ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تطوير أداء وحدة الشبكة الضوئية (ONU) باستخدام تقنية التجميع بتقسيم الاستقطاب

Development the performance Of Optical Network Units (ONU) by Polarization Division Multiplexing technique

1377   0   31   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
  مجال البحث هندسة اتصالات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يقترح البحث إجراء تطوير في بنية وحدة الشبكة الضوئية عبر إدخال مرشح ضوئي صرف قادر على التعامل مع تقنية التجميع بتقسيم طول الموجة ( WDM: Wavelength Division Multiplexing ) و تقنية التجميع بتقسيم الاستقطاب (PDM: Polarization Division Multiplexing ) بنفس الوقت مما يمكننا من إرسال قناة على المركبة الأفقية للشعاع الضوئي وأخرى على المركبة الشاقولية على نفس طول الموجة. تسمح تقنية التجميع الهجين WDM-PDMبإيصال ضعف عدد القنوات إلى المشترك دون أي تغيير في البنية التحتية بين المقسم الضوئي و المشترك. يبرهن البحث أولا صحة فكرة استخدام التجميع الهجين WDM-PDMُ باستخدام برنامج معروف في مجال الشبكات الضوئية OptiSystem7.0 ثم يدرس البحث فعالية استخدام المرشح الضوئي المقترح إدخاله في بنية ال ONU من أجل ثلاث حالات للشبكات الضوئية : WDM-PDM للوصلة الهابطة، WDM(Downstream)/( TDM(Upstream )، WDM(Upstream)/WDM(Downstream) بحسب توصيات اتحاد الاتصالات الدولي.


ملخص البحث
يقترح هذا البحث تطوير بنية وحدة الشبكة الضوئية (ONU) عن طريق إدخال مرشح ضوئي صرف قادر على التعامل مع تقنية التجميع بتقسيم طول الموجة (WDM) وتقنية التجميع بتقسيم الاستقطاب (PDM) في نفس الوقت. يتيح هذا التطوير إرسال قناة على المركبة الأفقية للشعاع الضوئي وأخرى على المركبة الشاقولية على نفس طول الموجة، مما يسمح بإيصال ضعف عدد القنوات إلى المشترك دون أي تغيير في البنية التحتية بين المقسم الضوئي والمشترك. يبرهن البحث على صحة فكرة استخدام التجميع الهجين WDM–PDM باستخدام برنامج OptiSystem7.0، ويدرس فعالية استخدام المرشح الضوئي المقترح في بنية الشبكة الضوئية وفقًا لتوصيات اتحاد الاتصالات الدولي. تتضمن الدراسة مراجعة الأبحاث والتطورات في مجال تقنيات التجميع الضوئي والترشيح الضوئي، واقتراح استخدام مرشح ضوئي يعتمد على تكنولوجيا التداخل بين الأمواج فوق الصوتية والضوئية. يثبت البحث فعالية استخدام المرشح الضوئي المقترح من خلال نتائج المحاكاة، ويخلص إلى أن هذا التطوير يمكن أن يضاعف عدد القنوات الواصلة لكل مشترك دون الحاجة إلى تغيير في البنية التحتية. يوصى بتنفيذ الدراسة مخبريًا ودراسة المرشح الضوئي المقترح لتطبيقات التجميع بتقسيم طول الموجة الكثيف (DWDM) وعالي الكثافة (UDWDM).
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة في تطوير تقنيات الشبكات الضوئية، حيث يقدم حلاً مبتكرًا لمضاعفة عدد القنوات دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في البنية التحتية. ومع ذلك، يمكن أن تكون هناك بعض التحديات العملية في تنفيذ هذه التقنية على نطاق واسع، مثل التكلفة العالية للمرشحات الضوئية الصرفة والتعقيدات التقنية المرتبطة بتطبيق تقنية التجميع بتقسيم الاستقطاب. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد إجراء تجارب مخبرية إضافية للتحقق من فعالية المرشح الضوئي المقترح في بيئات تشغيل مختلفة. على الرغم من هذه التحديات، فإن البحث يقدم مساهمة قيمة في مجال الاتصالات الضوئية ويستحق المزيد من الدراسة والتطوير.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية لتقنية التجميع الهجين WDM–PDM المقترحة في البحث؟

    الفائدة الرئيسية لتقنية التجميع الهجين WDM–PDM هي مضاعفة عدد القنوات الواصلة لكل مشترك دون الحاجة إلى تغيير في البنية التحتية بين المقسم الضوئي والمشترك.

  2. ما هو البرنامج المستخدم في البحث للتحقق من صحة فكرة التجميع الهجين WDM–PDM؟

    البرنامج المستخدم في البحث للتحقق من صحة فكرة التجميع الهجين WDM–PDM هو برنامج OptiSystem7.0.

  3. ما هي التقنية المستخدمة في المرشح الضوئي المقترح في البحث؟

    التقنية المستخدمة في المرشح الضوئي المقترح في البحث هي تكنولوجيا التداخل بين الأمواج فوق الصوتية والضوئية (Acousto-Optic Interaction).

  4. ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها البحث؟

    يوصى البحث بتنفيذ الدراسة مخبريًا ودراسة المرشح الضوئي المقترح لتطبيقات التجميع بتقسيم طول الموجة الكثيف (DWDM) وعالي الكثافة (UDWDM).


المراجع المستخدمة
DOMANIC, L.; ROBERT, M.; DAVID .M.; BENN,T. ; POLINA , B. ; SEB,S. Digital Coherent Receivers for Long-Reach Optical Access Networks. Journal Of Light wave Technology. Vol. 31, No. 4,2013,609-620
ACHYUT, K.D.; NILOY, K.D.; MASAHIKO, F. WDM Technologies: Optical Networks. 1st .ed ,Academic press Inc, USA,2004,315
HAN.Y;LI.G. Coherent Optical Communication using Multiple Input Output. Optics Express. Vol. 13, No. 19,2005,7527-7534
قيم البحث

اقرأ أيضاً

مع التطور المتسارع لتقنيات الاتصال , والطلب المتزايد على ارسال واستقبال المعلومات مهما كان نوعها بالسرعة والدقة العالية ادعت الحاجة الى تطوير اساليب ضغط ونقل واستقبال ومعالجة المعلومات من اجل تغطية كافة الاحتياجات المتزايدة من حين الى اخر . ف ي هذا العمل يتم عرض نظام (تقنية) OFDM المتبعة او التي تشكل العمود الفقري في انظمة LTE ((الجيل الرابع)) التي هي بشكل مختصر انظمة اتصالت لاسلكية . الهدف هو عرض ما تقدمه هذه التقنية من ايجابيات وسلبيات وعرض ايضا بعض التطبيقات التي تستخدم هذه التقنية . اعتمدت في هذا العمل على بعض الكتب العلمية المرفقة في قائمة المراجع بالاضافة الى استخدام رسوم توضيحية بعضها من تلك المراجع ولقسم الاكبر تم تحريره عن طريق برامج الرسوم الشهيرة على الحاسب والغاية من ذلك هي تبسيط الرسوم الى درجة توضيح الفكرة المطلوبة منها فقط او التي اردت ايصالها من دون غيرها .
يعتبر التشتت اللوني لليف الضوئي أحد أهم العوامل المسببة لتشويه شكل الإشارات الضوئية المرسلة, و اذا لم تجرى معالجته بشكل صحيح و دقيق باستخدام المعوضات فإن ذلك سيؤدي إلى تدهور كبير في أداء نظام الاتصال الضوئي. لا يأخذ التشتت اللوني قيمة ثابتة أو معروفة على طول وصلة الليف, و هذا ما يستدعي استخدام معوضات تشتت قابلة للتوليف و التي تتطلب معلومات مستمرة عن قيمة التشتت الفعلية تقدم عن طريق وحدة مراقبة تشتت. يهتم البحث بدراسة أحد تقنيات مراقبة التشتت اللوني المعتمدة على قياس استطاعة نغمة إشارة ساعة المعطيات المرسلة و التي تتناسب مع قيمة تشتت الليف, و تم إيجاد علاقة تردد الإشارة مع مجال و دقة القياس, كذلك تم الاستفادة من هذه التقنية لتقديم إشارة تغذية عكسية لمعوض التشتت القابل للتوليف, و تم التوصل لنتائج تبين مدى التحسن الحاصل في أداء الشبكة مقارنة مع شبكات أخرى لا يجرى فيها تعويض التشتت بشكل دقيق. تم استخدام برنامج VPItransmissionmaker لمحاكاة التقنية المدروسة حيث تم التوصل من خلاله إلى نتائج مشجعة في مجال تحسين أداء الشبكات الضوئية.
يهتم هذا البحث بتحليل أداء مكونات شبكات NG-PON2 و خصائص هذه الشبكات من خلال نموذج لنظام مكون من أربع أزواج من الأطوال الموجية لتخديم 8 مشتركين بمعدل نقل متماثل على كلا الوصلتين يساوي 40Gbps و يظهر النموذج المصمم باستخدام برنامج OptiSystem نتائج جيدة تعطي صورة واضحة عن سلوك مثل هذه الأنظمة.
بالرغم من كون الشبكات الافتراضية الخاصة تؤمن نقلاً آمناً و موثوقاً لبيانات الزبائن المشتركين في خدمتها إلا أنّ التشكيلات الأساسية المعتمدة عليها و المتمثلة بشبكات النقل غير المتزامن (ATM) Asynchronous Transfer Mode , و شبكات ترحيل الأطر Frame Relay, إلا أن الوصلات المعتمدة عليها هذه التقنيات تعتبر بطيئة نسبياً , و تسبب تأخيراً زمنياً. و مع النمو المتسارع لشبكة الانترنت و زيادة الحمل على الشبكة من حيث عدد المستخدمين و مزودات الخدمة. بدأت عملية البحث عن طرق توجيه فعالة و سريعة لرزم البيانات مع ضمان جودة الخدمة و تأمين إدارة و هندسة الحركة على الشبكة Traffic Engineering (TE). ظهرت تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Multi Protocol Label Switching ( MPLS) كتقنية معيارية حديثة تفي المتطلبات السابقة بعدما كانت في البداية طريقة لتحسين سرعة إرسال الموجهات . يقدم هذا البحث دراسة تحليلية عن تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Virtual Private Network-Multi Protocol Label Switching ( _VPN MPLS), عبر تحسين عمليات التوجيه على مستوى الطبقة الثالثة و توفير زمن التأخير و التعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه على كامل الموجهات الداخلية في التقنية التقليدية, و اقتصارها عل الموجهات الطرفية في شبكات MPLS_VPN. تم استخدام برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة و مقارنتها مع التقنية القديمة.
يعد المرشح الضوئي من أهم العناصر المستخدمة في شبكات الاتصالات الضوئية الصرفة التي تستخدم التجميع بتقسيم طول الموجة (WDM) Wavelength Division Multiplexing, يتضمن هذا البحث دراسة للمرشحات فوق صوتية– ضوئيةAcousto Optic Tunable Filter AOTF) ) ضمن وسط خطي غير متناظر المناحي (anisotropic), التي تعتمد مبدأ التداخل فوق صوتي – ضوئي. تصف هذه المقالة نمذجة و اختبار المرشح الضوئي الفوق صوتي AOTF باستخدام MATLAB/SIMULINK الذي يعد أداة قوية لنمذجة و تصميم النظم المختلفة, حيث تم التوصل إلى تصميم نموذج للمرشح AOTF, خلق كتلة (block) خاصة يمكن إضافتها إلى مكتبة المحاكاة الخاصة ببرنامج MATLAB, و اختبار أداء هذا المرشح من حيث قدرته على انتخاب طول موجة معين من عدة أطوال موجية مجمعة بتقنية التجميع بتقسيم طول الموجة WDM, و دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية, سرعتها, خصائص الكريستال المستخدم في تصنيعه و غيرها من البارامترات في طول الموجة المنتخبة.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا