GPON یک تکنولوژی دسترسی بر پایه فیبر نوری است که اینترنت را با معماری Passive Optical Network به کاربر میرساند؛ یعنی در مسیر توزیع، به جای تجهیزات برقیِ میانی، از عناصر پسیو مثل اسپلیتر استفاده میشود. نتیجهاش یک شبکه سادهتر، کم دردسرتر و مناسب برای پروژههای شبکه FTTH است.
در این مقاله توضیح میدهیم GPON چیست و چگونه کار میکند، پسیو بودن در GPON دقیقاً یعنی چه، و برای راهاندازی آن چه تجهیزات GPON لازم دارید؛ از تجهیزات پسیو GPON مثل Splitter و کابل فیبر نوری گرفته تا تجهیزات اکتیو مثل OLT و ONU/ONT.
GPON چیست و چگونه کار میکند؟
اگر بخواهیم خیلی روشن بگوییم، GPON چیست؟ یک روش استاندارد برای رساندن سرویسهای اینترنت (و در صورت نیاز تلفن و تصویر) روی فیبر نوری است، به شکلی که یک لینک نوری از سمت مرکز شبکه بین چند مشترک به صورت اشتراکی تقسیم میشود. اسم کاملش هم GPON (Gigabit Passive Optical Network) است؛ یعنی شبکه نوری پسیو گیگابیتی.
مدل کاری GPON روی مفهوم Passive Optical Network سوار است:
- در مرکز شبکه، سیگنال نوری تولید و مدیریت میشود.
- در مسیر توزیع، سیگنال با تجهیزات پسیو شبکه مثل Splitter بین چند مسیر تقسیم میشود.
- در سمت مشترک، سیگنال نوری به سرویس قابل استفاده (مثل Ethernet / Wi-Fi) تبدیل میشود.
پس وقتی از تکنولوژی GPON حرف میزنیم، در واقع داریم درباره یک شبکه GPON صحبت میکنیم که کمترین وابستگی به تجهیزات برقی در مسیر توزیع را دارد و برای پروژههایی مثل شبکه FTTH خیلی محبوب است.
🔵 تفاوت GPON با شبکههای سنتی
تفاوت اصلی GPON با شبکههای سنتی این نیست که فقط سریعتر است؛ تفاوت در معماری است. در شبکههای سنتی (مثل توزیع مبتنی بر کابل مسی یا شبکههای اکتیو)، معمولاً در طول مسیر به تجهیزات فعال بیشتری نیاز دارید: سوئیچ، تقویتکننده، تغذیه برق، نگهداری بیشتر و نقطه خرابی بیشتر.
اما در GPON:
- بخش توزیع تا حد زیادی پسیو است (یعنی برق و تجهیز فعالِ وسط مسیر نداریم).
- با یک پورت مرکزی میشود چند کاربر را پوشش داد (به کمک اسپلیتر).
- توسعه شبکه (اضافه کردن مشترک) معمولاً با تغییرات سادهتر در لایه توزیع انجام میشود.
در نهایت فناوری GPON به جای اینکه وسط راه شبکه را با تجهیزات فعال شلوغ کند، مسیر را ساده نگه میدارد و مدیریت را به نقطه مرکزی و تجهیزات سمت کاربر منتقل میکند، همین منطق، دلیل اصلی کاربرد گستردهاش در پروژههای فیبر تا خانه است.
معماری و اجزای اصلی در شبکه GPON
وقتی درباره معماری GPON حرف میزنیم، منظورمان مسیر کلی انتقال سرویس از مرکز شبکه تا کاربر است؛ مسیری که ترکیبی از تجهیزات اکتیو (برای مدیریت و تبدیل سرویس) و تجهیزات پسیو (برای توزیع بدون برق) دارد. در یک نگاه ساده، جریان این طوری است:
OLT → فیبر (Feeder) → Splitter → فیبر (Distribution/Drop) → ONU/ONT
🔵 OLT چیست؟
OLT (Optical Line Terminal) قلب شبکه در سمت مرکز است. این دستگاه معمولاً در اتاق تجهیزات یا مرکز مخابراتی نصب میشود و چند کار مهم انجام میدهد:
- تولید و ارسال سیگنال نوری به سمت مشترکها
- مدیریت پهنایباند و تخصیص ظرفیت بین کاربران (چون شبکه اشتراکی است)
- احراز هویت و ثبت مشترکها و اعمال پروفایل سرویس
- تجمیع سرویسها و اتصال به شبکه بالا دستی (Core/Metro)
به زبان ساده: اگر GPON را یک سیستم توزیع سرویس بدانیم، دستگاه OLT مدیر و کنترلکننده آن است.
🔵 ONU و ONT چه تفاوتی دارند؟
این سؤال خیلی پرتکرار است چون در بازار گاهی به جای هم استفاده میشوند. اما تفاوت کاربردیشان این است:
1. ONU چیست؟
ONU (Optical Network Unit) تجهیز سمت کاربر یا نزدیک کاربر است که سیگنال نوری GPON را دریافت میکند و آن را به خروجیهای قابل استفاده تبدیل میکند (مثل Ethernet، تلفن، یا حتی Wi-Fi). ONU میتواند در ساختمان، کابینت یا نقاط توزیع نزدیک مشترک نصب شود (بسته به سناریو).
2. ONT چیست؟
ONT (Optical Network Terminal) معمولاً همان تجهیزی است که داخل خانه یا واحد مشترک قرار میگیرد (مودم / ترمینال فیبر). در پروژههای شبکه FTTH اغلب چیزی که کاربر میبیند و به آن وصل میشود ONT است.
اگر تجهیز یک ترمینال داخل واحد باشد بیشتر به آن ONT میگویند؛ اگر نقش تبدیل یا توزیع را نزدیک کاربر یا برای چند خروجی سناریوهای ساختمانی داشته باشد بیشتر با عنوان ONU دیده میشود. در هر دو حالت، آنها بخش اکتیو سمت مشترک در شبکه GPON هستند.
🔵 نقش اسپلیتر در GPON
اینجا همان جایی است که مفهوم تجهیزات پسیو GPON معنی پیدا میکند. Splitter یک قطعه کاملاً پسیو است که:
- یک ورودی نوری را به چند خروجی تقسیم میکند (مثل 1:8، 1:16، 1:32، 1:64)
- برق نمیخواهد، تنظیم نرمافزاری ندارد، و فقط تقسیم نور انجام میدهد
به خاطر همین اسپلیتر است که GPON میتواند با یک مسیر اصلی فیبر، چندین مشترک را پوشش دهد. البته این تقسیم، یک نکته مهم هم دارد: هرچه نسبت تقسیم بزرگتر باشد، توان نوری بین شاخهها پخشتر میشود و طراحی باید با دقت انجام شود (همان بحث بودجه نوری).
مزایا و معایب تکنولوژی GPON
| مورد | مزایا (چرا GPON انتخاب میشود؟) | معایب / چالشها |
| ساختار شبکه | معماری Passive Optical Network باعث میشود بخش توزیع «پسیو» باشد و در مسیر، تجهیزات برقیِ میانی کمتر شود؛ یعنی نقاط خرابی کمتر و نگهداری سادهتر | چون توزیع پسیو است، اگر طراحی از ابتدا درست نباشد (مثل نسبت Splitter یا مسیرها)، اصلاح بعدی میتواند سختتر و پرهزینهتر شود |
| هزینه توسعه | در پروژههای شبکه FTTH معمولاً با یک مسیر اصلی فیبر و اسپلیتر میشود چندین مشترک را پوشش داد؛ هزینه کابلکشی و توسعه بهصرفهتر میشود | اشتراکی بودن شبکه یعنی باید ظرفیت و تقسیم پهنایباند درست تنظیم شود تا در ساعات شلوغی افت کیفیت حس نشود |
| کیفیت سرویس | تکنولوژی GPON روی فیبر نوری است و نسبت به مسیرهای مسی، پایداری و ظرفیت بهتری میدهد؛ مخصوص سرویسهای امروزی (ویدئو، بازی، دورکاری) | کیفیت اجرا خیلی تعیینکننده است: کانکتور بد، فیوژن ضعیف، پچکورد نامناسب یا خمهای تند روی فیبر میتواند کل لینک را اذیت کند |
| مدیریت و کنترل | مدیریت متمرکز از سمت OLT، اعمال پروفایل سرویس و کنترل بهتر مشترکها را ممکن میکند؛ برای اپراتورها و سازمانها جذاب است | عیبیابی در شبکههای اشتراکی نیاز به ابزار و تجربه دارد؛ بدون OTDR/پاورمتر و مستندسازی، پیدا کردن مشکل زمانبر میشود |
| مقیاسپذیری | اضافه کردن مشترک جدید در بسیاری از سناریوها با توسعه در لایه توزیع انجام میشود و شبکه مقیاسپذیر میماند | محدودیتهای طراحی مثل بودجه نوری، فاصله، و نسبت Splitter سقف مشخصی دارند و باید از ابتدا رعایت شوند |
| آیندهپذیری | مسیر ارتقاء به نسلهای بالاتر PON هم وجود دارد و زیرساخت فیبر شما ارزشمند میماند | ممکن است بسته به برند و اکوسیستم تجهیزات GPON، موضوع سازگاری و هزینه ارتقاء در آینده مطرح شود |
تجهیزات مورد استفاده در شبکههای GPON
در شبکه GPON همهچیز روی دو ستون میچرخد:
1) مسیر نوریِ پسیو که فقط «نور را منتقل و تقسیم» میکند، 2) تجهیزات اکتیو که سرویس را مدیریت و تبدیل میکنند. همین ترکیب است که Passive Optical Network را میسازد.
📌 تجهیزات پسیو (Splitter، کابل فیبر نوری و …)
1️⃣ Splitter (اسپلیتر)
قطعهای کاملاً پسیو که یک فیبر ورودی را به چند خروجی تقسیم میکند (مثلاً 1:8 یا 1:16 یا 1:32). نقطه قوت GPON همینجاست: بدون برق، چند مشترک از یک مسیر تغذیه میشوند. نکته مهم این است که هرچه نسبت تقسیم بزرگتر شود، افت نوری هم بیشتر میشود و طراحی باید حسابشده باشد.
2️⃣ کابل فیبر نوری
مسیر اصلی انتقال در تکنولوژی فیبر نوری GPON است. کیفیت کابل و اجرای درست (خم نشدن، محافظت، مسیرگذاری استاندارد) مستقیم روی پایداری سرویس اثر میگذارد. معمولاً در شبکههای FTTH کابلها در بخشهای feeder، distribution و drop دیده میشوند.
3️⃣ ODF / پچپنل فیبر
همان مرکز نظم اتصالات فیبر داخل رک یا اتاق تجهیزات است. اگر ODF درست باشد، توسعه و عیبیابی شبکه سریعتر میشود؛ اگر نباشد، شبکه بعداً تبدیل به یک کلاف سردرگم میشود.
4️⃣ پچکورد و پیگتیل
پچکورد اتصال آماده و تمیز بین تجهیزات و پچپنل است. پیگتیل معمولاً برای فیوژن و ترمینیشن داخل ODF یا باکسها استفاده میشود. این دو تا اگر با کیفیت و استاندارد انتخاب نشوند، افت و قطعیهای عجیب تولید میکنند.
5️⃣ کانکتورها (مثل SC/APC و …)
در GPON معمولاً کانکتورهایی با برگشت نور کمتر (مثل APC) کاربرد بیشتری دارند. یک نکته ساده ولی حیاتی: کثیف بودن سر کانکتور از رایجترین علت افت و مشکل لینک است.
6️⃣ باکسهای توزیع و مفصلها (FAT/FTB/Closure)
برای انشعاب، حفاظت و مدیریت فیوژنها و خروجیها در مسیر استفاده میشوند. انتخاب درست باکس یعنی نگهداری راحتتر و عیبیابی سریعتر در آینده.
📌 تجهیزات اکتیو (OLT، ONU و ONT)
1️⃣ OLT (Optical Line Terminal)
مغز شبکه در سمت مرکز. OLT پهنایباند را بین مشترکها مدیریت میکند، سرویسها را تعریف میکند و کل شبکه را کنترل میکند. به زبان ساده: اگر مشکلی در سیاستها و مدیریت سرویس باشد، معمولاً باید سراغ OLT رفت.
2️⃣ ONT
تجهیز داخل خانه/واحد در شبکه FTTH که نور GPON را به اینترنت قابل استفاده تبدیل میکند (LAN/Wi-Fi/VoIP بسته به مدل). همان چیزی که کاربر به آن به چشم «مودم فیبر» نگاه میکند.
3️⃣ ONU
اگر بخواهیم دقیق جواب بدهیم ONU چیست.: دستگاهی شبیه ONT که سیگنال نوری را به خروجیهای کاربردی تبدیل میکند، اما بیشتر در سناریوهای ساختمانی یا نزدیک کاربر (مثلاً داخل ساختمان و کابینت) دیده میشود. در بازار گاهی ONU و ONT به جای هم هم گفته میشوند، ولی این تفاوت کاربردی کمک میکند دقیقتر انتخاب کنید.
کاربردهای شبکه GPON در دنیای امروز
شبکه GPON فقط برای اینترنت سریعتر نیست؛ بیشتر برای جاهایی جواب میدهد که میخواهید روی فیبر نوری یک شبکه تمیز، قابل توسعه و کمدردسر بسازید، هم برای کاربر خانگی، هم برای پروژههای بزرگتر.
1️⃣ استفاده در اینترنت خانگی (FTTH)
رایجترین کاربرد تکنولوژی GPON همینجاست: شبکه FTTH (فیبر تا خانه). اپراتور یا مجری پروژه، سرویس را از سمت OLT میفرستد، در مسیر با اسپلیتر بین واحدها تقسیم میکند و در نهایت با ONT داخل خانه به اینترنت قابل استفاده تبدیل میشود. نتیجه معمولاً این است:
- کیفیت و پایداری بهتر نسبت به مسیرهای قدیمی
- ظرفیت مناسب برای استریم، بازی آنلاین و مصرف همزمان چند کاربر
- دردسر کمتر در مسیر توزیع چون ساختار Passive Optical Network پسیو است
2️⃣ کاربرد در سازمانها و دیتاسنترها
در سازمانها، مجتمعهای اداری، کارخانهها، هتلها و حتی بعضی سناریوهای دیتاسنتری، GPON زمانی جذاب میشود که:
- بخواهید یک مرکز مدیریت (OLT) داشته باشید و چندین نقطه، طبقه و ساختمان را پوشش دهید
- توسعه شبکه سریع و کمهزینه باشد (اضافه کردن کاربر، اتاق یا واحد)
- توزیع سرویس با تجهیزات پسیو انجام شود تا تعداد نقاط نیازمند برق و نگهداری کم شود
در این مدل، انتخاب درست تجهیزات GPON و مخصوصاً طراحی مسیر فیبر و اسپلیترها تعیین میکند شبکه چقدر نرم و بیدردسر کار کند.
تفاوت GPON با سایر تکنولوژیهای PON
وقتی میگوییم PON، داریم درباره یک خانواده از فناوریها صحبت میکنیم که روی فیبر نوری و مدل Passive Optical Network کار میکنند؛ یعنی مسیر توزیع تا حد ممکن پسیو میماند و سیگنال با اسپلیتر بین کاربران تقسیم میشود. تفاوتها بیشتر از جنس نسل تکنولوژی، ظرفیت، هزینه اکتیوها و آیندهپذیری است. برای همین، بهتر است GPON را کنار گزینههای رایج دیگر ببینیم تا مشخص شود چه زمانی GPON کافی است و چه زمانی باید سراغ نسلهای 10G یا بالاتر رفت.
⛔️ اعداد زیر نمونههای رایج استاندارد هستند؛ در عمل سرعت تجربهشده و ظرفیت هر کاربر به نسبت Splitter، بودجه نوری، کیفیت اجرا و تنظیمات OLT/ONT/ONU وابسته است.
مقایسه GPON با سایر تکنولوژیهای PON
| تکنولوژی | سرعت اسمی | مناسب برای | نکته مهم در انتخاب |
| EPON (1G-EPON) | حدود 1.25Gb/s (نرخ خط) | پروژههای اترنتمحور، سناریوهای خاص | اگر شبکه شما کاملاً Ethernet است، EPON از نظر ذهنی/ساختاری طبیعیتر جلوه میکند. |
| GPON (Gigabit Passive Optical Network) | حدود 2.5Gb/s دانلود و 1.25Gb/s آپلود | شبکه FTTH، مجتمعهای بزرگ، ISPها | در بازار FTTH معمولاً رایجتر و کمریسکتر است و اکوسیستم تجهیزات GPON گستردهتر است. |
| XG-PON (XG-PON1) | حدود 10Gb/s دانلود و 2.5Gb/s آپلود | FTTH پرمصرف، جایی که دانلود خیلی بالا مهم است | ارتقای طبیعی از GPON برای افزایش ظرفیت بدون تغییر زیرساخت فیبر. |
| XGS-PON | حدود 10Gb/s دانلود و 10Gb/s آپلود | سازمانها، سناریوهای آپلودمحور، کاربریهای آیندهدار | وقتی آپلود هم به اندازه دانلود مهم است (کلاد، دورکاری سنگین، تولید محتوا)، جذابتر میشود. |
| 10G-EPON | 10/10 یا 10/1 (بسته به پیادهسازی) | اپراتورها/شبکههایی که از EPON میخواهند به 10G برسند | مسیر ارتقای منطقی برای کسانی که اکوسیستمشان EPON است. |
| NG-PON2 | چند طولموج 10G، مجموعاً تا حدود 40G (سناریومحور) | پروژههای خاص با ظرفیت خیلی بالا و انعطاف زیاد | پیچیدهتر و گرانتر است؛ برای همه پروژهها ضروری نیست. |
- اگر هدف شما اینترنت خانگی و پروژههای شبکه FTTH است، تکنولوژی GPON معمولاً بهترین نقطه تعادلِ هزینه، پایداری و دسترسی تجهیزات را میدهد.
- اگر میخواهید شبکه را برای چند سال آینده پرظرفیتتر کنید یا کاربران پرمصرف دارید، ارتقا به XG-PON یا XGS-PON منطقیتر میشود.
- اگر از ابتدا در اکوسیستم EPON هستید، مسیر ارتقا معمولاً به سمت 10G-EPON میرود.
آینده تکنولوژی GPON و توسعه شبکههای نوری
مسیر آیندهی تکنولوژی GPON خیلی ساده است: زیرساخت فیبر نوری و مدل Passive Optical Network میماند، اما ظرفیت شبکه با ارتقای نسلهای PON بالاتر میرود. یعنی قرار نیست هر بار از صفر کابلکشی کنید؛ معمولاً با ارتقای OLT و ONU/ONT، شبکه نفسِ تازه میگیرد.
ارتقاء به XG-PON و NG-PON2
- XG-PON پلهی بعدیِ طبیعیِ GPON است؛ وقتی GPON برای تعداد کاربر زیاد یا مصرف سنگین کم میآورد، با ارتقا به XG-PON ظرفیت چند برابر میشود (مثلاً حدود 10G در دانلود).
- NG-PON2 قدم بعدی برای سناریوهای خیلی پرظرفیت و حرفهایتر است؛ چند طولموج و چند کانال میدهد تا شبکه انعطاف و ظرفیت بالاتری داشته باشد (مثلاً مجموعاً تا حدود چند ده گیگ).
به زبان ساده: GPON پایهی گستردهی FTTH میماند، اما آیندهی شبکههای دسترسی روی فیبر به سمت 10G و بالاتر میرود؛ جایی که هم دانلود بالا مهم است و هم آپلود.
🎯 جمعبندی
اگر بخواهیم کل بحث را یک جا جمع کنیم، GPON یک راهکار استاندارد برای رساندن سرویس روی فیبر نوری است که با منطق Passive Optical Network کار میکند؛ یعنی در مسیر توزیع، به جای تجهیزات برقیِ متعدد، بیشتر به تجهیزات پسیو مثل اسپلیتر تکیه میشود. همین باعث میشود شبکه GPON برای سناریوهایی مثل شبکه FTTH، مجتمعهای پرتعداد و حتی برخی پروژههای سازمانی، هم از نظر پایداری و هم از نظر توسعهپذیری گزینهی جذابی باشد.
در این مقاله دیدیم GPON چیست و چطور کار میکند، معماری GPON چگونه بین مرکز و کاربر تقسیم میشود، OLT چیست و نقش OLT (Optical Line Terminal) در مدیریت سرویسها چیست، و ONU چیست. و ONT چطور سیگنال نوری را به خروجی قابل استفاده تبدیل میکنند. همچنین تجهیزات را به دو بخش اصلی شناختیم: تجهیزات GPON در بخش اکتیو (OLT، ONU/ONT) و تجهیزات پسیو GPON در مسیر (Splitter، کابل و اتصالات). در نهایت هم مقایسه کردیم که این فناوری GPON نسبت به سایر گزینههای PON کجا میایستد و چرا زیرساخت فیبر، مسیر ارتقا به نسلهای بعدی مثل XG-PON یا حتی NG-PON2 را هم هموار میکند.
سوالات متداول
GPON (Gigabit Passive Optical Network) یک تکنولوژی GPON روی فیبر نوری و مدل Passive Optical Network است برای ساخت شبکه GPON؛ بیشتر در شبکه FTTH و مجتمعها برای اینترنت پایدار و پرسرعت.
- OLT چیست؟ OLT (Optical Line Terminal) دستگاه مرکزی مدیریت و ارسال سرویسهاست.
- ONU چیست. ONU سیگنال نوری را سمت مشترک به خروجی قابل استفاده تبدیل میکند.
- ONT معمولاً همان ترمینال داخل خانه/واحد در FTTH است.
مسیر توزیع پسیو است و تجهیزات برقیِ میانی کمتر میشود؛ یعنی نگهداری سادهتر و پایداری بهتر. همین باعث محبوبیت فناوری GPON در دسترسی فیبری شده است.
تجهیزات GPON:
اکتیو: OLT + ONU/ONT
پسیو: تجهیزات پسیو GPON مثل Splitter، کابل فیبر نوری، ODF و اتصالات.
Splitter یک فیبر را بدون برق به چند خروجی تقسیم میکند و باعث میشود یک پورت بتواند چند مشترک را پوشش دهد.
بله؛ مخصوص شبکه FTTH طراحی شده و اگر طراحی و تجهیزات درست باشد، نتیجهاش اینترنت پایدار و سریع است.
دیدگاه شما
اولین نفری باشید که نظر میدهید