هل تعرف كل هذه المصطلحات من تقنية إدارة الطلب على المياه؟
كفرصة غير مسبوقة لزيادة سعة النطاق الترددي بشكل كبير ، تعد تقنية WDM (Multiplexing Division Multiplexing) حلاً مثاليًا للحصول على مزيد من النطاق الترددي وتكلفة أقل في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية هذه الأيام. بحكم الشهرة ، أصبحت إدارة الطلب على المياه كلمة منزلية الآن. ومع ذلك ، في معظم الأوقات ، نعرف فقط ما هو "WDM" ولكن لا نعرف حقًا تقنية WDM. في الواقع ، هناك العديد من المصطلحات المستخدمة في إدارة الطلب على المياه والتي تشكل دائمًا صداعًا لنا. الآن ، دعونا نرى ما هم.
يشمل WDM CWDM و DWDM
WDM (مضاعفة تقسيم الطول الموجي)
تقنية تضاعف عددًا من إشارات الموجة الضوئية على ألياف ضوئية واحدة باستخدام أطوال موجية ضوئية مختلفة (أي الألوان) من ضوء الليزر. يكسر الضوء الأبيض الذي يمر عبر كابل الألياف الضوئية إلى جميع ألوان الطيف ، مثل الكثير من الضوء الذي يمر عبر المنشور يخلق قوس قزح. يحمل كل طول موجي إشارة فردية لا تتداخل مع أطوال الموجات الأخرى.
CWDM (مضاعفة تقسيم الطول الموجي الخشنة)
CWDM هي تقنية محددة لإدارة الطلب على المياه (WDM) يحددها الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) في شبكات الطيف ITU-T G.694.2 ، باستخدام أطوال الموجات من 1270 نانومتر إلى 1610 نانومتر داخل مسافة تباعد بين القنوات 20 نانومتر. إنها تقنية مفضلة لنقل كميات كبيرة من حركة البيانات في شبكات الاتصالات أو المؤسسات بكفاءة عالية.
DWDM (مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف)
DWDM هي تقنية محددة لإدارة الطلب على المياه (WDM) يحددها الاتحاد الدولي للاتصالات أيضًا ولكن في الشبكات الطيفية ITU-T G.694.1. تم تحديد الشبكة كتردد في THz ، يرتكز على 193.1 THz ، مع مجموعة متنوعة من المباعدة بين القنوات المحددة من 12.5 GHz إلى 200 GHz ، من بينها 100 GHz شائعة. في الممارسة العملية ، عادة ما يتم تحويل تردد DWDM إلى الطول الموجي. تتمتع DWDM عادةً بالقدرة على نقل ما يصل إلى 80 قناة (أطوال موجية) في ما يُعرف باسم طيف النطاق التقليدي (C-band) ، مع جميع القنوات الثمانين في منطقة 1550 نانومتر.
نظام نقل WDM
نقل الألياف واحد
ألياف أحادية ، وهي اتصال ثنائي الاتجاه على ألياف واحدة. يستخدم هذا النظام مجموعتين متطابقتين من الأطوال الموجية لكلا الاتجاهين عبر ليف واحد. قد تنتشر القنوات الفردية الموجودة على نظام الألياف واحد في أي من الاتجاهين.
انتقال الألياف المزدوجة
الألياف المزدوجة ، وهي مكونة من اثنين من الألياف المفردة ، يتم استخدام أحد الألياف لاتجاه الإرسال والآخر يستخدم لاتجاه الاستقبال. في نظام نقل الألياف المزدوجة ، يتم استخدام نفس الطول الموجي عادة في كل من اتجاهات الإرسال والاستقبال. قد يعمل الليف الثاني كألياف احتياطية كما في نظام متكرر ، أو قد يوفر مسارًا ضوئيًا في الاتجاه المعاكس.
المنبع (العودة) و المصب (الأمام)
يمكن الإشارة إلى اتجاه إشارة الاتصال باستخدام هذين المصطلحين. يُعرَّف اتجاه المصب على أنه الاتصالات الناشئة عن مزود الخدمة وإرسالها إلى مستخدم الخدمة. المنبع في الاتجاه المعاكس.
طوبولوجيا إدارة الطلب على المياه
مخططات الشبكة
توفر منتجات WDM كفاءة أعلى لشبكات الألياف من خلال استخدام قنوات متعددة للألياف. يتم تحديد الشبكات من خلال تخطيط الألياف أو طبولوجيا. ستستخدم طبولوجيا الشبكة مثل Mesh و Ring و P2P (من نقطة إلى نقطة) و P2MP (من نقطة إلى نقاط متعددة) في بعض الأحيان منتجات WDM المصممة بشكل خاص للشبكة. لذلك ، من المهم فهم استخدام الشبكة المقصود عند اختيار منتجات WDM. تتكون الشبكات بالكامل غالبًا من عدة أنواع من طبولوجيا الشبكات الفرعية.
طوبولوجيا الطوق
في شبكات المناطق الحضرية ، يتم تنظيم البنى التحتية بشكل عام عبر طوبولوجيا الحلقات. طوبولوجيا الطوق هي نوع من طوبولوجيا الشبكة تتكون من حلقة مغلقة. تتكون شبكات الحلقة الليفية من سلسلة من امتدادات الألياف التي تنتهي عند عقد الشبكة المنتشرة في جميع أنحاء الحلقة. ستتصل كل عقدة في الحلقة بعقدتين متجاورتين فقط. غالبًا ما تكون شبكات الحلقة أنظمة مزدوجة الألياف. طوبولوجيا حلقة التباين مع فترة ليفية غير مغلقة ، من طرف إلى طرف أو من نقطة إلى نقطة.
العقدة
في طبولوجيا الشبكة ، العقدة هي إنهاء لفرع واحد أو عدة فروع من الشبكة. تتكون شبكة WDM من مجموعة من العقد ، مترابطة فعليًا بواسطة الألياف الضوئية (الطبولوجيا الفيزيائية) ، والتي يتم على أساسها طبولوجيا منطقية تراكبها عن طريق إنشاء ترابطات lightpath بين العقد. يسمح استخدام WDM على جانب الألياف بتقسيم العقدة أو تقسيمها إلى مناطق خدمة إضافية وبالتالي توسيع قاعدة العملاء وعرض النطاق الترددي المتاح.
تقنيات إدارة الطلب على المياه
مقضب الدليل الموجي صريف (AWG)
AWG ، بما في ذلك Athermal AWG (AAWG) و AWG الحرارية (TAWG) ، يشيع استخدامها كـ MUX / DeMUX بصري في أنظمة WDM. يكون لدى AAWG أداء مكافئ لـ TAWG القياسي ولكن لا يتطلب أي طاقة كهربائية أو برنامج أو درجة حرارة.
الألياف المشابك المفاجئة (FBG)
FBGs عبارة عن فلاتر ذات طول موجي متعدد الاستخدامات لإشارات الإرسال المتعدد بتقسيم المسافات وإزالة تعدد الإرسال. يمكنهم أيضًا التعويض عن التشتت اللوني الذي يمكن أن يقلل من جودة إشارة WDM في الألياف الضوئية.
مرشح الأغشية الرقيقة (TFF)
تم اعتماد مرشحات الأغشية الرقيقة في وقت مبكر جدًا وتم نشرها على نطاق واسع نظرًا لأنها تتميز بالسمات الفريدة التي تلبي المتطلبات الصارمة لأنظمة الاتصالات البصرية. الميزة الرئيسية لمرشحات الأغشية الرقيقة هي قدرتها على تحقيق دقة عالية في معالجة أحجام الأجهزة الصغيرة عند مقارنتها بالتقنيات المنافسة.
معدات إدارة الطلب على المياه
مسك (معدد)
WDM multiplexer هو جهاز يقوم بتعدد الإرسال أو الجمع بين الإشارات الضوئية ذات أطوال موجية مختلفة (ألوان) معًا على الألياف واحدة.
DeMux (De-Multiplexer)
على النقيض من المضاعف ، DeMux هو جهاز يقوم بإزالة الإرسال المتعدد أو يقسم الإرسال البصري الذي يتكون من أطوال موجية متعددة الإرسال على ألياف فردية مخصصة لكل طول موجي.
ملاحظة: في سوق اليوم ، هناك منتجات CWDM Mux / DeMux ومنتجات DWDM Mux / DeMux. تحتوي هذه المنتجات على Mux و DeMux من الداخل وتأتي في حزمة مثل 1RU 19 ″ rackmont و LGX box و ABS module إلخ.
OADM (معدد إرسال بصري متعدد)
OADM هو جهاز يستخدم في أنظمة WDM لتعدد إرسال وتوجيه قنوات مختلفة للضوء داخل أو خارج ليف واحد.
FWDM (معدد تقسيم طول الموجة القائم على المرشح)
معدد تقسيم الطول الموجي القائم على المرشح (FWDM) هو نوع من معدد WDM استنادًا إلى تقنية مرشح الأغشية الرقيقة (TFF). يجمع FWDM الضوء أو يفصله عند أطوال موجية مختلفة في نطاق طول موجي واسع ويستخدم على نطاق واسع في شبكات EDFA ومكبرات رامان وشبكات WDM البصرية.
النطاقات تخطي المرشحات
يتم استخدام عوامل التخطي ذات النطاق الترددي لإنشاء منتجات BWDM (Band WDM). هذه المرشحات هي TFFs التي لديها نطاقات تمرير واسعة ، والتي تحتوي على قنوات متعددة. على سبيل المثال ، يتم استخدام مرشح C-band DWDM الأحمر / الأزرق لفصل أو الجمع بين إشارات الطول الموجي الفرقة الحمراء والزرقاء في أنظمة DWDM C- الفرقة وأنظمة التضخيم عالية الطاقة. يشبه تمامًا نظام FWDM العادي ، مع وجود الفرق الوحيد في أن أطوال الموجات يتم تقسيمها في مرشح أحمر / أزرق أثناء ربطها بـ WDM.
منافذ WDM MUX DEMUX
ميناء مشترك
نقطة اتصال منتج WDM حيث تظهر القنوات المدمجة. بالنسبة لمنتج MUX ، يتم نقل القنوات المدمجة من المنفذ المشترك. بالنسبة إلى DEMUX ، يتم استقبال القنوات المدمجة في المنفذ المشترك.
صريح أو ترقية ميناء
بالنسبة لمنتجات CWDM ، عادة ما يكون هناك ترقية أو منفذ سريع ، ولكن ليس كلاهما. يتم استخدام منفذ الترقية أو التوصيل السريع على CWDM Mux أو DeMux لإضافة أو إسقاط أو المرور عبر قنوات إضافية والتي تتيح تتابع وحدتي CWDM Mux / DeMux ، مما يضاعف سعة القناة على رابط الألياف المشترك.
بالنسبة إلى منتجات DWDM ، يتمثل الغرض من منفذ الترقية في التمكن من إضافة أو إسقاط أو المرور عبر قنوات DWDM C-band غير المستخدمة بالفعل ، أي القنوات الوحيدة الموجودة في النطاق 1530 - 1565 نانومتر. إذا كان لمنتج DWDM أيضًا منفذ صريح ، فسيتم استخدام ذلك المنفذ عادةً للقنوات الإضافية الموجودة خارج النطاق الترددي ، مثل معظم قنوات CWDM.
ميناء 1310nm
المنفذ 1310nm هو منفذ بصري واسع النطاق يضاف إلى أطوال موجية CWDM محددة في وحدة نمطية. على سبيل المثال ، إذا تم استدعاء CWDM ذي 8 قنوات ، فقد تستخدم أطوال موجية من 1470 نانومتر إلى 1610 نانومتر وتطلب منفذ 1310 نانومتر. يتم استخدام المنفذ 1310nm في بعض الشبكات القديمة وأحيانًا كمسار عودة. إذا كانت شبكة قديمة موجودة تستخدم منفذ 1310nm واستنفدت جميع الألياف وتبحث عن طرق لزيادة سعة شبكتها ، فيمكنها إضافة أطوال موجية CWDM أخرى إلى الألياف نفسها مع السماح باستخدام منفذ 1310nm. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن تحمل بصريات LR ، بصريات LX إلخ.
ميناء 1550nm
على غرار المنفذ 1310nm ، يسمح بإشارة 1550nm قديمة ويمكن أن يحمل بصريات ER ، بصريات ZR ، بصريات LX ، بصريات ZX إلخ.
ميناء مراقب
يستخدم هذا المنفذ لمراقبة أو اختبار إشارة الطاقة الخارجة من CWDM Muxed أو قبل الحصول على demuxed من الإشارة القادمة من خلال شبكة الألياف عادة عند مستوى طاقة 5 ٪ أو أقل. بشكل عام ، يمكن توصيله بأجهزة قياس أو مراقبة ، مثل عدادات الطاقة أو أجهزة تحليل الشبكة. سيستخدم مسؤولو الشبكة هذا لاختبار الشاشة إذا فشلت الإشارة أو تغيرت دون الحاجة إلى مقاطعة الشبكة الحالية.
معلمات WDM
موجات
الطول الموجي هو المسافة المقاسة في اتجاه الانتشار بين نقطتين من نفس المرحلة في دورات متتالية من الموجة. يتم التعبير عن الطول الموجي للضوء أحادي اللون الذي يسافر في الألياف الضوئية:
λm = λ / n = v / f
λ = الطول الموجي البصري في الفراغ
n = معامل الانكسار للوسط العازل
ت = سرعة المرحلة ، التي قدمها ج / ن
ج = سرعة الضوء في الفراغ: 2.99792458 X 108 م / ث
و = التردد البصري.
ملاحظة: في ممارسة إدارة الطلب على المياه ، تُعطى جميع الأطوال الموجية مثل الطول الموجي لليزر الاتصالات ومواصفات طول الموجة للمرشحات الضوئية والأطوال الموجية لقنوات النقل البصري عبر الألياف على أنها λ ، الطول الموجي بالنانومترات كما يحدث في فراغ.
قناة
في أنظمة إدارة الطلب على المياه ، يتم تخصيص طول فريد لكل قناة إدخال (أي لون الضوء) ، وبالتالي يمكن للقنوات اجتياز الألياف "بالتوازي".
تمرير الفرقة
نطاق التمرير هو نطاق الترددات أو الأطوال الموجية التي يمكن أن تمر عبر مرشح. إنه أحد معلمات عوامل تصفية WDM. في الممارسة العملية ، هو التسامح من مرشح للانجراف الليزر بعيدا عن الطول الموجي الوسط. على سبيل المثال ، يبلغ نطاق التمرير النموذجي لمرشحات CWDM ± 6.5 نانومتر حول الطول الموجي المركزي. لذا ، يمكن أن يعمل ليزر 1551 نانومتر في نطاق يتراوح بين 1544.5 نانومتر و 1557.5 نانومتر دون مواجهة خسارة قناة إضافية.
فقدان الإدراج
فقدان الإدراج هو التوهين الناتج عن إدخال مرشح WDM في نظام نقل بصري. يتم تحديدها عادةً كحد أقصى لخسارة الإدراج التي تحدث عبر نطاق تمرير المرشح. تُعطى خسارة الإدراج لمنتج WDM كحد أقصى لخسارة الإدراج التي تحدث في منفذ القناة مع أعلى خسارة. في شبكات إدارة الطلب على المياه ، تعتبر خسارة الإدراج واحدة من عدة مساهمين في الخسارة الكلية لارتباط الاتصال. تظهر مرشحات الأغشية الرقيقة تباينًا واسعًا في التصنيع في قيم فقدان الإدراج ويتم عرضها قبل استخدامها في منتجات WDM.
فقدان الاعتماد على الاستقطاب (PDL)
تعتمد الخسارة التي يظهرها مرشح WDM على الاستقطاب البصري للضوء. PDL هو أكبر الفرق في الحد الأقصى لخسارة الإدراج التي تحدث في جميع حالات الاستقطاب البصري. يتم تحديد PDL لمنتج WDM باعتباره أكبر PDL المسموح به لأي قناة.
تشتت وضع الاستقطاب (PMD)
PMD هي ظاهرة خطية مهمة تحدث داخل الألياف البصرية ، والتي يمكن أن تتسبب في عدم قدرة جهاز الاستقبال الضوئي على تفسير الإشارة بشكل صحيح ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الخطأ في البتات. ومن آثار الاستقطاب الأخرى التي تؤدي إلى عيوب في أنظمة نقل الألياف البصرية لمسافات طويلة.
تعويض الخساره
عودة الخسارة هي فقدان القدرة في الإشارة التي يتم إرجاعها / عكسها عن طريق انقطاع في خط النقل أو الألياف البصرية لأنظمة WDM. من المرغوب فيه وجود قيمة كبيرة لفقدان المرتجعات لمنع حدوث مشاكل في أجهزة الليزر المصدر وتقليل الخسارة المنقولة. تعتبر خسارة العائد لمنتج WDM هي أصغر عائد محسوب في جميع المنافذ.
تموج التمرير
يُعرَّف تموج نطاق التمرير بأنه أقصى تباين في الخسارة من الذروة إلى الذروة ضمن نطاق تمرير قناة واحدة.
عزل
العزلة هي مقياس للضوء عند طول موجة غير مرغوب فيه في أي نقطة معينة. معبراً عنه بالديسيبل ، هو الفرق في الحد الأقصى لخسارة الإدراج في نطاق تمرير المرشح والحد الأدنى للخسارة التي تحدث في نطاقات تمرير التصفية الأخرى. يتم قياس العزلة عن طريق تطبيق مصدر طاقة بصرية اجتاحت على المنفذ المشترك للمرشح وقياس الخسارة في نطاق تمرير المرشح ونطاقات تمرير المرشحات الأخرى. عندما تكون المرشحات الأخرى هي المرشحات التي لها نطاقات مرور أقرب إلى نطاق تمرير المرشح ، يُطلق عليها اسم عزل القناة المجاورة. بالنسبة إلى المنافذ المتبقية ، يطلق عليها اسم عزل القناة غير المجاورة.
درجة حرارة التشغيل
درجة حرارة التشغيل (درجة مئوية) هي نطاق درجة الحرارة المحيطة الذي يمكن من خلاله تحقيق مواصفات أداء الجهاز.
درجة حرارة التخزين
درجة حرارة التخزين (درجة مئوية) هي نطاق درجة الحرارة المحيطة التي يمكن تخزين الجهاز خلالها دون التأثير على التطبيق المقصود بعد ذلك.
تقنية WDM ذات الصلة
شبكة بصرية متعددة الإرسال بتقسيم السلبي (WDM-PON)
يعد WDM-PON مفهومًا مبتكرًا لشبكات الوصول والإصلاح. يستخدم WDM عبر بنية أساسية فعلية لـ P2MP لا تحتوي على مكونات نشطة (أي PON). يسمح WDM-PON للمشغلين بتقديم نطاق ترددي عالي إلى نقاط نهاية متعددة عبر مسافات طويلة.
شبكة النقل البصري (OTN)
تم تصميم OTN لتقديم الدعم للشبكات البصرية باستخدام مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM) على عكس سابقتها SONET / SDH. إنه قادر على توفير وظائف النقل ، الإرسال المتعدد ، التبديل ، الإدارة ، الإشراف والبقاء على قيد الحياة للقنوات البصرية التي تحمل إشارات العميل.
