إذا كنت قد دخلت للتو إلى عالم الألياف البصرية، فإن جميع المصطلحات والاختصارات التقنية قد تبدو مربكة لك. لهذا السبب أنشأت هذا سلسلة مسرد مصطلحات الألياف - لمساعدتك على فهم معنى هذه المصطلحات بأبسط طريقة ممكنة.

سأشرح كل شيء من وجهة نظر المطلعين على الصناعة، باستخدام صور حقيقية كلما استطعت (وليس مجرد عروض خيالية). كما أنني أتجنب أيضاً التفسيرات المعقدة للغاية، مع الحفاظ على اللغة واضحة ومباشرة، حتى تكون واثقاً من أنك ستفهم المعنى الحقيقي لهذه المصطلحات بعد القراءة.

سنتحدث اليوم عن: CWDM (التعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن)

جدول المحتويات

CWDM في شرح بسيط واحد

CWDM هي اختصار لـ التعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن. وهي طريقة تسمح لعدة إشارات بيانات منفصلة بالمرور عبر نفس الألياف الضوئية في الوقت نفسه. حيث يتم توجيه كل إشارة على طول موجي ضوئي خاص بها، وبذلك يمكن للإشارات مشاركة الألياف دون أن تختلط فيما بينها.

تخيل شاحنة توصيل تحمل طرودًا عليها ملصقات بألوان مختلفة. تُنقل جميع الطرود في نفس الشاحنة، لكن الملصقات تسمح للمستلم بفرزها إلى مجموعات الوجهات الصحيحة. ويستخدم نظام CWDM أطوال موجية مختلفة بدلاً من تلك الملصقات. حيث تنقل الألياف الضوئية كل الضوء معًا، بينما تقوم مكونات بصرية خاصة بفصل الأطوال الموجية في الطرف الآخر.

الكلمة خشن وهذا لا يعني أن جودتها رديئة. بل يعني أن المسافات بين الأطوال الموجية أكبر مما هي عليه في تقنية DWDM. وهذا التباعد الأكبر يجعل تقنية CWDM خيارًا بسيطًا للعديد من الوصلات الضوئية ذات عدد القنوات المنخفض.

أعمال CWDM (التعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن)

لماذا يُفضل استخدام تقنية CWDM بدلاً من زيادة عدد الألياف الضوئية؟

تتمتع الألياف الضوئية بقدرات هائلة، لكن تركيب كابلات جديدة ليس بالأمر السهل دائمًا. فقد يتطلب مسار الكابل الحصول على تصاريح، وحفر خنادق، وتوفير مساحة في القنوات، والوصول إلى المباني، بالإضافة إلى وقت للتنفيذ. كما أن الألياف الضوئية الاحتياطية قد تكون محدودة أيضًا.

توفر تقنية CWDM خيارًا إضافيًا للشبكة: الاستفادة من زوج الألياف أحادية النمط الموجود بشكل أكثر كفاءة. فبدلاً من تشغيل خدمة واحدة لكل زوج من الألياف، يمكن نقل عدة خدمات على أطوال موجية مختلفة عبر نفس الزوج. وعلى جانب الاستقبال، يتم فصل تلك الأطوال الموجية وتوصيلها بالأجهزة المقصودة.

لا تحل تقنية CWDM محل المحول أو جهاز التوجيه أو الخادم الذي يُنشئ البيانات. فهي طريقة نقل ضوئية. وتتمثل مهمتها في مساعدة إشارات ضوئية متعددة على مشاركة نفس مسار الألياف الضوئية.

كيف يعمل رابط CWDM؟

الخطوة 1: تستخدم كل خدمة طول موجي محددًا

في الطرف المرسل، تستخدم كل خدمة جهاز إرسال واستقبال ضوئي من نوع CWDM بطول موجي محدد. وعادةً ما يكون طول الموجة مطبوعًا على ملصق الوحدة، مثل 1470 نانومتر أو 1510 نانومتر أو 1550 نانومتر، أو أي قناة أخرى ضمن خطة CWDM.

تقوم الوحدة البصرية بتحويل البيانات الكهربائية إلى ضوء. وتستخدم كل خدمة طولًا موجياً مختلفاً، مما يؤدي إلى إنشاء مسارات ضوئية منفصلة.

الخطوة 2: يقوم جهاز التعدد CWDM بدمج الضوء

A مُضاعِف الإشارات, ، والتي تُعرف غالبًا باسم mux, ، يجمع تلك الأطوال الموجية الفردية في ألياف واحدة. ولا يحتاج إلى فهم البيانات الموجودة داخل الإشارات. بل يكتفي بدمج القنوات الضوئية المختارة بطريقة منظمة.

في العديد من عمليات نشر تقنية CWDM الأساسية، يكون جهاز التعدد (mux) سلبيًّا. وهذا يعني أن جهاز التعدد نفسه لا يحتاج إلى طاقة كهربائية لدمج الأطوال الموجية أو فصلها. ومع ذلك، لا تزال المحولات والموجهات وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية بحاجة إلى الطاقة. ويشير مصطلح “CWDM السلبي” إلى مكون الدمج الضوئي، وليس إلى الشبكة بأكملها.

الخطوة 3: تنتقل الإشارة المجمعة عبر الألياف الضوئية

تنقل الألياف الأطوال الموجية معًا. ونظرًا لأن الأطوال الموجية مختلفة عن قصد، فإنها يمكن أن تشترك في نفس المسار. ولا يزال التعامل السليم مع الألياف أمرًا مهمًا: فقد يؤدي الفقد الناتج عن الموصلات، ووصلات الربط، والانحناءات، والأطراف المتسخة إلى تقليل الطاقة الضوئية المتاحة.

الخطوة 4: يقوم جهاز الفصل بفصل الأطوال الموجية

في الطرف البعيد، هناك جهاز فصل الإشارات أو فصل الإشارات يفصل بين الأطوال الموجية. ويقوم كل منفذ إخراج بإرسال قناة الضوء الصحيحة إلى جهاز الاستقبال المطابق لها. وغالبًا ما يُباع زوج من أجهزة التعدد (mux) والفصل (demux) باعتبارهما جوهر حل CWDM.

ما معنى مصطلح “خشن” في تقنية CWDM؟

“يشير مصطلح ”خشن» إلى تباعد أوسع بين القنوات. عادةً ما تفصل مسافة 20 نانومتر بين قنوات CWDM القياسية، وتمتد خطة أطوال موجات CWDM المعروفة لتشمل قنوات اسمية تتراوح من 1271 نانومتر إلى 1611 نانومتر. وقد يستخدم مشروع فعلي عددًا قليلاً فقط من هذه القنوات بدلاً من استخدامها جميعًا.

تتيح المسافات الأوسع بين القنوات لنظام CWDM ترتيبًا أبسط للقنوات مقارنةً بأنظمة الأطوال الموجية الكثيفة. يجب توصيل الوحدة ذات الطول الموجي 1510 نانومتر بمنفذ مجمّع مطابق له الطول الموجي 1510 نانومتر، وليس بمنفذ مجاور.

لا تختر وحدة ما لمجرد أن رقم طول موجتها يبدو قريبًا. تحقق من خطة القنوات، ومنافذ المضاعف، والميزانية الضوئية، والسرعة، ونوع الموصل، وتوافق المعدات معًا.

CWDM مقابل DWDM: ما الفرق بينهما؟

CWDM مقابل DWDM

تتبع تقنيتا CWDM و DWDM نفس المبدأ الأساسي: حيث تتشارك أطوال موجية متعددة في ليف واحد. ويكمن الاختلاف الرئيسي على مستوى المبتدئين في مدى قرب الأطوال الموجية من بعضها البعض. لفهم الخيار الأكثر كثافة بنفس الأسلوب الملائم للمبتدئين، اقرأ دليلنا حول ما هو نظام DWDM وكيف يعمل.

تستخدم تقنية CWDM تباعدًا أوسع بين الأطوال الموجية، وغالبًا ما يتم اختيارها للأنظمة الأبسط التي تحتوي على عدد أقل من القنوات. أما تقنية DWDM فتستخدم تباعدًا أضيق بكثير، مما يسمح بتضمين المزيد من الأطوال الموجية في الطيف الضوئي القابل للاستخدام. وهذا يجعل تقنية DWDM خيارًا شائعًا عندما تكون احتياجات السعة أعلى أو عندما يكون التوسع على المدى الطويل أولوية رئيسية.

يمكن أن تكون تقنية CWDM حلاً منطقيًّا للغاية عندما يكون عدد الخدمات المطلوبة محدودًا وتكون السيطرة على التكاليف أمرًا مهمًا. أما تقنية DWDM، فقد تكون الخيار الأفضل عندما يتعين على مسار ألياف ضوئية ذي قيمة عالية أن ينقل كمية كبيرة من حركة البيانات. ولا يتعلق الاختيار الصحيح بأي الاختصارات تبدو أكثر تطورًا، بل يتعلق بملاءمة التصميم لمتطلبات المشروع الفعلي.

هل تقنية CWDM هي نفسها الألياف أحادية النمط أو متعددة النمط؟

لا. هذا أحد المصطلحات التي يسهل الخلط بينها.

يصف نظام CWDM كيفية تنظيم الأطوال الموجية على الألياف الضوئية. ويشير مصطلحا «الألياف أحادية النمط» و«الألياف متعددة النمط» إلى أنواع مختلفة من الألياف الضوئية. وفي معظم التطبيقات العملية لنقل البيانات باستخدام نظام CWDM، يُستخدم هذا النظام مع الألياف أحادية النمط، لكن نظام CWDM ليس مجرد اسم آخر للألياف أحادية النمط.

كما أنه ليس مجرد اسم آخر لسلك التوصيل العادي للألياف الضوئية. فسلك التوصيل هو مجموعة كابلات تربط بين المنافذ. أما CWDM فهي طريقة لنقل عدة قنوات ضوئية عبر مسار الألياف الضوئية. وقد يستخدم نظام CWDM سلك التوصيل وأجهزة الإرسال والاستقبال ووحدات التعدد/الفصل والألياف الضوئية الرئيسية أحادية النمط معًا.

المكونات الشائعة لنظام CWDM

أجهزة الإرسال والاستقبال CWDM

يتم تركيب أجهزة الإرسال والاستقبال من نوع CWDM في المحولات، وأجهزة التوجيه، ومحولات الوسائط، أو معدات النقل. ويتم تصميم كل جهاز منها ليعمل على طول موجي محدد. ويجب أن يتوافق شكله ومعدل نقل البيانات مع المعدات المضيفة. وعادةً ما يتم إنشاء الوصلات القصيرة بين المعدات والمنافذ الضوئية باستخدام مواصفات محددة بشكل صحيح أسلاك توصيل الألياف البصرية.

وحدات تجميع/فصل CWDM

تعمل هذه الوحدات على دمج الأطوال الموجية وفصلها. وقد تحتوي على أربعة أو ثمانية منافذ قنوات أو أكثر، حسب التصميم. كما تشتمل العديد منها على منفذ خط مشترك، بينما تشتمل بعضها على منفذ توسعة أو منفذ مراقبة. وللحصول على توصيلات مرتبة وسهلة الصيانة في الحامل، يجب إقران هذا التصميم بوحدة مناسبة صندوق التوزيع البصري (ODF).

الألياف أحادية النمط وكابلات التوصيل

ينقل مسار الألياف الضوئية الإشارات الضوئية المجمعة. وتُستخدم كابلات التوصيل لتوصيل الوحدات النمطية وأجهزة التعدد واللوحات. ويجب أن يتوافق نوع الموصل ودرجة صقله ونظافته مع النظام المختار.

المراقبة الاختيارية وإضافة/إزالة المعدات

قد تستخدم الشبكات الأكبر حجماً منافذ المراقبة أو وحدات الإضافة/الانفصال الضوئية. تتيح وحدة الإضافة/الانفصال للطول الموجي المحدد الخروج من مسار الألياف الرئيسي أو الانضمام إليه في موقع وسيط.

أين تُستخدم تقنية CWDM؟

غالبًا ما تُستخدم تقنية CWDM في شبكات الحرم الجامعي، ووصلات المؤسسات، وشبكات الوصول الحضرية، وبيئات التلفزيون الكبلي، ووصلات نقل البيانات بين المواقع. وهي مفيدة بشكل خاص في الحالات التي يكون فيها لدى موقعين كمية محدودة من الألياف الضوئية أحادية النمط الاحتياطية، ولكنهما يحتاجان إلى عدة وصلات مستقلة.

على سبيل المثال، قد يحتاج مبنيان إلى وصلات منفصلة لحركة مرور البيانات المكتبية، والتخزين، والكاميرات، واتصال احتياطي. وبدلاً من استخدام عدة أزواج من الألياف الضوئية، يمكن لنظام CWDM المصمم بشكل سليم أن ينقل العديد من هذه الخدمات عبر زوج واحد من الألياف الضوئية باستخدام أطوال موجية مختلفة.

ما الذي يجب عليك التحقق منه قبل إنشاء وصلة CWDM؟

حدد عدد الخدمات التي تحتاجها حاليًا وقم بتقدير معدل النمو. يمكن لنظام مكون من أربع قنوات أن يستوعب أربع خدمات، ولكنه لا يلبي الحاجة المتوقعة في المدى القريب إلى عدد أكبر بكثير من القنوات.

تحقق من نوع الألياف المركبة، وطول المسار، وفقدان الإشارة في الوصلة. فكل موصل، ووصلة، ولوحة توصيل، ومضاعف يسبب فقدانًا في الإشارة، لذا تحتاج أجهزة الإرسال والاستقبال إلى ميزانية طاقة كافية. لدينا دليل خسارة الإدخال وخسارة العودة يشرح هذين المقياسين قبل أن تراجع ميزانية الروابط.

ضع خطة واضحة للأطوال الموجية. سجل طول الموجة لكل خدمة واستخدم ملصقات متطابقة على كلا الطرفين. لا تفترض أن جهاز الإرسال والاستقبال CWDM يعمل عبر معدد إرسال DWDM.

وأخيرًا، تأكد من توفر الدعم والتوافق قبل الشراء. فقائمة قطع الغيار الواضحة ومخطط التوصيلات البسيط يمنعان وقوع العديد من أخطاء التركيب.

الأسئلة الشائعة حول تقنية CWDM

هل تعمل تقنية CWDM على زيادة سرعة الإنترنت؟

لا تعمل تقنية CWDM على زيادة سرعة اتصال فردي ما تلقائيًا. بل إنها تزيد السعة الإجمالية المتاحة على مسار الألياف الضوئية من خلال السماح لعدة اتصالات منفصلة بمشاركتها.

لا يحتاج جهاز التعدد السلبي نفسه عادةً إلى طاقة. أما أجهزة الشبكة وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية المتصلة به، فتظل بحاجة إلى طاقة لإرسال واستقبال إشارات البيانات.

ليس تلقائيًا. يجب أن يتطابق الطول الموجي مع منفذ المُجمِّع (mux)، كما يجب أن تكون الوحدة الضوئية متوافقة مع المحول أو جهاز التوجيه. كما يجب أن تتطابق ميزانية الارتباط ونوع الموصل ومتطلبات الإرسال.

ليس كافتراض افتراضي. فهي تستخدم خطط قنوات مختلفة. توجد أنظمة هجينة مصممة خصيصًا لهذا الغرض، لكنها تتطلب مكونات متوافقة وتصميمًا هندسيًّا مدروسًا.

لا. تستخدمه شركات الاتصالات، لكن شبكات الحرم الجامعي والشركات ومراكز البيانات ومقدمي الخدمات يمكنهم أيضًا استخدام تقنية CWDM عندما تكون الألياف الضوئية متوفرة بكميات محدودة ويكون من الضروري توصيل خدمات متعددة بنفس المواقع.

طريقة بسيطة لتذكر CWDM

تتيح تقنية CWDM لعدة قنوات ضوئية مستقلة مشاركة ألياف ضوئية واحدة. لكل قناة طول موجي خاص بها، حيث يقوم جهاز تجميع (mux) بدمجها، بينما يقوم جهاز فصل (demux) بفصلها في الطرف الآخر. وتكون المسافات الفاصلة بين القنوات أكبر مما هي عليه في تقنية DWDM، مما يجعل تقنية CWDM نقطة انطلاق عملية للعديد من الوصلات الضوئية ذات السعة المتوسطة.

بمجرد أن تفهم هذه الفكرة، ستصبح ملصقات المنتجات ومخططات الأنظمة أقل إرباكًا بكثير. ابدأ بمطابقة الأطوال الموجية والمنافذ، ثم انتقل إلى ميزانية الطاقة وخطط التوسع والمواضيع الأكثر تقدمًا في مجال الشبكات الضوئية عندما يتطلب مشروعك ذلك.

هل لا تزال لديك أسئلة؟

إذا كنت لا تزال غير متأكد من شيء ما، فلا تتردد في التواصل معنا.

هل تريد استكشاف المزيد من مصطلحات الألياف البصرية؟ توجه إلى قسم المدونة.

إذا كان المصطلح الذي تبحث عنه لم يتم تغطيته بعد، فأخبرني بذلك - سأضيفه إلى قائمة الأولويات!

وأخيرًا — إذا كنت مزود خدمات اتصالات أو مشغل شبكة، أو تعمل في مجال تطوير البنية التحتية للألياف الضوئية وتبحث عن شريك موثوق به في مجال مكونات الألياف الضوئية — فلا تتردد في اتصل بنا.