معرفی لایه‌های شبکه انتقال فیبر نوری

در این مقاله به بررسی سلسله مراتب شبکه‌ی فیبر نوری و پیچیدگی‌های لایه‌های دسترسی، تجمیع ، انتقال همچنین وظایف آن‌ها پرداخته شده است. 

لایه‌‌های شبکه انتقال نوری

لایه‌های شبکه نوری شامل لایه‌های دسترسی (access)، تجمیع (aggregation) و هسته (core) می‌باشد که یک اصول و قواعد برای انتقال داده‌های کارآمد را نشان می‌دهد.لایهٔ دسترسی (access) به عنوان نقطهٔ ورود برای کاربران نهایی و دستگاه‌ها عمل می‌کند و مدیریت اتصال و انتقال اولیه داده را انجام می‌دهد. با حرکت به سمت بالا، لایهٔ تجمیع (aggregation) ترافیک داده از نقاط دسترسی چندگانه را یکپارچه کرده و به طور موثر مدیریت می‌کند. همچنین ارتباطات ساده بین بخش‌های مختلف را تسهیل می‌کند. در بالاترین نقطه، لایه‌ی هسته (core) به عنوان لایه‌ی مرکزی و اصلی عمل می‌کند و ارتباطات با سرعت و ظرفیت بالا را بین نقاط مختلف aggregation فراهم می‌کند. این لایه تضمین می‌کند که انتقال داده‌ها سریع و قابل اطمینان باشد و در سراسر شبکه انجام شود. هر لایه نقش حیاتی در بهینه‌سازی عملکرد شبکه دارد، به‌طوری که لایه‌ی access بر روی اتصال کاربر، لایه‌ی aggregation بر روی یکپارچه سازی داده‌ها و لایه‌ی core بر روی ارتباطات قوی و با ظرفیت بالا تمرکز دارد.

نمودار سلسله مراتب شبکه‌ی فیبر نوری

لایه‌ی دسترسی (Access Layer)

لایه‌ی دسترسی (Access Layer) در شبکه‌ی انتقال نوری (Optical Transport Network) به عنوان نقطه‌ی ابتدایی تعامل بین کاربران نهایی و زیرساخت‌های نوری وسیع‌تر عمل می‌کند. این لایه در ارائه اتصالات last-mile استفاده می‌شود و به عنوان یک رابط حیاتی بین کاربران نهایی و شبکه ارتباطات فیبر نوری عمل می‌کند. با استفاده از فناوری‌های مختلفی چون PON،FTTH ،DSL ،DOCSIS ،Wi-Fi و شبکه‌های کابلی لایهٔ دسترسی اتصالات با پهنای باند و سرعت بالا را برای نیازهای متنوع کاربران فراهم می‌کند.

OLTها و ONTها نقش‌های محوری را در لایه‌ی access به عهده دارند. آن‌ها اتصالات را مدیریت کرده و اطلاعات را به‌ طور بی‌ وقفه بین دستگاه‌ها، کاربران نهایی و شبکه‌ی نوری تبادل می‌کنند. چشم‌انداز در حال تکامل لایهٔ دسترسی شامل پیشرفت‌هایی مانند تقسیم طول موج چندگانه (WDM) است که ظرفیت انتقال داده را افزایش می‌دهد و قابلیت اطمینان را در بخش اتصالات last-mile بهبود می‌بخشد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله معرفی فناوری WDM (طول موج چند گانه) و انواع آن مراجعه کنید.

لایهٔ دسترسی انواع مختلف سرویس‌های تجاری را ارائه می‌دهد، از جمله ارتباطات پهن باند، صوتی و تصویری. این لایه امکان به اشتراک گذاری یک فیبر نوری بین چندین کاربر را از طریق فناوری‌هایی مانند GPON یا EPON را فراهم می‌کند. از قابلیت‌های مدیریت شبکهٔ لایهٔ دسترسی، اطمینان از شناسایی و رفع مشکلات به موقع است، و آن را سنگ بنای ارائه خدمات دسترسی نوری با پهنای باند بالا، ایمن و پایدار به کاربران نهایی تبدیل کرده است.

کاربرد شبکه PON

لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer)

لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer) شبکه فیبر نوری به طور استراتژیک بین لایه‌های Access و Core قرار دارد و به عنوان یک نقطه حیاتی برای بهینه سازی و مدیریت ترافیک در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری عمل می‌کند. لایه Aggregation وظیفه‌ی جمع آوری جریان‌های مختلف ترافیکی از نقاط دسترسی مختلف مانند زیرشبکه‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات را دارد. همچنین از فناوری‌های پیشرفته مانند OTN استفاده می‌کند. 

OTN (شبکه‌ی انتقال نوری) مخفف عبارت Optical Transport Network است. OTN از ساختاری پیچیده و پیشرفته‌ای برخوردار است که امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا، قابلیت مالتی‌پلکس کردن (Multiplexing) و دیمالتی‌پلکس کردن (Demultiplexing)، امنیت بالا، و مدیریت هوشمند داده‌ها را فراهم می‌کند. عملا OTN می‌تواند با تجمیع طول موج و پهنای باند و تصحیح خطاها به علاوه برای ارسال داده‌ها با پهنای باند بالا در هزینه‌های پسیو زیر ساختی صرفه جویی هنگفتی انجام داد.

لایه‌ی مرکزی (Core Layer)

لایه هسته در معماری شبکه مهره‌ی اصلی محسوب می‌شود و ترافیک داده با حجم و سرعت بالا را مدیریت می‌کند. به منظور بهره‌وری بهینه از شبکه OTN برای انتقال داده با ظرفیت و سرعت بالا استفاده می‌شود. لایه Core به دلیل انعطاف پذیری که دارد، مکانیزم‌های پیشرفته حفاظت و بازیابی نوری را در خود جای می‌دهد تا در سطوح بالاتر دسترسی و اعتبار شبکه را تضمین کند. این لایه به گونه‌ای طراحی شده است که با در نظر گرفتن تاخیر کم (low-latency) تأخیرهای انتشار سیگنال را برای سرویس‌های real-time به حداقل ‌رساند. لایه Core دارای یک چارچوب استاندارد است که قابلیت یکپارچه سازی را تسهیل می‌کند تا انواع مختلفی از خدمات اترنت و SONET/SDH به طور یکپارچه حمل شوند.

مقیاس‌پذیری ذاتی است و لایه اصلی را قادر می‌سازد تا تقاضای رو به افزایش ظرفیت شبکه را از طریق ادغام طول موج‌های اضافی یا فناوری انتقال پیشرفته به خوبی برآورده کند. در حقیقت لایه هسته OTN به عنوان مهره اصلی عمل می‌کند که ویژگی‌های اساسی از جمله ظرفیت بالا (high capacity)، کارایی، قابلیت اطمینان (reliability)، تأخیر پایین (low latency)، تعامل‌پذیری (interoperability) و مقیاس‌پذیری (scalability) را برای زیرساخت‌های نوری فراهم می‌کند. 

محصولات سورین به کدام یک از لایه‌های شبکه انتقال نوری تعلق دارد؟

OSN500  و Metro 1000 در لایه‌ی تجمیع (Aggregation Layer) قرار دارد.

Gpon، ONU، ONT و MA5616 در لایه‌ی دسترسی (Access Layer) قرار دارد.  

در شبکه‌های نوری، داشتن درک جامع از معماری شبکه بسیار حیاتی است، از جمله تخصص در GPON، MPLS و DWDM همچنین درکی از فناوری‌های نوظهور مانند 5G و SDN.