ما هو تأخير شبكة OTN

ما هي تفاصيل تأخير?

في نظام الاتصالات، يعد التأخير مؤشرًا فنيًا بالغ الأهمية، يشير إلى طول الوقت الذي يستغرقه نقل البيانات من جهاز شبكة إلى آخر في الشبكة.

يتضمن التأخير بشكل أساسي ثلاثة أجزاء: تأخير الإرسال، وتأخير النشر، وتأخير المعالجة.

• تأخير الإرسال: الوقت المستغرق من بداية دخول البيانات الأصلية إلى الطرف المرسل لجهاز الشبكة إلى الوقت المنقضي من الطرف المرسل حتى دخولها بالكامل في وسط الإرسال. يعتمد حجم هذا التأخير على كمية البيانات وعرض النطاق الترددي للقناة وأداء المعالجة لجهاز الشبكة.
• تأخير النشر: الوقت الذي يستغرقه إرسال البيانات من الطرف المرسل حتى يتم استلامها في الطرف المتلقي. ويعتمد حجم هذا التأخير على مسافة الإرسال ووسط الإرسال وعدد أجهزة الشبكة الوسيطة/أداء المعالجة.
• تأخير المعالجة: الوقت الذي يستغرقه جهاز الشبكة لبدء تلقي المعلومات وتقليصها إلى البيانات الأصلية. يعتمد هذا التأخير على أداء المعالجة لجهاز الشبكة.

كيف يتم حساب التأخير لنقل البيانات من جهاز الشبكة 1 إلى جهاز الشبكة 3؟

وكما يتبين من الشكل، فإنه لا يزال مقسماً إلى ثلاثة أجزاء لحساب التأخير:

• تأخير الإرسال لجهاز الشبكة 1:

الوقت الذي تستغرقه البيانات المعلقة لـ A ليتم نقلها بدءًا من دخولها إلى الطرف المرسل لجهاز الشبكة 1 إلى وقت إرسالها من الطرف المرسل لجهاز الشبكة 1 حتى تدخل بالكامل في رابط الإرسال بين جهاز الشبكة 1 والشبكة الجهاز 2.

يتأثر هذا الجزء من التأخير بشدة بأداء جهاز الشبكة 1. إذا كانت سرعة المعالجة سريعة، يكون تأخير الإرسال منخفضًا.

• تمر البيانات عبر جهاز الشبكة 2 وتأخير الإرسال من جهاز الشبكة 1 إلى جهاز الشبكة 3:

يتأثر هذا الجزء من التأخير بمسافة الإرسال وعدد الأجهزة الوسيطة في الشبكة وأداء المعالجة. يمكن أن نستنتج بوضوح أنه إذا كانت مسافة الإرسال قريبة، تكون أجهزة الشبكة الوسيطة أقل، ويكون أداء المعالجة لأجهزة الشبكة الوسيطة سريعًا، ويكون تأخير الإرسال منخفضًا.

• تأخير معالجة البيانات المستعادة بواسطة جهاز الشبكة 3:

يتأثر هذا الجزء من التأخير بشكل كبير بأداء معالجة جهاز الشبكة 3. إذا كانت سرعة المعالجة سريعة، يكون تأخير المعالجة منخفضًا.

ما هو التأخير في شبكات OTN؟

تم شرح تعريف التأخير في نظام الاتصالات المعمم سابقًا. إذن ما هو تأخير شبكة OTN؟

شبكة OTN هي نظام اتصالات يستخدم OTN (شبكة النقل البصري) الأجهزة كمعدات الشبكة والألياف الضوئية كوسيلة نقل. زمن الوصول لشبكة OTN هو مقدار الوقت الذي يستغرقه نقل البيانات من جهاز OTN عند الطرف المرسل إلى جهاز OTN عند الطرف المتلقي.

مثل أنظمة الاتصالات ذات الأغراض العامة، يتكون زمن الوصول لشبكة OTN من ثلاثة مكونات: تأخير الإرسال، وتأخير النشر، وتأخير المعالجة.

يوجد أدناه تكوين نموذجي لنظام شبكة OTN ومخطط توزيع التأخير.

تأخير الإرسال

تأخير الإرسال هو الوقت الذي تستغرقه البيانات الأولية للدخول إلى طرف الإرسال لجهاز OTN عند طرف الإرسال، ليتم إرسالها من طرف الإرسال، وحتى تصل بالكامل إلى ألياف الخط.

تخضع البيانات الأولية لتدفقي المعالجة الرئيسيين التاليين عند الطرف المرسل لمعدات OTN قبل أن يتم إرسال البيانات إلى ألياف الخط لنقلها.

1. من خلال الشاحنة - يمكن نقل OTU (وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية) المحولة إلى معدات OTN إلى البيانات. OTU لمعالجة البيانات التي تم إنفاقها على التأخير اللحظي بترتيب 10μs ~ 100μs.

2. من خلال نقطة التفتيش - يحقق WDM نقلًا مدمجًا بالألياف لإشارات ضوئية متعددة البيانات. يكون وقت التأخير اللحظي الذي تستغرقه وحدة التجميع/التقسيم لمعالجة البيانات في حدود ns.

تأخير نشر

تأخير النشر هو الوقت الذي يستغرقه إرسال البيانات من جهاز OTN المرسل ليتم استلامها بواسطة جهاز OTN المستقبل. يتم إرسال البيانات المرسلة من جهاز OTN المرسل بشكل أساسي عبر الألياف الضوئية. يصل تأخير الألياف الضوئية إلى 5μs/km.

وبما أن الإشارات الضوئية في الألياف الضوئية قد تسبب تأثيرات التشتت، فقد تكون هناك حاجة إلى وحدات تعويض التشتت للتعويض عن المشاكل الناجمة عن التشتت. ولذلك، يجب أن يشمل تأخير النشر أيضًا تأخير الإرسال الناتج عن وحدات تعويض التشتت.

عندما تكون مسافة الإرسال طويلة، يجب إضافة أجهزة إعادة الإرسال (أي وحدات التضخيم البصري) على طول شبكة OTN لتجديد الإشارات الضوئية وتضخيمها قبل مواصلة الإرسال. من التحليل أعلاه، يمكننا أن نرى أن تأخير الانتشار يتأثر بالألياف الضوئية، ووحدات تعويض التشتت، ووحدات التضخيم البصري.

تأخير المعالجة

يعتمد حجم تأخير المعالجة على "جهاز OTN المتلقي". من "تكوين نظام شبكة OTN ومخطط توزيع التأخير" أعلاه، يمكننا أن نرى أن عملية معالجة البيانات الخاصة بالمتلقي جهاز او تي ان هي بالضبط العملية العكسية لمعالجة البيانات لجهاز OTN المرسل.

من خلال نقطة التفتيش (وحدة تعدد الإرسال/إزالة تعدد الإرسال)، تتم استعادة الإشارة الضوئية للبيانات المتعددة الإرسال في الألياف الضوئية إلى إشارة ضوئية للبيانات أحادية القناة.

من خلال الشاحنة (وحدة OTU)، يتم تحويل الإشارة الضوئية للبيانات أحادية القناة إلى بيانات أصلية. لذلك، يمكننا أن نفترض أن تأخير المعالجة هو نفس تأخير الإرسال، ويتأثر بشكل أساسي بوحدة التوجيه البصري OTU ووحدة تعدد الإرسال/إزالة تعدد الإرسال.

لذلك، يمكننا أن نرى أن تأخير شبكة OTN يتأثر بشكل أساسي برابط النقل (مثل الألياف الضوئية) والأجهزة المادية (مثل وحدة OTU، ووحدة تعدد الإرسال/إزالة تعدد الإرسال، ووحدة التضخيم البصري).

كيفية تقليل تأخير شبكة OTN؟

كما نعلم، تتطلب شبكة 5G تأخيرًا منخفضًا للغاية، وحتى التأخير من طرف إلى طرف للشبكة بأكملها يجب أن يصل إلى 1 مللي ثانية. تبدأ شبكة OTN، باعتبارها شبكة حاملة مهمة لشبكة 5G، عمومًا من عاملين هما رابط النقل والجهاز الفعلي الذي تم تحليله أعلاه لتقليل التأخير من أجل تلبية متطلبات التأخير المنخفضة للغاية لشبكة 5G.

الطريقة الأولى: تحسين رابط الإرسال

استخدم تصميمًا بسيطًا لبنية الشبكة، وقلل من عقد إعادة التوجيه المتوسطة، وقلل من وحدات التضخيم البصري المتوسطة، وقم بإنشاء شبكة ذات قفزة واحدة، وقلل من تأخير الإرسال. استخدم تقنية اتصالات بصرية متماسكة، والتي لا تحتاج إلى وحدات تعويض التشتت، ويمكنها التخلص من تأخير الإرسال الإضافي الذي تقدمه وحدات تعويض التشتت.

الاتصال البصري المتماسك لا يعني أن ضوء النقل هو اتصال ضوئي متماسك، وأي نظام اتصال بصري يستخدم الليزر. وذلك لأن الطرف المرسل يستخدم تعديلًا متماسكًا والطرف المستقبل يستخدم تقنية متماسكة للكشف في نظام الاتصال البصري المتماسك، لذلك يطلق عليه الاتصال البصري المتماسك.

الطريقة الثانية: تحسين الأجهزة المادية

• قم بتحسين وحدة OTU وتقليل التأخير الذي تسببه وحدة OTU.
• استخدم مضخم صوت RAMAN بدلاً من EDFA لتقليل تأخير وحدة التضخيم البصري.
• استخدم تقنية الطبقة الضوئية المتقدمة لتحقيق التوجيه المباشر وتبديل الإشارات الضوئية، وتقليل عدد عمليات التجديد الضوئية الكهربائية الضوئية.