Eng. Ahmed Alazzawi( Electrical⚡Engineer ) | 🇮🇶
Eng. Ahmed Alazzawi( Electrical⚡Engineer ) | 🇮🇶

@AlazzawiEng

32 تغريدة 24 قراءة Sep 04, 2021
#تعديد_الارسال_بتقسيم_طول_الموجة
#Wavelength_Division_Multiplexing
ال #WDM عبارة عن تقنية تسمح بتجميع عدد من الاطوال الموجية المختلفة Multiplexing إذ إن كل طول موجي يمثل قناة منفردة و كل قناة من هذه القنوات لها
#هندسة_الاتصالات
#هندسة_كهربائية
#الهندسة_الكهربائية
طول موجي مختلف عن الاخر و لها عدد N من أزواج المصادر و الكواشف الضوئية و و كل زوج تتم معايرته ع طول موجي معين و بذلك تزداد البيانات بالمعامل N و يتم ارسالها عبر خط نقل مشترك (ليف ضوئي) و بعد ذلك يتم فصل كل اشارة حسب طولها الموجي(D-Multiplexing ) و يكون هذا ف
نهاية مسافة الارسال قبل أن تسلم إلى المستقبل الذي يكون عادة الكاشف الضوئي
● في اتصالات الألياف الضوئية يعد تعديد الإرسال بتقسيم طول الموجة WDM تقنية إرسال متعدد لعدد من إشارات الموجة الحاملة الضوئية optical carrier على ليف بصري واحد باستخدام أطوال موجية مختلفة (أي ألوان)
من ضوء الليزر .تتيح هذه التقنية الاتصالات ثنائية الاتجاه عبر ليف واحد من الألياف ، بالإضافة إلى مضاعفة السعة. يطبق مصطلح WDM بشكل شائع على الموجة الحاملة الضوئية optical carrier، والتي يتم وصفها عادةً بطول الموجة ،
● يستخدم نظام WDM معدد إرسال multiplexer
عند المرسل transmitter لربط الإشارات المتعددة معًا ومزيل تعدد الإرسال عند جهاز الاستقبال لتقسيمها عن بعضها البعض. تحظى أنظمة WDM بشعبيةلدى شركات الاتصالات لأنها تسمح لها بتوسيع سعة الشبكة دون وضع المزيد من الألياف
● عند استخدام WDM على كابلات الألياف الموجودة ، يجب عليك أيضًا
مراعاة نوع الألياف (الوضع أحادي SM أو متعدد الأوضاع MM ) ومستوى الخسارة
مزايا تقنية #WDM
✅ المرونة Flexibility و تعني سهولة إضافة قنوات جديدة إلى الشبكة و إزالتها و إعادة تركيب الشبكة
✅ الشفافية Transparency
من المفاهيم المهمة ل WDM هي ان كل
اشارة ضوئية تستطيع حمل اي نوع من المعلومات بالاعتماد ع الطول الموجي للاشارة بغض النظر عن سرعة أو بطئ التزامن أو عدم التزامن ف نقل المعلومات أو نوع المعلومات التي تنقل
حيث يمكن أن تحمل (WDM) سرعة تناظرية متزامنة وغير متزامنة وبطيئة وتوفر أيضاً بيانات رقمية.
✅ زيادة سعة الشبكة : أدى وجود تقنية WDM إلى زيادة سعة الشبكة معدل إرسال البت لأنها تضم عدد من الاطوال الموجية حيث أن كل طول موجي يمثل قناة بتردد معين بحدود Gega bit ف الثانية Gbps و حاليا تصل إلى تيرا بت ف الثانية Tbps
✅ يمكن زيادة سعة الارتباط ومرونته باستخدام أطوال موجية
متعددة.
✅ يمكن لإدارة الطلب على (WDM) إضافة وإسقاط معدات الإرسال والتوصيل المتقاطع ومحولات الطول الموجي
■ هناك نوعان مختلفان من WDM :-
● CWDM (تعدد إرسال بتقسيم الموجات الخشنة)
● DWDM (تعدد إرسال بتقسيم الموجات الكثيف)
الفرق الوحيد بينهما هو النطاق الذي تعمل فيه ،
وتباعد الاطوال الموجية ، وبالتالي عدد أطوال الموجة أو القنوات التي يمكن استخدامه.
✅ مضاعفة تقسيم الطول الموجي التقليدي أو الخشن ("CWDM “Coarse WDM)
ويوفر هذا النوع 8-18 قناة (طول موجة)مختلفة للتراسل كل منها تعمل على طول موجة مختلف. تشغل هذه
القنوات كل عرض المجال المتوفر
على نافذتي الارسال 1310nm( جزء من النافذة band-S )و1550nm
(جزء من النافذة band-C .) ~~ يمكن اعتماد CWDM الارسال لمسافات أقل من 100km دون الحاجة لمكرر إشارةRepeater (بالطبع هذا مرتبط باستطاعة المرسل الضوئي ونوع الليف المستخدم)
يزيد CWDM من سعة الألياف في زيادات 4 أو 8 أو 18 قناة
. من خلال زيادة تباعد القنوات بين الأطوال الموجية على الألياف ، يتيح CWDM طريقة بسيطة وبأسعار معقولة لحمل ما يصل إلى 18 قناة على ليف واحد. تستهلك كل قناة CWDM 20 nm من المساحة وتستخدم معًا معظم نطاق التشغيل أحادي الوضع.
فوائد CWDM:
◇ المعدات السلبية التي لا تستخدم الطاقة
الكهربائية
◇ لا يوجد تكوين ضروري ، تكلفة أقل بكثير لكل قناة من DWDM
◇ قابلية التوسع لزيادة قدرة الألياف حسب الحاجة
◇ مع زيادة السعة تكون التكلفة ضئيلة أو معدومة
◇ بروتوكول شفاف وسهولة الاستخدام
عيوب CWDM:
◇ قد لا تكون 18 قناة كافية ، ولا يمكن استخدام مضخم الألياف معها
◇ المعدات السلبية ( لا تحتاج الى طاقة ) التي ليس لديها قدرات الإدارة
◇ ليس الخيار المثالي لشبكات المسافات الطويلة
✅ مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف
Dense Wavelength Division Multiplexing
● إن اعادة استغلال النطاق الترددي للارسال الضوئي و بسبب تواف نوافذ ( يكون فيها
التوهين عند أدنى مستوياته ) عند 850 nm و 1310 nm و 1550 nm و 1625 nm سمحت الفكرة بإعادة استغلال الارسال عبر هذه النوافذ أو بالقرب منها ( تعدد الاطوال الموجية ) لنفس قناة الارسال الضوئية و بالتأكيد فقد ضاعف هذا من معدلات النقل لأن بيانات النقل التزامنية أصبحت مضاعفة بشكل متوازي
ع كل طول موجي ف DWDM
و هو اختصار لجملة
Dense Wavelength Division Multiplexing
التقسيم الكثيف للطول الموجي و هو تطوير ملحوظ للتقسيم بالطول الموجي و هو البديل المعاصر ل SDH
ان استخدام تقنية
Dense Wavelength Division Multiplexing
و التي هي عبارة عن تقنية تستخدم الألياف
الضوئية و مكن هذا من الارسال بسرعات تصل إلى 400 Gega bit /sec مما يسرع من نقل الصوت و الفيديو بسرعة هائلة
هذه التقنية تزيد من فعالية الليف الضوئي الناقل إذ أنه من الممكن إرسال طولين موجيين أحدهما من النافذة الضوئية ذات طول موجي 1300 nm و الآخر من النافذة الضوئية ذات طول موجي
1500 nm و يتم تجميعهما و ارسالهما عبر نفس الليف و بذلك تتضاعف سعة الليف الضوئي
ان الDWDM يستخدم للأنظمة التي تحتوي على أكثر من ثمانية أطوال موجية نشطة لكل ليف، يقوم (DWDM) بتقطيع الطيف بدقة مع تركيب 40 قناة زائدة في نفس نطاق التردد المستخدم لقناتين من قنوات (CWDM),,
يمكن لهذا
النوع تجميع قنوات (أطوال موجة) بشكل متقارب (مكثف)أكثر بكثير من CWDM قد يصل إلى
192 طول موجة كل منها قادر على توفير معدل نقل قد يصل إلى 100Gbps . وتجري الاختبارات حالياً
لتحميل1Tera bps على طول موجة محدد. يعمل DWDM على النوافذ (المجالات) L- Band وC- Band .من الواضح أن معدلات
النقل في DWDM أعلى بكثير مقارنة بتلك في CWDM .و يمكن باستخدام DWDM الارسال لمسافات تتجاوز 100km دون الحاجة لrepeater . لعل الميزة الوحيدة لـ CWDM هي رخص تجهيزاته مقارنة ب DWDM و عليه فإن التطبيق هو المحدد الرئيسي لاختيار أياً من نوعي التجميع CWDM أو DWDM.
● تم تصميم (DWDM) للنقل لمسافات طويلة مع حزم الأطوال الموجية بإحكام معاً واكتشف المصممون تقنيات مختلفة لضم (40 أو 88 أو 96 أو 120 طولاً موجياً) للتباعد الثابت في الألياف وعند تعزيزها بواسطة مكبرات الصوت المصنوعة من الألياف المخدرة بالإربيوم (EDFAs) وهي مُحسِّن لأداء الاتصالات
عالية السرعة، يمكن لهذه الأنظمة العمل على مدى آلاف الكيلومترات، وللتشغيل القوي لنظام بقنوات معبأة بكثافة فإنّه يلزم وجود مرشحات عالية الدقة لتقشير طول موجي معين دون التداخل مع الأطوال الموجية المجاورة، يجب أن تستخدم أنظمة (DWDM) أشعة الليزر الدقيقة التي تعمل عند درجة حرارة ثابتة
للحفاظ على القنوات على الهدف.
■ يسمح DWDM بدمج العديد من أطوال الموجات على ليف واحد. يأتي DWDM في نسختين مختلفتين: حل نشط (يحتاج الى طاقة ) وحل سلبي (لا يحتاج الى طاقة ) . يتطلب الحل النشط إدارة الطول الموجي وهو مناسب تمامًا للتطبيقات التي تتضمن أكثر من 32 رابطًا على نفس
الألياف. في معظم الحالات ، يعتبر DWDM السلبي (لايحتاج الى طاقة ) كبديل أكثر واقعية لـ DWDM النشط.
فوائد DWDM:
◇ مثالي للاستخدام في المسافات الطويلة والمناطق ذات الكثافة العالية للعملاء
◇ ما يصل إلى 32 قناة يمكن القيام به بشكل سلبي اي بدون بدون طاقة
◇ ما يصل إلى 160 قناة مع حل نشط اي يحتاج الى طاقة
عيوب DWDM:
◇حلول DWDM غالية الثمن
◇ تتطلب حلول DWDM النشطة الكثير من نفقات الإعداد والصيانة
◇ قلة قابلية التوسع في عمليات النشر ضمن 32 قناة ، يتم تكبد الكثير من التكلفة غير الضرورية لكل قناة.
يتكون اي نظام WDM بشكل عام من ما يلي 👇
●أجهزة الإرسال والاستقبال – Transceivers and Transmitters و يعمل كل منها بطول موجي مختلف
و تكون عبارة عن ليزر خاص بطول الموجة يقوم بتحويل إشارات البيانات من مفاتيح (SAN وIP) إلى إشارات ضوئية يمكن نقلها
إلى الألياف حيث يتم تحويل كل دفق بيانات إلى إشارة ذات طول موجي ضوئي بلون فريد،
● معدات تقسيم الارسال Multiplexer Optimization
ال Multiplexer ، وهو جهاز لا يحتاج الى طاقة يجمع بين مصادر الإضاءة المختلفة في جهاز واحد و يعتبر هو قلب العملية حيث يجمع كل تدفقات البيانات
معاً ليتم نقلها في وقت واحد عبر ليف واحد
● البنية التحتية للالياف
توصيل الحبل الذي يربط بين جهاز الإرسال والاستقبال والمقسم ~~
ينقل جهاز الإرسال والاستقبال بروتوكولات البيانات عالية السرعة على أطوال موجية ضيقة النطاق بينما يكون مقسم الإرسال في قلب العملية، كيبل التصحيح هو
الغراء الذي يربط هذين العنصرين الأساسيين معاً وتحظى أسلاك الموصل (LC) بكثرة الاستخدام حيث تقوم بتوصيل مخرجات جهاز الإرسال والاستقبال بالإدخال على مضاعف الإرسال.
● الDe- Multiplexer ، جهاز لا يحتاج الى طاقة ايضا يقسم مصدر الضوء المخلوط إلى أجهزة منفصلة حيث
يتم فك تعدد الإرسال أي يتم فصلها إلى قنوات مختلفة مرة أخرى
●الألياف الداكنة – Dark fiber:
هي زوج من الألياف أو خيط ليف واحد، يُعد الوصول إلى شبكة الألياف المظلمة أحد المتطلبات الأساسية لأي حل (WDM)، وهي الطريقة الأكثر شيوعاً لنقل حركة الإشارات الضوئية عبر بنية هي استخدام زوج من
الألياف، يُستخدم أحد الألياف لنقل البيانات والآخر يُستخدم لاستقبال البيانات وهذا يسمح بنقل الحد الأقصى من حركة النقل، وفي بعض الأحيان تتوفر ألياف واحدة فقط، ونظراً لأنّ ألوان الإضاءة المختلفة تنتقل على أطوال موجية مختلفة ~~
Ahmed Alazzawi

جاري تحميل الاقتراحات...