دانلود تحقیق فیبر نوری

Department

IEEE 802.3ac: پیش نویس استانداردی را آماده ساخت که بر اساس آن لایه فیزیکی لازم جهت پشتیبانی از شبکه فیبر نوری تولید و آماده می گردد. خلاصه این پیش نویس در جدول A آورده شده است.

جهت دسترسی به این امکانات پیچیده و به اصطلاح دور دست 4 نوع pmo طراحی شده است. از این دستور العمل یک pom سریال 1310 نانومتری جهت پشتیبانی از شکبه فیبر نوری تک مد Single Mode در فاصله 2 و 10 کیلومتر پیش بینی شده است. همچنین یک pmo سریال 1550 نانومتری جهت پشتیبانی از شبکه ای در فاصله 40 کلیومتر یا بیشتر در تجهیزات SMF پیش بینی گردیده است. پشتیبانی از PMO 40 کلیومتری به مفهوم امکان گسترش 40 گیگا بایتی در محدوده های بین شهری و اراضی وسیع خصوصی می باشند. یک pmo 850 نانومتری نیز جهت پشتیبانی ارائه تجهیزاتی از فاصله 65 متری تولید شده است. همچنین جهت پشتیبانی از گیرنده های حالتی حد نیز از خطوط 850 نانومتری استفاده خواهد گردید.

علاوه بر این در دستورالعمل دو حالتی پلکسر و مقسم موج در باند گسترده (Wide were Oirition multiplaking ) WWDMPMA یکی در محدوده 1310 نانومتر برای فیبرهای تک مد در فاصله حداکثر 10 کیلومتری و یک pmp1310 نانومتری جهت پشتیبانی از فیبرهای مالتی مد در فاصله حداکثر 300 متری نیز مد نظر قرار گرفته است.

درباره کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با pmo ها به آدرس زیر مراجعه کنید.

HHp: \\ WWW.10gee. org

Phisical layes (phys)

لایه فیزیکی، PHY

دوسیستم WHANPHY , LANPHY هر دو با PMO های موسوم مطابقت و همخوانی داشته و همان مسافت ها را پشتیبانی می کنند. این phy ها را می  توان با توجه به زیر لایه های رمز گذار فیزیکی متعلق به آنها (pcs) از یکدیگر تفکیک نمود. (شکل 7). LANPHY 10 گیگا بیتی سیستمهای موسوم گیگابیت را با سرعتی در حدود 10 برابر سرعتهای فعلی و با هزینه بسیار کمتر پشتیبانی می کند.

چنین به نظر می رسد که در آینده LANPHY در سیستم های مختص نوری و از تمامی شبکه های WAN بکار گرفته شود. با این وجود جهت همخوانی سیستم فوق با شبکه های فعلی WAN شبک اترنت 10 گیگا بایتی WANPHY، شبکه های قدیمی (Synchranous opr.cat Nework , Synchronow Digital (Hiezachy) SoNet/ SDH را به همراه شبکه های مخابراتی معمولی را پشیبانی خواهد نمود.

WANPHY با  LANPHYبه دلیل وجود SONEN / SDH ساده تر شده در زیر لایه اینترفیسی  (WIS ) WN تفاوت دارد. از آنجائیکه سرعت خط STH STM- 64   /SONET OC- 794 در میان درصدی از سرعت 10 گیگا بایت در ثانیه قرار دارد. به راحتی می توان MAC را به شکلی طراحی نمود که با یک LANPHY در سرعت 10 گیگا بیت بر ثانیه و WANPHY در سرعتی در حدود Gbps 29/9 همخوانی داشته باشند. (شکل 9). در صفحه شماره 3 نگاه دقیقتری به WANPHYانداخته شده است.

Condwion

خاتمه و نتیجه گیری

از زمانیکه شکبه جهانی اترنت شروع به کار نمود و بخشی از اقتصاد جهانی و تجارت را در حیطه خود گرفت فرصت مناسبی جهت انتخاب شبکه اترنت به عنوان گسترده ترین و علمی  ترین شبکه ارتباطی در جهان حاصل آمد. بسیاری از اطلاعات منتقل شده در شبکه های فعلی دست آخر به شبکه های اترنت ختم می گردد. در حال حاضر در حیطه راه طولانی رنساس شبکه اترنت و شکوفایی آن به سر می‏بریم و با گسترش تجارت الکترونیکی و نیاز به شبکه های ارزانقیمت IP دریچه جدیدی به روی این تکنولوژی عظیم امروزی گسترده شده است. تولیدکنندگان سرویسهای خدماتی همواره به دنبال روشهای ساده تر، با ظرفیت بالاتر و ارزانتر می باشند تا بتوانند ارتباط میان شبکه ها را ضمن حفظ ضریب  اطمینان فعلی گسترش دهند.

با ورود شبکه اترنت 10 گیگابایتی، دیگر اترنت تنها به شبکه های LAN منحصر گردد. در واقع شبکه اترنت 10 گیگا بایتی زاییده استاندارد بسیار مطلوب و پذیرفته IEEE 802.7 دو خط اصلی دورتر و سرعت بالاتر محسوب می گردد.  این استاندارد برای ارزشهای بی قید و شرط اترنت افزوده و به دلایل زیر سبب گسترش وسیع این شبکه در فواصل دور و شبکه های عظیم تر می گردد.

هزینه ساخت و نگهداری این شبکه شامل هزینه های ساخت و نصب، مدیریت و تعمیر و نگهداری بسیار کمتر  است.

براحتی می توان در جهت کارآیی بیشتر و مطلوب تر گام برداشت.

امکان نصب سریع (plus and play) و همچنین پشتیبانی تولید کنندگان تجهیزات فوق فراهم آمده است.

مدیریت ساده شبکه امکان پذیر شده است.

شبکه زیر بنایی و بهینه شده اترنت در حال حاضر موجود است. در حال حاضر شبکه های بزرگتر در حال تجهیز می باشند تا امکان اتصال انها به شبکه های اترنت 10 گیگا بایتی فراهم آید. شبکه اترنت، سوئیچ ها، جستجو گرها و سیستم های اپتیکی مربوط به نحوی طراحی شده اند تا موارد زیر حاصل گردد.

امکان ارتباطات ارزانقیمت به حجم چندین گیگا بایت مابین مشتری مصرف کننده و تولید کننده خدمات (  (POP/(‍Point of presence) در شبکه های فعلی اترنت.

دسترس ساده، ارزانقیمت و سریع به شبکه های نوری شکبه های گسترده فعلی

امکان اتصال شبکه های کوچک به شبکه طولانی هدف در فواصلی در حدود 10 تا 40 کیلومتر.

شبکه های نوری نوک به نوک End- ro- End با سیستم های مدیریتی فعلی.

Glossarg

واژه نامه

Acionyms

کلماتی که از به هم پیوستنن حروف اول کلمات دیگر ساخته شده اند.

استاندارد IEEE جهت طراحی شبکه های اترنت  10 گیگا بایتی 8023.ac     

استاندارد IEEE جهت طراحی شبکه های اترنت درحد گیگا بایت 802.3Z   

 نوع خدمات رسانی COS:                                                                         

مالتی پلکلسنیگ موج های متراکم تقسیم شده   CWDM                                      

گیگا بیت یا میلیارد بیت در ثانیه  Gbps                                                               

 پروتوکول اترنتIP                                                                                         

سازمان بین المللی استاندارد

ISO

شبکه ارتباطی محلی

LAN

لایه کنترل جستجو اطلاعات مربوط به Media

MAC

شبکه ارتباطی میان ابرشهرها

MAN

میلیون بیت در ثانیه

Mbps

فیبرهای مالتی مد

MMF

سطح کاربر (حامل) نوری

OC – X

زیرلایه فیزیکی رمز گذار

Pcs

تجهیزات لایه فیزیکی

PhY

وابسته به تجهیزات فیزیکی

PMO

نقاط ظهور

POP

مونیتور (تحت کنترل گرفتن) از راه دور

RMON

کیفیت خدمات

GOS

فیبرهای نوری تک مد

SMF

پروتوکول مدیریت شبکه های ساده

SNMP

سلسله مراتب دیجیتال سنکرون (همزمان)

SONET

شبکه نوری سنکرون (همزمان)

tbps

ترابیت یا تریلیون بیت در ثانیه

Tcp/ IP

پروتوکول کنترل ارسال دیتا، پروتوکل اترنت

Tom

مالتی پلکلسنیک تقسیمات زمانی

TDM

شبکه ارتباطی گسترده

WAN

مالتی پکلسنیک تقسیمات موجی

WDM

زیر لایه اترنتی WAN

WIS

حالتی پکلسنیک تقسیمات  موجی گسترده

WWDM

Glossarg (Continues)

واژه نامه (ادامه)

terms

اصطلاحات

Dence Ware Orvision Multi plaxing

حالتی پکلسینک تقسیمات موج متراکم

طول  موجهای تراکمی بالا و در ادامه یکدیگر قرار گرفته و امکان ارسال کانال های بیشماری را در طول فیبر  نوری فراهم آورده اند. در شرایط  عادی در شبکه های WAN سیستم هایی با سرعت GHZ 100 (یکصد گیگا هرتز) طراحی و نصب شده است. طول موج نوری مابین 1560-1530 نانومتر تغییر پیدا می کند. حداقل و حداکثر طول موج با ویژگی های بهره انتقال فیبرهای نوری و بنا به ساختمان آنها تغییر پیدا می کند.

Media Access Control

ایجاد زیر لایه رابط منطقی مشتری های MAC  و ایستگاه های هم تراز را بر قرار می سازد.  مهمترین مسئولیت این لایه، مدیریت و ایجاد و ارتباط میان ایستگاههای هم تراز می باشد لایه MAC در پروتوکل 10 گیگا بیتی از مکان آدرس ها و چهارچوب های فرمت و سرعت شبکه های عادی اترنت پیروی نموده و به صورت Full duplex عمل می آید. این قسمت شبکه را با سرعت 10 گیگا بیت در ثانیه با استفاده از کی مکانیزم تطابق سرعت در WAN و Phy های مرسوم پشتیبانی می کند.

OC- 193

سرعت Sonet با بار تقریبی 584640/9 گیگا بیت در ثانیه که در محیط های WAN کاربرد دارد.

Physical Coding Sublyan

زیرلایه رمز گذاری فیزیکی

بخشی از PHY است که مسئولیت رمزگذاری  اطلاعات حاصل از MAC را جهت انتقال از طریق لایه PHY به عهده داشته و همچنین مسئولیت رمز بهره برداری از اطلاعات ارسال شده از PHY را از طریق MAC به عهده دارد.

در واقع لایه فیزیکی است که از یک بلوک الکترونیک تشکیل شده و شامل یک phicical media attachment) PMA. (physical media department) PMD و یک Coding Coding Sub layes) PCS می باشد.

PMO

بخشی از یک PHY محسوب شده و عبارتست از  زیر لایه فیزیکی media  (phisical media jub layen) که مسئولیت انتقال اطلاعات را به عهده دارد. PMD های مرسوم معمولاً شامل بخشها تقویت کننده (آمپلی فایر) مد و لاتور، و تغییر شکل موج می باشد. انواع مختلف PMD ها انواع مختلفی از media را پشتیبانی می  کنند.

WWDM

شیوه ای که از طریق آن می  توان چندین طول  موج را به نحوی موثر (یعنی نورهای مختلف رنگی) از طریق چندین سیستم مولد لیزر به درون یک فیبر مستقل فرستاده و مجدداً آنها را دریافت نمود. هر منبع لیزر را می توان به نحوئی کالیبره نمود که نوری تک رنگ با طول  موج خالص را تولید نماید در نهایت این نورها از یکدیگر مجدداً جدا می گردند.)

Append: x 1

ضمیمه شماره 1

A Brid History of ethenet

خلاصه ای از تاریخچه اترنت

در سال 1973 محققین شرکت تحقیقاتی yerox’s palloallo به کمک Darid Boggs  ,  Robert Metcale شبکه اترنت را به عنوان شبکه ارتباطی آزمایشگاههای مختلف زیراکس معرفی نمودند. در آن زمان کامپیوترهای گرافیکی شخصی ابتدایی نیز بر اساس PARC طراحی و تولید می شدند. مبنا زمانی اترنت بر اساس سیستم ساعت Alto عمل کرده و امکان ارسال اطلاعات با سرعتی برابر mbps94/2 فراهم آمد. Met Calle این سیستم  را اترنت نامید. انتخاب کلمه اترنت بیانگر ماده فیزیکی (در  عهد باستان)، معتقد بودند که اتر ماده پر کننده فعالیت و موجب  انتقال امواج و نور و غیره می گردد. م) یعنی ترکیب قابل می باشد که بیت های اطلاعاتی را مابین گره های شبکه جابجا می نماید. در شکل 1 طراح اولیه Metcalfe مشاهده گردد که سادگی طرحهای محققین PARE را به پزشکان می دهد.

Metcalfe همچنین اهمیت رشد شبکه را نیز پیش بینی نموده  بود که امروزه تئوری او تحت عنوان قانون متکاف شناخته شده و بیانگر این موضوع می باشد که شبکه با گسترش تعداد کاربران به طور نهائی توسعه خواهد یافت. نه تنها وی در مورد شبکه های تکنولوژی صحیح تصور می کرده بلکه قوانین او در حال حاضر در زمینه های متضادی نیز کاربرد دارد.

از برخی دیدگاهها قوانین متکاف با قوانین مور Moors law مطابقت دارد . این قوانین توسط نمود دهان مور Gordon Moor یکی از پایه گذاران شرکت اینتل در دهه 70 ارائه شده اند. مطابق قوانین مور چنین پیش بینی گردیده که در هر 18 ماه توان میکروپروسسورها در برابر گردیده در حالی که قیمت آنها به نصف تنزل پیدا خواهد نمود. از زمان تشکیل و توسعه اترنت هر دو قانون صحیح از آب درآمده و به دلیل موقعیت توسعه شبکه و پروسسورها شبکه اترنت به نحو چشمگیری گسترش یافته است.

با افزایش سرعت اترنت ابتدا در سطح 10 میلیون بیت در ثانیه و سپس 100 میلیون بیت و اخیراً یک میلیارد بیت در ثانیه (1 گیگا بایت) باتوجه به قانون مور از قیمت و هزینه ارسال اطلاعات نیز کاسته شده است. همین شکل با افزایش تعداد کاربران درحد چند صد میلیون (بنا به قانون متکاف) شبکه نیز به نحوی چشمگیری گسترش پیدا نموده است. اترنت در واقع در شبکه های محلی (LAN) به  عنوان استخوانبدی اصلی شبکه شناخته شده و با گسترش اترنت گیگا بیتی این شبکه به سطح گسترده تر معینی MAD نیز کشانده شده و وسعت یافته است.

علاوه بر این حجم ترافیک اطلاعات نیز امروزه به حدی گسترش یافته است که میزان درخواست اطلاعات شنیداری (Vice) به نسبت 4 یه 1 افزایش پیدا کرده است. در حال حاضر بیش از 80 درصد از  حجم اطلاعات شبکه در زمان حاضر را دیتا تشکیل می دهد و حجم اطلاعات شنیداری تنها 20 درصد می باشد. هم اکنون تکنولوژی به نحوی رشد پیدا کرده است که امکان رشد و انتقال اترنت به مرحله بعدی فراهم آمده است. زمان ایجاد و تثبیت استانداردهای لازم جهت ایجاد شبکه های بزرگ MAN با سرعت 10 گیگا بایت فراهم آمده و می توان این شبکه را تا وسعت MAN نیز گسترش داد.

ما بر این اعتقاد هستیم که این حرکت سبب همسو شدن اطلاعات شنیداری (Voice) و دیتا DATA خواهد گردید. با توجه به امکان این همسویی در شبکه های اترنت معمولی امکان سرمایه گذاری مطمئن در این زمینه فراهم است.

Appendix II

ضمیمه 2

Standarde Actiries

فعالیت های انجام شده در زمینه استاندارد

انجمن مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) به منظور توسعه استانداردها در حالیکه شاخه های علوم و تکنولوژی تشکیل گردیده است. اصل کلیدی در حیطه پروسه های استاندارد. توافق میان سرعت کنندگان از ارتباط با استانداردهای ارائه شده می باشد. IEEE- SA (اتحادیه استاندارد) و برد تخصصی استانداردهای وابسته از طریق 2 کمیته، پروسه استاندارد سازی را به دنبال می کنند. (شکل 2) کمیته استانداردهای جدید(Nes com) اطمنیان حاصل می کند که کلیه استانداردهای ارائه دشه در حیطه IEEE قرار گرفته باشد. سپس این استانداردها مورد تأئید کنترل ها در گروههای کاری قرار می گیرد تا به این طریق  ازسوی همه اعضا مورد قبول واقع گردد. همچنینی این کمیته پروژه های درخواست شده (PAR) و پیشنهادهای لازم را به برد استاندارد IEEE- SA ارائه کنند تا مورد تأئید آنها نیز قرار گیرد.  کمیته دوم یعنی کمتیه بررسی و بازنگری استانداردها (Retcom) و بررس استاندردهای جدید و گذشته پرداخته و اطمینان حاصل می کند که این پیشنهادها مورد توافق گروههای مربوط رسیده و پیشنهادهای خود را به مورد استاندارد منعکس می سازد تا مشخص گردد که تغییرات انجام شده مورد تأئید آنها قرار دارد یا خیر.

Stadard procers flow

نمودار جریان پروسه های استاندارد

یک استاندارد جدید با پیشنهاد یک جامعه فنی یا کمیته مورد تأئید IEEE آغاز می گردد. این پیشنهاد با جلب نظر و پشنهادات گروه تحقیقاتی مورد بررسی قرار می گیرد. مرحله بعدی با ارائه درخواست  تحصصی و تأئید شده به Nes Com آغاز می گردد. سپس در صورت تأئید PAR یک گروه اجرایی مسئولیت اجرایی را به عهده می گیرد. با تأئید PAR همچنین مدت زمان اجزا پروژه نیز مشخص می گردد. این  استاندارد پیشنهادی باید به حداکثر ظرف چهار سال به اتمام برسد.

گروه اجرایی با ایجاد همایش ها و نشست های متعدد نیازهای  اجرایی کار را مشخص می نماید. هنگامیکه عملیات ایجاد یک استاندارد جدید بسیار پیچیده و گسترده تر این گروه عملیاتی متخصصین لازم را استخدام کرده و به خدمت پروژ در می آورد. پس از تکمیل پیش نویس استاندارد گروه عملیاتی آنها را تأئید نموده و       سپس به گروه درخواست کننده استاندارد ارجاع شده و به تأئید آنها می رسد به این پروسه Sponsorballoting متعرفه تشخیص کارفرما گفته می شود.

اعضا کمیته کارفرمایان استاندارد مربوطه را به رأی می گذارند و چنانچه حداقل باید 75% از این طرح ها به تأئید رسیده تا مورد تأئید کمیته های بعدی قرار گیرد. پیشنهادات و نظریات این 75% از امضا باید در سند نهایی استاندارد مربوطه نیز لحاظ شود. بورد تخصص IEEE- SA نیز باید در در نهایت پیش از ارسال و انتشار نسخه نهایی درسی استاندارد مربوطه را مطالعه و تآئید نمایند.

 جهت کسب اطلاعات بیشتر به منابع زیر مراجعه کنید.

IEEE

IEEE 8 , 2 lon/ Man Standard Commite

IEEE 802 , 3 CSMA/ en   EtHERNET

IEEE P802, 3ac   1.Gb/ S EtHERNET

 T00sk Frece

Htt’y: // Standards . iccc . org / resoucy/glemse . htnl

Appadix III

WAN pHY

ضمیمه 3

جهت ایجاد تشکیلات ارزانقیمت WANPHY به دستور العمل ارائه شده به طور خاصی وابستگی به شبکه های SONET/ SDH ساعت لایه ای Strutum clock و برخی از ویژگیهای خاص شبکه SONET/ SDH را منع کرده است. WANPHY اساساً شبکه ای کم هزینه می باشد که از PMD های موسوم اترنت استفاده می نماید تا بدین ترتیب به ساختار زیر بنایی SONET دست پیدا کند و بدین طریق به سوییچ EtHernet و SONET/ SDH و حالتی پلکس های تقسیم زمانی tpm متصل گردد . این ویژگی سبب گردیده تا اترنت از SONET/ SDH به  عنوان لایه یکم WAN و به عنوان استخوانبدنی شبکه استفاده نماید.

همچنین ضروری است یادآور شویم که اترنت همچنان به پرتوکول سنکرون ارتباطی وفادار خواهد ماند همانند سایر شبکه های اترنت شبکه اترنت 10 کیلوبایتی نیز باید از لحاظ همزمانی و فرکانس پالس ساعت مابین هر کاراکتر در جریان ارسالی اطلاعات ثابت و پایدار باقی ماند اما در قسمت گیرنده و رد سوییچ و کنترل کننده ها ممکن است اطلاعات از لحاظ زمانی و همزمانی بعد را تغییر داده شوند.