Παθητικές και ενεργές θεμελιώδεις αρχές δικτύου
Σήμερα έχουμε πρόσβαση σε περισσότερες πληροφορίες από ποτέ. Ζούμε σε έναν ψηφιακό κόσμο και το εύρος ζώνης είναι αυτό που κάνει έναν ψηφιακό κόσμο να συμβεί. Τα γηρατειά δίκτυα χαλκού φορολογούνται από οικιακούς και επιχειρηματικούς πελάτες. Ωστόσο, το Παθητικό Οπτικό Δίκτυο (PON) όπως το Fiber-to-The-Home (FTTH) αναπτύσσεται όλο και περισσότερο για να καλύψει τις τρέχουσες και τις μελλοντικές ανάγκες εύρους ζώνης που δεν μπορούν να υποστηρίξουν τα γηράσκοντα δίκτυα χαλκού. Πριν από την εισαγωγή του PON, πρέπει να μιλήσουμε για τα θεμελιώδη στοιχεία των παθητικών και ενεργών δικτύων.
Υπάρχουν πολλοί τύποι δικτύων που μεταφέρουν πολλούς διαφορετικούς τύπους πληροφοριών. Ωστόσο, όλα αυτά τα μεμονωμένα δίκτυα μπορούν να τοποθετηθούν σε μία από τις δύο κατηγορίες: Παθητική ή Ενεργή . Ένα παθητικό δίκτυο δεν χρησιμοποιεί ηλεκτροκίνητο εξοπλισμό ή εξαρτήματα για να πάρει το σήμα από το ένα μέρος στο άλλο. Ένα ενεργό δίκτυο χρησιμοποιεί ηλεκτροκίνητο εξοπλισμό ή εξαρτήματα για τη δρομολόγηση του σήματος από το ένα μέρος στο άλλο. Σύμφωνα με τα μέσα μετάδοσης που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα, υπάρχουν παθητικά δίκτυα χαλκού, δίκτυο χαλκού acticve , παθητικό οπτικό δίκτυο και ενεργό οπτικό δίκτυο .
Παθητικό δίκτυο χαλκού
Υπάρχουν πολλοί τύποι παθητικών δικτύων χαλκού. Ωστόσο, αυτό που σχεδόν όλοι γνωρίζουν είναι το οικιακό δίκτυο καλωδιακής τηλεόρασης (CATV). Σε ένα δίκτυο χάλκινων καλωδιακών δικτύων, ο πάροχος καλωδίων παρέχει το σήμα στο σπίτι μέσω ομοαξονικού καλωδίου. Στο πιο βασικό δίκτυο, το καλώδιο εισέρχεται στο σπίτι και κατευθύνεται σε μία τηλεόραση. Ωστόσο, πολλά σπίτια δεν έχουν μόνο μία τηλεόραση. Για τα σπίτια με πολλαπλές τηλεοράσεις, το σήμα από τον πάροχο καλωδίων πρέπει να χωριστεί για κάθε τηλεόραση για να λάβει το σήμα. Η διάσπαση συνήθως επιτυγχάνεται με μια φθηνή συσκευή που συνήθως αναφέρεται ως διαχωριστής. Ο διαχωριστής δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια. Συνήθως θα έχει μία μόνο είσοδο και μπορεί να έχει δύο, τρεις, τέσσερις ή περισσότερες εξόδους. Ένα ατομικό καλώδιο δρομολογείται από τον διαχωριστή σε κάθε τηλεόραση.
Ένα από τα προβλήματα με αυτόν τον τύπο δικτύου είναι η απώλεια ισχύος του σήματος. Καθώς το σήμα από τον παροχέα καλωδίων χωρίζεται και δρομολογείται σε πολλές τηλεοράσεις, μειώνεται η ισχύς σήματος σε κάθε τηλεόραση. Η προσθήκη πάρα πολλών τηλεοράσεων μπορεί να μειώσει την ισχύ του σήματος σε σημείο όπου καμία από τις τηλεοράσεις δεν λαμβάνει επαρκή ισχύ σήματος για να λειτουργήσει σωστά. Όταν συμβεί αυτό, είναι καιρός να εξετάσουμε την εγκατάσταση ενός ενεργού δικτύου καλωδιακής τηλεόρασης.
Ενεργό δίκτυο χαλκού
Ακριβώς όπως υπάρχουν πολλοί τύποι παθητικών δικτύων χαλκού, υπάρχουν επίσης πολλοί τύποι ενεργών δικτύων χαλκού. Η προηγούμενη ενότητα επικεντρώθηκε σε ένα δίκτυο παθητικής οικιακής καλωδιακής τηλεόρασης και επεσήμανε ότι μπορείτε να συνδέσετε μόνο έναν περιορισμένο αριθμό τηλεοράσεων σε αυτόν τον τύπο δικτύου. Για να έχετε επαρκή ισχύ σήματος για πολλές τηλεοράσεις (για παράδειγμα, ένα σε κάθε δωμάτιο) απαιτείται ένα ενεργό δίκτυο.
Σε ένα παράδειγμα ενεργού οικιακού δικτύου CATV, ένα καλώδιο εισέρχεται στο σπίτι και κατευθύνεται προς έναν ενισχυτή διανομής. Ο ενισχυτής διανομής ενισχύει ή ενισχύει και διασπά το σήμα από τον παροχέα καλωδίων. Κάθε έξοδος του ενισχυτή διανομής έχει ισχύ σήματος περίπου ίση με την ένταση του σήματος στο καλώδιο εισόδου από τον παροχέα καλωδίων. Ένα ατομικό καλώδιο κατευθύνεται από τον ενισχυτή διανομής σε κάθε τηλεόραση.
Αυτός ο τύπος ενεργού δικτύου ξεπερνά το πρόβλημα της έντασης του σήματος που σχετίζεται με ένα παθητικό δίκτυο. Ωστόσο, προσθέτει ένα επίπεδο πολυπλοκότητας και απαιτεί ισχύ. Εάν ο ενισχυτής διανομής αποτύχει, όλες οι τηλεοράσεις θα χάσουν τα σήματα τους. Το ίδιο θα συνέβαινε και αν ο ενισχυτής διανομής αποσύρθηκε τυχαία: κάθε τηλεόραση στο σπίτι δεν θα είχε σήμα.
Παθητικό οπτικό δίκτυο
Υπάρχουν πολλοί τύποι Παθητικών Οπτικών Δικτύων (PONs). Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους είναι πολύ παρόμοιος με το παθητικό δίκτυο CATV που περιγράφηκε προηγουμένως. Ωστόσο, αντί για ομοαξονικό καλώδιο χρησιμοποιούνται οπτικές ίνες. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές παθητικές συσκευές που υποστηρίζουν διαφορετικούς τύπους τοπολογιών φυσικών δικτύων. Οι οπτικοί συζεύκτες είναι ο πυρήνας οποιουδήποτε PON. Ένας οπτικός συζευκτής μπορεί να συνδυάσει δύο ή περισσότερα οπτικά σήματα σε μία μόνο έξοδο ή ο συζευκτής μπορεί να λάβει μία μόνο οπτική είσοδο και να την διανείμει σε δύο ή περισσότερες ξεχωριστές εξόδους. Ακολουθεί ένα παράδειγμα ζεύξης 1 × 6. Αυτός ο ζεύκτης χωρίζει ένα μόνο σήμα εισόδου σε έξι έξοδοι.
 |  |
Πολλοί οπτικοί συζεύκτες έχουν σχεδιαστεί για λειτουργία διπλής κατεύθυνσης (BiDi), η οποία επιτρέπει στον ίδιο συζεύκτη να χρησιμοποιηθεί είτε για να συνδυάσει σήματα είτε για να διαχωρίσει σήματα. Επομένως, σε ένα ζεύκτη BiDi, κάθε θύρα μπορεί να είναι είτε είσοδος είτε έξοδος. Ωστόσο, για μια εφαρμογή PON, ένας οπτικός συζεύκτης που χρησιμοποιείται για τη διάσπαση ενός σήματος μπορεί να αναφέρεται ως οπτικός διαχωριστής .
Σε ένα PON, η είσοδος στο ζεύκτη θα χωρίζεται εξίσου μεταξύ των έξι εξόδων. Τα δεδομένα που εισέρχονται στον ζεύκτη θα αποστέλλονται σε κάθε έξοδο ακριβώς όπως το σήμα από τον πάροχο καλωδιακής τηλεόρασης αποστέλλεται σε κάθε τηλεόραση στο παθητικό χάλκινο δίκτυο. Παρόλο που κάθε έξοδος θα φέρει τις ίδιες πληροφορίες με την είσοδο, η ισχύς του σήματος θα μειωθεί με βάση τον αριθμό των εξόδων. Υπάρχει ένα πεπερασμένο όριο στον αριθμό των εξόδων για μια εφαρμογή PON. συνήθως, το όριο είναι 32. Ωστόσο, ορισμένες εφαρμογές ενδέχεται να υποστηρίζουν περισσότερα (μέχρι 64 σε FOCC ).
Ενεργό οπτικό δίκτυο
Ένα ενεργό οπτικό δίκτυο είναι πολύ παρόμοιο με το ενεργό οικιακό δίκτυο CATV που περιγράφηκε προηγουμένως. Μια οπτική ίνα συνδέεται με ένα διακόπτη αντί για έναν ενισχυτή διανομής. Ο διακόπτης αναμεταδίδει τα δεδομένα σε κάθε μεμονωμένο χρήστη. Ένα ξεχωριστό καλώδιο δρομολογείται από τον διακόπτη σε κάθε μεμονωμένο χρήστη. Αυτός ο τύπος ενεργού δικτύου ξεπερνά το πρόβλημα της έντασης του σήματος που σχετίζεται με ένα παθητικό δίκτυο. Ωστόσο, προσθέτει ένα επίπεδο πολυπλοκότητας και απαιτεί ισχύ. Εάν ο διακόπτης αποτύχει, όλοι οι χρήστες θα χάσουν την πρόσβαση στα εισερχόμενα δεδομένα. Το ίδιο θα ήταν αλήθεια αν ο διακόπτης έχασε την ισχύ: τα δεδομένα θα σταματούσαν να ρέουν. Σημείωση: Υπάρχουν επίσης οπτικοί ενισχυτές που χρησιμοποιούνται στα ενεργά οπτικά δίκτυα (DWDM, CATV, SDH κ.λπ.) για την ενίσχυση των οπτικών σημάτων .
