رسالة مقدمة الى كلية الهندسة في جامعة بابل كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية / الإلكترونيك والاتصالات من قبل الطالب مصدق ماهر عبد الزهرة بأشــراف الأستاذ المساعد الدكتـور أبراهيم عبدالله الشجيري تطرق الباحث الى اهمية أتصالات الألياف البصرية حيث تعتبر العمود الفقري للبنية التحتية للاتصالات السلكية واللاسلكية التي تدعم شبكة الإنترنت. النظام الاحادي الألياف المستخدم لنقل البينات لم يعد يلبي طلب الحصول على القدرة العالية والمتنامية بشكل مستمر. هناك العديد من الطرق الممكنة لزيادة القدرة باستخدام النطاق الترددي الثابت، وتشمل هذه الطرق دمج عدد من الإشارات الضوئية المنقولة على الألياف البصرية باستخدام موجات مختلفة التردد، التضمين باستخدام مستويات سعة مختلفة، والحوامل المتعامدة الاستقطاب. يوضح هذا المشروع إطار محاكاة للألياف البصرية بالاعتماد على تقنية تقسيم ومضاعفة مساحة نظام الإرسال (SDM).
وقد اقترحت هذه التقنية كخيار للحصول على قدرة عالية جدا لنقل البينات في انظمة الاتصالات البصرية. وتم استخدام الاستقطاب المزدوج لمضاعفة القنوات وتقنية دمج الأطوال الموجية المتعددة الترددات (DWDM) أيضا في هذا النظام من أجل زيادة معدل بيانات النظام. من اجل الحصول الى قدرة فائقة لنظام (SDM)، تم تصميم نظام النقل( (FMF كأفضل تقنية في نظام (SDM) للحصول على أنظمة سعة فائقة. وتعتبر الخسائر الحاصلة بين المسارات الضوئية من اهم المشاكل التي يعاني منها هذا النظام.
في هذه الرسالة، قمنا ببناء ومحاكاة ثلاثة أنظمة (SDM): نظام (SDM) لقناة واحدة مضاعفة باستخدام تقنية (PDM)، تقنية (DWDM) مع ثمان قنوات مضاعفة بتقنية (PDM) ومرحلة على سبعة قنوات فضاء نظام (SDM) ، و تقنية (DWDM) مع ستة عشر قناة مرحلة على عشرة قنوات فضاء نظام (SDM) . ان تحقق هذه الانظمة قدرة فائقة لنقل البينات في مجال الاتصالات البصرية.باستخدام تقنية التضمين (16QAM) تمكنا من الحصول على اعلى مسافة ممكنة لنظام (SDM)ذو القناة الواحدة والتي تقدر ب( 1020كم) اما نظام (SDM) ذو الثمان قنوات فأعلى طول تم الحصول عليه هو (760 كم) و (260 كم) هو مقدار اعلى مسافة تم الحصول عليها باستخدام نظام (SDM) ذو ال16 قناة باستخدام تقنية التضمين (QPSK) تمكنا من الحصول على اعلى مسافة ممكنة لنظام (SDM)ذو القناة الواحدة والتي تقدر ب( 1460كم) اما نظام (SDM) ذو الثمان قنوات فأعلى طول تم الحصول عليه هو (1080 كم) والذي يعتبر من الاطوال البعيدة المدى .أما باستخدام نظام (SDM) ذو ال16 قناة فمقدار اعلى مسافة تم الحصول عليها هو (510 كم).
تم الحصول على مستوى عالي جدا لنقل البيانات باستخدام الانظمة المصممة حيث ان القدرة الكلية باستخدام نظام (SDM) ذو القناة الواحدة تقدر ب(240 غيغا بت/دقيقة) اما نظام (SDM) ذو الثمان قنوات فمقدار القدرة الكلية يقدر ب(4.48 تيرا بت/دقيقة) وتم الحصول على اعلى قدرة ممكنة باستخدام نظام (SDM) ذو ال16 قناة حيث تم الحصول على قدرة كلية بمقدار (12.8 تيرا بت/دقيقة) عند استخدام معدل بيانات قناة بقيمة (40 كيكا بت/دقيقة). قد تم استخدام تقنية (CD Compensator) لتعويض الخسائر الناتجة من استطارة الاطوال الموجية باستخدام تقنية (DSP). وتم استخدام تقنية (Frequency and phase estimation) لتقليل الخسائرالخطية الناتجة من) Offset (Frequency و (Phase Change) باستخدام تقنية (Viterbi-Viterbi) .
تم استخدام تقنية الادخال والاخراج المتعدد (MIMO) لتقليل الخسائر الناتجه بين القنوات بالاضافة الى تقليل النتائج الناتجة من (DGD). النتائج اثبتت ان التقنيات تقلل الخسائر بشكل كبير وتؤدي الى الحصول على الاداء المطلوب للأنظمة المصممة. تم تصميم واختبار الانظمة المصممة باستخدام برنامج (VPI transmission maker v.9.5) والذي يعتبر من اكفأ الانظمة المستخدمة في تصميم انظمة الاتصالات الضوئية. أن تقنيات نظام ( (SDM وفرت لنا وسيلة ممتازة لتحقيق اعلى قدرة ممكنة في انظمة الاتصالات الضوئية بأعلى مرونة وتدرجية ممكنة.
فرح حسين / اعلام كلية الهندسة
|