای فیبر ها در کابل را تامین می کند. الیاف آرمید به تنهایی استفاده نمی شوند به دلیل اینکه آنها مقاوم هستند اما قابل کشش نیستند. حتی اگر سخت کشیده شوند، آنها کشیده نمی شوند اما در نهایت زمانی که بیش از حد توانشان کشیده می شوند می شکنند. این تضمین می کند که اعضای مقاوم کشیده نمی شوند و همچنین راحت به فیبر های موجود در کابل متصل نمی شوند. روش مناسب کشیدن کابل های فیبر نوری این است که همیشه طناب، نوار یا سیم کشش به اعضای مقاوم متصل شود.• برخی از فیبر ها شامل یک میله فایبر گلاس مرکزی استفاده شده برای قدرت اضافی و سفت شدن کابل برای جلوگیری از پیچ خوردگی و آسیب رسیدن به فیبر ها می باشند.

• ژاکت
خارجی ترین لایه ی حفاظت برای فیبر ها که جهت محافظت در برابر محیط زیست در کابل هایی که نصب شده اند انتخاب شده اند، می باشد. کابل های خارجی همگی پلی اتیلن مشکی (PE) می باشند که دربرابر رطوبت و در معرض نور خورشید مقاوم می باشند. کابل های indoor از ژاکت های مقاوم دربرابر شعله که می تواند برای شناسایی فیبر های درون کابل کد گذاری رنگی شود استفاده می کنند. برخی کابل های outdoor ممکن است دو ژاکت با یک زره فلزی بین آنها برای محافظت از جویدگی توسط جوندگان، یا kevlar جهت محافظت از کشیدگی توسط ژاکت ها داشته باشند. کابل های indoor و outdoor یک ژاکت PE خارجی دارند که می تواند برای آشکار سازی ژاکت داخلی بازدارنده شعله برای استفاده در ساختمان ها حذف شود.

• محافظت در برابر آب و رطوبت:
کابل های نصب شده در حالت outdoor نیاز به حفاظت فیبر ها از آب و رطوبت دارند که با یک ژل یا نوار جاذب یا پودر از ورود آب به کابل که موجب آسیب دیدن فیبر ها می شود جلوگیری می کند. به طور کلی، این اعمال می شود به کابل های loose tube یا ribbon cable ها، اما مسدود کنندگان آب خشک در تعدادی کابل های tight buffer به کار برده شده در اجراهای کوتاه outdoor استفاده می شوند، مثل اتصال ساختمان به ساختمان در دانشگاه یا آنتن های وایرلس خارجی یا دوربین های CCTV.