10G-PON

يُعدّ معيار 10G-PON (المعروف أيضًا باسم XG-PON أو G.987 ) معيارًا لشبكات الحاسوب صدر عام 2010 لوصلات البيانات ، وهو قادر على توفير سرعات وصول مشتركة إلى الإنترنت تصل إلى 10  جيجابت/ثانية عبر الألياف الضوئية . يُمثّل هذا المعيار الجيل التالي من معايير الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T ) بعد معيار GPON أو PON القادر على نقل البيانات بسرعة جيجابت. يتمّ مشاركة الألياف الضوئية بين العديد من المشتركين في شبكة تُعرف باسم FTTx، مما يُركّز معظم معدات الاتصالات ، وغالبًا ما يُغني عن خطوط الهاتف النحاسية التي تربط المباني بمركز الاتصالات. وقد أصبح تصميم شبكة الألياف الضوئية السلبية (PON) وسيلة فعّالة من حيث التكلفة لتلبية متطلبات الأداء في شبكات الوصول ، وأحيانًا أيضًا في الشبكات المحلية الضوئية الكبيرة لتوصيل الألياف إلى أجهزة الكمبيوتر . ^{[ 1 ]}

تُستخدم الشبكات الضوئية السلبية لتوصيل الألياف إلى المنازل أو المباني في المرحلة الأخيرة ، حيث تربط مُقسّمات الإشارة كل مُرسِل مركزي بالعديد من المشتركين. تبلغ  سعة التنزيل المشتركة 10 جيجابت/ثانية، وهي السرعة المُذاعة لجميع المستخدمين المتصلين بنفس الشبكة الضوئية السلبية، بينما تبلغ  سرعة الرفع 2.5 جيجابت/ثانية، وتستخدم تقنيات تعدد الإرسال لمنع تداخل حزم البيانات. يمتلك كل مستخدم جهاز شبكة يُحوّل الإشارات بين الإشارات الضوئية والإشارات المستخدمة في أسلاك المباني، مثل الإيثرنت وخدمة الهاتف السلكية التناظرية التقليدية . تُعدّ XGS-PON تقنية مُرتبطة تُتيح سرعات رفع وتنزيل (متناظرة) تصل إلى 10  جيجابت/ثانية، وقد اعتُمدت لأول مرة عام 2016 تحت مُسمّى G.9807.1. ^{[ 2 ] [ 3 ]} تستخدم XGS-PON تقنيتي تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (TDM) والوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA). ^{[ 4 ]}

يُعدّ معيار ITU-T G.987 معيارًا لتقنية 10G-PON. ^{[ 5 ]}

تم تحديد شبكة 10G-PON غير المتماثلة على أنها XG-PON1: 10  جيجابت/ثانية للتنزيل و2.5  جيجابت/ثانية للرفع (معدل الخط الاسمي 9.95328  جيجابت/ثانية للتنزيل و2.48832  جيجابت/ثانية للرفع).

يُقترح أيضًا استخدام تقنية 10G-PON المتناظرة تحت مسمى XG-PON2  بسرعة رفع تبلغ 10 جيجابت/ثانية، ولكنها تتطلب استخدام ليزرات ذات نمط نبضي أكثر تكلفة على محطات الشبكة الضوئية (ONTs) لتحقيق سرعة الرفع المطلوبة. وهناك معيار آخر لتقنية 10G-PON المتناظرة وهو XGS-PON (ITU-T G.9807.1، تمت الموافقة عليه في 22 يونيو 2016).

تُشبه تقنية التأطير تقنية G-PON، لكنها تستخدم أطوال موجية مختلفة (باستخدام مُضاعِف تقسيم الطول الموجي WDM لفصلها ) ^{[ 6 ]} ، مما يسمح بترقية مشتركي G-PON تدريجيًا إلى 10G-PON بينما يستمر مستخدمو GPON في استخدام محطة الخط الضوئي الأصلية (OLT). معيار G-PON هو G.984 ^{[ 7 ]} . ويُقارن هذا بمعيار IEEE 802.3av لتقنية 10G-EPON القائمة على الإيثرنت ، والذي يُوحّد معدلات رفع البيانات عند 1  جيجابت/ثانية و10  جيجابت/ثانية ^{[ 8 ]} . تختلف أطوال موجات PON بسرعة 10 جيجابت (1577  نانومتر للتنزيل / 1270  نانومتر للرفع) عن GPON وEPON (1490  نانومتر للتنزيل / 1310  نانومتر للرفع)، مما يسمح لها بالعمل على نفس الألياف مع أي من شبكات PON بسرعة جيجابت ^{[ 9 ] .}

توفر وحدة الشبكة الضوئية (ONU) خدمات الشبكة من شبكة PON إلى مقر العميل ، حيث تربط معدات مقر العميل مثل بوابة منزلية أو جدار حماية مكتبي. أما محطة الشبكة الضوئية الطرفية (ONT) فهي وحدة ONU تعمل كنقطة فصل تخدم مشتركًا واحدًا، كمنزل أو مكتب مثلاً. توفر أجهزة ONU خدمات الإيثرنت ، وربما خدمات أخرى، للمستخدمين، إما مباشرةً (عن طريق الربط ) أو عبر جهاز بوابة مثل بوابة منزلية ، أو جدار حماية ، أو موجه ، أو إشارات POTS ، أو CATV للمباني المجهزة بشبكة فيديو RF، وقد يكون بعضها متوافقًا مع معيار G.hn للشبكات المنزلية.

تستقبل وحدة الشبكة الضوئية (ONU) البيانات المتجهة للأسفل من الإنترنت أو الشبكات الخاصة، وتستخدم أيضًا فترات زمنية مخصصة من قِبل وحدة طرفية الشبكة الضوئية (OLT) لإرسال البيانات المتجهة للأعلى في وضع الإرسال المتتابع. تمنع الفترات الزمنية لتقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) حدوث تداخل مع البيانات المتجهة للأعلى من مستخدمين آخرين يشاركون نفس شبكة PON المادية.

يُعدّ توصيل الألياف إلى الخلية تطبيقًا ناشئًا آخر، ولكنه يتطلب متطلبات مزامنة إضافية. ويمكن لوحدة نقل البيانات الخلوية المتخصصة (CBU) توفير إمكانية الوصول إلى شبكة PON للشبكات الخلوية .

يربط جهاز OLT ( محطة الخط الضوئي ) شبكة PON بوصلات النقل الخلفية المجمعة ، ويخصص فترات زمنية لوحدات ONU وONT لنقل البيانات الصاعدة، وينقل البيانات الهابطة المشتركة في وضع البث عبر شبكة PON إلى المستخدمين. ولأن تقنية 10GPON مصممة للعمل بالتزامن مع أجهزة GPON، يمكن الترقية إلى تقنية 10GPON عن طريق ترقية جهاز OLT ثم ترقية وحدات ONU الفردية حسب الحاجة.

عادةً ما يكون جهاز OLT مثبتًا على بطاقة تُركّب في هيكل OLT في المكتب المركزي ، والذي يستخدم بطاقات وصلة صاعدة خاصة لربط شبكة الإيثرنت بشبكة مزود الاتصالات والإنترنت. من المرجح أن تستخدم بطاقات الوصلة الصاعدة في معدات الوصول واجهات إيثرنت متعددة، مع العلم أنه لم يتضح بعد سرعات الوصلة الصاعدة التي سيقدمها المصنّعون لدعم الوصول بتقنية 10GPON. قد يكون وضع أجهزة OLT في خزائن خارجية خيارًا لتوسيع نطاق التغطية، وذلك لتقليل عدد المكاتب المركزية التي تغطي المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة.

يخطط الاتحاد الدولي للاتصالات ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتقارب مواصفاتهما على مستوى الطبقة الفيزيائية في تقنية 10G، مما يسمح باستخدام رقائق وبصريات ومنصات أجهزة مشتركة، وبالتالي خفض التكاليف لمصنعي الأجهزة. ^{[ 10 ]}

تستخدم شبكات التوزيع الضوئية PON أليافًا ضوئية أحادية النمط في البنية الخارجية ، ومقسمات ضوئية ، وإطارات توزيع ضوئية ، تعمل بتقنية الازدواج بحيث يتشارك كل من اتجاهي الإرسال والاستقبال نفس الألياف على أطوال موجية منفصلة. ولا تُعدّ تقنية 10G-PON استثناءً، إذ تتمتع بمدى مماثل للمعايير السابقة، ولكنها تدعم نسبة تقسيم أعلى تصل إلى 128 مستخدمًا لكل شبكة PON، أو أكثر باستخدام موسعات/مضخمات المدى. كما أن المقسمات الضوئية التي تُنشئ بنية من نقطة إلى نقاط متعددة تستخدم نفس التقنية المستخدمة في أنظمة PON الأخرى. وهذا يعني أنه يُمكن ترقية أي شبكة PON عن طريق تغيير طرفي ONT وOLT في كل طرف، دون الحاجة إلى تغيير الألياف نفسها إلا في حال اختيار موصلات مختلفة.

من المرجح أن تحتاج شبكة التوزيع الضوئية (ODN) التي يتم تركيبها اليوم إلى دعم أربعة أجيال أو أكثر من تقنية PON على مدار عمرها المتوقع الذي يتراوح بين 30 و40 عامًا... يجب أن توفر الألياف أقصى قدر من المرونة لدعم أي تقنية PON جديدة محتملة، وأن تكون محمية بكابلات موثوقة ومجربة تجعل تركيبها سهلاً وموثوقًا، وأن يتم ربطها بوصلات متطورة منخفضة التكلفة والفقد. تشكل تكلفة مواد شبكة التوزيع الضوئية (الألياف والكابلات والوصلات) حوالي 8% فقط، وهي نسبة صغيرة بشكل مدهش من إجمالي تكلفة الشبكة. ^{[ 9 ]}

في محاولة لتوسيع نطاق التغطية ودعم 128 مشتركًا، يدعم المعيار نطاقًا واسعًا من ميزانيات الإشارة الضوئية يتراوح بين 29  ديسيبل و31  ديسيبل. ومن المتوقع أن يُوسّع مشروع تحديث المعيار هذا النطاق ليشمل ميزانيات 33  ديسيبل و35 ديسيبل. يمكن لشبكة PON بميزانية إشارة ضوئية 35 ديسيبل أن تغطي مسافة 25 كيلومترًا أو أكثر، وأن تُشارك بين 128 مشتركًا. ^{[ 11 ]} كما يدعم معيار XGS-PON نسب تقسيم تصل إلى 1:128. ^{[ 12 ]}   

تستطيع بعض وحدات ONT استقبال نطاق واسع من الطيف الضوئي يتراوح بين 1480  نانومتر و1580  نانومتر، مما يجعل إشارة 10G-PON الواردة مرئية لمستقبلات G-PON. ونتيجة لذلك، يجب على وحدات ONT حجب الإشارات الواردة غير المرغوب فيها باستخدام مرشح حجب الطول الموجي (WBF)، وهو جهاز بصري سلبي صغير. ^{[ 11 ]}

• في أكتوبر 2010، أعلنت شركة الاتصالات البرتغالية عن تجربة ميدانية ناجحة لتقنية 10G-PON، حيث قامت بنقل محتوى تلفزيوني ثلاثي الأبعاد باستخدام إمكانيات XG-PON1. ^{[ 13 ]}
• أكملت شركة فيريزون بنجاح تجربة ميدانية لتقنية XG-PON2 (شبكة PON متزامنة بسرعة 10 جيجابت/ثانية) قبل اعتمادها كمعيار، وهي قادرة على توفير  اتصال إنترنت عريض النطاق بسرعة 10 جيجابت/ثانية للتحميل والتنزيل. في أكتوبر 2010، في مقر أحد عملاء فيريزون في تونتون، ماساتشوستس، استخدمت تجربة XG-PON2 نفس الألياف الضوئية التي توفر لهذا المقر اتصال وخدمات شبكة FiOS الحالية.
• أعلنت شركة BT في المملكة المتحدة في 23 نوفمبر 2012 أنها تقدم خدمة إنترنت تجريبية بسرعة 10 جيجابت/ثانية لعميل تجاري في كورنوال باستخدام تقنية XGPON. ^{[ 14 ]}
• تُقدّم شركة Chorus في نيوزيلندا خدمة إنترنت تجريبية بسرعة 10 جيجابت/ثانية لعملائها باستخدام تقنية XGS-PON. وقد أُعلن عن ذلك في 18 نوفمبر 2019. ^{[ 15 ]}
• أجرت شركة OpenFiber (مشغل خدمة الألياف الضوئية للمنازل بالجملة فقط في إيطاليا) تجربة ناجحة  لخدمة بسرعة 10 جيجابت مع وجود شبكة GPON متزامنة على نفس الألياف، باستخدام تقنية XGS-PON من ZTE، وذلك في 14 مارس 2019 بالتعاون مع مزود خدمة الإنترنت Fibra.city. ^{[ 16 ] [ 17 ]}
  • أعلنت الشركة عن التوافر التجاري لمنتجها OpenStream (الوصول إلى تدفق البتات) في 26 مارس 2021. ^{[ 18 ]}
• بدأت شركة الاتصالات الإيطالية (Telecom Italia) تجربةً على ثلاثة مراكز اتصالات في إيطاليا باستخدام معدات XGS-PON من نوكيا، وذلك لخدمة عملائها من الأفراد وعملائها من الشركات. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}
• في منتصف عام 2025، بدأت شركة أوكتوتيل في جنوب إفريقيا تجربة اتصالات متعددة الجيجابت باستخدام تقنية XGS-PON. ^{[ 22 ]}

•  إيطاليا – تيم؛ ^{[ 23 ]} التقارب ^{[ 24 ]} 
•  هولندا – دلتا، ^{[ 25 ]} كي بي إن ^{[ 26 ]} 
•  اليابان – سو-نت ^{[ 27 ]} 
•  ماليزيا – الوقت ^{[ 28 ]} 
•  هونغ كونغ – PCCW-HKT ^{[ 29 ]} 
•  سنغافورة – سينغتل ، ^{[ 30 ]} إم 1 ^{[ 31 ]} 
•  سويسرا – سويسكوم، سولت فايبر، ^{[ 32 ]} صن رايز، كويك لاين 
•  بولندا – إينيا ^{[ 33 ]} 
•  نيوزيلندا – جوقة ^{[ 34 ]} 
•  صربيا – أوريون تيليكوم ^{[ 35 ]} 
•  سلوفاكيا – أنتيك تيليكوم ^{[ 36 ]} 
•  إسبانيا – ديجي، ^{[ 37 ]} موفيستار، أورانج ^{[ 38 ] [ 39 ]} 
•  رومانيا – ديجي رومانيا، ^{[ 40 ]} فايبر إكس ^{[ 41 ]} 
•  سريلانكا – SLT 
•  المملكة المتحدة – فيرجن ميديا، سيتي فايبر، توب، جي نتورك، كوميونيتي فايبر، يو فايبر، فايبروس، فول فايبر 
•  كرواتيا – تيليماش 
•  الولايات المتحدة - AT&T، ^{[ 42 ]} Cox Communications، Frontier Communications، ^{[ 43 ]} Lumen (المعروفة أيضًا باسم CenturyLink وQuantum Fiber)، ^{[ 44 ]} Sonic، ^{[ 45 ]} Glo Fiber، ^{[ 46 ]} Summit Broadband ، Ziply Fiber، ^{[ 47 ]} Google Fiber ^{[ 48 ]} 
•  كندا – بيل، ^{[ 49 ]} روجرز، ^{[ 50 ]} تيلوس، ^{[ 51 ]} تي باي تيل، ^{[ 52 ]} فايبر تيل، ^{[ 53 ]} بينفيلد، ^{[ 54 ]} تيلماكس، ^{[ 55 ]} تيل كيل، ^{[ 56 ]} تيك سافي سوليوشنز، ^{[ 57 ]} هاي كوميونيكيشنز ^{[ 58 ]} 
• بلغاريا - فيفاكوم ^{[ 59 ]}
•  أيرلندا – SIRO ^{[ 60 ]} 
•  فرنسا - Bouygues Télécom، ^{[ 61 ]} SFR، ^{[ 62 ]} برتقالي ^{[ 63 ]} 

•  سنغافورة – M1 ^{[ 64 ]} 
•  فرنسا - Sfr، نيتاليس (فرنسا) ^{[ 65 ]} 
•  موناكو – شركة موناكو للاتصالات 
•  نيوزيلندا – جوقة ^{[ 34 ]} 
•  صربيا – أوريون تيليكوم ^{[ 35 ]} 
•  سلوفاكيا – أنتيك تيليكوم ^{[ 36 ]} 
•  كرواتيا – تيليماش 
•  الفلبين – تقارب تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ^{[ 66 ]} 
•  المملكة المتحدة – زوم ^{[ 67 ]} 

• G.984، GPON ، NG-PON2
• G.9804، شبكة PON عالية السرعة
• الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق
• الاتصالات عبر الألياف الضوئية
• الجيل القادم من الوصول
• الألياف المحورية الهجينة
• الألياف إلى x
• شبكة بصرية سلبية
• الخدمات الثلاثية (الاتصالات)
• الحوسبة السحابية
• استمرارية الأعمال
• تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي

• مجلس FTTH الأوروبي - دليل أعمال FTTH مؤرشف بتاريخ 2011-10-09 في Wayback Machine (تم التحديث في 24 أغسطس 2011)
• مجلس FTTH الأوروبي - دليل FTTH، الطبعة الرابعة (تم التحديث في 24 أغسطس 2011)
• ملخص ITU-T GPON
• بنيامين ريبول، مجلس FTTH APAC، "نظرة عامة عالمية على FTTH"، المؤتمر السنوي لمجلس FTTH APAC، 25 مايو 2010 (تم الاطلاع عليه في 8 نوفمبر 2010)
• مقارنة بين تقنية PON بسرعة 10 جيجابت/ثانية وتقنية WDM-PON
• دليل البلديات والمرافق العامة
• تقنيات وتطبيقات الشبكات الضوئية السلبية (PON) - يوكيو ناكانو
• نسخة طبق الأصل من الأصل: متطلبات النظام والتحديات والمعايير لشبكات PON من الجيل التالي