گذر از الكترونيك به فتونيك ( oxc )
گذر از الكترونيك به فتونيك ( oxc ) مثل آينه روشن است كه آينه ازآن كيست و چيست! الياف نوري با عرض باند وسيعي كه دارند و قادر هستند با فناوري‌هاي موجود حدود چند ميليون مكالمه تلفني را روي يك زوج تار نوري حمل كنند، ابر بزرگراه واقعي حال و آينده هستند.
اما اين كافي نيست! چرا كه تقاطع و"چهارراه" ها را مي‌توان به Add/Drop Convertor و يا Cross-Connect هاي مسيرهاي الياف نوري تشبيه كرد كه عنوان انشعابات نوري براي مسير انتقال، ضروري‌اند و "ميدان‌ها" را نيز مي‌توان، به مراكز Switching تشبيه كرد. البته فرايند توليد مراكز نوري پرظرفيت، دوران طفوليت خود را مي‌گذراند. اما Cross- Connect هاي نوري، چند ماهي است كه روانه بازار شده‌اند. اين مقاله، شرحي است بر OXC يا Optical Cross-Connect . ما براي پرهيز از رسم خط لاتين، اين اصطلاح را، فارسي كرديم و معادل برگزيديم. "اتصال ضربدري نوري" )به جاي OXC يا (Optical Cross-Connect) هنگام گذر از امكانات ساده تافتگري فشرده تقسيم طول موج(DWDM)، به راه حل‌هاي پيچيده انتقال، سئوال بزرگ چگونگي ارتباط و مديريت شبكه نوري به صورت مؤثرترين راه است. اتصال ضربدري نوري(OXC) كليد پاسخ به اين پرسش است كه به استنتاج راهبردي مناسب و رفتارشناسي DWDM در توليد شبكه‌هاي نوري كمك خواهد كرد. OXC شرايط ايجاد مديريت براي تجهيزات انتقال و از بين بردن ترافيك را در داخل اين "بزرگراه‌هاي" غول‌آساي نوري مهيا مي‌سازد.
يكي از نتايج اصلي اين فناوري، دستيابي به طراحي شبكه‌هاي نوري و محسوس‌ترين انتخاب بين سيستم‌هاي تمام نوري و نوري- الكتريكي - نوري(OEO) مي‌باشد. ارائه اين وضعيت و برداشتن گام‌هاي سريع در توسعه فناوري شبكه نوري، بهره‌برداران را قادر به نگرش علمي به دستيابي دو گانه (هايبريد) و انحصار مشروط در عرصه رقابت براي توسعه شبكه نوري مي‌سازد.
چرا DWDM مورد نياز است؟
DWDM، فناوري چند برابر سازي ارتباطات الياف نوري است كه دراصطلاح به آن "تافتگري فشرده تقسيم طول موج" مي‌گويند. رشد ترافيك ارتباطات به صورت اعم و تلفن همراه واينترنت به صورت اخص. نياز به عرض باند بيشتر شبكه را ايجاب مي‌نمايد. به عنوان مثال يك رايانه شخصي كه براي نوشتن اين مقاله مورد استفاده قرار مي‌گيرد داراي سرعت پردازش چند ميليون bit/s است ولي به مجرد اينكه اين رايانه به شبكه عمومي كه خود هزاران هزار ارتباط دارد متصل مي‌شود، مجبور است كه به خوبي با سرعت چند كيلو bit/s عمل كند. البته حتي با اين سرعت كم، باز هم فشار زيادي بر هسته شبكه اتصال سيستم وارد مي‌آيد و اين فشارها با افزايش تعداد كاربران بيشتر خواهد شد. اگر بخواهيم رايانه‌‌ها و پايانه‌هاي همراه را در راه‌هايي كه مردم براي ويدئو و يا سرويس‌هاي اطلاع رساني سريع استفاده مي‌كنند بكار گيريم تقاضا براي ظرفيت هسته شبكه، بزرگتر از امروز خواهد شد.
سيستم‌هاي DWDM درشبكه‌هاي الياف نوري براي استفاده بهتر از عرض باند ذاتي كه زير نظر TDM مي‌باشد، استفاده مي‌شود.
شبكه تمام نوري سبب مي‌شود سيستم، انتقال با ظرفيت‌هاي سرريز داراي توانايي ارتباط نقطه به نقطه نيز شود. شبكه‌هاي نوري لايه‌اي شفاف و قابل مديريت را تهيه مي‌كنند كه برروي آن تمام جريان و سرويس‌هاي جديد مي‌توانند قرار گيرند و شبكه‌هاي تافتگري (مالتي پلكسينگ) نوري همزمان و سوئيچينگ حفاظتي و استقرار يونيت‌هاي جزئي و فرعي را تكميل كند.
اولين مرحله از شبكه تمام نوري، معرفي تافتگر(مالتي پلكس)هاي OADN يا (Optical Add/Drop Mltiplcexer) غير قابل برنامه‌ريزي مجدد بوده كه اجازه مي‌دهند يك يا چند عدد از طول موج‌ها دربعضي نقاط اضافه يا حذف شوند. در حال حاضر OADM هاي قابل برنامه‌ريزي از راه دور، عرضه شده‌اند كه اجازه مي‌دهند مسيرهاي نوري بر حسب تقاضا در بعضي نقاط اضافه و يا كم شوند.
مزاياي اتصال ضربدري نوري(Optical Cross Connection)
اتصال ضربدري نوري (OXC)، امكان پياده‌سازي وجمع مسيرهاي نوري را كه در آنها طول موج‌ها به سادگي عبوردهي، يا اضافه و كم مي‌شوند مهيا مي‌سازد و با اين امكان شبكه‌هاي نوري، ديگر محدود به تك حلقه‌ها و يا رشته‌ها نمي‌شوند. يعني يا اتصالات ضربدري نوري ديگر، همبندي شبكه‌هاي نوري به آرايش حلقوي و شرياني محدود نمي‌گذرد و امكان شاخه شاخه شدن و ايجاد شبكه در حالت كلي يك شبكه حلقه‌اي در يك لايه نوري مي‌تواند ساخته و مديريت شود.
OXC ها‌يكي از دو نقش مورد اشاره در شكل را بر عهده دارند (شكل (1) ملاحظه مي‌شود) اولين وظيفه‌اي كه برعهده OXC است اين است كه يك "طيف" نوري را از دسته الياف نوري، استخراج كند ومسيريابي نمايد. اين دسته معمولا از (هفتاد و دو) "ليف" (Fiber)تشكيل مي‌يابد كه شامل مسير هاي نوري متعددي است. اين "ليف" ها ممكن است وارد دسته ديگري از فيبر نوري شود و در نهايت به‌طرف كاربر برود. نقش دوم نقش اتصالات ضربدري طول موج‌هايي است كه با يك پايانه "تافتگر تقسيم طول موج" يا WDM Terminalمنتهي مي‌شود ويا به گروهي از كاربران كه روي گروه‌هاي طول موج‌هاي فيبرهاي مجزا يا مضاعف كار مي‌كنند (همان‌طور كه شكل1 نشان مي‌دهد)
هر چقدر كه خطوط نوري دسته‌بندي شوند و ظرفيت حمل آنها افزايش يابد مديريت وحفاظت از آنها مشكل‌تر مي‌شود.
با توجه به اينكه سرعت انتقال از طريق طول موج‌هاي نوري برابر با 5/2 گيگا بيت بر ثانيه مي‌باشد در يك نوار (باند) 32 طول موج جا مي‌گيرد لذا ظرفيتي برابر با 80 گيگا بيت بر ثانيه دارد وچون اغلب 72 دسته فيبر در يك كابل وجود دارند از اين رو ظرفيت فوق العاده بالايي حاصل مي‌شود. 3 كاربرد اصلي اتصالات ضربدري نوري عبارتند از : (1- حفاظت، تهيه و مهار سريع خدمات در كمتر از يك هزارم ثانيه، در صورت بروز خطا يا قطع درمسير انتقال به طوري كه هيچ تاثير سويي درجائي كه در آنجا اثري از مشتري وجود ندارد. (2- ذخيره سازي دوباره - ذخيره سازي دوباره ظرفيت عقب افتاده بعد از حفاظت ظرفيت مورد نياز است (درحد ثانيه يا دقيقه) (3- پيش‌بيني وبرنامه‌ريزي مجدد نياز به حفاظت وذخيره سازي مجدد در لايه نوري با افزايش ATM و سرويس‌هاي IP رو به تزايد است. حفاظت نوري تنها به هماهنگي‌هاي محلي نياز ندارد اما بايستي بسيار سريع باشد.
دستيابي به هايبريد
دو طراحي اساسي در سيستم‌هاي شبكه نوري موجود است: سيستم‌هاي تمام نوري كه تمام مسيرهاي درون OXC ها به طور خالص نوري هستند وسيستم‌هاي تركيبي الكتريكي- نوري (نوري- الكتريكي- نوري- OEO) كه درهر دو نوع مزاياي مختلفي وجود دارد. سيستم‌هاي اتصال عرضي OEO اين مزيت را دارا هستند كه اجازه ترجمه طول موج‌ها را مي‌دهند. اگر اتصالات فيبري وارد شونده وخارج شونده براي استفاده دقيق گروه‌هاي هم فركانسي اتفاق نيفتد قرار دادن يك مرحله الكتريكي در روند سوئيچينگ اجازه توليد دوباره سيگنال ودستيابي به ترافيك وسيگنالينگ را مي‌دهد كه اين البته براي شبكه‌هاي تمام نوري غير ممكن است. سيستم‌هاي تمام نوري قابليت شفافيت كامل را دارا هستند كه اين بدين معناست كه آنها مي‌توانند هر نسبتي را در دست داشته وسريعا درجه بندي شوند. سيستم‌هاي تمام نوري نسبت به تجهيزات OEO از انرژي كمتري استفاده مي‌كنند كه مي‌تواند دريك شبكه بزرگ موجب كاهش هزينه شود.
عامل مفيد ديگر سيستم‌هاي تمام نوري، مزيت قيمتشان خصوصا درنسبت‌هاي بالاتر است. قيمت مؤلفه‌هاي نوري از مشابه الكترونيكي آن سريع‌تر پائين مي‌آيد. اگر چه در شبكه‌هاي حقيقي هميشه نياز به ترجمه طول موج است بنابراين سيگنال‌هاي نوري تقويت شده، وارد OXC ها مي‌شوند.
مديريت كليد است:
مديريت منابع شبكه‌هاي نوري با ظرفيت عظيم شايد مؤثرترين نماي مبارزه شركت‌هاي بهره‌بردار(operator) و تجهيزات فروشنده‌ها باشد. تمام مؤلفه‌هاي يك توده از فيبر OXCS به طرف Iprouter (كه به صورت غير قابل تغيير توسط تعدادي از فروشنده‌ها تهيه مي‌شود)نياز به كار مشترك دارد تا سطح كارآيي مورد نياز برنامه‌ريزي، خطا، حراست ومديريت خدمات را ارائه دهند. افزايش تقاضاي ظرفيت شبكه‌هاي ارتباطي، به صورت نامنظم بوده وطرح آن مشكل مي‌باشد. OXCS اگر به اندازه كافي منعطف انجام شده و داراي مديريت نيرومند باشد راهي براي بهره‌بردارهاي شبكه به منظور محاصره احتياجات انتقال آينده تهيه مي‌نمايد. در اين راه اپراتورها از نگراني ظرفيت رها بوده وبهتر قادر خواهند بود كه بر روي توسعه خدمات تمركز كنند.
