معرفی مودم فیبر نوری، پیشینه، تعریف ، و انواع آن

امروز با پیشرفت تکنولوژی های مودم های سیم کارتی بخصوص در نسل 5G سرعت اینترنت رشد بسیاری داشته است که همین امر باعث شده تا مودم های سیمی که بر بستر خطوط تلفنث ثابت ارایه می شوند کمتر به چشم بیایند، ولی مودم های تلفن ثابت هم با تکنولوژی پیشرفت کرده و به جای سیم های قدیمی مسی اینترنت را از طریق پالس نور منتقل کنند تا بتوانند سرعت اینترنت را تا 300 مگابیت بر ثانیه افزایش دهند. تیم تولید محتوی فروشگاه اینترنتی مودم ایران قصد دارد در این مقاله به بررسی دقیق و علمی مودم های فیبر نوری بپردازد.

تاریخچه و پیدایش مودم‌های فیبر نوری

پیشینه فناوری فیبر نوری

داستان فناوری و فیبر نوری به قرن نوزدهم بازمی‌گردد. در سال 1840، فیزیکدانان سوئیسی و فرانسوی به نام‌های دانیل کولادون و ژاک بابینه نشان دادند که نور می‌تواند در امتداد فواره‌های آب هدایت شود. این مفهوم بعدها توسط جان تیندال در سال 1854 توسعه یافت. در سال 1880، الکساندر گراهام بل پس از اختراع تلفن، دستگاه “فوتوفون” را اختراع کرد که می‌توانست صدا را تا فواصل چند صد متر از طریق نور منتقل کند. اگرچه این دستگاه از موفقیت تجاری برخوردار نشد، اما گام مهمی در مسیر توسعه ارتباطات نوری بود.
تحول اصلی در دهه 1950 و 1960 رخ داد. در سال 1954، هارولد هاپکینز و ناریندر کاپانی در امپریال کالج لندن گام‌های مهمی در توسعه الیاف انعطاف‌پذیر با قابلیت انتقال تصاویر برداشتند. اما نقطه عطف در سال 1966 اتفاق افتاد زمانی که چارلز کی کائو و جورج هاکام پیشنهاد کردند که فیبرهای نوری ساخته شده از شیشه خالص می‌توانند نور را با حداقل تلفات عبور دهند. کار پیشگامانه کائو که او را “پدر ارتباطات فیبر نوری” می‌نامند، در نهایت منجر به دریافت جایزه نوبل فیزیک در سال 2009 شد. در سال 1970، شرکت کورنینگ گلس ورکس (Corning Glass Works) اولین فیبر نوری با اتلاف کم را توسعه داد که به سطوح میرایی کمتر از 20 دسی بل در کیلومتر دست یافت.

اولین کاربردهای تجاری

اولین سیستم تلفن فیبر نوری تجاری در سال 1977 توسط جنرال تلفن و الکترونیک (GTE) و AT&T در شیکاگو نصب شد. این سیستم از فیبرهای چند حالته استفاده می‌کرد و در طول موج 850 نانومتر کار می‌کرد. در سال 1988، اولین کابل فیبر نوری فراآتلانتیک به نام TAT-8 که بیش از 3000 مایل بین ایالات متحده، بریتانیا و فرانسه را پوشش می‌داد، به کار گرفته شد. این کابل می‌توانست 280 مگابیت در ثانیه (Mbps) را حمل کند که بسیار فراتر از ظرفیت کابل‌های مسی قبلی بود.

تعریف مودم فیبر نوری

مودم فیبر نوری (Fiber Optic Modem یا FOM) دستگاهی است که به عنوان رابط بین دستگاه‌های الکترونیکی و شبکه اینترنت عمل می‌کند و از کابل‌های فیبر نوری برای انتقال سیگنال‌ها استفاده می‌نماید. برخلاف مودم‌های سنتی که از کابل‌های مسی استفاده می‌کنند، مودم‌های فیبر نوری داده‌ها را از طریق پالس‌های نوری منتقل می‌کنند که این امر سرعت و کیفیت ارتباط را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.این مودم‌ها معمولاً در دو نوع اصلی تولید می‌شوند:

1. ONT (Optical Network Terminal): بیشتر برای مصارف خانگی و شرکت‌های کوچک استفاده می‌شود و در پروتکل FTTH (فیبر تا خانه) کاربرد دارد.

2. ONU (Optical Network Unit): برای استفاده در مجتمع‌های مسکونی بزرگ و محیط‌های تجاری طراحی شده و در پروتکل FTTB (فیبر تا ساختمان) به کار می‌رود

مودم‌های ONT و ONU: تعریف، تفاوت‌ها و کاربردها

مودم‌های ONT (Optical Network Terminal) و ONU (Optical Network Unit) دو نوع دستگاه‌های ارتباطی هستند که در شبکه‌های فیبر نوری (FTTx) استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها سیگنال‌های نوری را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند تا برای کاربران قابل استفاده باشند.

تعریف ONT (Optical Network Terminal)

ترمینال نوری یا ONT (Optical Network Terminal) یکی از اجزای کلیدی در شبکه‌های مبتنی بر فیبر نوری است که عملکردی حیاتی در اتصال مشترکین به اینترنت پرسرعت دارد. این دستگاه کوچک و هوشمند به‌طور مستقیم در محل کار یا زندگی مشترک نصب می‌شود و پل ارتباطی بین شبکه فیبر نوری و دستگاه‌های مصرف‌کننده در خانه یا دفتر را فراهم می‌سازد.

شبکه‌های FTTH (Fiber To The Home) رایج‌ترین بستری هستند که ONT در آن‌ها کاربرد دارد. در این نوع شبکه‌ها، کابل فیبر نوری تا داخل محل مشترک کشیده می‌شود و ONT وظیفه تبدیل سیگنال نوری دریافت‌شده از مرکز داده یا تجهیزات نوری مخابراتی را به سیگنال‌های دیجیتال قابل استفاده در تجهیزات خانگی (مانند مودم، تلفن VoIP و تلویزیون IPTV) بر عهده دارد.

از نظر فیزیکی، ONT مجهز به پورت‌های متنوعی است:

• Ethernet برای اتصال به روتر یا کامپیوتر
• RJ11 جهت پشتیبانی از تماس‌های تلفنی VoIP
• در برخی مدل‌ها، ماژول وای‌فای داخلی نیز قرار گرفته تا بدون نیاز به روتر، اتصال بی‌سیم نیز فراهم باشد

مدیریت و کنترل این دستگاه معمولاً به‌عهده ISP (شرکت ارائه‌دهنده اینترنت) است؛ به‌طوری‌که تنظیمات اولیه، به‌روزرسانی نرم‌افزار، یا بررسی مشکلات فنی از طریق این شرکت انجام می‌شود تا عملکرد پایدار و بهینه‌ای ارائه گردد. در نتیجه، ONT یک واسطه حیاتی در تحقق تجربه‌ای بی‌نقص از اینترنت پرسرعت و خدمات دیجیتال مدرن است؛ عنصری که بدون آن، انتقال روان داده‌ها از فیبر نوری به فضای خانگی یا کاری امکان‌پذیر نمی‌بود.

• مناسب برای مصارف خانگی و دفاتر کوچک
• نصب ساده و مستقیم در محل کاربر
• پشتیبانی از سرویس‌های چندگانه (اینترنت + تلفن + تلویزیون)

تعریف ONU (Optical Network Unit)

واحد شبکه نوری یا ONU (Optical Network Unit)، نقشی اساسی در ساختار شبکه‌های مبتنی بر فیبر ایفا می‌کند. برخلاف ONT که مستقیماً در محل مشترک نصب می‌شود، ONU معمولاً در نقاط مرکزی توزیع مانند اتاق‌های تجهیزات یا تابلوهای ارتباطی ساختمان‌ها مستقر می‌گردد و به‌عنوان واسطه‌ای برای توزیع سیگنال نوری بین کاربران متعدد عمل می‌کند.

این دستگاه در بسترهایی مانند FTTB (Fiber To The Building) یا FTTC (Fiber To The Curb) کاربرد دارد؛ یعنی فیبر نوری تا ساختمان یا نزدیکی محل کاربران کشیده می‌شود و سپس ONU سیگنال را دریافت کرده و به کاربران داخل ساختمان یا واحدهای نزدیک توزیع می‌کند.

عملکرد اصلی ONU شامل مراحل زیر است:

• دریافت سیگنال نوری از شبکه مرکزی
• تبدیل آن به سیگنال‌های الکتریکی قابل پردازش
• توزیع داده‌ها به چندین مشترک در یک محدوده جغرافیایی یا ساختمانی

بسته به طراحی شبکه، ONU ممکن است به دستگاه‌های جانبی مانند روتر یا سوییچ نیاز داشته باشد تا اتصال نهایی کاربران برقرار شود. در برخی مدل‌ها، این واحد می‌تواند نقشی مشابه سوییچ شبکه ایفا کند و داده‌ها را به‌صورت هوشمند میان پورت‌های مختلف هدایت نماید.

ONU انتخابی استراتژیک برای مجتمع‌های مسکونی، ادارات بزرگ یا مکان‌هایی با چندین کاربر است؛ زیرا هم هزینه اجرا را کاهش می‌دهد و هم مدیریت ارتباطات را تسهیل می‌کند.

• مناسب برای مجتمع‌های مسکونی و اداری بزرگ
• امکان اتصال چندین کاربر از طریق یک فیبر نوری اصلی
• کاهش هزینه‌های زیرساخت برای ISPها

تفاوت‌های کلیدی ONT و ONU

نحوه ی اتصال مودم فیبر نوری

تنظیم مودم مخابرات فیبر نوری و یا هر شرکتی تنها در مشخصات و اطلاعات ارایه شده، با دیگر شرکت ها فرق دارد و در بقیه موارد یکی است، جهت تنظیم یا کانفیگ مودم مخابرات و یا تنظیم مودم ایرانسل و … ابتدا باید مودم را به پریز برق متصل کرده و سپس کابل فیبر نوری را به پورت مخصوص (معمولاً با برچسب PON یا Optical) در مودم وصل کنید. بعد از آن، با استفاده از کابل شبکه یا اتصال بی‌سیم، دستگاه خود را به مودم متصل کرده و به صفحه تنظیمات مودم در مرورگر خود دسترسی پیدا کنید. در ادامه باید تنظیمات مربوط به اتصال اینترنت (مانند PPPoE) را با اطلاعات دریافتی از شرکت ارائه دهنده اینترنت (ISP) وارد کنید.