...
👋 مرحباً!
تواصل معنا الآن

تقنية WDM | أنواع مواقعها الأربع وتطبيقاتها العملية

  • فبراير 23, 2024
تقنية WDM

تعتبر تقنية WDM Wavelength Division Multiplexing التقنية الأهم. لنقل كميات كبيرة من البيانات بين المواقع ( sites). فهو يزيد من عرض النطاق الترددي (bandwidth) عبر السماح بإرسال تدفقات البيانات المختلفة في وقت واحد عبر شبكة ألياف ضوئية واحدة. وبهذه الطريقة تعمل  تقنية (WDM) .

وبناءً على هذا التطور الذي شكّل نقلة نوعية في الاتصالات البصرية Optical communication والذي كذلك مكّن الشبكات من حمل المزيد من البيانات بشكل كبير. ولكن يواجه تحديات معقدة فهو مثل أي نظام. تعتمد شبكات WDM على العديد من المكونات المهمة التي تعمل بشكل متوالي لضمان التشغيل الفعال والموثوق في الشبكة optical fiber transmission.

وتتعمق هذه المقالة في أربعة أنواع رئيسية من المواقع في شبكات WDM. تعرف عليها الآن! 

ماهي أنواع المواقع في الشبكات WDM؟

إن أنواع المواقع في الشبكات WDM هي أربع أنواع رئيسية. والتي تشكل العمود الفقري للشبكة. ويعد لكل نوع أدوار محددة تعبر عنها. والأنواع هي:

  1. (OTM)  Optical Terminal Multiplexer
  2. (OLA) Optical Line Amplifier
  3. (OADM) Optical Add/Drop Multiplexer
  4. (REG)  Regeneration Station

معدد الإرسال الطرفي البصري (OTM) Optical Terminal Multiplexer

يعتبر موقع OTM نقطة دخول وخروج أو بداية و نهاية لبياناتك داخل شبكة WDM. كما وأن الـ OTMs تعد ذات حركة مرور (Traffic) عالي. وذلك كونها في خط النقل (Transmission ). إذ تدمج وتفصل تدفقات البيانات بكفاءة للإرسال داخل المسارات وبسرعات عالية في الشبكة WDM. وكذلك الموقع OTM يتكون من عدة مكونات أساسية، وهي:

(OTU) Optical Transponder Unit

 أول جهاز يستقبل فيه الإشارة الضوئية من جهاز العميل والتي قد تكون SDH أو IP أو من windows مختلفة. كما ويتم تحويلها في OTU إلى إشارة كهربائية. لإجراء عمليات 3R. وبعد ذلك تحوّل مرة أخرى وإرسالها على مخرج الليزر إلى أنظمة optical transmission. هذه العملية تساعدنا على إرسال الإشارة لمسافات بعيدة لأكثر من grey signal ويمكن دمجها مع إشارات أخرى بشرط أن تكون من أطوال موجية مختلفة.

تعدد الإرسال Multiplexing

 يستخدم MUX/DEMUX لتجميع أو دمج إشارات البيانات من مصادر مختلفة مثل خدمات SDH وPDH و IP و Telecom. والتي تصل من الأجهزة المرسلة والمستقبلة Transceiver أو من جهاز OTU. وتحتوي على أطوال موجية متعددة. كما ويتم إرسال هذه الإشارات في وقت واحد عبر ليف بصري واحد. وهو ما يسمى بتقنية الدمج (Multiplexing) أو MUX.

إزالة تعدد الإرسال demultiplexer

عند استقبالها في الطرف الآخر. يوجد جهاز فك الدمج أو إزالة تعدد الإرسال (Demultiplexer). والذي يقوم بفصل الإشارات المتعددة التي استقبلها إلى قنوات فردية للبيانات.

تحويل الإشارة (Signal Conversion)

غالبًا ما تقوم أجهزة OTM بإجراء تحويلات بين تنسيقات الإشارات الكهربائية والضوئية المختلفة لضمان التوافق مع معدات الشبكة وواجهات المستخدم (End-User).

مضخم الخط البصري (OLA) Optical Line Amplifier

للتغلب على توهين الإشارة (Attenuation signal) الذي يحدث أثناء عمليات الإرسال طويلة المدى في شبكات optical Transmission. تعد مضخمات الخط الضوئية (Optical Line Amplifier OLA) دورًا مهما. تُستخدم OLAs لتضخيم (Amplification) الإشارات الضوئية دون تحويلها مرة أخرى إلى إشارات كهربائية. مما يحافظ على سلامة نظام WDM. 

يوجد تقنيات من الـamplifier المختلفة المستخدمة. مثل مضخمات الألياف المشبعة بالإربيوم (EDFAs) ومضخمات رامان

(Raman amplifiers). إنه يتعمق في اعتبارات الحصول على الـ gain و الضوضاء (noise figure) كما وإدارة الطاقة في OLAs وبالإضافة إلى ذلك. هناك استراتيجيات متعددة لتحديد مواضع OLAs في شبكات WDM، وتشمل:

  • pre-amplification
  • in-line amplification
  • booster  amplification

مُضاعِف إضافة/إسقاط بصري (Optical Add/Drop Multiplexer OADM)

توفر OADMs تحكمًا دقيقًا. مما يسمح بإضافة أطوال موجية محددة (حقنها) أو إسقاطها (استخراجها) في نقاط معينة. وهذا يتيح إنشاء Network Topology تتسم بالكفاءة والمرونة. وهناك موقعان متاحان لـ OADM : 

  • fixed OADM (FOADM)
  • reconfigurable OADM (ROADM).

fixed OADM (FOADM)

توفر هذه الأنظمة إدارة فعالة من حيث التكلفة للطول الموجي تم تكوينها (configured) مسبقًا في مواقع محددة. مثالية طوبولوجيا الشبكة الثابتة ذات أنماط حركة المرور التي يمكن التنبؤ بها.

reconfigurable OADM (ROADM)

 ROADM هو نوع موقع OADM السائد. يمكن لموقع ROADM إضافة أي طول موجي أو إسقاطه، ولا يتطلب تمرير الطول الموجي في موقع ROADM اتصالات ألياف يدوية. كما وتوفر مرونة فائقة. وتسمح ROADMs بإضافة الأطوال الموجية وإزالتها وإعادة توجيهها بشكل ديناميكي في الوقت الفعلي. والتكيف مع متطلبات الشبكة المتغيرة وتمكين إدارة النطاق الترددي بكفاءة.

محطة التجديد (Regeneration Station REG)

في حين أن مواقع OLA تعمل على تضخيم قوة الإشارة. إلا أن جودة الإشارة لا تزال تتدهور عبر مسافات طويلة. مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في البتات وتلف البيانات. تعالج محطات التجديد (REGs) هذه المشكلة من خلال إعادة بناء الإشارة الضوئية بالكامل واستعادة جودتها الأصلية. كما وضمان نقل البيانات بشكل موثوق.

لتبسيط المفهوم أكثر .. اعتبر مجموعات REG هي نقاط تفتيش للإشارة. إذ تفحص وتعيد بناء تدفق البيانات بدقة لإزالة الأخطاء وضمان جودة الإشارة الأصلية لاستمرار الإرسال.

تطبيقات عملية على أنواع مواقع شبكات WDM

تعمل مواقع OTM وOLA وOADM وREG معًا بسلاسة لإنشاء شبكة WDM قوية وفعالة. وإليك لمحة:

  1. دخول البيانات يكون عند OTM الأصلي. لتحويل إشارات العميل الى MUX. وإرسالها في الألياف الضوئية.
  1. تضخيم الإشارة (Amplification) إذ إنه أثناء انتقال الإشارة. تقوم مواقع OLA تضخيمها (Amplification) بشكل دوري للحفاظ على القوة اللازمة.
  2. إدارة الطول الموجي الديناميكي (Dynamic Wavelength Management) عبر إضافة أو إسقاط أطوال موجية محددة حسب الحاجة، وتوجيه حركة البيانات بكفاءة.
  3. تجديد الإشارة Signal Regeneration إذ تضمن مجموعات REG جودة الإشارة من خلال إعادة بناء الإشارة الضوئية بالكامل.
  4. استخراج البيانات Data Extraction وذلك عند الوصول إلى المستقبل  OTM. تتم إزالة تعدد إرسال (DEMUX) الإشارة وتحويلها مرة أخرى إلى تنسيقها الأصلي وتسليمها إلى المستلم المقصود.

تُعدّ تقنية WDM (WDM Wavelength Division Multiplexing) نقلة نوعية في مجال الاتصالات البصرية. إذ سمحت بزيادة السعة ونقل كميات هائلة من البيانات عبر شبكة واحدة من الألياف الضوئية. تلعب أنواع مختلفة من المواقع دورًا محوريًا في ضمان كفاءة وفعالية نقل البيانات في شبكات WDM.

تعمل هذه المواقع الأربعة معًا بسلاسة لإنشاء شبكة WDM قوية وفعالة. مع التطور المستمر لتقنية WDM. ستستمر هذه المواقع في لعب دور هام في بناء شبكات بصرية قوية وعالية السعة ومرنة للمستقبل.

ترغب في اكتشاف تقنيات أخرى؟ مثل تقنية WWS؟ إليك المقال التالي!

بحث

Seraphinite AcceleratorOptimized by Seraphinite Accelerator
Turns on site high speed to be attractive for people and search engines.