في عصر التطور السريع للإنترنت، تغلغلت تقنية الوصول عبر الألياف الضوئية في جميع جوانب حياتنا. يُعدّ اتصال الشبكة المستقر وعالي السرعة أمرًا بالغ الأهمية سواءً كنت تستمتع بمشاهدة البرامج التلفزيونية، أو ممارسة الألعاب في المنزل، أو إدارة أعمالك بكفاءة في مؤسستك. من بين التقنيات العديدة للوصول عبر الألياف الضوئية، تُعدّ تقنيتا EPON وGPON بلا شك الأفضل. اليوم، دعونا نتعمق في الفروقات بينهما.
أصل التكنولوجيا والبروتوكول القياسي
إيبونطُوّرت شبكة إيثرنت الضوئية السلبية بالاعتماد على تقنية إيثرنت. وهي تتبع معيار IEEE 802.3ah. يُرسي هذا المعيار اتصالاً طبيعياً ووثيقاً بين EPON وEthernet، إذ يعتمد مباشرةً على صيغة إطار إيثرنت، تماماً كما لو كان إيثرنت يُغطي "طبقة" وصول الألياف الضوئية. بالنسبة لمن هم على دراية بتقنية إيثرنت، تُعدّ صيانة معدات EPON وإدارة الشبكة والمهام الأخرى أشبه بالعمل في مجال مألوف، فهي سهلة التعلم والفهم. على سبيل المثال، في شبكة الحرم الجامعي التي تمتد فيها خطوط إيثرنت على نطاق واسع، إذا لزم الأمر الترقية إلى وصول الألياف الضوئية، يُمكن لتقنية EPON تحقيق تكامل سلس مع أجهزة إيثرنت الحالية بسهولة.
جي بي أو إنمعيار شبكات جيجابت الضوئية السلبية هو سلسلة ITU-T G.984. يعتمد هذا البروتوكول على بروتوكول تغليف أكثر تعقيدًا وتطورًا - GEM (طريقة تغليف GPON). يُشبه GEM "صندوق تخزين" ذكيًا يُنظم ويُغلف بكفاءة أنواعًا مختلفة من تدفقات الأعمال. هذا يُمكّن GPON من أداء استثنائي في إدارة الأعمال، سواءً كانت مكالمات صوتية، أو نقل بيانات ضخم، أو تشغيل فيديو عالي الدقة، حيث يُمكن لـ GPON الاستجابة بمرونة وسهولة في التعامل معها. في شبكة وصول متكاملة للخدمات تُوفر للمستخدمين الوصول إلى الإنترنت، وخدمات IPTV، وVoIP في آنٍ واحد، يُمكن لـ GPON إدارة ونقل هذه الأنواع المختلفة من تدفقات الخدمات بطريقة منظمة بفضل قدراتها القوية على تكييف الخدمات، لضمان عمل كل خدمة بثبات وكفاءة.
السرعة وكفاءة النطاق الترددي
عادةً ما تكون معدلات الرفع والتنزيل لشبكة EPON متماثلة، بمعدل نموذجي يبلغ 1.25 جيجابت في الثانية. ومع ذلك، في عملية نقل الشبكة الفعلية، ونظرًا للتكلفة العامة المتأصلة لإطارات إيثرنت، مثل معلومات التحكم المختلفة التي تُنقل في بداية الإطار ونهايته، فإن هذه المعلومات، على الرغم من أهميتها لنقل البيانات ومعالجتها بشكل صحيح، تشغل أيضًا موارد نطاق ترددي معينة، مما يؤدي إلى أن يكون النطاق الترددي الفعلي المستخدم لنقل بيانات المستخدم أقل بقليل من المعدل الاسمي البالغ 1.25 جيجابت في الثانية.
تتميز تقنية GPON بسرعتها الفائقة، حيث تصل سرعة التنزيل إلى 2.488 جيجابت في الثانية، وسرعة الرفع إلى 1.244 جيجابت في الثانية أو 2.488 جيجابت في الثانية. تعتمد تقنية GPON على طول إطار يبلغ 125 ميكروثانية، وهي مزودة بخوارزمية فعالة لتخصيص عرض النطاق الترددي. وكما هو الحال في الطرق السريعة، لا تقتصر تقنية GPON على توسيع المسارات فحسب، بل تُحسّن أيضًا قواعد توزيع حركة المرور، مما يسمح للمركبات (البيانات) بالتنقل بسلاسة وكفاءة أكبر. وبهذه الطريقة، تتفوق تقنية GPON بشكل ملحوظ على تقنية EPON في كفاءة عرض النطاق الترددي، ويمكنها نقل المزيد من البيانات في نفس الوقت.
النسبة الطيفية
تُعد نسبة التوزيع مؤشرًا مهمًا لقياس سعة تغطية تقنية الوصول بالألياف الضوئية وعدد المستخدمين الذين يتم نقلهم. وهي تشير إلى نسبة وحدات الشبكة الضوئية (ONUs) التي يمكن لجهاز طرفي خط ضوئي (OLT) الاتصال بها.
تبلغ نسبة تقسيم EPON عادةً 1:32، ويمكن أن تصل إلى 1:64 مع تحسينات خاصة. هذا يعني أنه في شبكة EPON، يمكن لجهاز OLT واحد توصيل ما يصل إلى 32 جهازًا طرفيًا، وفي الحالات القصوى، 64 جهازًا طرفيًا. على سبيل المثال، عند إنشاء شبكة وصول بالألياف الضوئية في منطقة سكنية، إذا استُخدمت تقنية EPON وكانت نسبة التقسيم 1:32، فإن جهاز OLT واحد لا يمكنه توفير خدمات الوصول إلى الشبكة إلا لـ 32 منزلًا كحد أقصى.
تتميز تقنية GPON بميزة أكبر من حيث نسبة التقسيم، حيث تصل إلى 1:64، وحتى في بعض بيئات الشبكات المصممة والمحسّنة بعناية، يمكنها تحقيق نسبة تقسيم تبلغ 1:128. تُحسّن نسبة التقسيم الكبيرة أداء GPON من حيث نطاق التغطية وعدد المستخدمين المتصلين. على سبيل المثال، في المناطق الريفية، نظرًا لمساحتها الجغرافية الشاسعة وتوزيع المستخدمين المتباعد نسبيًا، يمكن لجهاز OLT واحد، بفضل خصائص نسبة الضوء العالية، توفير الخدمات لعدد أكبر من المستخدمين، مما يُقلل بشكل كبير من تكاليف الاستثمار في المعدات ويُقلل من صعوبة إنشاء الشبكة وصيانتها.
تكلفة المعدات والتوافق
تتمتع أجهزة EPON بمزايا تكلفة معينة بفضل اعتمادها على تقنية إيثرنت متطورة. تكلفة معداتها منخفضة نسبيًا، مما يجعلها جذابة جدًا لمشاريع بناء الشبكات ذات الميزانيات المحدودة والحساسية للتكاليف. على سبيل المثال، في بناء شبكات بعض الشركات الصغيرة أو مشاريع تجديد شبكات المناطق السكنية القديمة، تتجلى ميزة التكلفة المنخفضة لمعدات EPON بشكل كامل نظرًا لمحدودية التمويل. علاوة على ذلك، بفضل التوافق الممتاز بين EPON وEthernet، يمكن لأجهزة EPON التكامل بسهولة مع معدات الشبكة الحالية في البيئات التي تُستخدم فيها تقنية إيثرنت على نطاق واسع، دون الحاجة إلى استبدال المعدات على نطاق واسع، مما يقلل بشكل أكبر من تكلفة ترقيات الشبكة.
نظراً لتعقيد تقنياتها نسبياً، تتطلب أجهزة GPON تكاليف بحث وإنتاج عالية للمكونات الأساسية، مثل الرقاقات، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف الإجمالية للمعدات نسبياً. ومع ذلك، فقد أثبتت أجهزة GPON، بفضل أدائها القوي وقدراتها المتميزة في دعم الأعمال، قيمة فريدة في بعض الحالات التي تتطلب أداءً عالياً للغاية للشبكة وتنوعاً في الأعمال. على سبيل المثال، في المجمعات التجارية الكبيرة، من الضروري تلبية احتياجات الوصول إلى الشبكة عالية السرعة لعدد كبير من التجار في آن واحد، وتوفير خدمات شبكة لاسلكية مستقرة للعملاء، وتحقيق وظائف أعمال متنوعة مثل إدارة المباني الذكية. يمكن لأجهزة GPON توفير دعم موثوق لهذه الاحتياجات التجارية المعقدة بفضل أدائها الممتاز ومرونتها.
وقت النشر: ١٧ أبريل ٢٠٢٥