انتقال اطلاعات در شبکه فیبر نوری
انتقال اطلاعات در شبکه فیبر نوری، شاید مهترین دلیل صحبت در مورد شبکه فیبر نوری در میان کارشناسان و به تازگی حتی کاربران خانگی ( رساندن فیبر به منازل FTTH )، اهمیت ارتباطات بر پایه شبکه فیبر نوری در زیرساخت شبکه اینترنت می باشد، امروزه اینترنت مهمترین صنعت و شاید پایه اولیه رشد تمامی صنایع کشورها به شمار می آید، و به طور گسترده بر پایه شبکه های فیبر نوری بنا نهاده شده است.
با این وجود هنوز بسیاری از کشور ها از جمله کشورهای در حال توسعه باورهای گاهی اشتباهی درباره شبکه فیبر نوری دارند و یا مشترک ها ارتباطات فیبر نوری مناسبی ندارند. این مسئله باعث ایجاد طیف گسترده ای از سردرگمی ها ، تصورات نادرست و خطاها در هنگام استفاده از شبکه فیبر نوری می شود.
انتقال اطلاعات در شبکه فیبر نوری
فهرست مطالب
- انتقال اطلاعات در شبکه فیبر نوری
- NRZ
نحوه عملکرد شبکه فیبر نوری
فیبر نوری، تار شیشه ای بسیار نازکی از جنس سیلیس خالص و یا ترکیبی از شیشه و پلاستیک می باشد، که به عنوان هدایت کننده پرتو یا پرتوهای نور با ساختار موج در مسافت های طولانی عمل می نماید.
فرایند انتقال نور در تار فیبر نوری از فناوری به دام انداختن نور با توجه به بازتاب متفاوت آن در هسته شیشه ای و روکش هسته شیشه ای به نام کلد صورت می پذیرد که با نام “بازتابش کلی” شناخته می شود.
بازتابش کلی
بازتابش کلی در واقع از ضریب شکست نور به هنگام عبور پرتو نور از بین دو ماده با ماهیت فیزیکی متفاوت ایجاد می شود.
تار فیبر نوری با قطر 125 میکرون در واقع از دو لایه شیشه تشکیل شده است.
- “هسته” ، که سیگنال نوری واقعی را حمل مینماید.
- “روکش کلد” ، لایه ای از شیشه میباشد که در اطراف هسته قرار دارد.
روکش کلد از ضریب شکست کمتری نسبت به هسته برخوردار است. اختلاف ضریب شکست کلد و هسته باعث بازتابش کلی در داخل هسته می شود.
پالس های آنالوگ نوری
سیگنال های دیجیتالی در پالس های آنالوگ نوری رمزگذاری می شوند. رمزگذاری فرآیند تبدیل داده ها یا یک توالی معین از کاراکترها، نمادها، حروف الفبا و غیره به یک قالب مشخص جهت انتقال ایمن داده ها است. رمزگشایی فرآیند معکوس رمزگذاری است که استخراج اطلاعات از فرمت تبدیل شده است.
رمزگذاری داده ها
رمزگذاری فرآیند استفاده از الگوهای مختلف سطوح ولتاژ یا جریان برای نمایش 1 و 0 سیگنال های دیجیتال در پیوند انتقال است.
انواع رایج رمزگذاری خط عبارتند از: تک قطبی، قطبی، دوقطبی و منچستر.
تکنیک های رمزگذاری
تکنیک رمزگذاری داده بسته به نوع تبدیل داده به انواع زیر تقسیم می شود.
- داده های آنالوگ به سیگنال های آنالوگ – تکنیک های مدولاسیون مانند مدولاسیون دامنه، مدولاسیون فرکانس و مدولاسیون فاز سیگنال های آنالوگ، در این دسته قرار می گیرند.
- داده های آنالوگ به سیگنال های دیجیتال – این فرآیند را می توان به عنوان دیجیتالی سازی نام گذاری نمود که توسط Pulse Code Modulation PCM انجام می شود. از این رو، چیزی جز مدولاسیون دیجیتال نیست. همانطور که قبلاً بحث کردیم، نمونه برداری و کمی سازی عوامل مهم در این امر هستند. مدولاسیون دلتا خروجی بهتری نسبت به PCM می دهد.
- داده‌های دیجیتال به سیگنال‌های آنالوگ – تکنیک‌های مدولاسیون مانند تغییر کلید دامنه‌ای ASK، کلید‌گذاری تغییر فرکانس FSK، تغییر فاز کلیدی PSK و غیره در این دسته قرار می‌گیرند. این موارد در مقاله های بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت.
- داده های دیجیتال به سیگنال های دیجیتال – اینها در این بخش هستند. راه های مختلفی برای نگاشت داده های دیجیتال به سیگنال های دیجیتال وجود دارد.
NRZ
در ارتباطات مخابراتی، یک کد خط بازگشتی به صفر (NRZ) یک کد باینری است که در آن موارد یک با شرط قابل توجه، معمولاً با ولتاژ مثبت نمایش داده می شوند، در حالی که صفرها با شرایط مهم دیگری، معمولاً یک ولتاژ منفی نشان داده می شوند ، بدون شرایط خنثی یا استراحت دیگر. پالس های موجود در NRZ انرژی بیشتری نسبت به کد بازگشتی به صفر (NRZ) دارند که در کنار شرایط برای آن ها و صفر ها حالت استراحت دیگری نیز دارد.
NRZ ذاتاً یک سیگنال ساعت از نظر مدارهای منطقی هم‌زمان نیست ، بنابراین برای جلوگیری از لغزش بیت ها بایستی از تکنیک همگام سازی اضافی استفاده نمود. نمونه هایی از این تکنیک ها ایجاد محدودیت با طول موج اجرا و همچنین جدا سازی سیگنال های ارسال و دریافت جهت همگام سازی موازی هستند.
در دهه های گذشته بیشتر شبکه های فیبر های نوری به صورت داپلکس (duplex) عمل می نمودند بدین صورت که یکی از تار های فیبر برای ارسال و دیگری برای دریافت استفاده می شد.
امروزه با پشرفت فناوری در شبکه فیبر نوری سینگل مد یا سری تک حالته فیبر نوری هر دو سیگنال بر روی یک رشته تکی ارسال می شوند.
فناوری ارسال و دریافت روی یک تار نوری امروزه پیشرفته ترین شبکه های زیر ساختی را در جهان و در دنیای اینرنت شامل می شوند. لازمه تشکیل طیف نوری و ایجاد مالتی پلکس طول موج ( تقسیم طول موج ) و بهره مندی از سرعت های بالاتر استفاده از تارهای نوری OS2 یا G.652.D یا G.657.X می باشد،
در نظر داشته باشید که تنها شبکه فیبر نوری سینگل مد ویژگی های برتر انتقال اطلاعات را در پهنای باند نامحدود و تقسیم طول موج گسترده دارد. این تعریف که تا متراژ مشخصی از فیبر مالتی مد و از 600 متر بیشتر از فیبر سینگل مد استفاده می شود کاملا اشتباه و زیان آور است.
در نظر داشته باشید که محدودیت های فیبر نوری مالتی مد چندین برابر سینگل مد است.
کابل های فیبر نوری
تجهیزات فیبر نوری
نظرات کاربران