ما هو الفرق بين SONET وSDH وDWDM؟

تعد SONET وSDH وDWDM من التقنيات الرئيسية المستخدمة في مجال اتصالات الألياف الضوئية. وهي تلعب أدوارًا حاسمة في توفير قدرة عالية وكفاءة وموثوقية، وإن كان ذلك مع بعض الاختلافات في تصميمها وتطبيقاتها.

SONET (الشبكة الضوئية المتزامنة)

SONET هو معيار شبكة بصرية متزامنة واسع الانتشار في أمريكا الشمالية، مصمم لدعم خدمات نقل البيانات المختلفة. وهو يوفر آلية لنقل تدفقات البيانات بمعدلات مختلفة بشكل متزامن عبر الألياف الضوئية، مما يسهل نقل الصوت والبيانات والفيديو بشكل فعال.

مستويات معدل SONET:

• OC-3: 155.52 ميجابت في الثانية
• OC-12: 622.08 ميجابت في الثانية
• OC-48: 2.488 جيجابت في الثانية

تجد SONET تطبيقات واسعة النطاق في شبكات الهاتف التقليدية واتصالات المؤسسات وغيرها. إن تزامنها وموثوقيتها العالية يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات المتطلبات الصارمة لزمن الوصول والتوافر.

هيكل فتحة الوقت

تستخدم SONET بنية زمنية محددة تتكون من مستويين: النقل المتزامن (ST) والرافد الافتراضي (VT). يتم استخدام طبقة ST لتخصيص عرض النطاق الترددي الإجمالي، في حين يتم استخدام طبقة VT لتخصيص عرض النطاق الترددي بشكل أفضل.

هيكل الفترة الزمنية SONET:

• STS-1: 51.84 ميجابت في الثانية
• VT1.5: 1.728 ميجابت في الثانية
• VT2: 2.304 ميجابت في الثانية

نقل الألياف الضوئية

تستخدم SONET الألياف الضوئية لنقل البيانات، مع نطاق الطول الموجي للضوء الذي يقع بين 1310 نانومتر و1550 نانومتر. يمكّن وضع الإرسال هذا SONET من التفوق في الاتصالات بعيدة المدى.

الخصائص:

• نطاق الطول الموجي: 1310 نانومتر إلى 1550 نانومتر
• مناسبة للاتصال لمسافات طويلة

الميزات الرئيسية

التزامن: تستخدم SONET آلية ساعة متزامنة لضمان نقل البيانات بشكل متزامن داخل الشبكة، مما يعزز التكامل الزمني.

مستويات المعدل: تحدد SONET سلسلة من مستويات السرعة مثل OC-3، وOC-12، وOC-48، لتلبية متطلبات النطاق الترددي المختلفة.

SDH (التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن)

يعد SDH بمثابة المعيار الدولي المكافئ لـ SONET، الذي يهدف إلى تعزيز قابلية التشغيل البيني بين معدات الاتصالات العالمية. وكما هو الحال مع SONET، يوفر SDH آلية للإرسال المتزامن ويدعم خدمات بيانات متعددة.

مستويات معدل SDH:

• STM-1: 155.52 ميجابت في الثانية
• STM-4: 622.08 ميجابت في الثانية
• STM-16: 2.488 جيجابت في الثانية

يجد SDH تطبيقًا واسع النطاق في الاتصالات الدولية، ولا سيما لعب دور حاسم في الشبكات العابرة للحدود الوطنية. إن توافقها وتحملها القوي للخطأ يجعلها حجر الزاوية في شبكات الاتصالات العالمية.

STM (وحدة النقل المتزامن)

على غرار بنية SONET، يستخدم SDH البنية الهرمية STM (وحدة النقل المتزامن). ومع ذلك، يستخدم SDH تسميات مثل STM-1 وSTM-4 لتمثيل مستويات سرعة مختلفة، أي ما يعادل معدلات OC الضوئية الخاصة بـ SONET.

مثال على الهيكل الهرمي SDH STM:

• STM-1: 155.52 ميجابت في الثانية
• STM-4: 622.08 ميجابت في الثانية
• STM-16: 2.488 جيجابت في الثانية

التسامح مع الخطأ

يُظهر التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن (SDH) قدرة قوية على تحمل الأخطاء، مما يتيح الكشف السريع عن الأخطاء واستعادتها داخل الشبكات، وبالتالي تعزيز استقرار النظام وموثوقيته.

تشمل الميزات الرئيسية للتسامح مع خطأ SDH ما يلي:

• الكشف السريع عن الأخطاء واستعادتها
• موثوقية النظام المحسنة

جوانب جديرة بالملاحظة:

• المعيار الدولي: تلتزم SDH بالمعايير التي وضعها الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU)، مما يعزز التوحيد العالمي وقابلية التشغيل البيني لمعدات الاتصالات.
• التوافق: يمكن أن يتفاعل SDH مع الشبكة الضوئية المتزامنة (SONET)، مما يضمن الاتساق في الاتصالات الدولية.

التمييز بين SONET وSDH:

منظمات التقييس:

تم تطوير SONET بواسطة المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) للاستخدام بشكل أساسي في الولايات المتحدة.

تم إنشاء التراتب الرقمي المتزامن (SDH) من قبل قطاع تقييس الاتصالات بالاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) ويتم استخدامه عالميًا.

الوحدات الأساسية:

الوحدة الأساسية لـ SDH هي وحدة النقل المتزامن من المستوى 1 (STM-1).

الوحدة الأساسية لـ SONET هي مستوى الناقل البصري 1 (OC-1).

نقل النفقات العامة:

لدى SONET حمل إجمالي للإرسال يبلغ 27 بايت.

يحتوي SDH على حمل إجمالي للإرسال يبلغ 81 بايت.

معدلات النقل:

نظرًا لغياب تعدد الإرسال عالي الترتيب لإرسال الإشارة، تعمل SONET بمعدلات إرسال أقل من SDH.

أوضاع النقل:

يقتصر SONET على نقل البيانات المتزامن فقط، في حين يدعم SDH كلاً من نقل البيانات المتزامن وغير المتزامن.

DWDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف)

مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) هي تقنية تستخدم أطوال موجية مختلفة لنقل إشارات متعددة عبر الألياف الضوئية، مما يزيد بشكل فعال من استخدام الألياف ويتيح اتصالات بصرية عالية السعة.

أمثلة على الطول الموجي DWDM:

• الطول الموجي 1: 1550 نانومتر
• الطول الموجي 2: 1560 نانومتر
• الطول الموجي 3: 1570 نانومتر

يستخدم DWDM في المقام الأول في شبكات الاتصالات الضوئية ذات السعة العالية، مثل نقل الألياف لمسافات طويلة والتوصيل البيني لمراكز البيانات. ميزة تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي تجعلها مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب التعامل مع تدفقات البيانات الكبيرة.

الطول الموجي المقسم

في قلب DWDM يوجد تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي، مما يسمح بإرسال إشارات متعددة باستخدام أطوال موجية مختلفة. يعزز هذا التصميم استخدام الألياف، ويدعم قدرة أكبر على نقل البيانات.

الخصائص:

• نقل إشارات متعددة باستخدام أطوال موجية مختلفة
• زيادة الاستفادة من الألياف

تعزيز قدرة الألياف

تتيح تقنية DWDM تحسين السعة عن طريق إضافة أطوال موجية دون استبدال البنية التحتية الحالية للألياف، وبالتالي تقليل تكاليف الترقية.

خصائص ألياف DWDM تعزيز القدرات:

• زيادة قدرة النظام عن طريق إضافة الأطوال الموجية
• انخفاض تكاليف الترقية

المميزات

مضاعفة الطول الموجي: يتيح DWDM أطوال موجية متعددة على نفس الألياف الضوئية لنقل البيانات، مما يحقق تعدد الإرسال.

استخدام الألياف: يعمل DWDM على تحسين استخدام الألياف بشكل فعال، مما يسمح بنقل تدفقات البيانات الكبيرة عبر نفس الألياف الضوئية.

مقارنة المزايا والعيوب

سونيت

المزايا:

نقل متزامن للغاية مناسب للتطبيقات ذات متطلبات التوقيت الصارمة.

يستخدم على نطاق واسع في أمريكا الشمالية مع بنية تحتية قوية للشبكة.

العيوب:

يحد استخدام الطول الموجي المنخفض نسبيًا من تطبيقه في عمليات النقل ذات السعة العالية.

SDH

المزايا:

معيار دولي يعزز قابلية التشغيل البيني لمعدات الاتصالات العالمية.

التسامح القوي مع الخطأ يعزز استقرار الشبكة.

العيوب:

قد تكون أقل مرونة من SONET بالنسبة لبعض الشبكات في أمريكا الشمالية.

DWDM

المزايا:

تحسن كبير في استخدام الألياف من خلال تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي.

ترقيات مرنة للنظام مع تعزيز سعة الألياف.

العيوب:

متطلبات أقل للمزامنة، ومن المحتمل أن تكون غير مناسبة للتطبيقات الحساسة للتأخير.

مقارنة بين SONET/SDH وDWDM

في الختام، تعد SONET وSDH وDWDM من التقنيات المهمة في مجال الاتصالات البصرية، ولكل منها خصائص وتطبيقات فريدة. يعد فهم الاختلافات ونقاط القوة بينهم أمرًا ضروريًا لبناء شبكات اتصالات فعالة وموثوقة. ومع تقدم التكنولوجيا، ستستمر هذه التقنيات في التطور، مما يوفر دعمًا أقوى للاتصالات العالمية.