د فایبر آپټیک ډیټا لیږد سیسټم
د فایبر آپټیک ډیټا لیږد سیسټم یوه مخابراتي ټیکنالوژي ده چې د فایبر آپټیک کیبلونو له لارې د معلوماتو لیږد لپاره رڼا د یوې وسیلې په توګه کاروي. د دودیزو رسنیو لکه مسو تارونو یا راډیو څپو په پرتله، فایبر آپټیک خورا لوی بینډ ویت ظرفیت، ټیټ کمښت (ضایع)، او د بریښنایی مقناطیسي مداخلې لپاره غوره مقاومت وړاندې کوي. د دې ګټو له امله، فایبر آپټیک د عصري مخابراتي شبکو ملا تیر دی، د ښار او نړیوالو شبکو څخه تر کور انټرنیټ لاسرسي (FTTH/FTTx) او د معلوماتو مرکز اتصالاتو پورې.
۱. د آپټیکل فایبر تعریف او کاري اصل
اپټیکل فایبر یو ډیر کوچنی قطر لرونکی شیشه یا پلاستیکي فایبر دی چې د یوې نقطې څخه بلې نقطې ته د رڼا لیږدولو لپاره ډیزاین شوی. هغه اساسي اصل چې رڼا ته اجازه ورکوي چې په فایبر کې "شامل" وي، بشپړ داخلي انعکاس دی. اپټیکل فایبر عموما دوه اصلي طبقې لري:
۱. هسته: د فایبر مرکزي برخه چې لوړ انعکاسي شاخص لري.
۲. پوښ (پوښ): هغه طبقه چې د هستې شاوخوا د ټیټ انعکاس شاخص سره پوښي.
د کور او کلاډینګ ترمنځ د انعکاسي شاخص توپیر د دې لامل کیږي چې رڼا په یوه ځانګړي زاویه کې ننوځي ترڅو په دوامداره توګه د کور دننه منعکس شي تر هغه چې د فایبر پای ته ورسیږي. د معلوماتو لیږد سیسټمونو کې، رڼا په ساده ډول "ټپک نه کوي"، بلکې د بټونو 0 او 1 په بڼه ډیجیټل معلومات لیږدولو لپاره تعدیل کیږي.
2. د فایبر آپټیک لیږد سیسټم اصلي برخې
د فایبر آپټیک ډیټا لیږد سیسټم عموما درې اصلي برخې لري: یو لیږدونکی، د لیږد وسیله (فایبر)، او یو ترلاسه کونکی. په هرصورت، په اوږد واټن شبکو کې، د سیګنال بوسټرونه یا د بیا رغونې وسایل هم اضافه کیږي.
الف. ټرانسمیټر (نظري ټرانسمیټر)
ټرانسمیټر بریښنایی سیګنالونه (لکه د روټر یا سویچ څخه معلومات) په آپټیکل سیګنالونو بدلوي. د ټرانسمیټر اړخ کې مهم برخې عبارت دي له:
– د رڼا سرچینه: معمولا یو LED یا لیزر ډایډ. لیزرونه د لوړ ځواک او ثبات له امله د اوږد واټن غوښتنلیکونو لپاره ډیر عام دي.
– ډرایوران او ماډولیټرونه: هغه سرکټونه چې رڼا کنټرولوي ترڅو ډیجیټل معلومات استازیتوب وکړي. ماډولیټر کولی شي د آن-آف کیینګ (لیزر چالان او بندول) په څیر ساده وي، یا په خورا لوړ سرعت سیسټمونو کې ډیر پیچلي وي.
- نښلونکي او جوړه: ډاډ ترلاسه کړئ چې رڼا په مؤثره توګه د فایبر کور ته ننوځي.
ب. د لیږد رسنۍ (آپټیکل فایبر)
آپټیکل فایبر هغه فزیکي لاره ده چې رڼا لیږدوي. په عمل کې، د فایبر آپټیک کیبلونه د میخانیکي محافظت سره سمبال دي ترڅو د فشار، رطوبت او چاپیریالي فشار سره مقاومت وکړي. د فایبر عام ډولونه کارول کیږي:
- واحد حالت فایبر (SMF): ډیر کوچنی کور (شاوخوا 8-10 µm)، د اوږد واټن او لوی بینډ ویت لپاره مناسب.
– ملټي موډ فایبر (MMF): لوی کور (شاوخوا 50/62,5 µm)، د لنډ واټن لپاره عام دی لکه د ودانیو یا معلوماتو مرکزونو دننه.
ج. رسیور (نظري رسیور)
د ترلاسه کونکي په پای کې، نظري سیګنال بیرته په بریښنایی سیګنال بدلیږي. مهمې برخې:
– فوتوډیټیکټر (فوټوډیوډ): لکه پن فوټوډیوډ یا APD (د واورې ښویدنې فوټوډیوډ) چې رڼا په بریښنایی جریان بدلوي.
- امپلیفیر او برابرونکی: کمزوري بریښنایی سیګنالونه پیاوړي کوي او تحریف کموي.
- ساعت او د معلوماتو بیا رغونه: وختونه تنظیموي ترڅو بټونه په سمه توګه لوستل شي.
د. امپلیفیر او ری جنریټر (د اوږد واټن لپاره)
په ډېر اوږد واټن کې، سیګنال به د کموالي او تحریف له امله کمزوری شي. دوه طریقې شتون لري:
- آپټیکل امپلیفیرونه لکه EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier)، کوم چې د بریښنایی تبادلې اړتیا پرته نظری سیګنالونه پراخوي.
- ری جنریټر (OEO): آپټیکل ته بریښنایی ته بدلوي، سیګنال ترمیموي، او بیا بریښنایی ته آپټیکل ته بیا بدلوي. دا طریقه ډیره پیچلې ده مګر په ټولیز ډول د سیګنال کیفیت ښه کوي.
۳. په آپټیکل فایبر کې د معلوماتو لیږد پروسه
د فایبر آپټیک ډیټا لیږد اساسي جریان په لاندې ډول تشریح کیدی شي:
۱. د شبکې وسیلې څخه ډیجیټل معلومات د ټرانسیور ماډل ته ننوځي.
۲. ټرانسمیټر بریښنایی معلومات په رڼا نبضونو بدلوي.
۳. رڼا نبضونه د فایبر له لارې سفر کوي، داخلي منعکس کیږي، او په لرې واټن کې د کمښت تجربه کوي.
۴. د ترلاسه کوونکي په پای کې، فوټوډیوډ د رڼا نبضونه نیسي او بیرته یې په بریښنایی سیګنالونو بدلوي.
۵. ترلاسه کوونکی وسیله بټونه د پروسس وړ معلوماتو ته ډیکوډ کوي.
د باور وړ اړیکو د ډاډ ترلاسه کولو لپاره، سیسټم د کوډ کولو، همغږي کولو، او د غلطۍ سمولو میکانیزمونو سره سمبال دی، په ځانګړې توګه د لوړ ظرفیت لرونکي اوږد واټن لیږدونو لپاره.
4. د فایبر آپټیک سیسټم فعالیت پیرامیټرې
د فایبر آپټیک لیږد سیسټم بریالیتوب د څو اصلي تخنیکي پیرامیټرو لخوا ټاکل کیږي:
الف. د بینډ ویت او معلوماتو کچه
اپټیکل فایبر د معلوماتو د لوړ سرعت د لیږدولو وړتیا لري. په عصري شبکو کې، ظرفیت کولی شي په هر چینل کې په ثانیه کې له لسګونو څخه تر سلګونو ګیګابایټو پورې ورسیږي، او حتی که چیرې ملټي پلیکسینګ تخنیکونه وکارول شي، نو ټیرابایټ هم کیدی شي.
ب. کموالی
کموالی د فایبر په اوږدو کې د نظري سیګنال ځواک کموالی دی. یو عام کارول شوی واحد dB/km دی. عصري واحد-موډ فایبر کولی شي په ځینو طول موجونو کې شاوخوا 0,2 dB/km کموالی ولري (د مثال په توګه، 1550 nm)، دوی ته اجازه ورکوي چې د امپلیفیکیشن اړتیا دمخه اوږد واټن پوښي.
ج. خپرېدل
د خپریدو له امله د رڼا نبضونه پراخیږي ځکه چې دوی سفر کوي، او ټوټې ته اجازه ورکوي چې سره یوځای شي (د سمبولونو ترمنځ مداخله). د خپریدو ډولونه عبارت دي له:
– د کروماتیک خپریدل: د مختلفو طول موجونو لپاره د تکثیر سرعت کې د توپیر له امله.
– موډل خپریدل: د ډیری تکثیر طریقو له امله په څو-موډ فایبر کې غالب.
- د قطبي کولو حالت خپریدل: د قطبي کولو توپیرونو اغیز، په اوږد واټن او لوړ معلوماتو نرخونو کې ډیر څرګند دی.
د. د بټ تېروتنې کچه (BER)
BER د بټ غلطیو تناسب د لیږدول شویو بټونو شمیر سره دی. یو ښه سیسټم ډیر ټیټ BER لري. د BER ساتلو لپاره، مناسب ګټه، د خپریدو جبران، او د غلطۍ اصلاح تخنیکونه کارول کیږي.
۵. په آپټیکل فایبر کې د ملټي پلیکسینګ تخنیکونه
د ظرفیت لوړولو لپاره، آپټیکل فایبر ډیری وختونه ملټي پلیکسینګ کاروي، کوم چې په یوه فایبر کې ډیری سیګنالونه سره یوځای کوي.
الف. WDM (د طول موج ویش څو اړخیزه)
WDM څو طول موجونه (د رڼا رنګونه) ته اجازه ورکوي چې په یو واحد فایبر کې په یو وخت کې لیږدول شي. یو ډیر کثافت نسخه DWDM ده، کوم چې کولی شي له لسګونو څخه تر سلګونو چینلونو پورې انتقال کړي.
ب. TDM (د وخت ویش ملټي پلیکسینګ)
TDM د لیږد وخت په سلاټونو ویشلو سره معلومات راټولوي. دا تخنیک په ډیجیټل سیسټمونو کې په پراخه کچه کارول کیږي، په شمول د پروتوکول په کچه.
د WDM او آپټیکل امپلیفیکیشن ټیکنالوژۍ ترکیب د انټرنیټ د ملا تیر شبکه د لوړ موثریت سره د خورا لوی ترافیک لیږدولو وړتیا ورکوي.
۶. د فایبر آپټیکس ګټې او ننګونې
کینګګولان
۱. لوی ظرفیت: د عصري معلوماتو اړتیاو لکه سټریمینګ، کلاوډ، او مصنوعي ذهانت لپاره مناسب.
۲. ټیټ کمښت: د لیږد واټن د لږ امپلیفیر سره اوږد کیدی شي.
۳. د EMI په وړاندې معافیت: د مسو کیبلونو برعکس، د الکترومقناطیسي ساحو لخوا په اسانۍ سره نه ګډوډیږي.
۴. غوره امنیت: د وایر ټیپ کول ډیر ستونزمن دي ځکه چې دا د پام وړ الکترومقناطیسي سیګنالونه نه خپروي.
۵. کوچنی اندازه او وزن: د ورته ظرفیت لپاره سپک او ډیر کمپیکٹ.
ننګونه
۱. د نصبولو لومړني لګښتونه: د کیبلونو او نظري وسایلو ایښودل پانګونې او تخصص ته اړتیا لري.
۲. د فایبر نازکوالی: د شیشې کور که په سمه توګه خوندي نه شي، ماتیدای شي.
۳. سپلیسینګ او نښلونکي: د فایبر سپلیسینګ د ضایعاتو کمولو لپاره لوړ دقت ته اړتیا لري.
۴. د ازموینې ځانګړي تجهیزات: لکه OTDR ترڅو د فایبر لینونو نیمګړتیاوې تشخیص کړي.
۷. د فایبر آپټیک لیږد سیسټمونو غوښتنلیکونه
آپټیکل فایبر په مختلفو برخو کې کارول کیږي، په شمول د:
- د ښارونو او هیوادونو ترمنځ د مخابراتي آپریټرانو د ملا تیر شبکه.
- د سمندر لاندې کیبلونه چې براعظمونه سره نښلوي.
- د کور او دفتر انټرنیټ لاسرسي لپاره FTTH/FTTx.
- د معلوماتو مرکزونه د ټیټ ځنډ سره د معلوماتو مرکزونو سره د نښلولو لپاره سره نښلول.
- صنعتي شبکې او سینسرونه په چاپیریال کې چې ډیر بریښنایی مقناطیسي مداخله لري.
د ډیجیټل بدلون په دوره کې، د چټکو، باثباته او لوړ ظرفیت لرونکو اتصالاتو اړتیا مخ په زیاتیدو ده. فایبر آپټیکس د دې اړتیاوو د پوره کولو لپاره لومړنۍ حل لاره ده.
پایله
د فایبر آپټیک ډیټا لیږد سیسټمونه د بریښنایی ډیټا په رڼا سیګنالونو بدلولو سره کار کوي، د داخلي انعکاس په کارولو سره یې د فایبر له لارې لیږي، او بیا یې د ترلاسه کونکي پای کې بیرته بریښنایی سیګنالونو ته بدلوي. د فایبر آپټیکس ګټې - لوړ بینډ ویت، ټیټ کموالی، او د مداخلې په وړاندې مقاومت - دا د عصري انټرنیټ لپاره یو مهم بنسټ جوړوي. پداسې حال کې چې د نصب کولو لګښتونو او د ماهرو تخنیکرانو اړتیا په څیر ننګونې رامینځته کوي، اوږدمهاله ګټې د پام وړ دي، په ځانګړې توګه د ډیجیټل خدماتو، 5G/6G شبکو، کلاوډ کمپیوټري، او مخ په زیاتیدونکي لوی نړیوال مخابراتو د ودې ملاتړ کې.
