شبکه انتقال نوری چیست؟

شبکه انتقال بخش مهمی از شبکه ارتباطی است. بدون آن، ارتباط داده بین دستگاه های مختلف در شبکه امکان پذیر نیست.

در این نوشته به مفاهیم اصلی شبکه انتقال می پردازیم.

شبکه انتقال

شبکه انتقال شبکه ای است که به عنوان کانال انتقال استفاده می شود و به طور کلی تحت شبکه سوئیچینگ، شبکه داده و شبکه پشتیبانی برای ارائه یک شبکه انتقال و تبدیل سیگنال استفاده می شود و متعلق به شبکه اصلی سه نوع فوق است

 شبکه ها

شبکه های انتقال عموماً کابل فیبر نوری، سیم مسی، تقویت کننده های سیگنال، رابط ها، کانکتورها، مبدل های رابط، سیستم های مایکروویو، PDH، SDH، WDM، ASON و ماهواره ها را شامل می شوند.

ترکیب شبکه انتقال و شبکه داده و شبکه صوتی بسیار نزدیک است و فاصله از سرویس مخابراتی نسبتاً دور است.

در زیر یک معماری شبکه انتقال شبکه ارتباطات سیار 2G معمولی است:

PDH ( Plesiochronous)

PDH، یک سری دیجیتال شبه سنکرون، یک سیستم انتقال دیجیتال اولیه بود که در دهه 1980 شروع به ظهور و توسعه سریع کرد.

PDH عمدتا دارای دو سری استاندارد است:

E1، کانال PCM30/32، 2.048 مگابیت در ثانیه، در اروپا و چین پذیرفته شده است.
کانال T1، PCM24/، 1.544 مگابیت در ثانیه، در آمریکای شمالی پذیرفته شده است.

برخی از معایب این PDH وجود دارد:

هیچ استاندارد جهانی یکسانی وجود ندارد
ساختار پیچیده و هزینه بالا
تعمیر و نگهداری مشکل است

SDH (سلسله مراتب دیجیتال همزمان)

SDH، سلسله مراتب دیجیتال سنکرون، سری دیجیتال همزمان، همچنین یک سیستم انتقال دیجیتال است. این ترکیبی از فناوری انتقال فیبر و فناوری شبکه هوشمند است.

اولین مفهوم SDH پیشنهادی موسسه ارتباطات بل آمریکایی بود که شبکه همگام سازی نوری (SONET) نام داشت.

در سال 1988، کمیته مشاوره بین المللی تلگراف و تلفن (CCITT) مفهوم SONET را پذیرفت و آن را به SDH تغییر نام داد.

در مقایسه باSDH , PDH  دارای مزایای زیر است:

قابلیت های مدیریت شبکه تا حد زیادی افزایش یافته است.
استانداردهای یکپارچه و مشخصات یکسان، ارتباط متقابل تولیدکنندگان مختلف را تسهیل می کند.
مناسب برای انتقال با ظرفیت بالا
یک مفهوم جدید از شبکه خود درمانی و حفاظت افزایش یافته را پیشنهاد کرد.
فناوری مالتی پلکس بایت سیگنال های شاخه بالایی و پایینی را در شبکه بسیار ساده می کند.

MSTP (پلتفرم انتقال چند سرویس)

MSTP (پلت فرم حمل و نقل چند سرویس مبتنی بر SDH) به گره چند سرویسی اشاره دارد که مدیریت شبکه یکپارچه را برای دسترسی، پردازش و انتقال خدماتی مانند TDM، ATM و اترنت بر اساس پلت فرم SDH فراهم می کند.

رابطه PDH، SDH و MSTP:

PTN (شبکه حمل و نقل بسته)

PTN به معماری شبکه انتقال نوری و فناوری خاص اشاره دارد: یک لایه بین سرویس IP و رسانه انتقال نوری زیربنایی تنظیم شده است که هدف آن افزایش آماری و بازیابی ترافیک بسته است. طراحی شده با الزامات تحویل، با خدمات بسته به عنوان هسته و پشتیبانی از ارائه چند سرویس، با هزینه کل مالکیت کمتر (TCO)، در حالی که به مزایای سنتی انتقال نوری، از جمله در دسترس بودن و قابلیت اطمینان بالا، مکانیسم های مدیریت پهنای باند کارآمد پایبند است. و مهندسی ترافیک، OAM مناسب و مدیریت شبکه، مقیاس پذیری، امنیت بالا و غیره.

WDM (Multiplexing تقسیم طول موج)

WDM تکنیکی است که از چندین لیزر برای انتقال همزمان پرتوهای متعدد با طول موج های مختلف بر روی یک فیبر واحد استفاده می کند. هر سیگنال توسط داده های خود (متن، صدا، ویدئو و غیره) مدوله می شود و در نوار منحصر به فرد خود منتقل می شود.

WDM می تواند ظرفیت زیرساخت فیبر موجود را برای شرکت های تلفن و سایر اپراتورها افزایش دهد. سازندگان سیستم های WDM را معرفی کرده اند که به سیستم های DWDM (Multiplexing تقسیم طول موج متراکم) نیز معروف است.

DWDM می تواند بیش از 150 طول موج مختلف امواج نور را برای انتقال همزمان پشتیبانی کند و هر پرتو نور می تواند به سرعت انتقال داده تا 10 گیگابیت بر ثانیه برسد. این سیستم می تواند نرخ انتقال داده بیش از 1 ترابایت بر ثانیه را بر روی کابل فیبر نوری نازک تر از مو ارائه دهد.

ارتباط نوری راهی است که در آن نور سیگنال ها را برای انتقال حمل می کند. در زمینه ارتباطات نوری، مردم به نامگذاری بر اساس طول موج و نه فرکانس عادت دارند. بنابراین، به اصطلاح مالتی پلکسی تقسیم طول موج (WDM) اساساً مالتی پلکسی تقسیم فرکانس است.

WDM سیستمی است که چندین طول موج (کانال) را روی یک فیبر حمل می کند و یک فیبر را به چندین فیبر مجازی تبدیل می کند. البته هر فیبر مجازی به طور مستقل در طول موج های مختلف کار می کند که ظرفیت انتقال فیبر را تا حد زیادی افزایش می دهد.

با توجه به اقتصادی بودن و اثربخشی فناوری سیستم WDM، به ابزار اصلی گسترش شبکه ارتباطی فیبر نوری فعلی تبدیل شده است. به عنوان یک مفهوم سیستم، فناوری WDM معمولا دارای سه حالت مالتی پلکسی است، یعنی مالتی پلکسی تقسیم طول موج در طول موج 1310 نانومتر و 1550 نانومتر، تقسیم طول موج درشت (CWDM) و موج متراکم. DWDM، تقسیم طول موج متراکم.

OTN (شبکه حمل و نقل نوری)

OTN مبتنی بر فناوری WDM است. شبکه حمل و نقل نوری (OTN)، نوعی شبکه، به شبکه حمل و نقلی اطلاق می شود که انتقال، مالتی پلکس، مسیریابی و نظارت بر سیگنال های خدمات را در حوزه نوری پیاده سازی می کند و شاخص های عملکرد و بقا را تضمین می کند.

فناوری OTN محصول سازش بین شبکه های الکتریکی و تمام نوری است. مفاهیم و عملکردهای قدرتمند OAM&P SDH را به شبکه‌های نوری WDM منتقل می‌کند و به طور موثر نظارت بر عملکرد و مدیریت نگهداری سیستم‌های WDM موجود را خنثی می‌کند. ناکافی

فناوری OTN می‌تواند از انتقال شفاف سیگنال‌های مشتری، سوئیچینگ و پیکربندی مالتی پلکسی با پهنای باند بالا پشتیبانی کند (حداقل دانه متقابل ODU1 است، حدود 2.5 گیگابیت بر ثانیه)، با پشتیبانی سربار قدرتمند، عملکرد OAM قدرتمند، و پشتیبانی از مجموعه‌های تعبیه‌شده چند لایه ویژگی های مانیتورینگ اتصال سری (TCM) با پشتیبانی از تصحیح خطای جلو (FEC).