Telecom News - חידושים מפתיעים ברשתות תשתית אופטיות (חלק א')

חידושים מפתיעים ברשתות תשתית אופטיות (חלק א')

דף הבית >> סקירות טכנולוגיות >> חידושים מפתיעים ברשתות תשתית אופטיות (חלק א')
חידושים מפתיעים ברשתות תשתית אופטיות (חלק א')
 
המעבר מ- TDM ל- WDMצבי שחם
 
במאמר קודם על FTTH, שהתפרסם כאן לאחרונה, תוארה הדרישה ההולכת וגדלה לרוחב סרט, שמתבטאת בגידול של פי 10 בכל 5 עד 6 שנים. התוצאה היא מעבר לרשתות גישה אופטיות על מגוון צורותיהן (FTTH/PON), כפי שתוארו בהרחבה במאמר. הדור הבא של רשתות הגישה האופטיות (שטרם הגיע לשוק נכון לתחילת 2013) צפוי להיות WDM-PON, שהוא שילוב של PON עם טכנולוגיית WDM.
 
ברשתות תשתית אופטיות (רשתות מטרו, רשתות ליבה, או כבלים תת-ימיים) דרישות רוחב הסרט  גבוהות עוד יותר כתוצאה מאיסוף (אגרגציה) של המידע מכל רשתות הגישה. תחילה השתמשו בטכנולוגיות TDM/SDH, שבהן מופעל אורך-גל בודד. אולם לאחר מספר שנים קיבול העורקים הגיע לרוויה ואז חברות התקשורת עברו ל- WDM, תחילה בעורקי התשתית העיקריים (Backbone), ואח"כ גם בעורקים אחרים.
 
נסקור להלן את החידושים ברשתות תשתית אלה.
  
WDM (Wavelength Division Multiplex)
 
טכנולוגיית WDM אינה חדשה, והודגמה עוד בשנת 1978 במעבדה ואח"כ בהתקנות רבות אצל מפעילי התקשורת. היא מאפשרת לרבב כמות גדולה של אורכי גל Wavelengths) או Optical Carriers) על סיב בודד, ולקבל קצבי תמסורת גבוהים מאד. המערכות הראשונות פעלו על כמות קטנה של אורכי-גל והיו יקרות ומסובכות לתחזוקה, אולם כיום ההתקדמות הטכנולוגית והתקנים שפורסמו מאפשרים פריסה יעילה וכלכלית של מערכות אלה. ואכן, מערכות WDM מופעלות כיום ע"י חברות התקשורת הגדולות בארץ ובעולם.
 
כידוע, סיבים אופטיים יכולים להעביר אותות בתחומים שונים של אורכי-גל הנקראים wavelength bands, או חלונות אופטיים windows), לא קשור ל"חלונות" של מערכת ההפעלה...). החלון הראשון, שהשתמשו בו (first window), היה בתחום של 800-900 ננו-מטר (nm), אולם הניחות (attenuation) בתחום זה הוא מאד גבוה, ולכן משתמשים בו כיום רק לתקשורת לטווחים קצרים. התחומים השונים ואורכי-הגל שלהם מתוארים באיור 1.
 
 לכל תחום יש תכונות אחרות, שלפיהן נקבע סוג השימוש. בתחומים הנמוכים (O ו- E) סביב אורך-גל של 1300 nm יש ניחות נמוך ודיספרסיה אפסית (לא נדון בתכונה זאת במאמר זה). 

בתחומי הביניים (S ו- C) סביב אורך-גל של 1500 nm קיים הניחות הנמוך ביותר, ולכן טווחי התקשורת האפשריים הם הגדולים ביותר. זה מסביר מדוע תחומים אלה הם הנפוצים ביותר לתקשורת תשתיתית. בתחומים אלה יש דיספרסיה מסוימת, ולכן השימוש בהם מחייב התקנת אלמנטים של קיזוז (dispersion compensators).
 
מערכות WDM נחלקות לשני סוגים:
  • CWDM (Coarse WDM)
  • DWDM (Dense WDM)
ההבדל בין שני הסוגים הוא במרווח שבין אורכי-הגל המשודרים: במערכות CWDM משדרים מעט אורכי-גל במרווח יחסית גדול ביניהם, ובמערכות DWDM משדרים הרבה אורכי-גל בצפיפות גדולה. בשנת 2002 אושר תקן ITU-T G.694.2 עבור CWDM, שקבע 18 אורכי-גל בתחום  מ-1271 nm ועד 1611 nm, במרווחים של 20 nm ביניהם. מרווחים אלה מאפשרים שימוש ברכיבים לא יקרים (משדרים, מקלטים, פילטרים) ולכן מערכות CWDM מתאימות לסביבת מטרו (לדוגמה: 60 ק"מ עבור אורכי-גל של 2.5 Gbps).
 
באותה שנה אושר גם התקן: ITU-T G.694.1 עבור מערכות DWDM, אשר מגדיר במדויק את אורכי-הגל. תדר (או אורך-גל) הייחוס הוא 193.10 THz (1552.52 nm), ויתר אורכי-הגל נמצאים במרווחים קבועים של 100 GHz (בערך 0.8 nm) ממנו. התקן מאפשר גם שימוש במרווחים קטנים יותר של 50 GHz, 25 GHz ואף 12.5 GHz. איור 2 (הלקוח מתוך התקן) מתאר את התדרים השונים בהתאם לארבעת המרווחים האפשריים ביניהם.
 
מכיוון שהמרווחים במערכות אלה הם מאד קטנים, נדרשים משדרים מדויקים ומיוצבים, וכן פילטרים ומקלטים יותר יקרים מאשר ב- CWDM.
  
מגברים אופטיים
 
טווחי העבודה של מערכות תמסורת אופטיות מוגבלים בדרך כלל בגלל ניחות הנגרם עקב הפסדי אנרגיה בסיבים האופטיים. במערכות SDH (הפועלות על אורך-גל בודד) היה נהוג להשתמש במשחזרים (regenerators), שבהם האות האופטי הומר תחילה לאות חשמלי, ואח"כ הוגבר, שוחזר ושודר שוב בצורה אופטית (תהליך הידוע בכינוי O-E-O). משחזרים כאלה הם מסובכים ויקרים עבור מערכות WDM, ולכן משתמשים בגישה אחרת כדי לפצות על הפסדי האנרגיה.

במערכות DWDM משתמשים במגברים אופטיים, אשר מגבירים את האות האופטי  ישירות, מבלי להופכו לאות חשמלי. מספר סוגים של מגברים אופטיים פותחו בשנות ה-80, ונכנסו לשימוש נרחב במערכות long-haul. מגברים אופטיים אלה מאפשרים הקמת עורקי DWDM לטווחים מאד גדולים, פעולתם אינה תלויה בסוג האפנון או קצב השידור ולכן אינם דורשים שדרוג כאשר מוחלף ציוד הקצה.
 
קיימים כמה סוגים של מגברים אופטיים:
  • Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFA)
  • Semiconductor Optical Amplifiers (SOA)
  • Raman Amplifiers
 מגברי EDFA הם הנפוצים והשימושיים ביותר. הם כוללים קטע של סיב אופטי באורך של כמה מטרים, שהועשר באטומים של החומר הנדיר ארביום (Erbium), ומכאן בא שמם. המגברים מבוססים על תכונה מיוחדת של הארביום, שמאפשרת לו לקלוט ולפלוט אנרגיה של אור בתחום C, וע"י כך לבצע פעולת הגברה.        
 
איור 3 מדגים את פעולת המגבר: האות הנכנס עובר ריבוב WDM עם אות בעצמה חזקה באורך-גל של 980 או 1480 ננו-מטר, המופק ממשדר לייזר מיוחד. כתוצאה מכך הסיב קולט את האנרגיה, אלקטרונים של ארביום עוברים למצב אנרגטי גבוה יותר, ואחר כך משחררים את האנרגיה הזאת בצורת קרינה באורך גל של האות הנכנס. במילים אחרות, מבוצעת החלפת אנרגיה בין אות הלייזר לבין אות הכניסה, וכך מתבצעת פעולת ההגברה (כ- 30dB לדוגמה).
 
 מרכיבי מערכת DWDM
 
איור 4 מתאר מערכת DWDM שלמה על כל מרכיביה.
 מרבב DWDM מקבל אותות בעלי אורך-גל שונה, הנוצרים ע"י משדרים אופטיים (transmitters) בציוד הקצה. המרבב מוציא אות משולב (לדוגמה בתחום C) המוגבר ע"י מגבר EDFA, הנקרא לעיתים גם Booster. בהמשך המסלול קיימים מגברים אופטיים נוספים, וכן ציוד OADM (Optical Add-Drop Mux), המסוגל להוריד ולהעלות אורכי-גל שונים לפי הצורך. בקצה השני מותקן בד"כ מגבר Preamp, ואחריו ה- DWDM DeMux המפענח בקליטה את אורכי-הגל המקוריים.

מאחר והמערכת עובדת דו-מגמי, בכל ציוד קצה מותקן למעשה Transceiver, שהוא צרוף של משדר/מקלט אופטיים. מערכות DWDM כאלה מסוגלות להעביר עשרות ומאות אורכי-גל, כל אחד בקיבול של 10 או 100 גיגה-ביט לשנייה, ועדיין לא נאמרה המילה האחרונה.
 
בתחילת 2013 פורסם כאן על שיא תמסורת שהודגם ע"י החברות NEC ו- Corning, שהצליחו להעביר 1.05 פטה-ביט לשנייה (Bps )1015 למרחק של 52 ק"מ, תוך שימוש בסיב אופטי חדשני שפותח במיוחד ע"י יצרנית הסיבים האופטיים קורנינג.
 
מי אמר ששיאים נשברים רק באולימפיאדה?
  
מאת: צבי שחם, M.Sc., אפריל 2013.
מרצה ויועץ, מחבר הספר תקשורת בעידן ה- IP
zvi.shacham@gmail.com
www.zvish.com
 



 
 
Bookmark and Share


 

LIVECITY

לוח מודעות

למה צריך אתר עיתונות עצמאי וחופשי בתחום ההיי-טק? - כאן

שאלות ותשובות לגבי האתר - כאן

מי אנחנו? - כאן.

מחפשים הגנה מושלמת על הגלישה הניידת והנייחת ועל הפרטיות מפני כל תוקף? הפתרון הזול והטוב בעולם - כאן.

לוח אירועים וכנסים של עולם ההיי-טק - כאן.

מחפש מחקרים? מאות מחקרים מצויים כאן

מחפש תוכנות חופשיות? תוכל למצוא משחקיםתוכנות לפרטיים ותוכנות לעסקיםתוכנות לצילום ותמונות, הכל בחינם.


מעוניין לבנות ולתפעל אתר אישי או עסקי מקצועי? לחץ כאן.

שימרו על עצמכם והישמעו להוראות פיקוד העורף!!!!
 




1.5.24 - Axis Tel Aviv 2024

7.4.24 -  ועידת ישראל לטכנולוגיות המידע

8.4.24 - 13th Israel Machine Vision Conference (IMVC) 2024 

7-8.5.24 - ChipEx2024 

7.5.24 - Data Driven Factories - Industry 4.0 

6.6.24 - Israel Mobile Summit 

לוח האירועים המלא לגולשים מצוי כאן.
 

 

הכי ניצפים 

המחדל הגדול: איך המתקפה נעלמה מעיני המודיעין והטכנולוגיות שלו?- כאן 

תאגיד השידור - "עלינו". איך עשו עלינו סיבוב והשאירו את אגרת הטלוויזיה - כאן

כל מה שלא מספרים לכם בתחום "השוק הסיטונאי" - פרק א': בזק - כאן

כמה מפסידים בביצועים של הפס הרחב במעבר ל"שוק הסיטונאי"? - הרבה - כאן

למה בכלל צריך להחליף / לרכוש נתב במעבר ל"שוק סיטונאי"? - כאן

איך אני יודע כמה מגהרץ יש בחיבור LTE? מי ספק הסלולר המהיר בישראל? - כאן

חשיפת מה שאילנה דיין לא פרסמה ב"ערוץ 2" על תעלולי השר משה כחלון - כאן

ההגנה המושלמת על הגלישה ניידת והנייחת ועל הפרטיות מפני כל תוקף - כאן

המשך חשיפת הבלוף ששמו "מהפיכת הסלולר" ואיך מסרסים את הנתונים לציבור - כאן

סיכום ביקור בסיליקון ואלי - למה 3 הגדולות משקיעות ומפתחות באותם תחומים - כאן

שלמה פילבר (עד לאחרונה מנכ"ל משרד התקשורת) - עד מדינה? הצחקתם אותי! - כאן

"יש אפליה בחקירה"? חשיפה: למה השר משה כחלון לא נחקר עד היום? - כאן

חשיפת חשד לשחיתות הדומה לזו של "תיק 4000" אך בתחום הסלולר - כאן

חשיפת מה שלא רוצים  שתדעו בעניין פריסת אנלימיטד (בניחוח בלתי נסבל) - כאן

חשיפה: איוב קרא אישר לקבוצת סלקום בדיוק מה שביבי אישר ל-Yes ולבזק - כאן

האם השר איוב קרא היה צריך בכלל לחתום על האישור, שנתן לקבוצת סלקום? - כאן

האם ביבי וקרא קבלו בכלל תמורה עבור ההטבות הרגולטוריות שנתנו לסלקום? - כאן

המסמכים בנושא בזק-Yes (תיק 4000) מוכיחים "תפירת תיק" לאיש הלא נכון! - כאן

עובדות ומסמכים המוסתרים מהציבור: האם ביבי כשר תקשורת עזר לקב' בזק? - כאן

מה מקור ה-Fake News שהביא לתפירת תיק לביבי והעלמת החשודים הנכונים - כאן

אחת הרגליים של "תיק 4000 התפור" התמוטטה היום בניצחון (כפול) של בזק - כאן

איך כתבות מפנקות הפכו לפתע לטובת הנאה שהיא מיסודות עבירת השוחד? - כאן

שערוריית הקנס הענק על בזק וחשיפת "תעודת הביטוח" של נתניהו בתיק 4000 - כאן

תיק 5000: סלקום - IBC לא תפרוס סיבים ותרכב על גב הרכוש הפרטי של בזק - כאן

ערוץ 20: "תיק תפור": אבי וייס חושף את מחדלי "תיק 4000" - כאן

התבלבלתם: גיא פלד הפך את כחלון, גבאי ואילת לחשודים המרכזיים בתיק 4000 - כאן

פצצות בתיק 4000: האם היו בכלל התנגדויות למיזוג בזק-יס? - כאן

נמצא מסמר נוסף בארון הקבורה של תיק 4000 התפור - כאן

נחשפה עוד עובדה חשובה בדרך אל ההלוויה של תיק 4000 - כאן

תיק 4000 לא הושלם: האם היועמ"ש קיבל את כל המידע הנחוץ לחקר האמת? - כאן

תיק 4000: גם תקנות התקשורת התומכות בגרסת נתניהו לא נכללו בחקירה - כאן

חשיפת שקרים נוספים בתיק 4000: הטעיית הציבור נמשכת ללא הרף - כאן

תיק 4000: נחוצה ועדת חקירה ממלכתית לגבי "אישום" שר התקשורת - נתניהו - כאן

תיק 4000: היועמ"ש לממשלה אישר "מיזוג" בזק-יס. צריך ועדת חקירה ממלכתית - כאן

אוסף הטעויות בתיק 4000: "אני מאשים" - לא חתרו כלל לגילוי האמת - כאן

שערוריית תיק 4000: איך יש 2 גרסאות שונות של כתב החשדות של היועמ"ש? - כאן

ערוץ 20: אבי וייס חשף טענות שגויות בכתב החשדות נגד רוה"מ בתיק 4000 - כאן

תיק 4000: חשיפת מסמך נוסף שיסייע גם הוא לחיסול תיק 4000 התפור - כאן

ערוץ 20: אבי וייס ואלי ציפורי חשפו שקרי הפרקליטות לגבי ההדלפות בתיק 4000 - כאן

תיק 4000: מתי מדוע ואיך הוא הפך מ"תיק בזק" ל"תיק תפור" ומחורר? - כאן

הספינים והשקרים בתיק 4000 חזרו. הם חלק מניסיון הפיכה שלטונית שיש לחקור - כאן

סודות ושקרים בפרקליטות והיועמ"ש: מי היה ב"ניגוד עיניינים" בתיק 4000? - כאן

תיק 4000 יושלך לפח האשפה של ההיסטוריה עקב חקירה רשלנית ללא מסמכים - כאן

תיק 4000: מסמר נוסף ענק לארון הקבורה שלו (פרי חשיפה של אלי ציפורי) - כאן

תיק 4000: בעיות זיכרון, חקירה משובשת ושקרים המכוונים להפיכה שלטונית! - כאן

חשיפות חדשות בעקבות הדלפת עדויות שלמה פילבר - "עד המדינה" בתיק 4000 - כאן

האם "תיק 4000" התפור אכן בדרכו ל"פח האשפה של ההסטוריה"? - כאן

חשיפת הכזבים של היועמ"ש מול האמת המוכחת לגבי ההדלפות בתיק 4000 - כאן

פוטש בשידור חי: את מי שהיה צריך לעצור ולחקור זה את "עד המדינה" פילבר! - כאן

תיק 4000: האם נוכל לנחש שהחשיפה כאן תהיה הגרזן הסופי שיפרק את התיק? - כאן

תיק 4000: הביזיון של כתב האישום הבדיוני דורש ועדת חקירה ממלכתית - כאן

האמת המוסתרת מהציבור בתיק 4000: פירוט 20 שקרים / אלי ציפורי ואבי וייס - כאן

איך זה שהיחיד שדיווח אמת בפרשה שהתפתחה לתיק 4000 - קיבל כתב אישום? - כאן

תיק 4000: ההדלפות לכלכליסט כביכול נגד רוה"מ דווקא מצביעות על חפותו - כאן

"נקודת האפס" - Ground Zero  שבו החלה תפירת תיק 4000 נחשף - כאן

למה לא נפתחה חקירה ב"תיק 5000" ומתבצע שימוע נוסף של הטבות ל-IBC? - כאן

החלטות של מש' התקשורת בעניין "ההדדיות" ממוטטות עוד לבנה בתיק 4000! - כאן

חשיפת הסיבה לתפירת תיק 4000 ב"נקודת האפס": "פרשת עורכי הדין"! - כאן

חשיפה בלעדית: מסתירים עוד מסמכים ש"מפוצצים" את תיק 4000 לרסיסים! - כאן

פירוט 60 שקרים בתיק 4000 (ויש עוד) שמסתירים בכוונה מהציבור! - כאן

"הנדסת התודעה" בתיק 4000 לא מסתיימת ותימשך בחודשים הבאים! - כאן

השקרים,הרמאויות, הצנזורות,העיוותים והסילופים של רביב דרוקר בתיק 4000 - כאן

חשיפת הפברוק של דרוקר שמחסלת את הראייה הישירה היחידה כנגד נתניהו - כאן

חשיפה דרמטית בתיק 4000: האם כעת התיק התפור ייפול? - כאן

איך ספינולוגים שוטפים את מוח הציבור פעם 3 בתכנית "המקור" על תיק 4000? - כאן

איך שינוי מילה אחת גם ע"י דרוקר "הפיל בפח" עדים רבים בתיק 4000? - כאן

התרגיל של שלמה (מומי) למברגר שסוגר כל חקירה שיכולה להוביל למנדלבליט! - כאן

הסתעפות תיק 4000: תיק 5000 - הטיוח הגדול כדי שהחקירה לא תגיע למנדלבליט - כאן

פשוט מדהים: התגלו כעת 2 מסמכים התומכים בגרסת נתניהו בתיק 4000 - כאן

זה לא נגמר: נחשפו כעת עוד מסמכים המסייעים לגרסת נתניהו בתיק 4000 - כאן

הטיוח של שלמה (מומי) למברגר, שלא קורא מסמכים, כדי להגן על מנדלבליט! - כאן

תעלולים חדשים של למברגר שגם ממציא וסוגר תלונה כדי להגן על מנדלבליט! - כאן

"אני מאשים": על היועמ"ש מנדלבליט לבטל היום את תיק 4000 ולהתפטר! - כאן

התמוטטות "תיק בזק" הייתה אמורה להוביל לביטול "תיק 4000": "אני מאשים!" - כאן

7 "ראיות זהב" מרכזיות בתיק 4000 שאפשר להשליך מיידת היישר לפח הזבל - כאן

עדכונים שוטפים על הסודות המסתתרים בעדות אילן ישועה בתיק 4000 - כאן

האם הגיע הזמן להעמיד לדין את תופרי התיקים ומיוחד את תופרי "תיק 4000"? - כאן

פירמידת השקרים שנבנתה ע"י היועמ"ש וגלובס סביב אילן ישועה כדי "להלבינו" - כאן

חשיפה דרמטית: אילן ישועה היה כנראה מוכן להעיד גם תחת אזהרה בתיק 4000 - כאן

האם אילן ישועה ייחקר ברשות ניירות הערך בחשדות החמורים שהתעוררו נגדו? - כאן

משפט שערוריית תיק 4000: עדכונים שוטפים ביחס למשפט נתניהו שחשוב לדעת- כאן

תיק 4000 המופרך: עדכונים שוטפים במשפט נתניהו שהציבור חייב לדעת! - כאן

חשיפת הסודות הכמוסים של ראשי הפרקליטות שמנהלים את "תיקי האלפים" - כאן

בכירים בפרקליטות ובלשכת היועמ"ש: הפרקליטות עשתה טעות בתיק 4000! - כאן

משפט "תיקי האלפים" המפוברקים נמשך: עדכונים שוטפים שהציבור אמור לדעת - כאן

גם על פי היומן של בנימין נתניהו מ-2015 - אין בסיס לכתב האישום בתיק 4000 - כאן

חשיפה: עוד ראיה מזכה לנתניהו בתיק 4000 מסתתרת בהחלטת מש' התקשורת - כאן

הסודות של ניר חפץ ואילן ישועה נחשפו באמצעות מוטי גילת שלא הבין אותם - כאן

עדכונים מהחקירה הנגדית של ניר חפץ שממשיך לפורר את תיק 4000 התפור - כאן

תפירת תיק 4000: חשיפת פרטי המפלצת של תוכנת הריגול המשטרתית אחריכם - כאן

השלכות תיק 4000: איך הלבינו את המפעל המפלצתי של הפריצות לסמארטפונים - כאן

ממצאי ועדת מררי - שקרים, טיוח ענק וזריית חול בעיני הציבור - כאן

השלכות דו"ח מררי: איך העיזה המשטרה לרמות במצח נחושה שופטים בכירים? - כאן

חשיפת מסמך מאגר המידע המשטרתי הסודי והמפלצתי על ראשי ערים ורשוית - כאן

2 הדלפות מהפרקליטות לאחר היום הראשון של החקירה הנגדית של שלמה פילבר כשאחת מהן מפילה את תיק פגסוס על המשטרה ובעקיפין על השב"כ - כאן

למה הוטל צו איסור פרסום על החשיפות בתיק 1000? כדי לחסום האמת! - כאן
 
מפלצת הפגסוס לא מסתתרת בחוק האזנות הסתר. היכן היא כן מתחבאת? - כאן

 
זרקור חברות
 
PRnews
 
NORDVPN
 
X
 
פרי הדמיון
 
טלגרם
 
לייבסיטי
 
כמה זה? השוואת מחירים
 
Amiel
 
PRNEWS
 
טלי וייס
 
 
Slideshare Linkedin Twitter
Youtube Instagram Facebook
Google+ live
Bitly Vimeo Pinterest
אנדרואידאנדרואיד-ברקוד אפל ברקודאפל

 
  מהירות גלישה Your IP
לייבסיטי - בניית אתרים