পরবর্তী প্রজন্মের জন্য উপযুক্ত বিকল্প FTTH - WDM-PON

পরবর্তী প্রজন্মের FTTH এর জন্য কার্যকর বিকল্প - WDM-PON

ভূমিকা
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বেশিরভাগ FTTH স্থাপনাগুলি গিগাবিট ইথারনেট প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (জিপন) এবং গিগাবিট পন (জিপিওএন) এর মতো শিল্পমানের প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছে। এই স্থাপনার সাফল্যের ফলে সিস্টেমের আর্কিটেকচার এবং এই সিস্টেমগুলি নির্মাণের জন্য ব্যবহৃত উপাদানগুলিতে উভয় গুরুত্বপূর্ণ উদ্ভাবনের সৃষ্টি হয়েছে, এবং পরবর্তী প্রজন্মের প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলি অবশ্যই আজকে নিয়োজিত করা তুলনায় অনেক উন্নততর হবে।

পোন ডেভেলপমেন্টের সামনের দিকে দুটি পৃথক পদ্ধতি রয়েছে যা পরবর্তী প্রজন্মের সিস্টেমগুলির জন্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে: 10 জিবিপিএস পন (10 জি ইপন বা 10 জি জিপিওএন) এবং ডাব্লুডিএম-পন। প্রতিটি পদ্ধতির নিজস্ব সুবিধা এবং এর নিজস্ব সমস্যা রয়েছে, তবে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে নতুন প্রযুক্তির সাথে উভয় অগ্রগতি ত্বরান্বিত হয়েছে। এই প্রবন্ধে আমরা WDM-PON এ ফোকাস করব, এবং কিছু চ্যালেঞ্জ এবং নতুন প্রযুক্তি যা পরবর্তী প্রজন্মের প্ল্যাটফর্মগুলির জন্য এটি একটি খুব কার্যকর প্রতিদ্বন্দ্বী তৈরির পরীক্ষা করে দেখি। যদিও ডাব্লুডিএম-পন ইতিমধ্যেই কোরিয়াতে প্রাথমিক সাফল্য লাভ করেছে, জিপন এবং জিপিওন প্রযুক্তিগুলির তুলনায় তুলনামূলকভাবে উচ্চ খরচ দ্বারা বিশ্বের অন্যান্য অংশগুলিতে এটি গ্রহণ করা হয়েছে। যেহেতু WDM-PON পরবর্তী প্রজন্মের FTTH স্থাপনার জন্য 10G PON এবং পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট (P2P) সিস্টেমগুলির সাথে হেড-টু-হেড হিসাবে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করছে বলে মনে হচ্ছে।

স্থাপত্য
একটি ডাব্লুডিএম-পন নেটওয়ার্কে সিস্টেম আর্কিটেকচারটি আরও বেশি প্রচলিত জিপন বা জিপিওন সিস্টেমের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন নয়, যদিও নেটওয়ার্কটি ঠিকভাবে কিভাবে কাজ করে তা সম্পূর্ণ ভিন্ন। যদিও আমরা এই নিবন্ধে সমস্ত প্রযুক্তিগত বিবরণ নিয়ে আলোচনা করব না, WDM-PON এর শেষ ফলাফল প্রতিটি গ্রাহকের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এটি ঐতিহ্যগত PON আর্কিটেকচারের বিপরীতে যেখানে অপটিক্যাল ফিড 32 বা তার বেশি ব্যবহারকারীর মধ্যে ভাগ করা হয়। যে ক্ষেত্রে প্রতিটি ঘর একই তরঙ্গদৈর্ঘ্য কাজ করে, এবং প্রধান ফাইবার একটি 1/32 ^এন সময় স্লট বরাদ্দ করা হয়। WDM-PON তে প্রতিটি হোম তার নিজস্ব তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে এবং তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফাইবার ক্রমাগত ব্যবহার করে। একটি ডাব্লুডিএম-পন নেটওয়ার্কে খুব উচ্চ স্তরের ভিউ নিচের চিত্রটিতে চিত্রিত।

একটি স্ট্যান্ডার্ড পোন পদ্ধতিতে, একটি একক ফাইবার সেন্ট্রাল অফিস (সিও) থেকে একটি আশেপাশে সঞ্চালিত হয়, কোন বিন্দুতে একটি প্যাসিভ 1 × 32 বিভক্ত অপটিক্যাল সিগন্যালকে 32 টি ভিন্ন ঘরে বিভক্ত করে। প্রকৃতপক্ষে সমস্ত PON প্রযুক্তি দ্বি-নির্দেশক (বিডিডি) যোগাযোগ সক্ষম করতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং (WDM) এর কিছু ফর্মের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ জিপিওন সিস্টেমে, আপস্ট্রিম যোগাযোগ 1310 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে চালিত হয়, যখন ডাউনস্ট্রিম ট্র্যাফিক 1490 এনএম এ চলতে থাকে। 1550 এনএম এ একটি তৃতীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভিডিও ওভারলে জন্য ব্যবহৃত হয়। তাই পোন সিস্টেমগুলিতে ডাব্লুডিএম ব্যবহার ইতিমধ্যে খুব সাধারণ। যাইহোক, একটি সাধারণ জিপিওন বা জিপন সিস্টেমের মধ্যে সমস্ত গ্রাহক একই সাধারণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করে। এর অর্থ তারা ফাইবার অবকাঠামো ভাগ করতে হবে, যা টাইম ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (টিডিএম) এর মাধ্যমে করা হয়। প্রতিটি 32 টি ঘর একই ফাইবারে স্থানান্তরিত হয়, কিন্তু যে সময়টিতে তাদের ফাইবার "দখল" করার অনুমতি দেওয়া হয় সেটি CO এ অপটিক্যাল লাইন টার্মিনাল (ওএলটি) দ্বারা বরাদ্দ করা হয়। যদিও প্রতিটি বাড়ির সরঞ্জাম এ প্রেরণ করতে সক্ষম 1২50 এমবিপিএস এর বেশি, এটি কেবল ফাইবারের বরাদ্দকৃত সময়ের মধ্যেই তা করতে পারে এবং অতএব এটি প্যাসিভ পোন পদ্ধতিতে কেবলমাত্র 30 এমবিপিএসের স্থায়ী ডেটা হার অর্জন করতে অস্বাভাবিক নয়।

একটি সাধারণ ফাইবার ভাগ করে নেওয়ার অনেক ব্যবহারকারীর এই ধারণাটি একটি FTTH স্থাপনার জন্য প্রয়োজনীয় ফাইবার অবকাঠামোকে কমিয়ে আনতে সহায়তা করে। যাইহোক, ফাইবার এই ভাগ গ্রাহকদের উচ্চতর তথ্য হার সীমিত প্রধান কারণ এক। WDM-PON কার্যকরভাবে একই ফাইবার অবকাঠামো ব্যবহার করার অনুমতি দেয়, যখন প্রতিটি গ্রাহক তাদের সম্পূর্ণ 1250 এমবিপিগুলি অ্যাক্সেস করার অনুমতি দেয়। যে পরিবর্তন সক্রিয় করতে প্রয়োজন নেটওয়ার্কের মধ্যে বিভিন্ন পরিবর্তন আছে। প্রথমে উপরের পিকচারে দেখানো হয়েছে যে, প্যাসিভ 1 × 32 বিভাজনগুলি প্যাসিভ 1 × 32 চ্যানেল ডেম্টলিপ্লেক্সার (যেমন একটি 32-চ্যানেল DWDM ডেমুক্স) দ্বারা প্রতিস্থাপিত হবে, সাধারণত এথেরাল এরেড ওয়েভগাইড গ্র্যাটিংস (AWG)। এটি 32 টি ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে সাধারণ ফাইবারে প্রেরণ করতে সক্ষম করে এবং তারপরে প্রতিটি বাড়ির নিজস্ব তরঙ্গদৈর্ঘ্য বরাদ্দ করা হয়।

সুবিধাদি
আরো ঐতিহ্যগত PON সিস্টেমের উপর WDM-PON আর্কিটেকচারের বিভিন্ন সুবিধা রয়েছে।

খরচ চ্যালেঞ্জ
WDM-PON সঙ্গে প্রধান চ্যালেঞ্জ খরচ হয় । যেহেতু প্রতিটি গ্রাহক তার নিজস্ব তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিযুক্ত করেছেন তাই এটি প্রস্তাব করে যে OLT অবশ্যই আরও বেশি প্রথাগত পোন সিস্টেমে পাওয়া এক ভাগ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিপরীতে 32 টি ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রেরণ করতে হবে। অনুরূপভাবে, এটি একটি লিঙ্কের 32 টি বাড়ির প্রতিটি পৃথক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে যা বোঝায় যে প্রতিটি ওটিটি একটি ব্যয়বহুল টিউনযোগ্য লেজারের প্রয়োজন যা একটি নির্দিষ্ট বাড়ির জন্য সঠিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে টিউন করা যেতে পারে। এটি খুব ব্যয়বহুল হবে, বিশেষত প্রাথমিক সেট-আপের খরচগুলিতে এবং এটি WDM-PON সিস্টেমগুলির প্রাথমিক নকশাতে একটি বড় বাধা ছিল।

বেশিরভাগ WDM-PON সিস্টেমগুলিতে, CO এ একটি ব্রডব্যান্ড লাইট উৎস OLD ট্রান্সমিটারগুলির মধ্যে একটি ব্রডব্যান্ড বীজ সংকেত পাঠায় যা তাদের তরঙ্গকে সঠিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যতে লক করার জন্য পাঠায় কারণ তাদের তথ্যটি প্রধান ফাইবারে প্রেরিত হয়। 32-চ্যানেল এডব্লিউজি ডেমুক্স এ মাঠে, এই সংকেতটি 32 টি ভিন্ন ফাইবারে বিভক্ত হয়ে যায়, প্রতিটি তরঙ্গে একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য চলে। প্রতিটি ফাইবার একটি পৃথক ONT বাড়ে। এই আর্কিটেকচারের জন্য ওএনটি সাইটে কোন টিউনযোগ্য লেজারের প্রয়োজন নেই, এটি ONTs কে খুব বেশি প্রতিযোগিতামূলক করে তুলবে এবং বাস্তবিকভাবে আরও বেশি প্রচলিত GPON ONTs এর সাথে কার্যত অনুরূপ।

খরচ চ্যালেঞ্জের আর-এসওএ সমাধান
বেশিরভাগ আধুনিক WDM-PON সিস্টেমগুলি এখন লেজার-ইনজেকশন লকিং নামে পরিচিত একটি কৌশলকে নির্ভর করে, যা অপেক্ষাকৃত কম সস্তা ফ্যাব্রিক-পারট টাইপ লেজারগুলিকে কার্যকরী কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যতে চালাতে দেয়। বহিঃস্থ লেজারকে প্রতিফলিত সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এম্প্লিফায়ার (আর-এসওএ) বলা হয়।

অন্যান্য PON আর্কিটেকচারের তুলনায় বৃহত্তম সিস্টেম পরিবর্তন OLT এ আসে। একটি ডাব্লুডিএম-পন ওএলটি তার জিপন বা জিপিওন সমর তুলনায় বেশ জটিল। যেহেতু প্রতিটি গ্রাহক তাদের ঘরে পূর্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সুবিধা পায়, তাই এটিও প্রয়োজন যে প্রতিটি গ্রাহকের OLT এ তাদের নিজস্ব ডেডিকেটেড ট্রান্সসিভারও রয়েছে। আবার, ইনজেকশন লকিং এই সম্ভবপর করে তোলে। ওএলটি চ্যাসিসে একটি ব্রডব্যান্ড হালকা উত্স রয়েছে যা 32-চ্যানেল AWG এর মাধ্যমে পাস করে এবং এভাবে OLT- এ 32 টি পৃথক R-SOA প্রতিটি বীজ বপন করে। এই আর-এসএএগুলি সরাসরি 1.25 জিবিপিএস, প্রতিটি নির্দিষ্ট গ্রাহকের কাছে বরাদ্দ করা হয়। এটি একটি অপেক্ষাকৃত কম খরচে PON ফাইবার উদ্ভিদ ব্যবহার করে কার্যকরভাবে একটি হাইস্পেইড পি 2 পি সিস্টেম তৈরি করে।

আর-এসওএ এবং ইনজেকশন লকিং WDM-PON এর খরচ কমিয়ে আনতে সহায়তা করে তবে জিপন এবং জিপিএন নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড উপাদানগুলির চেয়ে WDM-PON উপাদানগুলি আরও ব্যয়বহুল থাকে। যাইহোক, বিদ্যমান PON অবকাঠামোগুলির মধ্যে কোনও গ্রাহক প্রতিটি গ্রাহকের কাছে একই ডাটা হার সরবরাহ করতে পারে না, তাই এই তুলনাটি সম্পূর্ণরূপে ন্যায্য নয়। বর্তমানে সবচেয়ে তুলনীয় পনের বিকল্প পরবর্তী প্রজন্মের 10 জি পোন হবে, তবে 10 জি পন এমনকি WDM-PON এর সাথে প্রাপ্ত ডেটা হারের সাথে মেলে না, যেহেতু 10 জিবিপিএস 32 ব্যবহারকারীর মধ্যে ভাগ করা হয়। খরচ-প্রতি-এমবিপিএস ভিত্তিতে, WDM-PON সম্ভবত পরবর্তী প্রজন্মের সিস্টেমগুলির জন্য সম্ভবত সর্বাধিক সস্তা বিকল্প।

খরচ চ্যালেঞ্জ পিএলসি সমাধান
WDM-PON সিস্টেমের খরচগুলি হ্রাস করার জন্য বিদ্যমান উপাদানগুলি কেবলমাত্র টিভিং করা WDM-PON অন্যান্য পরবর্তী প্রজন্মের PON সমাধানগুলির সাথে প্রতিযোগিতামূলক করতে যথেষ্ট নয়। এটি সম্পূর্ণ নতুন উপাদান প্রযুক্তি প্রয়োজন। এখন অনেকগুলি ফোকাস প্ল্যানার লাইটওয়েভ সার্কিট (পিএলসি) এ আকারে হ্রাস এবং WDM-PON ONTs এবং OLTs এর খরচ হ্রাস করার উপায় হিসাবে স্থাপন করা হচ্ছে। পোএন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পিএলসি প্রযুক্তির ব্যবহার নতুন নয়।

পিএলসি ভিত্তিক Splitter
কার্যত সমস্ত পোন সিস্টেমগুলি তাদের কম খরচে, ছোট আকার এবং সরলতার কারণে বাইরের উদ্ভিদে 1 × 32 পিএলসি স্প্লিটারগুলিতে নির্ভর করে। এই প্যাসিভ অপটিক্যাল splitters তাপমাত্রা একটি খুব বিস্তৃত পরিসীমা উপর কোন শক্তি এবং o perate প্রয়োজন।

পিএলসি ভিত্তিক ট্রান্সসিভার
পিএলসি-ভিত্তিক ট্রান্সসিভারগুলির ব্যবহারগুলি অপটিকাল চিপে সমস্ত আপস্ট্রিম এবং ডাউনস্ট্রিম ট্রান্সসিভার কার্যকারিতা ভেঙ্গে জিপন এবং জিপিওন ওটিএনগুলির খরচ কমিয়ে দেয়। এই পিএলসিগুলি প্যাসিভ অপটিক্যাল স্প্লিটারগুলির চেয়ে অনেক বেশি জটিল এবং লেজার, ডিটেক্টর, এম্প্লিফায়ার্স এবং ক্যাপাসিটারগুলির সাথে ডাব্লুডিএম ফিল্টারিং রয়েছে, যা সাধারণ পিএলসি সাবস্ট্রেটে সমন্বিত সমস্ত হাইব্রিড। গত দশকে পিএলসি ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তিতে অনেক অগ্রগতি সত্যই বিপ্লব করেছে যা কোন অপটিক্যাল চিপে কার্যকারিতা অর্জনযোগ্য।

পিএলসি ভিত্তিক এডব্লিউজি
WDM-PON নেটওয়ার্কগুলি একটি 32-চ্যানেল এথেরাল AWG সহ 1 × 32 পাওয়ার স্প্লিটার প্রতিস্থাপন করে শুরু করে। 32 টি ভিন্ন ঘরের মধ্যে অপটিক্যাল শক্তি বিভাজন করার পরিবর্তে, এথেরাল AWG প্রতিটি বাড়ির তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বিভক্ত করে। এই অবশ্যই পিএলসি ভিত্তিক উপাদান, এবং তাদের athermal নকশা কোন ক্ষমতা প্রয়োজন। এথেরামাল এডব্লিউটি একই বাইরের ঘের মধ্যে 1 × 32 পাওয়ার স্প্লিটার প্রতিস্থাপন করতে দেয়, যাতে একটি WDM-PON স্থাপনের ফাইবার অবকাঠামো আরও ঐতিহ্যগত PON সিস্টেমে অনুরূপ। এই সিস্টেমে ব্যবহৃত পিএলসি-ভিত্তিক AWG গুরুত্বপূর্ণ, কারণ তারা আসলে একযোগে তিনটি ফাংশন সম্পাদন করে:

কোনও পোন সিস্টেমে এই স্প্লিটার নোডে পিএলসিগুলির ব্যবহার সাধারণ হলেও, প্রকৃতপক্ষে আদর্শ, WDM-PON নেটওয়ার্কের অন্যান্য অংশে পিএলসিগুলির ব্যবহার ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। পিএলসিগুলি ওলট অপটিক্সের আকারকে উল্লেখযোগ্যভাবে সঙ্কুচিত করতে পারে, যা সমস্ত উপাদানগুলিকে একক বোর্ডে স্থানান্তরিত করতে সক্ষম করে, যা কার্যকরভাবে WDM-PON OLT মডিউলগুলির ঘনত্ব দ্বিগুণ করে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পিএলসি প্রযুক্তি এমন কার্যকারিতা সরবরাহ করতে সক্ষম হয়েছে যা পূর্বে যেমন ছোট আকারে সম্ভব ছিল না। WDM-PON অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, মূল ফোকাসটি 32-চ্যানেল ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার উপাদানগুলিকে কম্প্যাক্ট সংহত মডিউলগুলিতে ভেঙ্গে ফেলছে যা সমস্ত OLT কার্যকারিতা একটি একক OLT ফলকতে মাপসই করার অনুমতি দেয়। পিএলসি প্রযুক্তি 32 টি ফোটোডিয়ড, টিআইএ, ক্যাপাসিটার এবং অন্যান্য উপ-উপাদানগুলিকে খুব বেশি ফলন সহ একটি এডাব্লু জিপি চিপে সংহত করার জন্য হাইব্রিড করার অনুমতি দেয়। এটি একটি সিলিকন চিপে করা যেতে পারে যা প্রায় দুই ইঞ্চি লম্বা। প্যাকেজিং এবং ইলেকট্রনিক্স এই পদাঙ্কটি যুক্ত করে, তবে শেষ ফলাফলটি OLT এ পোর্ট ঘনত্ব দ্বিগুণ করে। একইভাবে, পিএলসি-ভিত্তিক ট্রান্সমিটার মডিউলগুলি 32 টি র-এসওএ ট্রান্সমিটার সহ ডাব্লুডিএম ফিল্টারিংয়ের সমস্ত 32 টি চ্যানেল এবং প্রতিটি চ্যানেলের জন্য অপটিক্যাল পাওয়ার মনিটরগুলিকে সংযুক্ত করে। মাত্র কয়েক বছর আগে ইন্টিগ্রেশন এর এই স্তরটি সহজেই কার্যকর ছিল না, তবে এখন 10G পনের সাথে খরচ এবং পোর্ট-ঘনত্বের ভিত্তিতে প্রতিযোগিতা করতে পরবর্তী প্রজন্মের WDM-PON নেটওয়ার্কে কিছু সক্ষম করে।

একটি পরিষেবা স্তরের দৃষ্টিকোণ থেকে, 10 জি PON সহ অন্য কোনও PON প্রযুক্তি, WDM-PON সরবরাহ করতে পারে এমন প্রতিটি বাড়িতে একই বিট্রেট সরবরাহ করে। 1250 এমবিপিএস ইউজার ব্যান্ডউইথটি পি 2 পি সিস্টেমের সাথে তুলনীয়, তবে ডাব্লুডিএম-পন কম দামে পন ফাইবার উদ্ভিদ সরবরাহ করে। ডাব্লুডিএম-পন স্থাপনা, অর্থাত্ খরচ এবং পোর্ট ঘনত্ব প্রভাবিত করে এমন প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি এখন পিএলসিগুলির উপর ভিত্তি করে কম খরচের সমন্বিত উপাদানগুলির মাধ্যমে সমাধান করা শুরু করে।

উপসংহার
সম্ভবত ডাব্লুডিএম-পন স্থাপনার সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ WDM-PON মানদণ্ডে পৌঁছেছে, যা যথাক্রমে জিইপিএন এবং জিপিওনের আওতায় IEEE এবং ITU মানগুলির মতো। 10 জি পোন সমাধানগুলি অব্যাহতভাবে গুরুত্বপূর্ণ খরচ চাপ সরবরাহ করবে, WDM-PON- এর জন্য একটি শিল্প মান গ্রহণের ফলে উন্নয়ন প্রচেষ্টাগুলি ফোকাস এবং WDM-PON উপাদানগুলি কমিয়ে আনতে সহায়তা করবে। প্রাথমিক সেটআপ খরচ এবং OLT পোর্ট ঘনত্ব প্রাথমিকভাবে চ্যালেঞ্জ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়, WDM-PON স্থাপনার বৃদ্ধি অব্যাহত থাকবে। এটি 10 জি পন এবং অন্যান্য পরবর্তী প্রজন্মের FTTH সমাধানের জন্য একটি খুব কার্যকর মান-ভিত্তিক বিকল্প উপস্থাপন করবে।