CWDM أحادي الألياف، وOADM، ومقسمات النطاقات
تستخدم وصلة CWDM الأساسية ليفين وزوج مضمّم/مفكك تضميم عند كل طرف. ويستخرج متغيّران مزيدًا من الليف الشحيح: CWDM أحادي الليف (ثنائي الاتجاه)، حيث تسير كل قناة في اتجاه واحد وشريكتها في الاتجاه الآخر على الخيط نفسه، ومضمّمات الإضافة/الإسقاط الضوئية (OADM)، التي تتيح للمواقع الوسيطة التقاط قناة أو قناتين من جذع عابر. وكلاهما سلبي ورخيص؛ وكلاهما يفرض حساب فقد وقواعد اقتران خاصة به.
CWDM أحادي الليف
على ليف واحد يُستخدم كل طول موجي في اتجاه واحد فقط. ولذلك تستهلك الوصلة قناتين — واحدة لكل اتجاه — وتكون الوحدتان عند الطرفين زوجًا: Tx λ1 / Rx λ2 في الموقع A، وTx λ2 / Rx λ1 في الموقع B.
| العنصر | CWDM ثنائي الليف | CWDM أحادي الليف |
|---|---|---|
| القنوات لكل وصلة 1G/10G | 1 | 2 |
| أقصى عدد وصلات على 18 قناة | 18 (على ليفين) | 9 (على ليف واحد) |
| الوحدات | وحدات CWDM متطابقة عند الطرفين (λ نفسه) | مزدوجة: أطوال Tx/Rx الموجية متبادلة بين الطرفين |
| المضمّم/مفكك التضميم | مضمّم ومفكك منفصلان، أو وحدة ازدواج | مضمّم/مفكك تضميم واحد أحادي الليف لكل طرف بمنفذ مشترك؛ ومنافذ القنوات مزدوجة (Tx λn، Rx λm) |
| الانعكاسات | مقبولة | يجب أن تكون منخفضة — إذ يقع انعكاس Tx في مسار مرشح Rx المحلي؛ موصلات APC أو UPC جيدة وبلا منافذ مفتوحة |
وتتبع الأزواج النموذجية تصميم المضمّم الخاص بالمورّد (مثلًا 1270↔1290، و1310↔1330 … أو فردي↔زوجي). ومزج وحدتين بالطول الموجي نفسه عند الطرفين يجعل الوصلة مظلمة في الاتجاهين (حالات عدم التطابق الفيزيائي). ووحدات BiDi من نوع SFP (1310/1490، و1270/1330) هي الحالة الخاصة بقناتين من الفكرة نفسها (وحدات إرسال واستقبال CWDM).
OADM
يوضع OADM على التوالي داخل جذع، وبالنسبة لطول موجي واحد أو أكثر مختار، يُسقط القناة إلى منفذ محلي ويضيف المرسل المحلي من جديد إلى الجذع في فتحة الطول الموجي نفسها؛ وتمر كل القنوات الأخرى دون توقف (عبور).
| نوع OADM | القنوات المُسقطة/المُضافة | فقد العبور (لكل مرور) | فقد الإسقاط/الإضافة |
|---|---|---|---|
| قناة واحدة | 1 (ثنائي الليف: λ واحد؛ أحادي الليف: زوج واحد) | 0.8–1.2 dB | 1.0–1.5 dB |
| قناتان | 2 | 1.0–1.5 dB | 1.0–1.5 dB |
| 4 قنوات | 4 | 1.5–2.0 dB | 1.2–1.8 dB |
| شرق/غرب (باتجاهين) | كما أعلاه، على اتجاهي الجذع | كما أعلاه لكل اتجاه | — |
وتسلسل N من أجهزة OADM على ناقل أو حلقة يكلّف N × فقد العبور بالنسبة للقنوات التي تمر بها كلها — إذ يجب أن تحمل القنوات البعيدة ميزانية كل موقع وسيط (مضمّم/مفكك CWDM وميزانية الوصلة).
الطوبولوجيات
| الطوبولوجيا | الوصف | ملاحظات |
|---|---|---|
| نقطة إلى نقطة | مضمّم/مفكك تضميم عند الطرفين | الأساس |
| الناقل (إضافة/إسقاط خطية) | جذع من محور مركزي عبر المواقع A وB وC، ولكل منها OADM | تختلف ميزانية القناة حسب الموقع؛ خطِّط الأطوال الموجية بحيث تحصل المواقع البعيدة على الأقل فقدًا |
| الحلقة | يُغلق الجذع عائدًا إلى المحور المركزي؛ وحدات OADM شرق/غرب عند كل موقع | الحماية: يمكن لكل موقع بلوغ المحور المركزي بالاتجاهين بوحدات 1+1 أو بتحويل احتياطي |
| محور وأذرع على جذع واحد | OADM بقناة واحدة لكل موقع بعيد | الشبكة الخلفية للجوال، والحرم الجامعي |
أنماط النشر والأعطال: نشر CWDM.
مقسمات النطاق والتراكبات
مقسم نطاق 1310/1550 (قارن WDM) يفصل نطاق O عن نطاقي C/L بفقد 0.5–1 dB؛ ويتيح لوصلة 1310 nm قائمة التعايش مع تراكب CWDM أو DWDM في النطاق العلوي (1470–1610 nm)، أو لوصلة 1550 nm قديمة التعايش مع قنوات جديدة في نطاق O. تركيبات تستحق الانتباه:
- النطاق العلوي لـCWDM + DWDM — يشغل نطاق C لـDWDM (1530–1565 nm) قناتَي CWDM 1530 و1550؛ ومضمّم CWDM من نوع «تخطي 1550» يترك تلك الفتحة حرة لتراكب DWDM.
- CWDM + PON — يتصادم طولا GPON الموجيان 1490/1310 nm وطولا XGS-PON 1577/1270 nm مع قنوات CWDM؛ ويحتاج التعايش إلى خطة مرشحات مخصصة (أطوال PON الموجية).
- ذروة الماء عند 1383 nm — تحتاج قنوات 1370–1410 إلى ليف منخفض ذروة الماء (G.652.D).
جدول القنوات: مخطط قنوات CWDM؛ والنطاقات: نطاقات الطول الموجي.
حساب الميزانية لموقع إضافة/إسقاط
مثال: CWDM بسرعة 10G، من المحور المركزي ← الموقع C عبر OADM في A وB، بمجموع 35 km.
| البند | الفقد، dB |
|---|---|
| مضمّم المحور المركزي (إدخال) | 1.5 |
| الليف 35 km في نطاق 1550 nm (0.25 dB/km) | 8.8 |
| OADM في A، عبور | 1.0 |
| OADM في B، عبور | 1.0 |
| OADM في C، إسقاط | 1.2 |
| الموصلات (8 أزواج × 0.4) | 3.2 |
| نقاط اللحام (12 × 0.1) | 1.2 |
| الإجمالي | 17.9 |
| وحدة CWDM بسرعة 10G وفئة 40 km: Tx دنيا 0 dBm، حساسية Rx −16/−18 dBm | هامش 0 … 2 dB — حدّي |
| نفسها مع وحدات من فئة 80 km (APD، Tx +1، حساسية −24) | هامش ≈ 7 dB — مريح، لكن تحقق من التشبع في الموقعين A/B (مسارات قصيرة) |
القواعد: أعطِ الموقع الأبعد القنوات ذات أقل فقد في الليف (1550–1610 nm، مع مراعاة التشتت عند 10G)، واستخدم وحدات APD للمسارات الطويلة العابرة وخفِّف قدرة المواقع القريبة، وسجِّل Rx لكل قناة عند التشغيل (قدرة Rx وميزانية الوصلة).
أعطال خاصة بهذه التصاميم
| العَرَض | السبب |
|---|---|
| وصلة أحادية الليف مظلمة في الاتجاهين | وحدات بالطول الموجي نفسه عند الطرفين؛ عدم تطابق الزوج |
| وصلة أحادية الليف بها أخطاء، وسليمة على ليف ثنائي | انعكاسات من موصل مفتوح/متسخ إلى المستقبل المحلي |
| موقع إضافة/إسقاط واحد مظلم، والبقية سليمة | قناة OADM خاطئة، الطول الموجي للوحدة ≠ فتحة OADM |
| الموقع البعيد حدّي بعد إضافة OADM | فقد العبور أُضيف إلى كل قناة في اتجاه المصب — أعد حساب الميزانية |
| أخطاء على قناتَي 1610/1590 nm فقط عند 10G | عقوبة التشتت على أطول الأطوال الموجية (مضمّم/مفكك CWDM وميزانية الوصلة) |
في CodingBox
حقل الطول الموجي للوحدة هو الدليل الوحيد على قناتها — اقرأه، ولا تثق بالعلامة اللونية (Check transceiver). وبالنسبة لأزواج الليف الأحادي، اقرأ الوحدتين وتأكد من اختلاف أطوال Tx الموجية ومطابقتها لخطة منافذ المضمّم قبل أن تغادرا منصة الاختبار.