تطبيق مضاعفات الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM MUXs) ومزيلات الإرسال (DEMUXs) في شبكات الإرسال الضوئي الحديثة

في ظل موجة المعلوماتية والرقمنة الحالية، تستمر معدلات نقل البيانات ومتطلبات النطاق الترددي في النمو، مما يجعل تكنولوجيا الإرسال بالألياف الضوئية بنية تحتية أساسية. CWDM (تقسيم الإرسال الموجي الخشن) هي تقنية تقسيم إرسال موجي فعالة من حيث التكلفة وتستخدم على نطاق واسع في شبكات المناطق الحضرية (MANs) والشبكات الخاصة بالمؤسسات وطبقات الوصول إلى شركات الاتصالات. مضاعفات CWDM (MUXs/DEMUXs)، كجهاز أساسي في هذه التكنولوجيا، يمكنها إرسال إشارات خدمة متعددة ذات أطوال موجية مختلفة عبر ألياف ضوئية واحدة، مما يحسن بشكل فعال من استخدام الألياف ويقلل من تكاليف بناء وتشغيل الشبكة.

تستخدم CWDM تباعد الأطوال الموجية المحدد بمعيار ITU-T G.694.2، وعادة ما يكون 20 نانومتر، ويدعم ما يصل إلى 18 قناة في نطاق 1270 نانومتر إلى 1610 نانومتر. الوظيفة الأساسية لمضاعفات ومزيلات إرسال CWDM هي تجميع إشارات ضوئية متعددة ذات أطوال موجية مختلفة، وإرسالها عبر ألياف ضوئية واحدة، ثم فصلها إلى قنوات طول موجي مستقلة في الطرف المتلقي. هذه العملية شفافة للمعدلات والبروتوكولات، مما يجعلها قادرة ليس فقط على حمل خدمات الإيثرنت ولكنها متوافقة أيضًا مع تقنيات الإرسال المختلفة مثل SDH و OTN، مما يوفر مرونة عالية.

أثناء الإرسال الضوئي، تعد المسافة وفقد الألياف من العوامل المحددة. عندما تتجاوز مسافة الإرسال حدًا معينًا، تتضاءل الإشارات الضوئية تدريجيًا. في هذه الحالة، يمكن دمج EDFA (مضخم الألياف المشوبة بالإربيوم) مع مضاعف CWDM (DEMUX). تقوم EDFAs بتضخيم إشارات النطاق C، مما يؤدي إلى إطالة مسافة وموثوقية الإرسال للنظام. بالنسبة لسيناريوهات الإرسال في المناطق الحضرية التي تتطلب مسافات أطول أو سعة أعلى، فإن إضافة EDFAs توسع بشكل فعال نطاق تطبيق CWDM، مما يجعلها أكثر تنافسية.

تُستخدم OADMs (مضاعفات الإضافة والإسقاط الضوئية) بشكل شائع للجدولة المرنة في أنظمة تقسيم الإرسال الموجي. يتيح الجمع بين مضاعف CWDM (DEMUX) و OADM إضافة الإشارات أو إسقاطها بأطوال موجية محددة دون تعطيل قنوات الطول الموجي الأخرى. هذا النهج مناسب بشكل خاص لشبكات الإرسال ذات الهيكل الحلقي أو المتسلسل، مما يسمح للمشغلين بتعديل حمل الخدمة بمرونة بين العقد، وتحسين استخدام الموارد وتقليل تعقيد التشغيل والصيانة.

ميزة رئيسية أخرى لـ CWDM MUX DEMUX هي قدرتها على حمل خدمات متعددة. يوفر CWDM قنوات إرسال شفافة لخدمات الإيثرنت (مثل Gigabit و 10 Gigabit Ethernet) وخدمات SDH التقليدية وخدمات OTN (شبكة النقل الضوئية) من الجيل التالي. إن استهلاكه المنخفض للطاقة وتكلفته المنخفضة وطبيعته المكونة والإعداد تجعل تقنية CWDM مناسبة بشكل خاص لربط مراكز البيانات على مسافات قصيرة إلى متوسطة، والخطوط الخاصة بالمؤسسات، وسيناريوهات شبكات الوصول إلى المناطق الحضرية.

مع تطور الجيل الخامس والحوسبة السحابية والبيانات الضخمة، تزداد باستمرار متطلبات عرض النطاق الترددي للشبكة والموثوقية. يتيح CWDM MUX DEMUX، بكفاءته العالية ومرونته وفعاليته من حيث التكلفة، توسيع السعة حتى مع موارد الألياف الموجودة المحدودة، وتجنب التكلفة المرتفعة لإعادة وضع كابلات الألياف الضوئية. بالاقتران مع أجهزة مثل EDFAs و OADMs، يتم توسيع أداء وقابلية تطبيق أنظمة CWDM بشكل أكبر، مما يوفر دعمًا قويًا للإرسال المتقارب متعدد الخدمات في المستقبل.

باختصار، CWDM MUX/DEMUX، كمكون رئيسي لأنظمة الإرسال الضوئية الحديثة، لا يحسن بشكل كبير من استخدام الألياف فحسب، بل يمكن أيضًا دمجه مع معدات EDFA و OADM لبناء شبكات إرسال ضوئية أطول مسافة وأكثر مرونة. علاوة على ذلك، فإن توافقه مع خدمات متعددة، بما في ذلك Ethernet و SDH و OTN، يضمن قابليته للتطبيق على نطاق واسع في سيناريوهات التطبيقات المتنوعة. بالنسبة لشركات الاتصالات والمؤسسات، يعد نشر CWDM MUX/DEMUX بلا شك خيارًا مثاليًا لتحقيق الإرسال الفعال وتقليل التكاليف.