ما هي خصائص معدد الإرسال البصري القابل لإعادة التكوين ROADM

تمكّن “OADM” من إعادة استخدام الطول الموجي من خلال السماح لطول موجة بالإسقاط من اتجاه واحد دون الاستمرار عبر الموقع، بحيث يمكن أيضاً إضافة نفس الطول الموجي ليتم نقله في الاتجاه المعاكس، وأحد عيوب “OADMs” الأساسية والثابتة هو أنّه لا يمكن تعديلها أو إعادة تكوينها بشكل عام بعد النشر، حتى إذا كان حجم حركة المرور وأنماطها بحاجة إلى التغيير، كما أنّها تقتصر على اتجاهين.

ما هو معدد إرسال بصري قابل لإعادة التكوين ROADM؟

معدد إرسال بصري قابل لإعادة التكوين “ROADM”: هو جهاز شبكي لتقسيم الطول الموجي “WDM” يمكنه الوصول إلى جميع الأطوال الموجية على الألياف، ويسمح بإسقاط أطوال موجية محددة أو إضافتها في موقع ما مع السماح أيضًا للأطوال الموجية الأخرى بالمرور بصرياً.

• “ROADM” هي اختصار لـ “Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer”.

• “OADM” هي اختصار لـ “Optical Add/Drop Multiplexer”.

• “WDM” هي اختصار لـ “Wavelength Division Multiplexing”.

أساسيات ROADM:

للتكيف بسهولة مع متطلبات حركة المرور المتغيرة تم تقديم معدد الإرسال والإسقاط البصري القابل لإعادة التكوين “ROADM” في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وتتيح “ROADMs” التكوين عن بُعد وإعادة التكوين لمسارات الضوء “A-Z”، وتدعم أكثر من اتجاهين في مواقع الشبكات القائمة على الشبكة البصرية.

ومثل سابقتها “OADM” يسمح “ROADM” للأطوال الموجية الفردية بالإضافة والإسقاط في الموقع، مع ميزة إضافية تتمثل في القدرة على تعديل، أو تغيير تكوين الإضافة أو الإسقاط مقابل التكوين التمريري إذا تغيرت أنماط حركة المرور.

في المواقع الوسيطة على طول مسار الطول الموجي يمكن لـ “ROADM” إعادة توجيه الأطوال الموجية إلى الاتجاه المناسب للموقع التالي في المسار، ويعمل هذا على تبسيط العمليات عن طريق أتمتة الاتصالات من خلال موقع وسيط مثل لوحة التصحيح الآلية، لذلك لم يعد الفنيون بحاجة إلى النشر لأداء التصحيحات اليدوية لتوفير طول موجة جديد أو تغيير مسار الطول الموجي عبر الشبكة.

آلية عمل ROADM:

استخدمت “ROADMs” تقنية التبديل الانتقائي لطول الموجة “WSS” للشبكة الثابتة التي تعمل على خطة قناة محددة والتباعد، وغالباً ما تستند “ROADMs” إلى شبكة ثابتة “50 جيجاهرتز” أو “100 جيجاهرتز”، ويجب أن يتناسب كل طول موجي مضاف إلى الشبكة مع تباعد القناة الصلب هذا من أجل المرور عبر “ROADM”.

ومع ذلك مع تحول التكنولوجيا المتماسكة إلى إشارات باود أعلى ذات أحجام قنوات أوسع بدأت الأطوال الموجية تتطلب مساحة أكبر ممّا يمكن أن يوفره نظام الشبكة الثابتة “50 جيجاهرتز” أو “100 جيجاهرتز” وتطورت “ROADMs” لدعم الشبكة المرنة، حيث يمكن للقنوات الفردية استخدام عروض وتباعد قنوات مختلفة.

يسمح ذلك لأنظمة الخطوط الضوئية الحديثة بالاستفادة من التطورات في التكنولوجيا المتماسكة لزيادة الكفاءة الطيفية وتقليل التكلفة والطاقة والمساحة لكل بت، وأكثر من “90%” من عقد “ROADM” تستخدم تقنية “WSS” ذات الشبكة المرنة.

يمكن لعقد “ROADM” المصممة باستخدام “WSS” ذات الشبكة المرنة أن تدعم بنى مختلفة بمستويات متفاوتة من المرونة، كما تستخدم أبسط بنية “ROADM” مرشحات ثابتة للإضافة أو الإفلات، وتسمح البنى الأخرى بالمرونة في تخصيص الطول الموجي أو اللون، أو الاتجاه الذي يضيف أو يسقط الأطوال الموجية للخروج من الموقع، أو القدرة على توجيه الأطوال الموجية بحرية في أي اتجاه دون قيود.

• “WSS” هي اختصار لـ “Wavelength Selective Switch”.

هندسة ROADM ذات التصفية الثابتة:

الخيار الأقل تكلفة والأقل مرونة هو بنية “ROADM” ذات الفلتر الثابت والتي تعمل كإصدار قابل لإعادة التكوين من موقع “OADM” الثابت، ويتيح “ROADM” القدرة على ضبط الأطوال الموجية التي يتم إضافتها وإسقاطها ويمكنه إعادة توجيه الأطوال الموجية التي تمر عبر الموقع.

تستخدم هذه البنية قناة ثابتة “Mux / Demux CMD”، وتتبع المرشحات الثابتة خطة قناة محددة ممّا يجبر الشبكة على الالتزام بتباعد قناة صارم، وعلى سبيل المثال تباعد “50 جيجاهرتز” أو “75 جيجاهرتز” أو “100 جيجاهرتز”، وعلاوةً على ذلك يتم تثبيت كل منفذ مرشح على تردد طول موجي محدد، لذلك قد يتم توصيل الطول الموجي 1 بالمنفذ 1 على المرشح ولكن لا يمكن توصيله بأي منفذ آخر.

بالإضافة إلى ذلك كل مرشح متصل مباشرة باتجاه معين، ونتيجةً لذلك عند إضافة أطوال موجية إلى الشبكة يجب توصيلها بـ “CMD” و”ROADM” الذي يواجه الاتجاه الذي يحتاجون إليه، ولنشر الأطوال الموجية التي تتطلب تباعداً أوسع في هذه الشبكة يلزم وجود “CMDs” جديدة، وسيحتاج كل منها إلى الاتصال بمنفذ “WSS” متاح.

• “CMD” هي اختصار لـ “Channel Mux/Demux”.

بنية ROADM:

يضيف الانتقال إلى بنية “ROADM” عديمة اللون مرونة في تخصيص الطول الموجي وعرض القناة وتباعد القنوات من خلال استخدام “CMD” عديم اللون “CCMD”، وتتيح القدرة عديمة اللون للشبكة دعم أي تقنية بصرية متماسكة حديثة لتحقيق تحسينات في السعة والبصمة والطاقة والتكلفة لكل بت بغض النظر عن توليد التكنولوجيا المتماسكة المستخدمة.

تتيح أيضاً “ROADMs” عديمة اللون شبكة أكثر انفتاحاً ومرونة يمكنها دعم الأطوال الموجية من بائعين مختلفين، ويشبه إلى حد كبير “ROADM” ذي الفلتر الثابت، فإنّ “ROADM” عديم اللون المباشر “CDA” عبارة عن بنية بسيطة يسهل قياسها.

يمكن توسيع عقدة “CDA ROADM” للاتصال بدرجات جديدة من الاتصال أو توفير إضافة أو إسقاط إضافي عديم اللون، ونظراً لأنّ “CCMD” مرتبط مباشرة باتجاه محدد عند إضافة أطوال موجية جديدة وإسقاطها في موقع ما، يجب توصيلها بالاتجاه الصحيح “CCMD” و”ROADM”.

تدعم بعض بنى “CDA ROADM” إرفاق جهاز الإرسال والاستقبال المباشر، حيث يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال أن يربط مباشرة بمنفذ “ROADM” دون الحاجة إلى “CCMD”، ويوفر هذا تكلفة أولية أقل للعقد ذات متطلبات حركة مرور أقل مع مقايضة استهلاك منافذ “ROADM” لكل جهاز مرسل مستجيب متصل مباشرة.

يُعد إرفاق المستجيب المباشر خياراً جيداً للمواقع ذات النمو المنخفض ومنخفضة الحجم، وإذا تغيرت متطلبات حركة المرور بشكل كبير في المستقبل، يمكن إضافة “CCMD” لتوفير توزيع إضافي لمزيد من قنوات الإضافة.

• “CDA” هي اختصار لـ “Colorless Direct Attach”.

• “CCMD” هي اختصار لـ “Colorless Channel Mux/Demux”.

1- بنية “ROADM” عديمة اللون وعديمة الاتجاه:

لمزيد من المرونة في الإضافة أو الإسقاط يمكن نشر “ROADM” عديم اللون وعديم الاتجاه “CD” على عكس “CDA ROADM”، حيث يتم ربط كل “CCMD” مباشرة باتجاه معين ويضيف “CD ROADM” معدات “ROADM” إضافية لتغيير الاتجاه عن بعد لكل قناة إضافة أو إسقاط، كما أنّه يتيح استخدام أي تقنية متماسكة ويوفر مرونة إضافة أو إسقاط عديمة اللون.

تضيف الوظيفة عديمة الاتجاه ميزة التحويل عن بُعد لاتجاه إضافة أو إسقاط أطوال موجية، ويمكن استخدام هذا لتمكين إعادة تكوين الطبقة البصرية واستعادتها، وفي حالة حدوث عطل يمكن لمستوى التحكم البصري إعادة توجيه قنوات الإضافة من اتجاه واحد خارج العقدة إلى اتجاه بديل مختلف.

ومع ذلك لا تسمح هذه البنية بمرونة توجيه الطول الموجي الكامل لأنّها لا تلغي التنازع على طول الموجة عند إضافة إصدارات متعددة من نفس الطول الموجي اللوني في موقع واحد؛ ليتم إرسالها في اتجاهات مختلفة، وتسمح هذه البنية فقط لمثيل واحد لكل طول موجة لوني للإضافة أو الإسقاط في كل موقع.

• “CD” هي اختصار لـ “Colorless, Directionless”.

2- بنية “ROADM” عديمة اللون وعديمة الاتجاه وعديمة التناقض:

للحصول على مرونة توجيه الطول الموجي الكامل يلزم وجود بنية “ROADM” عديمة اللون وعديمة الاتجاه وبدون منافسة “CDC”، وتتيح القدرة غير المتنازع عليها لـ “CDC ROADM” نفس الطول الموجي لإضافة أو إسقاط “CCMD” واحد لاتجاهات مختلفة.

• “CDC” هي اختصار لـ “Colorless, Directionless, Contentionless”.