الهندسةهندسة الاتصالات

ما هو مفتاح تقسيم الطول الموجي Wavelength Division Switching

اقرأ في هذا المقال
  • أساسيات مفتاح تقسيم الطول الموجي
  • كيفية عمل مفتاح تقسيم الطول الموجي
  • مفتاح تقسيم الطول الموجي وتقسيم الوقت

في نظام تبديل تقسيم الطول الموجي الذي يحتوي على طرق سريعة بمدخل “m₁” وطرق سريعة منفذ “m₂”، تقترن مقسمات “m₁” على التوالي بالطرق السريعة للمدخل؛ لتقسيم كل إشارة تعدد الإرسال إلى إشارات ناتج “m₂ × n”، وللاقتران بالمدخلات الخاصة بالمفاتيح البصرية “m₂ × n” يستجيب كل مفتاح بصري لإشارة التحكم في التبديل لاقتران أحد مدخلاته بواحد من مرشحات الطول الموجي القابلة للضبط “m₂ × n” القادرة على تمرير واحد من “n” أطوال موجية مختلفة.

 

أساسيات مفتاح تقسيم الطول الموجي:

 

استجابةً لإشارة اختيار الطول الموجي إلى أحد محولات الطول الموجي الثابت “m₂ × n” والتي يتم تنظيمها في مجموعات “m₂”، توفر محولات الطول الموجي هذه تحويلاً لإشارات الإدخال بحيث يكون الطول الموجي المحول فريداً في كل مجموعة من مجموعات “m₂”، ومصفوفة من مجمعات “m₂” مرتبطة على التوالي بمجموعات محولات الطول الموجي الثابت ومع الطرق السريعة للمخرج.

 

يحتوي كل مجمع على عدد “n” من المدخلات المقترنة على التوالي بمخرجات محولات الطول الموجي الثابت للمجموعة المصاحبة لإشارات تعدد الإرسال، والتي تظهر عند المدخلات “n” من أجل الاقتران بالطريق السريع ذي المخرج المرتبط، ويُقترح نظام تبديل متماسك لتقسيم الطول الموجي الفوتوني باستخدام مفتاح طول موجي متماسك أي مفتاح لامدا.

 

في مفتاح لامدا المتماسك يتم إنجاز وظيفة مرشح الطول الموجي القابل للضبط باستخدام الكشف البصري المتماسك باستخدام مذبذب محلي قابل للضبط بطول الموجة، ويحتوي نظام التحويل “WD” الفوتوني المتماسك على الميزات التالية وهي تبديل تداخل منخفض لإشارة “WDM” الكثيفة وقدرة خط كبيرة.

 

توضح اعتبارات التصميم أنّ “32 قناة” تقسيم طول الموجة يمكن أن تكون متاحة بمفتاح لامدا متماسك ويتضح أيضاً أن شبكة منطقة حضرية عريضة النطاق بسعة تزيد عن “1000 خط” ممكنة، وباستخدام اتصال متعدد المراحل في محولات لامدا المتماسكة، كما تم إظهار وظيفة التبديل لمفتاح لامدا المتماسك في تجربة تبديل متزامن بطول الموجة ثنائي القناة باستخدام إشارات “FSK” ضوئية متباعدة “8 جيجاهرتز” و”280 ميجابت / ثانية”.

 

  • “FSK” هي اختصار لـ “Frequency-shift keying”.

 

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

 

كيفية عمل مفتاح تقسيم الطول الموجي:

 

يشتمل مفتاح الوقت والطول الموجي “T × W” على مجموعة من محددات الطول الموجي لاختيار قناة تعدد إرسال بتقسيم زمني “TDM” لطول موجي أول من مجموعة قنوات “TDM” واردة ذات أطوال موجية مختلفة، كما يتم توصيل عدد وافر من مفاتيح الفواصل الزمنية على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي لتبديل الفاصل الزمني الأول لقناة “TDM” المحددة بفتحة زمنية ثانية.

 

وإلى مخرجات مفاتيح الفتحة الزمنية يتم توصيل عدد كبير من محولات الطول الموجي على التوالي لتحويل الطول الموجي للشق الزمني الثاني إلى طول موجي ثان، كما يمكن ترتيب مفاتيح “T × W” كمرحلة تبديل للوقت وطول الموجة ووقت صادر ومرحلة تبديل طول الموجة، وتشكل مجموعة من الأجهزة البصرية التي تربط مخرجات المراحل الواردة والصادرة مرحلة وسيطة.

 

يتعلق هذا كله بنظام التبديل البصري وبشكل أكثر تحديداً بنظام التحويل البصري متعدد الإرسال بتقسيم طول الموجة، والذي يتم فيه تعدد إرسال الإشارات الضوئية في كل من مجالات الوقت والطول الموجي لتوفير التبديل بين الفترات الزمنية وبين الأطوال الموجية، كما يتكون نظام التحويل البصري متعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي والوقت السابق الموصوف في مرحلة تبديل المرة الأولى ومرحلة تبديل الطول الموجي ومرحلة تبديل الوقت الثانية مع ربط المراحل المتعاقبة ببعضها البعض وعن طريق الروابط البصرية.

 

ومع ذلك فإنّ استخدام مرحلتين من تبديل الوقت يتطلب قدراً كبيراً من عناصر التحويل البصري، وبالإضافة إلى ذلك يفتقر تكوين تبديل الوقت أي الطول الموجي إلى القدرة على تنفيذ تكوين متعدد المراحل بسعة تتجاوز قدرة تعدد الإرسال “n × m”، ونظام آخر هو نظام متعدد الإرسال بتقسيم الوقت والطول الموجي لإرسال البرنامج المطلوب من مصدر مركزي إلى مطاريف المشتركين.

 

يتضمن ذلك استخدام كمية كبيرة من المكونات الضوئية مثل محددات الطول الموجي ومصفوفات الثنائي الضوئي والمكونات الإلكترونية مثل محددات تقسيم الوقت والمحولات الكهروضوئية، ويشتمل تبديل الوقت والطول الموجي الحالي على مجموعة من محددات الطول الموجي لاختيار قناة متعددة الإرسال بتقسيم الوقت “TDM” لطول موجة أول من مجموعة قنوات “TDM” الواردة ذات الأطوال الموجية المختلفة.

 

ومجموعة من تبديل الفتحة الزمنية وطول الموجة ترتبط مراحل التحويل على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي؛ لاشتقاق إشارة من فجوة زمنية ثانية وطول موجة ثاني من فتحة زمنية أولى لقناة “TDM” المحددة، وعلى وجه التحديد تشتمل مراحل تبديل الفتحة الزمنية وتحويل الطول الموجي على مجموعة من مفاتيح الفتحة الزمنية المتصلة على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي لتبديل الفتحة الزمنية الأولى لقناة “TDM” المحددة إلى الفاصل الزمني الثاني.

 

ومجموعة من الطول الموجي محولات متصلة على التوالي بمخرجات مفاتيح الفتحة الزمنية لتحويل الطول الموجي للشق الزمني الثاني إلى الطول الموجي الثاني، وبدلاً من ذلك تشتمل مراحل تبديل الفتحة الزمنية وتحويل الطول الموجي على مجموعة محولات الطول الموجي المتصلة على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي لتحويل الطول الموجي لقناة “TDM” المحددة إلى الطول الموجي الثاني.

 

ومجموعة من مفاتيح الفتحة الزمنية المتصلة على التوالي إلى مخرجات محول الطول الموجي يعني تبديل الفتحة الزمنية الأولى لقناة “TDM” للطول الموجي الثاني إلى الفتحة الزمنية الثانية، وفي نموذج بديل إضافي تشتمل مراحل تبديل الفاصل الزمني وتحويل الطول الموجي على مجموعة من مجموعات محولات الطول الموجي لكل منها خاصية مستوى الناتج الكبير للحفاظ على الطاقة الضوئية المزودة لها.

 

ترتبط مجموعة من المفاتيح الضوئية الأولى على التوالي بمجموعات محولات الطول الموجي ولها أطراف إدخال متصلة على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي، ولكل من المفاتيح الضوئية الأولى مجموعة من أطراف الناتج المتصلة على التوالي بمدخلات محولات الطول الموجي من المجموعة المصاحبة لاقتران قناة “TDM” المحددة بأحد محولات الطول الموجي للمجموعة المرتبطة لجعلها تقوم بتحويل الطول الموجي الأول لقناة “TDM” المحددة إلى الطول الموجي الثاني والحفاظ على الطول الموجي الثاني المحول.

 

ترتبط مجموعة من المفاتيح الضوئية الثانية على التوالي بمجموعات محولات الطول الموجي، حيث يحتوي كل من المحولات الضوئية الثانية على مجموعة من المدخلات المتصلة على التوالي بمخرجات محولات الطول الموجي للمجموعة المرتبطة؛ لاستخراج جزء من وقت الطول الموجي الثاني المحتفظ به يتزامن مع خانة الوقت الثانية.

 

  • “TDM” هي اختصار لـ “Time division multiplexing”.

 

مفتاح تقسيم الطول الموجي وتقسيم الوقت:

 

يتم توفير نظام مفتاح بصري متعدد الإرسال بتقسيم الوقت والطول الموجي والذي يشتمل على مجموعة من مفاتيح المرة الأولى، وطول الموجة “T × W” المتصلة بالطرق السريعة الضوئية الواردة ومجموعة مفاتيح “T × W” الثانية متصلة بالطرق السريعة الضوئية الصادرة، كما يشتمل كل مفتاح من مفاتيح “T × W” الأولى على مجموعة من محددات الطول الموجي لاختيار قناة تعدد إرسال بتقسيم زمني “TDM” لطول موجي أول من مجموعة قنوات “TDM” واردة ذات أطوال موجية مختلفة.

 

ومجموعة من تبديل الفتحة الزمنية وتحويل طول الموجة مراحل متصلة على التوالي بمخرجات محددات الطول الموجي؛ لاشتقاق إشارة من فجوة زمنية ثانية وطول موجة ثاني من فتحة زمنية أولى لقناة “TDM” المحددة، كما يتم توفير مجموعة من المقرنات المتفرعة التي تحتوي على مدخلات متصلة على التوالي بمخرجات أول محولات “T × W”، حيث يتم تشعب مدخلات كل من المقرنات المتفرعة إلى مجموعة من المخرجات.

 

توجد مجموعة من مجموعات الأجهزة البصرية بين محولات “T × W” الأولى والثانية، ويتم توصيل مدخلات الأجهزة الضوئية على التوالي بمخرجات قارنات التوصيل المتفرعة لاختيار واحدة من الفتحة الزمنية الثانية والطول الموجي الثاني، ومجموعة من المقرنات المجمعة لها مدخلات متصلة على التوالي بمخرجات الأجهزة الضوئية لتجميع الإشارات على مدخلات كل مقرنة مجمعة لإنتاج كل مقرنة مجمعة.

المصدر
Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى