Telekommunikasiya infrastrukturunda sürət, gecikmə və enerji səmərəliliyi kimi parametrlər inkişaf etdikcə, optik lif şəbəkələrinin həyatımızdakı rolu daha da dərinləşir. Gigabit-Capable Passive Optical Network, yəni GPON, bu transformasiyanın əsas dayaqlarından biri olaraq şəhər və kənd mühitində simli rabitənin gələcək konturunu müəyyənləşdirir. Sistemin passiv bölücü üzərində qurulması təkcə kapital xərclərini aşağı salmır, eyni zamanda etibarlılığı artırır və aktiv dayaqların sayını azaldır. Şəbəkə arxitekturasını sadələşdirmək üçün optik xətt terminalı mərkəzdə yerləşir, ətrafdakı onlarla optik şəbəkə vahidini isə tək bir liflə qidalandırır. GPON-un irəli verdiyi simmetrik və ya asimmetrik gigabit sinxronizasiya, müasir ev ofis, bulud xidmətləri, 4K və 8K axın, eləcə də genişləndirilməkdə olan IoT ekosistemi üçün kritik davamlılıq təmin edir. PON texnologiyasının xüsusi üstünlüyü ondan ibarətdir ki, aktiv avadanlığın azaldılması ilə əməliyyat temperaturu fluktuasiyalarına qarşı dözümlülük artır, enerji kəsilmələrində xətlərin passiv qalması isə minimal texniki xidmət tələb edir. GPON standartı ITU-T G.984 çərçivəsində tərtib olunsa da, provayderlər onu XGS-PON və NG-PON2 kimi yüksəldilmiş platformalara hazırlıq mərhələsi kimi dəyərləndirir. Fiber genişləndikcə spektr effektivliyi, dalğa uzunluğu paylanması və kodlaşdırma metodları innovasiya ilə pərdələnir. Bu mənzərə istifadəçiyə sürətli yükləmə, fasiləsiz video konfrans, bulud ehtiyat nüsxələrinin saniyələr içində tamamlanması kimi gözlə görünən üstünlüklər verir, infrastruktur sahibinə isə uzunömürlü investisiya qoruması ilə geri dönür.
GPON arxitekturasının əsas elementləri
Optik xətt terminalı (OLT) şəbəkənin mərkəzi beyni kimi xidmət göstərir və qaynaq sinxronizasiya, tıxac idarəetməsi, həmçinin sahə awtomatik kimləndirmə protokollarını yönləndirir. Passiv optik bölücü 1:32 və ya 1:64 nisbətində lif magistralını çoxsaylı abonentlərə bölür, enerjisiz işlədiyi üçün əlavə elektrik təsisatına ehtiyac yaratmır.ONT qurğusu istifadəçi evində son nöqtə kimi çıxış edir; GPON çevirici, Wi-Fi marşrutlayıcı və səs kodlayıcı modul eyni korpusda birləşərək “triple-play” xidmət paketini optimallaşdırır.Üç komponent arasındakı koordinasiya OMCI (ONT Management and Control Interface) protokolu ilə təmin edilir; bu protokol OLT-dən real vaxt monitorinqinə, proqram yeniləməyə və abunəçi profilinin dəyişdirilməsinə imkan verir.
GPON çərçivə quruluşu GEM (GPON Encapsulation Method) vasitəsilə Ethernet paketlərini kapsullaşdırır. Kapsullaşma əlavə başlıqların ölçüsünü minimum saxlayır, ötürülən datanın bütövlüyünü CRC ilə qoruyur və xidmət differensasiyasını VLAN işarələri olmadan da həyata keçirir.Optik güc səviyyələri OLT-dən 0-7 dBm diapazonunda çıxır və hər bir ONT-də −28 dBm-ə qədər qəbul sükut həddinə enir; bu fərq bölmə itkisini, birləşdirmə adaptorlarını və lif xəttinin təbii sönməsini kompensasiya edir.
İstiqamətli trafik və T-DMA mexanizmi
GPON özəlliyi ondan ibarətdir ki, aşağı axın (OLT-dən ONT-yə) yayım şəklində, yuxarı axın isə T-DMA zaman bölüşdürmə üsulu ilə idarə olunur. OLT hər bir ONT-yə fərdi vaxt pəncərəsi təyin edir, bu da kolliziyasız yuxarı axın paketləşdirilməsi yaradır.Bu zaman bölüşdürmə sxemi məsafə fərqlərinə görə tənzimlənən boşluq (ranging) proseduru ilə sinxronlaşdırılır; OLT hər ONT-yə optik yolun gecikməsinə uyğun vaxt ofseti verir ki, paketlər mərkəzdə üst-üstə düşməsin.
Aşağı axın 2,488 Gbit/s, yuxarı axın isə 1,244 Gbit/s xam sürətə malikdir; faydalı yük protokol başlıqlarını çıxandan sonra 90 faiz effektivliklə real trafiki daşıyır.İnteqrasiya edilmiş QoS mexanizmləri hər axına T-CID ID-si təyin edir, nəticədə fərqli prioritetli xidmətlər — IPTV, VoIP, oyun trafikləri — eyni lifdə gecikmə və titrəmə riskindən qorunur.
Dalğa uzunluğu bölgüsü və WDM imkanları
Standart GPON həlqəsi 1490 nm üzərindən aşağı axın, 1310 nm üzərindən yuxarı axın işıq göndərir. Video yayım xidməti üçün 1550 nm analoq daşıyıcı əlavə dalğa uzunluğu kimi istifadə oluna bilər.Optik filtr modulu bu üç spektri bir lifdə təcrid edir və əks yansımanı −40 dB erotasında saxlayır; beləliklə spektral üst-üstə düşmə riski aradan qalxır.
Yeni nəsil XGS-PON sistemləri 1577/1270 nm cütlüyünə keçir, NG-PON2 isə DWDM texnikası ilə eyni lif üzərində çoxlu 10G kanalı daşıyır.Quraşdırılmış WDM splitterləri GPON və XGS-PON-u eyni infrastrukturda paralel işlətməyə şərait yaradır, bu da operatora köhnə abunəçiləri migrasiya etdirmədən şəbəkəni yeniləmək imkanı verir.
GPON-un digər PON texnologiyaları ilə müqayisəsi
EPON (Ethernet PON) 1G simmetrik sürət təklif etsə də, protokol səviyyəsində Metro Ethernet çərçivəsinə uyğundur və IP-centric şəbəkələr üçün çevik seçim sayılır. GPON isə xam sürət baxımından üstün olmaqla bərabər, T-DMA planlamasında daha mürəkkəb, lakin səmərəli resurs bölüşdürməsi təqdim edir.XGS-PON 10G simmetrik səviyyəyə qalxaraq biznes tətbiqlərini, bulud video redaktəsini və AR/VR servislərini rahatlıqla dəstəkləyir. NG-PON2 TDM və WDM-i birləşdirib kanalları artıra bildiyi üçün gələcəkdə 40G və 80G ötürmə qabiliyyəti ilə tam paylanmış lif səhifəsi yaradır.
Bütün PON texnologiyalarında passiv infrastruktura söykənmək ümumi cəhətdir, lakin GPON üçün cihaz və modul seçimi qlobal bazarda ən geniş çeşiddədir. Bu, istismar xərclərini aşağı salır və ehtiyat hissələrinin tapılmasını asanlaşdırır.
Şəbəkə planlamasında fiziki parametrlər
Optik yolun maksimal uzunluğu 20 kilometr, ümumi passiv bölücü itkisi isə 28 dB-dən yuxarı olmamalıdır. Praktikaya əsasən 1:64 bölmə dərəcəsi 15 kilometrlik radiusda stabil siqnal saxlayır.Əgər coğrafi fərqlər böyükdürsə, 1:32 bölücü seçilir və ya relye şkaflarında lif gücləndirici EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) tətbiq olunur.
Fiber tipində G.652.D standartı ən yayğın seçimdir, çünki 1310-1550 nm diapazonunda aşağı sönmə təqdim edir. Kabel marşrutu planlaşdırılarkən eyni trasda ehtiyat liflər qoyulur, gələcək yüksəliş planlarında həm XGS-PON, həm də idarəetmə siqnalları üçün dolayı spektr təmin edilir.
GPON-un xidmət portfeli və tripl-play inteqrasiyası
Bir ONT üzərində WAN portu, RJ-11 səs portu, CATV RF çıxışı və 4-8 ədəd Gigabit Ethernet portu yerləşdirilir. Bu konfiqurasiya istifadəçiyə internet, IP telefoniya və DVB-C/CATV siqnalını eyni cihazdan qəbul etməyə imkan verir.MoCA və ya HomePlug AV protokolları ilə daxili elektrik naqilləri üzərindən TV qoşulması mümkün olur, bu da mənzildə yeni kabelləmə ehtiyacını məhdudlaşdırır.
Operator tərəfdə IP Multimedia Subsystem platforması səs, video və mesajlaşma servisini koordinasiya edir; GPON isə fiziki daşıyıcı təbəqədə bu servislərin bloklarını prioritetləşdirir. IPTV üçün IGMP snooping və multicast VLAN mexanizmləri ONT daxili çiplərdə hardware səviyyəsində dəstəkləndiyi üçün əlavə set-top qutusuna tələbat azalır.
İstismar və təhlükəsizlik aspektləri
GPON şəbəkəsində siqnalın fiziki bölünməsi ona xas pasiv dinləmə riskini artırsa da, AES-128 şifrələməsi çərçivə səviyyəsində məlumatı qoruyur. Hər ONT-yə unik kod sözlərinin təyin edilməsi identifikasiya oğurluğunun qarşısını alır.Operativ monitorinq üçün OLT fərdi ONT-lərdə optik güc səviyyəsini, temperaturu və paket itki dərəcəsini oxuya bilir; xətada avtomatik sirenləndirici syslog mesajı NOC mərkəzinə yönləndirilir.
Təmir intervalı statistik olaraq 100 000 port üçün 0,4 nasazlıq/il göstəricisindən aşağıdır. Həmçinin lif zədələnməsi OTDR testində metrlik dəqiqliklə müəyyən edilir, beləcə sahə briqadaları kəsintini minimal vaxta endirir.
GPON bazar dinamikası və gələcək trendlər
İnkişaf edən ölkələrdə “Fiber-to-the-Home” layihələrinin 65 faizində GPON seçilir; səbəb uyğun xərclər, mövcud ekosistem və təchizat asanlığıdır. Analitik proqnozlara görə, 2028-də qlobal GPON port tələbatı 1,5 milyard ədədə yaxınlaşacaq.5G mobil şəbəkələrinin fronthaul və x-haultrafiki üçün optik passiv infrastruktur əsas namizəd olduğuna görə, mobil operatorlar da GPON-u makro/layer-3 ring trasesi kimi yerləşdirməyə başlayır.
Standard bodies XGS-PON-u kütləvi, NG-PON2-ni isə premium seqment üçün uyğun görür, lakin hazır CPEnin ucuzlaşması GPON infrastrukturlu binalarda rahat yüksəliş imkanı yaradacaq. Bununla yanaşı, WDM-PON-un fi-nan-sial cəhətdən sərfəli modelləri son istifadəçiyə bir lifdə çoxkanallı fərdi dalğa uzunluğu ayırmağı hədəfləyir.
| Texnologiya | Aşağı axın sürəti | Yuxarı axın sürəti | Bölücü nisbəti | Dalğa cütlüyü (nm) |
|---|---|---|---|---|
| GPON | 2,488 Gbit/s | 1,244 Gbit/s | 1:64 | 1490/1310 |
| XGS-PON | 10 Gbit/s | 10 Gbit/s | 1:64 | 1577/1270 |
| NG-PON2 (TWDM) | 40 Gbit/s | 10 Gbit/s | 1:256 | Çoxkanallı DWDM |
Gigabit-Capable PON texnologiyası rəqəmsal cəmiyyətin genişzolaqlı tələbatını sərfəli, etibarlı və uzunmüddətli üsulla ödəyən açar infrastruktur kimi mövqeyini möhkəmləndirib. Passiv bölücü konsepsiyası enerji xərclərini kəskin azaldır, optik lifin sonsuz bant eni potensialını son mənzilə qədər çatdırır və yüksəldilə bilən dalğa uzunluğu strategiyası gələcək nəsil yeniləmələrə hazır platforma yaradır. QoS mexanizmləri və AES şifrələməsi məlumat axınını təhlükəsiz, gecikməni sabit saxlayır; bu xüsusiyyətlər ev ofis, sənaye 4.0 və hətta smart-grid tətbiqlərinin tələblərini rahat qarşılayır. Şəbəkə operatorları üçün GPON-un modul konsepsiyası paylayıcı infrastrukturun yenidən qazılması olmadan XGS-PON və NG-PON2-yə keçid imkanı verir, bu isə investisiya dövrünü uzatmadan innovasiya siklini sürətləndirir. İstismarda OTDR-yə əsaslanan diaqnostika, OMCI protokoluyla təmassız idarəetmə və inteqrasiya edilmiş məxfilik qatları xətaların tez aşkarlanmasına və etibarlı xidmət səviyyəsinə zəmin yaradır. Fiber-to-the-Home layihələrinin artan həcmi, 5G x-haul tələbatı və bulud servislərinin trafiki GPON-u ən geniş tətbiq alan optik erişim texnologiyasına çevirib. Bu platforma sadəcə sürət deyil, həm də enerji səmərəliliyi, ekoloji davamlılıq və sosial inklüzivlik kimi müasir meyarları qarşılayır. Beləcə, GPON optik lifin elastikliyini, miqyaslana bilənliyini və təhlükəsizliyini gündəlik internet təcrübəsinin ayrılmaz hissəsinə çevirir və rəqəmsal inkişaf üçün möhkəm təməl rolunu oynamaqda davam edir.
Ən Çox Verilən Suallar
GPON İngiliscə “Gigabit-Capable Passive Optical Network” ifadəsinin abreviaturasıdır və passiv bölücü üzərindən bir liflə çoxlu abonentə gigabit səviyyəli internet, səs və video xidmətlərini çatdıran optik şəbəkə texnologiyasıdır.
GPON 2,5 Gbit/s aşağı, 1,25 Gbit/s yuxarı xam sürət təklif edir və T-DMA planlamasından istifadə edir. EPON isə 1 Gbit/s simmetrik sürətə malikdir və tam Ethernet kadrı üzərində çalışdığı üçün IP-centric şəbəkələrdə sadə inteqrasiya təklif edir.
Standart spesifikasiyada 1:64-ə kimi bölücü nisbəti qəbul edilsə də, optik marşrut və siqnal itkisi şəraitində 1:32 və ya 1:128 kimi variasiyalar da tətbiq oluna bilər.
OLT ilə ən uzaq ONT arasındakı optik xəttin fiziki uzunluğu 20 kilometr, ümumi sönmə büdcəsi isə 28 dB-dən yuxarı olmamalıdır.
Siqnal şəbəkə boyunca yayım xarakterli olsa da, çərçivə səviyyəsində AES-128 şifrələməsi və unik ONT identifikasiyası məlumatın qorunmasını təmin edir.
Eyni lifdə WDM filtrləri tətbiq edilərək GPON və XGS-PON paralel işləyə bilər. İstifadəçi tərəfində ONT-lər yenisi ilə, OLT tərəfində isə kart modulları dəyişdirilməklə yüksəldilmə həyata keçirilir.
OMCI protokolu vasitəsilə OLT hər ONT-nin proqram təminatını yeniləyir, port sürətini dəyişir, xəta hesabatlarını toplayır və xidmət profillərini təyin edir.
Tipik gecikmə aşağı axında 1-2 ms, yuxarı axında isə T-DMA cədvəlinə uyğun olaraq 2-5 ms aralığında dəyişir ki, bu da onlayn oyun və videokonfrans üçün kifayət qədər aşağı göstəricidir.
1550 nm dalğa uzunluğunda analoq və ya DVB-C siqnalı optik add-on modul vasitəsilə eyni lifə girişlənir və abunəçi tərəfində RF portundan ayrılaraq televizora ötürülür.
Passiv bölücülər enerji tələb etmədiyi üçün ümumi xətt aktiv qalır, lakin ONT elektrikdən asılıdır. Abunəçilər UPS və ya PoE-injektor kimi ehtiyat enerji həllərindən istifadə etməklə xidmətin davamlılığını təmin edə bilərlər.
