مع تطور 5G, البيانات الكبيرة, انترنت الأشياء, الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي, حركة البيانات تنمو بسرعة, وآفاق سوق الاتصالات الضوئية مشرقة. وظيفة الوحدة الضوئية هي التحويل الكهروضوئي. تستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية على نطاق واسع في مختلف الصناعات. ستستخدم شركة Aerech Networks هذه المقالة لتعريفك بسيناريوهات تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية.
قبل تقديم سيناريوهات التطبيق لأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية, اسمحوا لي أن أقدم لكم قطاعات السوق من أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية.
- إيثرنت: تستخدم بشكل رئيسي في شبكات المنطقة المحلية, ربط أجهزة الشبكة عن طريق إرسال واستقبال إشارات البيانات.
- فايبر شانيل: تستخدم بشكل رئيسي في روابط شبكة تخزين القنوات الليفية في مراكز البيانات.
- الوصلات البصرية: شبكة IP باستخدام تقنية نقل WDM, تستخدم أساسا لنقل حزم IP. سوق الاتصالات
- CWDM / DWDM: تستخدم بشكل أساسي في الربط البيني للمفاتيح داخل مركز البيانات والمسافة الأمامية والشبكة الخلفية لشبكات 5G.
- الجبهة اللاسلكية: تستخدم بشكل رئيسي في الشبكة بين وحدة النطاق الأساسي BBU ووحدة الراديو عن بعد RRU في المحطة الأساسية المتنقلة.
- التوصيل اللاسلكي: تستخدم بشكل أساسي في الشبكة بين وحدة النطاق الأساسي BBU و S-G W / MME في المحطة الأساسية المتنقلة.
- FTT: الألياف إلى X, يمكن أن يكون x في المنزل, مبنى , إلخ. تشمل التقنيات التي تحقق FTTx PON, الاتصال, GPON, إلخ., التي تستخدم لربط مشغلي الاتصالات والمستخدمين النهائيين.
تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية بشكل أساسيالاتصالات ومراكز البيانات.
مراكز البيانات
مركز البيانات هو مكان للإدارة (محل, إحصاء - عد, تبادل) بيانات. الترابط بين مراكز البيانات هو التبادل الشامل للمعلومات في الوقت الحقيقي بين مراكز البيانات, ويمكن لاتصالات الألياف الضوئية تحقيق عملية منسقة بين مراكز البيانات. تحتاج معدات التحويل إلى سرعة أعلى, انخفاض استهلاك الطاقة, والمزيد من التصغير, تلعب أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية دورًا رئيسيًا. لأن شبكات المعلومات تعتمد بشكل أساسي على نقل الإشارات الضوئية, بينما يعتمد الحساب والتحليل على الإشارات الكهربائية.
يمكن تقسيم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية إلى ثلاث فئات وفقًا لنوع اتصال مركز البيانات.
- مركز البيانات والمستخدمون: يصل المستخدمون النهائيون إلى السحابة لتصفح صفحات الويب, إرسال واستقبال رسائل البريد الإلكتروني, دفق الفيديو, إلخ.
- ربط مركز البيانات: تستخدم أساسا لتكرار البيانات, ترقيات البرامج والنظام;
- مركز البيانات داخلي: تستخدم بشكل رئيسي لتخزين المعلومات وتوليدها.
حسب إحصائيات سيسكو, حساب الاتصالات الداخلية لمركز البيانات لأكثر من 70% اتصالات مركز البيانات. أدى إنشاء وتحديث مراكز البيانات إلى زيادة الطلب على أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية عالية السرعة, كما عززت تطوير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في الجوانب الثلاثة التالية:
- نمو الطلب على معدلات النقل
- نمو الطلب على الكميات
- نمو الطلب على مسافة النقل
تعتمد تكلفة ارتباط الألياف الضوئية على الوحدة الضوئية والألياف الضوئية. المسافات المختلفة لها حلول شبكة مختلفة. للربط البيني المتوسط والطويل المسافة المطلوب لاتصالات مركز البيانات, خلقت MSA اثنين من الحلول الثورية, PSM4 (الوضع الفردي المتوازي 4 الممرات) و CWDM4 (معدد تقسيم الطول الموجي الخشن 4 الممرات). نظرًا لأن استخدام ألياف PSM4 هو أربعة أضعاف استخدام CWDM4, عندما تكون مسافة الارتباط طويلة, تكلفة حل CWDM4 منخفضة نسبيًا, وهو خيار أفضل.
محطة قاعدة الاتصالات المتنقلة
تتمثل الوظيفة الأساسية للمحطة الأساسية للاتصالات المتنقلة في العمل كجهاز وسيط يربط أجهزة الاتصالات اللاسلكية مثل الهواتف المحمولة بشبكة الاتصالات اللاسلكية. إنه شكل من أشكال محطات الراديو. هي محطة إرسال واستقبال لاسلكية تنقل المعلومات مع محطات المعلومات مثل الهواتف المحمولة من خلال مركز تبديل الاتصالات المتنقلة في بعض مناطق التغطية الراديوية.
لمحطة شبكة 4G الأساسية, هناك معدات RRU و BBU بشكل أساسي. لتحقيق الترابط بين الجهازين, أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية والعبارات الليفية مطلوبة لتوصيل الرابط. تشتمل أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المستخدمة في توصيل معدات RRU و BBU بشكل أساسي على 1.25G SFP, 2.5G SFP, 6G SFP و 10 G SFP +, إلخ.
نظام تقسيم الطول الموجي السلبي
تُستخدم أنظمة إدارة الطلب على الطاقة السلبية بشكل أساسي في شبكات المناطق الحضرية, شبكات العمود الفقري, والشبكات الواسعة. تمثل إدارة الطلب على المياه السلبية أعلى نسبة من الحلول التقنية المستخدمة في شبكات الجيل الخامس.
يتكون نظام تقسيم الطول الموجي السلبي من وحدات ضوء ملونة, معددات الإرسال, والألياف الضوئية. تسمى أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية CWDM و DWDM وحدات الإضاءة الملونة, وتسمى أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية التقليدية أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع وحدات الضوء الرمادي.
المبدأ الأساسي لنظام تقسيم الطول الموجي السلبي هو تقنية WDM, وتوصيل مُضاعِف تقسيم الطول الموجي الخارجي. يمكن لمضاعف تقسيم الطول الموجي أن يقرن الإشارات الضوئية ذات الأطوال الموجية المختلفة معًا وينقلها عبر ليف واحد. يمكن لمضاعف تقسيم الطول الموجي فصل هذه الإشارات الضوئية بأطوال موجية مختلفة عند الطرف المستقبل, وبالتالي توفير موارد الألياف.
أخذ نظام مضاعفة تقسيم الطول الموجي CWDM كمثال, أدخل الوحدة البصرية CWDM في المحول, واستخدم العبور لتوصيل الوحدة البصرية CWDM ومضاعف تقسيم الطول الموجي CWDM أو OADM للعمل.
شبكة تخزين SAN / NAS
بسبب التطور السريع لتطبيقات الإنترنت والشبكات, زادت أنواع البيانات التي تتم معالجتها بواسطة نظام تخزين معلومات البيانات, ويواجه نظام تخزين معلومات البيانات تحديات هائلة. ناس(شبكة التخزين المرفقة) و SAN(شبكة منطقة التخزين) توفر الحل الأكثر فعالية لإدارة البيانات المركزية. لأنهم يستطيعون فصل جهاز تخزين معلومات البيانات عن الشبكة والنظام المضيف, يدير بيانات المعلومات مركزيًا ولديه قابلية جيدة للتوسع.
وظيفة شبكة تخزين SAN / NAS هي تخزين البيانات. فيما بينها, تتكون شبكة SAN بشكل أساسي من خوادم, مفاتيح القناة الليفية, أجهزة التخزين, وناقلات الإرسال (أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية, وصلات من الألياف الضوئية); تتكون شبكة تخزين NAS بشكل أساسي من تخزين NAS, مفاتيح, المعدات الطرفية (أجهزة الكمبيوتر), ناقلات نقل الحركة (أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية, الألياف البصرية) سترة او قفاز او لاعب قفز). يرجى ملاحظة أن شبكة SAN تستخدم أجهزة إرسال واستقبال ضوئية للقناة الليفية وتحتاج إلى دعم FC(قناة ليفية) بروتوكول. أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المستخدمة في شبكة تخزين NAS مطلوبة فقط للتوافق مع بروتوكول Ethernet.
5شبكة G Bearer
يوفر وصول 5G فرص عمل غير محدودة للاتصالات الضوئية. أصبحت أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية القائمة على محطات 5G الأساسية نقطة ساخنة للبحث في العامين الماضيين. تتكون شبكة 5G من ثلاثة أجزاء, شبكة الوصول, الشبكة الناقلة, والشبكة الأساسية. تنقسم شبكة الجيل الخامس بشكل عام إلى طبقة وصول إلى المترو, طبقة تجميع مترو, طبقة المترو الأساسية / خط الجذع الإقليمي, ويحقق وظائف النقل الأمامي والمتوسط لخدمات 5G. تعتمد الأجهزة في كل طبقة بشكل أساسي على أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية لتحقيق الترابط.
تتضمن سيناريوهات التطبيق النموذجية لشبكة الجيل الخامس (5G) اتصال مباشر بالألياف الضوئية, WDM السلبي, وشبكة النقل الضوئية / WDM النشطة (OTN)/شريحة حزمة الشبكة (SPN).
تستخدم سيناريوهات الاتصال المباشر بالألياف الضوئية عمومًا وحدات ضوء رمادي بسرعة 25 جيجابت / ثانية, التي تدعم أنواع الألياف ثنائية الاتجاه ثنائية الاتجاه والألياف أحادية الاتجاه ثنائية الاتجاه, تشمل بشكل أساسي مسافتين للإرسال 300 متر و 10 كيلومترات. تتضمن سيناريوهات WDM السلبية بشكل أساسي WDM السلبي من نقطة إلى نقطة و WDM-PON, إلخ. استخدم زوجًا أو ليفًا ضوئيًا واحدًا لتحقيق الاتصال بين عدة وحدات AAU و DU, و 10 جيجابت / ثانية أو 25 جيجابت / ثانية وحدات الإضاءة الملونة مطلوبة.
في سيناريوهات WDM / OTN النشطة, 10وحدات الضوء الرمادي قصيرة المسافة Gb / s أو 25Gb / s مطلوبة بين أجهزة AAU / DU و WDM / OTN / SPN. مطلوب وحدات إضاءة ملونة ثنائية الاتجاه ثنائية الاتجاه أو أحادية الألياف ثنائية الاتجاه بمعدلات N × 10/25/50 / 100Gb / s بين أجهزة WDM / OTN / SPN.
في بيئة العمل في الهواء الطلق, يجب أن تلبي الوحدة البصرية للمسافات الأمامية نطاق درجة الحرارة الصناعية من -40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية وأن تكون مقاومة للغبار. الطلب على 5أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية G يتجاوز بكثير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 4G, وخاصة أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية للمسافات الأمامية, التي قد يكون لها طلب مرتفع للغاية, لذا فإن التحكم في التكاليف هو أيضًا أحد القضايا التي يجب مراعاتها.
5يستخدم G backhaul بشكل أساسي 25G, 50جي, 100جي, 200جي, وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 400G, التي تدعم CPRI, eCPRI, إيثرنت, OTN, وبروتوكولات الواجهة الأخرى و NRZ, بام 4, DMT, وتنسيقات التعديل الأخرى.
5يمكن لـ G mid-Transmission استخدام الأجهزة البصرية 25G الناضجة الحالية واتخاذ تقنية PAM4 لمضاعفة النطاق الترددي للأجهزة البصرية. ستغطي مسافة النقل البالغة 10 كم و 40 كم أكثر من 90% سيناريوهات التطبيق, وستستخدم مسافة الإرسال التي تزيد عن 80 كم تقنية متماسكة.
خاتمة
قدمنا 5 سيناريوهات تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في هذه المقالة, مراكز البيانات, محطة قاعدة الاتصالات المتنقلة, أنظمة تقسيم الطول الموجي السلبي, شبكات تخزين SAN / NAS, وشبكات الجيل الخامس. ما سيناريو التطبيق الذي تستخدمه الوحدة البصرية الخاصة بك?
ايرك نتووركس هي شركة رائدة في مجال توفير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية, في حالة وجود أي أسئلة تتعلق بسيناريوهات تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية, تصل إلينا بحرية.
