أساسيات الشبكات السلبية والنشطة

أساسيات الشبكات السلبية والنشطة

اليوم لدينا الوصول إلى مزيد من المعلومات من أي وقت مضى. نحن نعيش في عالم رقمي والنطاق الترددي هو ما يجعل العالم الرقمي يحدث. يتم فرض الضرائب على شبكات النحاس القديمة من قبل العملاء من رجال الأعمال والسكن. ومع ذلك ، يتم نشر الشبكة البصرية المنفعلة (PON) مثل الألياف الضوئية إلى المنازل (FTTH) على نحو متزايد لتلبية احتياجات النطاق الترددي الحالية والمستقبلية التي لا تستطيع شبكات النحاس القديمة التقدم في دعمها. قبل تقديم PON ، يجب أن نتحدث عن أساسيات الشبكات السلبية والنشطة.

هناك العديد من أنواع الشبكات التي تحمل العديد من أنواع المعلومات المختلفة. ومع ذلك ، يمكن وضع كل هذه الشبكات الفردية في واحدة من فئتين: سلبية أو نشطة . لا تستخدم الشبكة المنفعلة معدات أو مكونات تعمل بالكهرباء للحصول على الإشارة من مكان إلى آخر. تستخدم الشبكة النشطة معدات أو مكونات تعمل بالكهرباء لتوجيه الإشارة من مكان إلى آخر. وفقًا لوسائط النقل المستخدمة في الشبكات ، توجد شبكة نحاسية خاملة ، وشبكة نحاس acticve ، وشبكة بصرية خاملة ، وشبكة بصرية نشطة .

شبكة النحاس السلبي
هناك أنواع كثيرة من شبكات النحاس السلبي. ومع ذلك ، فإن الشخص الذي يعرفه الجميع تقريبًا هو شبكة تلفزيون الكابل المنزلية (CATV). في شبكة الكيبل التلفزيوني النحاسية ، يزود مزود الكبل الإشارة إلى المنزل عبر كابل متحد المحور. في الشبكة الأساسية ، يدخل الكابل إلى المنزل ويتم توجيهه إلى تلفزيون واحد. ومع ذلك ، فإن العديد من المنازل ليس لديها تلفزيون واحد فقط. بالنسبة إلى المنازل التي تحتوي على أجهزة تلفزيون متعددة ، يجب تقسيم الإشارة من موفر الكابل حتى يستقبل كل تلفزيون الإشارة. وعادة ما يتم الانقسام باستخدام جهاز غير مكلف يشار إليه عادة باسم الخائن. الخائن لا يتطلب أي طاقة كهربائية. عادةً ما يكون له مدخل واحد وقد يكون له ناتجين أو ثلاثة أو أربعة أو أكثر. يتم توجيه كابل فردي من الخائن إلى كل تلفزيون.

واحدة من المشاكل مع هذا النوع من الشبكة هو فقدان قوة الإشارة. نظرًا لتقسيم الإشارة من موفر الكابل وتوجيهها إلى أجهزة تلفزيون متعددة ، يتم تقليل قوة الإشارة لكل تلفزيون. يمكن أن تؤدي إضافة الكثير من أجهزة التلفزيون إلى تقليل قوة الإشارة إلى النقطة التي لا يتلقى فيها أي من أجهزة التلفزيون قوة إشارة كافية للعمل بشكل صحيح. عندما يحدث هذا ، حان الوقت للنظر في تثبيت شبكة CATV نشطة.

شبكة النحاس النشط
كما أن هناك العديد من أنواع شبكات النحاس السلبي ، فهناك أيضًا العديد من أنواع شبكات النحاس النشطة. ركز القسم السابق على شبكة CATV منزلية سلبية وأشار إلى أنه يمكنك فقط توصيل عدد محدود من أجهزة التلفزيون بهذا النوع من الشبكات. للحصول على قوة إشارة كافية لأجهزة تلفزيون متعددة (على سبيل المثال ، واحدة في كل غرفة) مطلوب شبكة نشطة.

في أحد الأمثلة على شبكة CATV المنزلية النشطة ، يدخل كبل واحد إلى المنزل ويتم توجيهه إلى مضخم توزيع. يعزز مكبر التوزيع أو يضخّم الإشارة وينقسمها من مزود الكابل. كل خرج من مضخم التوزيع لديه قوة إشارة مساوية تقريبًا لقوة الإشارة على كابل الإدخال من مزود الكابل. يتم توجيه كابل فردي من مضخم التوزيع إلى كل تلفزيون.

يتغلب هذا النوع من الشبكات النشطة على مشكلة قوة الإشارة المرتبطة بالشبكة المنفعلة. ومع ذلك ، فإنه يضيف مستوى من التعقيد ويتطلب القوة. إذا فشل مضخم التوزيع ، فستفقد جميع أجهزة التلفزيون إشاراتها. وينطبق الشيء نفسه إذا كان مضخم التوزيع غير موصول بطريق الخطأ: فكل تلفزيون في المنزل سيكون بدون إشارة.

شبكة بصرية سلبية
هناك العديد من أنواع الشبكات البصرية السلبية (PONs). أحد الأنواع الأكثر شيوعًا يشبه إلى حد كبير شبكة الكيبل التلفزيوني السلبي الموصوفة مسبقًا. ومع ذلك ، يتم استخدام الألياف الضوئية بدلاً من الكابل المحوري. تتوفر العديد من الأجهزة المنفعلة المختلفة لدعم أنواع مختلفة من طبولوجيا الشبكة المادية. المقرنات البصرية هي جوهر أي PON. قد يجمع المقرن البصري بين إشارتين أو أكثر من الإشارات الضوئية في خرج واحد ، أو قد يأخذ المقرن إدخالًا ضوئيًا واحدًا ويوزعها على مخرجين منفصلين أو أكثر. هنا مثال على مقرنة 1 × 6. يقوم هذا المقرن بتقسيم إشارة دخل واحدة إلى ستة مخرجات.

تم تصميم العديد من أدوات التوصيل البصرية للعمل ثنائي الاتجاه (BiDi) ، والذي يتيح استخدام نفس مقرنة الجمع بين الإشارات أو تقسيم الإشارات. في مقرنة BiDi ، لذلك ، يمكن أن يكون كل منفذ إما مدخلات أو مخرجات. ومع ذلك ، بالنسبة لتطبيق PON ، قد يشار إلى مقرنة ضوئية تستخدم لتقسيم الإشارة باسم الخائن البصري .

في PON ، سيتم تقسيم المدخلات إلى المقرنة بالتساوي بين المخرجات الستة. سيتم إرسال البيانات التي تدخل في مقرنة إلى كل الإخراج تماما كما يتم إرسال إشارة من مزود CATV إلى كل تلفزيون في شبكة النحاس السلبي. على الرغم من أن كل ناتج سيحمل نفس المعلومات مثل الإدخال ، سيتم تقليل قوة الإشارة بناءً على عدد المخرجات. يوجد حد محدود لعدد المخرجات لتطبيق PON ؛ عادةً ما يكون الحد 32. ومع ذلك ، قد تدعم بعض التطبيقات أكثر (حتى 64 في FOCC ).

شبكة بصرية نشطة
تشبه الشبكة الضوئية النشطة شبكة CATV المنزلية النشطة الموصوفة سابقًا. تتصل إحدى الألياف الضوئية بمحول بدلاً من مضخم توزيع. يعيد التبديل إعادة بث البيانات إلى كل مستخدم فردي. يتم توجيه كابل منفصل من التبديل إلى كل مستخدم فردي. يتغلب هذا النوع من الشبكات النشطة على مشكلة قوة الإشارة المرتبطة بالشبكة المنفعلة. ومع ذلك ، فإنه يضيف مستوى من التعقيد ويتطلب القوة. إذا فشل التبديل ، فسيفقد جميع المستخدمين الوصول إلى البيانات الواردة. سيكون الشيء نفسه صحيحًا إذا فقد المفتاح الطاقة: ستتوقف البيانات عن التدفق. ملاحظة: هناك أيضًا مضخمات بصرية تستخدم في الشبكات البصرية النشطة (DWDM ، CATV ، SDH وما إلى ذلك) لتضخيم الإشارات الضوئية .