مخابرات نوری

eehsan

عضو جدید
سلام به همه
من تعدادی مقاله انگلیسی راجع به مخابرات نوری می خوام بذارم چون مقاله فارسی خیلی کم هست خودم یه چیزی حدود 50 صفحه دارم اگر دوستان مایل باشند همکاری کنند تا حداقل یه مقاله خوب برای علاقه مندان باشه:)
 

پیوست ها

  • CMN3-3.pdf
    253.4 کیلوبایت · بازدیدها: 0

eehsan

عضو جدید
اگر کسی از دوستان ترجمه کرد اینجا بزاره که بقیه ام استفاده کنن
 

پیوست ها

  • PDP33.pdf
    262.1 کیلوبایت · بازدیدها: 0

eehsan

عضو جدید
سعی میکنم مقالات جدید باشه
این راجع به تکنیک مالتی پلکس طول موج WDM مقاله 2006 جامعه نوری آمریکا
 

پیوست ها

  • qgzhao_JThB67_2006.pdf
    105.2 کیلوبایت · بازدیدها: 0

eehsan

عضو جدید
سیر تاریخی ارتباطات نوری

نور از هزاران سال پيش براي ارتباطات ديد مستقيم مورد استفاده قرار مي گرفت. با افزايش جمعيت كره زمين و پيشرفت علم، دانشمندان بر آن شدند كه محيط انتقالي متناسب با نيازها فراهم نمايند، لذا در سال 1960 ليزر اختراع گرديد وبعدها اولین فیبر شیشه ای با تلفات زیر 20dB/Km درآمریکا توسط Corning glass ساخته شد. در ادامه پيشرفت‌هاي سيستم‌هاي نوري، در سال 1976 اولین سیستم فیبر نوری تجاری با افت حدود 5dB/KM عرضه شد. يك سال بعد در سال 1977 با ادامه پیشرفت در ساختار لیزرها، دانشمندان موفق شدند ليزرهاي با طول عمر بالا را معرفي نمايند؛ كه به اين ترتيب سيستم مخابرات نوري به طور جدي مطرح شد.
بعد از آن، سال‌هاست كه سیستم های نوری به طور تجاری مورد استفاده قرار گرفتند و روز به روز گسترش پیدا كردند؛ و با توجه به پیشرفت های فوق العاده، امروزه مهمترین سیستم انتقال به خصوص در شبکه های زیر ساخت و بين الملل محسوب می‌شوند.
مهمترین مزیتي که سیستم های نوری را از دیگر سیستم‌ها متمایز می کند، ارسال اطلاعات با سرعت بالا (ظرفیت بالا) توسط این سیستم ها می‌باشد.
 

eehsan

عضو جدید
طیف نوری

نور به وسيله طول موج مشخص مي‌شود . طول موج براي نور مثل فرکانس براي امواج راديويي است. طول موج نور بر حسب ميکرون يا نانومتر بيان مي شود.طيف نور مرئي از فرا بنفش(Ultra-Violet) تا فروسرخ (Infra-Red) را در بر مي گيرد. بر خلاف سيستم انتقال الکتريکي، نور نمي تواند مقادير منفي اختيار کند. فيبر هاي نوري در محدوده اطراف سه طول موج 850 و 1310 و 1550 نانومتر کار مي کنند.در شكل زير طيف نور و پنجره هاي مورد استفاده نشان داده شده است.


 

eehsan

عضو جدید

اولین نسل‌ منابع مخابرات نوری در این محدوده کارمی کردند.که از فیبرهای چند مدی و لیزرهای (FP:Fabry-Perot) استفاده مي‌شد. اين ليزرها علاوه بر طول موج اصلي، در طول موج هاي ديگر هم تشعشع داشتند. در اين طول موج افت در حدود 2dB/km بود و بهمین دلیل امکان انتفال بیش از 10 كيلومتر میسر نبود و ماکزیمم سرعت قابل انتقال هم بعلت محدودیت ناشی از پاشندگی مدی 100 Mb/S بود.
پنچره1300nm 
افت فیبر در این محدوده در حدود0.5dB/ km است که اجازه مید هد اطلاعات تامسافت حدود 50 كيلومتر بدون تقویت ارسال شوند.
پنچره1550nm 
در این باند حداقل افت را داریم .افت در حدود dB/km 2/0 است؛ بنابراین می توانیم تا 100 کیلو متر بدون تقویت، سیگنال نوري را ارسال کنیم. در نتیجه این طول موج مناسبترین باند برای ارتباطات راه دور مي‌باشد.
 

eehsan

عضو جدید
تکامل شبکه‌هاي انتقال نوري
استفاده از فيبرهاي نوري براي انتقال سيگنال‌هاي باند وسيع ، عملاً با معرفي سيستم‌هايي به نام "سلسله ‌مراتب ديجيتال شبه‌همزمان (PDH)" عملي گشت . "سلسله ‌مراتب" در اين اصطلاح به اين معني است که ارسال اطلاعات با نرخ‌هاي انتقال بالاتر، با استفاده از ترکيب نرخ‌هاي انتقال پايين ، ممکن مي‌شود . "همزماني" نيز به معني استفاده از يک سيگنال مرجع واحد در سيستم براي انجام عمليات مالتي‌پلکسينگ و سوئيچينگ است . اين سيستم براي ارتباطات نقطه به نقطه بهينه شده بود و محدوديت دسترسي به نرخ‌هاي انتقال بالاتر، عمدتاً ناشي از خود استاندارد بود و نه تکنولوژي . در ضمن ، اين سيستم براي پهناي باند مورد نياز دهة 80 ميلادي پاسخگو بود.
 

eehsan

عضو جدید
WDM
راه حلهای افزایش ظرفیت در شبکه های نوری:

در سيستم‌هاي ارتباطي امروزي دستيابي به ظرفيتهاي انتقال زياد به منظور پشتيباني از خدمات متنوعي نظير اينترنت ، ويدئو كنفرانس ، تلويزيونهاي كابلي ، تلفنهاي تصويري ، ارتباطات ديجيتال ، كاربردهاي مالتي مديا ، پزشكي راه دور و ... ضروري به نظر مي‌رسد. در اين ميان سيستمهاي مخابرات نوري به دليل ويژگيهاي مطلوبشان نقش كليدي را ايفا مي‌كنند
برای افزایش ظرفیت شبکه، می‌بایست راه‌حلی انتخاب شود که اقتصادی باشد و کاربر را برای استفاده از آن ترغیب کند. اولین راه‌حلی که به ذهن می‌رسد، استفاده از تعداد بیشتری فیبر برای دسترسی به پهنای باند بالاتر است که این کار اصلاً به صرفه نیست؛ چرا که یک راه‌حل کاملاً سخت‌افزاری است که با صرف هزینه و وقت زیاد همراه است. ضمن آنکه استفاده از تعداد فیبر بیشتر، الزاماً امکان ارائه خدمات جدید را برای ISPها فراهم نمی‌آورد
راه‌حل دوم افزایش سرعت، استفاده از مالتی پلکسینگ زمانی TDM است که با تقسیم‌بندی زمانی امکان ارسال اطلاعات بیشتر را بر روی فیبر فراهم می‌آورد.
 

eehsan

عضو جدید
در استفاده از مالتي پلكس تقسيم زماني، نرخهاي انتقالي كه معمولا‌ استفاده مي شوند2/5،10 و 40 گيگابايت برثانيه‌اند. اما مدارات الكترونيكي كه انتقال با چنين نرخهايي را محقق مي‌كنند ضمن پيچيدگي، گران نيز هستند، به علا‌وه برخي مسائل تكنيكي نيز كاربرد اين روش را محدود مي‌كند. به عنوان نمونه ميزان تاثير پاشيدگي رنگي در نرخ بيت 10 گيگا بيت بر ثانيه شانزده بار بيشتر از نرخ بيت 2/5گيگابيت بر ثانيه است.
همچنين مقادير بزرگتر توان انتقال كه براي نرخ بيت‌هاي بيشتر لا‌زم است سبب بروز آثار غير خطي و كاهش كيفيت شكل سيگنال مي‌شود.
. بنابر استانداردی که تعریف شده است، گام بعدی، دسترسی به سرعت ۴۰ Gbs پس از ۱۰ Gbs است که دستیابی به آن تنها با روش TDM و در آیندهٔ نزدیک امکان‌پذیر نخواهد بود و مستلزم پیشرفت تکنولوژی ساخت قطعات الکترونیکی است. روش TDM هم‌اکنون در شبکه‌های انتقال براساس SONET که استاندارد آمریکای شمالی و SDH که استاندارد بین‌المللی است به‌کار می‌رود. قابل ذکر است که SONET و SDH استانداردهائی هستند که برای سیگنال‌های دیجیتالی تعریف شده‌اند و سرعت ارتباطات، ساختار بسته‌ها و رابط‌های نوری را استاندارد می‌کنند
راه‌حل سومی نیز برای ISPها وجود دارد و آن استفاده از روش WDM است. روش WDM به‌عنوان روش اصلی در انتقال اطلاعات در سیستم‌های نوری از اوایل دههٔ ۱۹۸۰ مورد توجه و استفاده قرار گرفته است. امروزه نیز تلاش‌های بسیاری برای استفادهٔ بهینه از این روش در کاربردهای مختلف، درحال انجام است. CWDM و DWDM دو روش اصلی مورد استفاده در شبکه های نوری است.
اگر نگاهی به مشکلات فعلی صنعت مخابرات، به خصوص در زمینهٔ سرویس‌دهی به کاربران بیندازیم، به اهمیت WDM بیشتر پی خواهیم برد. اولین چالش پیش روی صنعت مخابرات، افزایش روزافزون تقاضا برای سرعت‌های بالاتر و در نتیجه پهنای باند بیشتر است؛ به‌طوری‌که برخی اعتقاد دارند ظرفیت لازم برای شبکه، هر شش ماه، دو برابر می‌شود.
 

eehsan

عضو جدید
دومین چالش اساسی موجود، تکنولوژی‌های گوناگونی است که برای عملیاتی کردن و استفاده از انواع شبکه به‌کار می‌روند IP ـ ATM و SONET از جملهٔ این موارد هستند که به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند و هر یک مزایای خاص خود را دارا هستند؛ اما هر یک به تجهیزاتی برای تبدیل به یکدیگر نیاز دارند.

با استفاده از شبکه‌های نوری و روش WDM می‌توان تا حد زیادی این مشکلات را برطرف کرد. با استفاده از این روش، می‌توان به پهنای باندی تا ۱۶۰۰ گیگابیت در ثانیه دست یافت که با استفاده از این پهنای باند، می‌توان بیش از ۳۰ میلیون تماس تلفنی را فقط با استفاده از یک فیبر منتقل کرد و مشکل تکنولوژی‌های متفاوت نیز به‌راحتی حل می‌شود. با توجه به اینکه اطلاعات بر روی فیبر با استفاده از روش WDM بر روی طول موج‌های مختلفی ارسال می‌شود که مستقل از یکدیگر عمل می‌کنند، لذا می‌توان به‌راحتی انواع مختلف تکنولوژی را در این زمینه مورد استفاده قرار داد و خدمات مختلفی نظیر صوت، تصویر، اطلاعات و مولتی‌مدیا را به کاربران ارائه کرد.
در این روش، به هر یک از سیگنال‌های نوری ورودی، یک طول موج و یا یک فرکانس خاص داده می‌شود و سپس تمام سیگنال‌ها بر روی یک فیبر ارسال می‌شوند. از آنجا که هر یک از این طول موج‌ها مستقل از یکدیگر هستند و بر روی هم هیچ گونه تأثیری ندارند، این امکان را به ISPها می‌دهند تا از امکانات موجود شبکه به‌طور بهینه بهره بگیرند و بتوانند از تکنولوژی‌های مختلف استفاده کنند.
 

eehsan

عضو جدید
در واقع، WDM چندین سیگنال نوری را ترکیب می‌کند و آن‌ها را به‌صورت یک مجموعه، تقویت و ارسال می‌کند که این امر موجب افزایش ظرفیت خواهد شد. هر یک از این سیگنال‌ها می‌توانند سرعت‌های مختلف نظیر OC ۲۴- ، ۱۲-، -۳ و فرمت‌های گوناگون ATM، IP و SONET را داشته باشند.

اما آنچه که WDM را این چنین پرارزش و مفید ساخته است، تقویت‌کننده‌هائی هستند که سیگنال نوری را بدون تبدیل به سیگنال الکتریکی تقویت می‌کنند. این تقویت‌کننده‌ها پهنای باند مشخصی دارند و در این پهنای باند می‌توانند تا ۱۰۰ طول موج را تقویت کنند. تقویت‌کننده‌های EDFA و DBFA از جملهٔ این تقویت‌کننده‌ها هستند که به ترتیب در باند طول موجی ۱۵۶۰ ـ ۱۵۳۰ و ۱۶۱۰ ـ ۱۵۲۸ نانومتر استفاده می‌شوند.

به‌طور کلی می‌توان خصوصیات روش WDM را به‌صورت زیر برشمرد:

▪ فراهم آوردن سرعت‌های بالا بر روی یک فیبر تکی

▪ امکان استفاده از تجهیزات فعلی شبکه

▪ امکان استفاده از فرمت‌های متفاوت نظیر SONET، IP و ATM با سرعت‌های متفاوت

▪ ارائه خدمات جدید به کاربران براساس اختصاص طول موج که روشی کاملاً نرم‌افزاری است.
 

eehsan

عضو جدید
گام بعدی افزایش ظرفیت، استفاده همزمان از دو روش WDM و TDM است. در روش TDM، افزایش ظرفیت با افزایش سرعت بر روی یک خط ارتباطی انجام می‌شود. در حالی‌که در روش WDM، این‌کار با استفاده از طول موج‌های مختلف و در واقع افزایش خطوط ارتباطی صورت می‌گیرد. بنابراین با ترکیب این دو روش، می‌توان به ظرفیت بالاتر بر روی یک فیبر دست یافت و این امکان را همواره فراهم آورد تا با پیشرفت تکنولوژی ساخت قطعات الکترونیکی، آن را به‌طور مؤثری در افزایش سرعت شبکه‌های نوری به‌کار گرفت.
 

eehsan

عضو جدید
DWDM و CWDM

محیط انتقال در شبکه‌های نوری، فیبر نوری است و باند طول موجی که می‌توان برای ارسال اطلاعات استفاده کرد بین ۱۲۶۰ تا ۱۶۲۵ نانومتر، یعنی پنجره‌های دوم و سوم مخابرات نوری است. لازم به ذکر است که پنجره اول مخابرات نوری در طول موج ۸۵۰ نانومتر و پنجره‌های دوم و سوم به ترتیب در طول موج‌های ۱۳۰۰ نانومتر با کمترین پاشندگی و ۱۵۵۰ نانومتر با کمترین تلفات هستند. این باند طول موجی که از آن برای انتقال اطلاعات بر روی فیبر استفاده می‌شود، به ۵ باند (جدول ۱)، تقسیم می‌شود که در روش‌های مختلف WDM به‌کار گرفته می‌شوند.

جدول ۱ ـ باندهای طول موجی انتقال اطلاعات بر روی فیبر

نام باند/محدودهٔ طول موج برحسب نانومتر

O-Band/۱۳۶۰-۱۲۶۰

E-Band/۱۴۶۰-۱۳۶۰

S-Band/۱۵۳۰-۱۴۶۰

C-Band/۱۵۶۵-۱۵۳۰

L-Band/۱۶۲۵-۱۵۶۵

برای استفادهٔ حداکثری از ظرفیت فیبر در روش WDM، باید فاصله بین طول موج‌هائی را که برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شود، کم کرد تا اطلاعات بیشتری را بر روی یک فیبر ارسال کرد. لذا روش DWDM در اوایل دههٔ ۱۹۹۰ مطرح شد تا از فیبر برای انتقال اطلاعات در فواصل دور و شبکه‌های گسترده بهره گرفته شود. در روش DWDM فاصلهٔ بین کانال‌ها که برای ارسال اطلاعات استفاده می‌شود، ۴/۰ نانومتر است و هر کانال پهنای باندی تا ۱۰ گیگابیت در ثانیه را برای کاربران فراهم می‌آورد.
 

eehsan

عضو جدید
این روش در باند C و L به‌کار می‌رود و بین ۳۲ تا ۱۶۰ کانال ایجاد می‌شود که با این تعداد کانال، به پهنای باند ۱۶۰۰ ـ ۱۰۰ گیگابیت در ثانیه می‌توان دست یافت. اما لازم به ذکر است که این روش فقط برای ارسال اطلاعات برای فواصل دور مناسب است، زیرا تجهیزات جانبی این روش مانند نوع فیبر، لیزر، تکرارکننده‌ها و... از خصوصیاتی برخوردار هستند که میزان هزینه را به شدت افزایش می‌دهند، به‌طوری‌که قیمت تمام شده برای هر کانال، فقط برای ارسال اطلاعات به فواصل دور و شبکه‌های WAN به صرفه خواهد بود.

اگر بخواهیم این روش را در مناطق شهری و شبکه‌های Metropolitan و LAN به‌کار ببریم، هزینه تمام شده برای هر کاربر بسیار زیاد خواهد بود و به تبع آن تقاضای استفاده از آن نیز کاهش می‌یابد. این مشکلی بود که در اواخر دهه ۱۹۹۰ و سال ۲۰۰۰ بسیاری از شرکت‌های ارائه‌دهندهٔ خدمات با آن روبه‌رو بودند. در این زمان روش CWDM که در ابتداء دهه ۱۹۸۰ مطرح شده بود، مجدداً مورد توجه قرار گرفت. تفاوت اساسی CWDM با DWDM در فاصلهٔ بین کانال‌ها است.

در روش CWDM فاصلهٔ بین کانال‌ها ۲۰ نانومتر است و در باندها O , E , S , C و L به‌کار گرفته می‌شود. در این محدوده، طول موجی با ۸ تا ۱۶ کانال که هر یک پهنای باندی تا ۲.۵ گیگابیت در ثانیه (مطابق با ۱۶ـSTM) دارند، فراهم می‌آورند و می‌توان به پهنای باندی تا ۴۰ گیگابیت در ثانیه بر روی یک فیبر تکی دست یافت.

اما آنچه که امروزه باعث شده است تا CWDM بسیار مورد توجه قرار گیرد، هزینهٔ بسیار کم آن نسبت به DWDM است. روش CWDM که به‌طور گسترده در راه‌اندازی شبکه‌های FTTH و FTTC به‌کار گرفته می‌شود، تا فاصلهٔ ۷۰ کیلومتری به هیچ تکرار کننده‌ای برای ارسال اطلاعات با کیفیت مناسب نیاز ندارد و تا فاصله ۲۰۰ کیلومتری که فاصله مناسب برای استفاده از روش CWDM است، فقط به دو تکرار کننده در فواصل ۷۰ و ۱۴۰ کیلومتری نیاز است که مزیت بزرگی نسبت به DWDM محسوب می‌شود. می‌توان در این روش از تقویت‌کننده‌های EDFA در طول موج ۱۶۱۰ـ۱۵۳۰ نانومتر بهره برد. همچنین قیمت فرستنده ـ گیرنده و ***** در CWDM به ترتیب حدود ۲۵ درصد و ۵۰ درصد قیمت آن‌ها در DWDM است.
 

miladart

عضو جدید
کاش یکی بود می گفت وضعیت ایران از نظر شبکه فیبر نوری چطوریه ؟ میشه امیدوار بود بهش؟!!
 

hosseinassar

مدیر ارشد
salam man kare tarjomasho be ohde migiram age mishe esme manabe morede estefadatam baram befrest ye 2nya mamnoon

سلام
خیلی خوش آمدید
این پست برای یک سال و نیم پیش هست
و تا حالا هر چی بوده دیگه تموم شده
خوشحال میشیم از دانش تون در جاهای دیگه استفاده کنیم
 

natashkooh

عضو جدید
سلام به همه
من تعدادی مقاله انگلیسی راجع به مخابرات نوری می خوام بذارم چون مقاله فارسی خیلی کم هست خودم یه چیزی حدود 50 صفحه دارم اگر دوستان مایل باشند همکاری کنند تا حداقل یه مقاله خوب برای علاقه مندان باشه:)
salam akseto doost daram. aghe baz az in aks ha dari be Reza@0098 mail kon. ghorbanat
mohamadreza:gol:
 

hadi_66

عضو جدید
سلام
من یه مقاله فارسی که بصورت کلی سیستم مخابرات نوری رو توضیح داده باشه میخوام. اگر کمک کنید ممنون میشم. یاعلی
 
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
P O U R I A مقاله : مدولاسیون قطبش‎ در فیبر نوری مقالات برق 0
Engineer Power فیبر نوری 1 مقالات برق 2

Similar threads

بالا