ويشكل المتلقين الضوئيون حجر الزاوية في شبكات الاتصالات البصرية الحديثة، وهم يؤدون المهمة الأساسية لتحويل الإشارات الضوئية الواردة إلى إشارات كهربائية لتجهيزها بواسطة مفاتيح، وموجهات، ومعدات شبكات أخرى، وفي شبكة نموذجية طويلة الأجل أو مترو، يتوقف أداء وصلة النقل بأكملها في نهاية المطاف على قدرة المتلقي على كشف الإشارات الضعيفة، ورفض الضوضاء، والحفاظ على سلامة الإشارات على مجموعة واسعة من شروط الامتثال للمقاييس.

دور المعايير في شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية

وتوفر المعايير لغة مشتركة ومجموعة من المواصفات المتفق عليها التي تتيح للمعدات من مختلف الجهات المصنعة العمل معاً دون هوادة، وبدونها، سيواجه متعهدو الشبكات مجموعة من العناصر المتعارضة، وزيادة تكاليف النشر، والتعقيد التشغيلي، كما تحدد المعايير معايير للأداء والسلامة والأثر البيئي، مما يساعد على حماية الاستثمارات وييسر تطور التكنولوجيا، أما بالنسبة للمستقبلين البصريين، فتحدد المعايير كل شيء من الأبعاد المادية، وتضع النماذج البصرية

المعايير الدولية الرئيسية

ITU-T Recommendations

(ج) [يتبع] [مضامين] [مضاد الترددات] (الشبكة العالمية])

معايير اللجنة الاقتصادية لأوروبا

(ب) تقدم اللجنة الدولية للكهرباء معايير لكابلات الألياف البصرية ومكوناتها وطرق القياس. IEC 60794 تشمل الكابلات الضوئية ولكن أيضاً إشارات إلى وصلات الوصل ومتطلبات الاتصال.

معايير التعليم المتكامل

(أ) يمكن أن تشمل مجموعة المعايير الأكثر بروزاً في شبكات مركز البيانات، من مجموعة المعايير المتعلقة بأجهزة الاستلام البصرية (الشبكة العالمية لسواتل الملاحة) (الشبكة العالمية لسواتل الملاحة) (النظام الإلكتروني للبيانات) (النظام الإلكتروني للبيانات) (النظام العالمي لتحديد المواقع)

معايير التلكور (البوليكور سابقا)

For telecom-grade applications, especially in North America, Telcordia standards such as GR-468-CORE] (Generic Reliability Assurance requirements for Optoelectronic Devices) are often referenced in addition to ITU and IEE documents. GR-468 defines qualification tests including temperature cyclb,ميكانيكي

معايير الأداء الأساسي وأساليب الاختبار

وهناك معايير معينة للمستقبل حاسمة لأداء الشبكة، وهي محددة في المعايير، ويساعد فهم هذه البارامترات مهندسي الشبكة على اختيار جهاز الاستقبال المناسب لطلب معين.

الحساسية

ويُقاس الحساسية في نظام الإبلاغ بمقياس القدرة البصرية الأدنى اللازم لتحقيق نسبة محددة من الأخطاء (BER)، وعادة ما تكون 1e-12 بالنسبة لمعظم نظم الاتصالات الهاتفية، ويُقاس الحساسية في مادة الديموغرافيا (العلامات ذات الصلة بمطحن واحد) وتُحدد إجراءات الاختبار في ] IEC 61280-2)

زيادة الحمولة (النقل)

وتحدد نقطة الحمولة القصوى القوة البصرية التي يمكن للمتلقي أن يتسامح معها دون تدهور في معدل الانبعاثات الناجمة عن تغير المناخ، وفي حالة وجود قوى عالية في المدخلات، يمكن أن يُشبع جهاز الاستديوان الضوئي، أو قد يُضخّم المضخم، مما يتسبب في تشوهات في النبضات وأخطاء في القاع، وتحدد المعايير الحساسية والحجم المفرط لتحديد النطاق الدينامي للمتلقي.

الخسائر في الأرواح والتسامح في مجال العودة

وتظهر أجهزة الاستلام البصرية قدراً من التأمل بسبب أخطاء الارتداد في واجهة التصوير الضوئي، وتُحدِّد معايير مثل [(FLT:0]) ITU-T G.957 الحد الأدنى من قيم العائد البصري لموانئ الاستلام، التي عادة ما تقارب 27 دي بي أو أفضل للوصلات و20 دي بي دي بي لأجهزة إعادة إرسال الرؤوس السائبة، ويمكن أن تؤدي انعكاسات عالية إلى حدوث عدة.

باندويث وريز/فايز تايمز

ويحد نطاق الترددات الترددية الاستلامية مباشرة من معدل القطع القابل للتحقيق، كما تحدد المعايير الحد الأدنى - 3 من النطاق الترددي للضغط، الذي يعادل عادة 0.7 إلى 0.8 مرة المعدل المنخفض لاشارات المنطقة الشمالية، أو أعلى للنقطة PAM4، كما تحدد الارتفاعات والسقوط (10 في المائة إلى 90 في المائة) وتشمل الاختبارات حقن موجة مربعة بصرية وقياس الاستجابة الكهربائية في إطار مركب مركب مركب مركب.

اختبار العين المُعَطَّل

بالنسبة للمستقبلين ذوي السرعة العالية، خاصة في 25 جي بي أو أكثر، معايير مثل IEE 802.3 تتطلب اختبار "عين مُصفّاة" هذا يُحاكي إشارة أسوأ حالة مُتدهورة بسبب التشت الكروماتي، وتشويش نمط الاستقطاب، وجهاز التنظيف، وجهاز التنظيف، و يجب أن يعمل كُل خطأ (العملية 5) لفحص الأشعة المُضبوطة أو الضيق) تحت هذه الظروف المُشدّدة.

متطلبات الامتثال

النظام البيئي والكيميائي

وبالإضافة إلى ذلك، يجب على أجهزة الاستلام البصرية الامتثال لقائمة متزايدة من اللوائح البيئية. RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ، يُفرض التوجيه 2011/65/EU على استخدام مواد الرصاص والزئبق والكادميوم وإعادة التدوير المهددة بالدواء والثنائي الفينيل متعدد الكلور في المعدات الإلكترونية.

Electromagnetic Compatibility (EMC)

(أ) أن تولد أجهزة استقبال غير مرئية إشارات كهربائية عالية السرعة يمكن أن تشع بالتدخل الكهرومغناطيسي (EMI) وتفرض الأطر التنظيمية مثل FCC Part 15 في الولايات المتحدة و في أوروبا 55032 في حدود الانبعاثات المشعّة والمجرّمة.

سلامة المصابيح

ورغم أن أجهزة الاستلام البصرية نفسها لا تطلق إشعاعاً بالليزر، فإنها كثيراً ما تدمج في كابلات بصرية نشطة أو أجهزة إرسال تحتوي على مصادر ليزرية، فإن الهيئات التنظيمية مثل مركز الوكالة الدولية للطاقة الذرية للأجهزة والصحة الإشعاعية في الولايات المتحدة و[FiverLT:2]

عمليات التصديق والتأهيل

اختبار المؤهلات الرسمية

ويُجري الموردون عادة اختباراً لمؤهلات التصميم وفقاً لمصفوفة قائمة على المعايير. ] Telcordia GR-468] ويعرضون سلسلة من الاختبارات الميكانيكية والبيئية والعمرية.() وقد يشمل ذلك بالنسبة للمتلقين البصري:

  • Temperature cycling] (-40°C to +85°C, 500 cycles)
  • التعجيل بالشيخوخة ] (85°C/85% RH under bias)
  • Mechanical shock] and vibration per MIL-STD-883
  • ESD sensitivity] testing per JEDEC JS-001

إن اجتياز هذه التجارب يعطي الثقة بأن المتلقي يمكنه البقاء على قيد الحياة لعقود من العمليات الميدانية.

اتفاق متعدد الأطراف الامتثال

وفيما يتعلق بالنماذج القابلة للذوبان (مثلاً، SFP+، QSFP28، QSFP-DD)، فإن الوصل الميكانيكي والكهربائي يحدده اتفاق سلام متعدد الأطراف.

الأثر على قابلية التشغيل البيني للشبكة وعلى الموثوقية

ويترجم الامتثال للمعايير مباشرة إلى الاستحقاقات التشغيلية، وعندما ينضم جميع المتلقين البصريين في شبكة ما إلى الشبكة المشتركة بين الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية وشبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية والحدود القصوى لأداء الشبكة، يمكن لمشغلي الشبكات أن يخلطوا المعدات من مختلف البائعين دون اختبارات واسعة النطاق، وهذا المرونة يقلل من مخاطر سلسلة الإمداد ويخفض تكاليف الجرد، وعلاوة على ذلك، فإن المتلقين الذين يستوفون معايير الموثوقية مثل قاعدة البيانات - 468 لديهم معدلات أقل من الناحية الإحصائية، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد وحدات الشاحنات المزودة بنظم الجاهزة، وانخفاض في مجال التصليحات، وتقليصات، وتقليص في إطار شروط الخدمة.

ويمكن أن يكون عدم الامتثال مكلفاً، وللجنة الاتصالات الاتحادية سلطة إصدار أوامر وقفية وادخارية بشأن المعدات التي تنتهك الباب 15، ويمكن للسلطات الأوروبية لمراقبة السوق أن تسحب المنتجات غير الممتثلة للعلامات الإلكترونية، ويحتاج مشغلي الشبكات بصورة متزايدة إلى الموردين لتقديم إعلانات بشأن المطابقة وتقديم تقارير الاختبار الداعمة قبل قبول المعدات.

المعايير الناشئة لشبكات الجيل القادم

ومع تطور شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية نحو 400 غب/غ وما بعده، تقوم هيئات المعايير بنشاط بوضع مواصفات جديدة، وفيما يتعلق بالمتلقين البصري، فإن أهم التحولات هي:

  • Coherent detection]: Standards for 400ZR (OIF 400ZR) and 800G (OIF 800G) specify intradyne modulation formats (DP‐16QAM, DP —64QAM) and require receivers with built-in local oscillators and digital signal processors. Compliance ensures that pluggrate coherent modules can interoperate.
  • PAM4 signalling]: For shorter reaches, IEEE 802.3ck (100 Gb/s per lane) uses PAM4 and requires receivers with linearity metrics such as THD and separate eye masks per symbol level.
  • Open modules]: إن مبادرات مثل برنامج " OpenROADM " و OCP تتطلب مواصفات مفتوحة للمرسلين بواسطة أجهزة التشخيص الرقمية ومقاييس الأداء الموحدة، ويجب على أجهزة الاستقبال البصرية الموجهة إلى نظم خطوط مفتوحة أن تمتثل لهذه البيانات المتعلقة بالقابلية للتشغيل المشترك.
  • Space division multiplexing]: Emerging multicore fibre technologies will likely drive new standards for receiver alignment and cross talk tolerance.

والاستمرار في تطبيق هذه المعايير المتطورة ليس اختيارياً للمصنعين الذين يرغبون في التنافس في سوق الاتصالات السلكية واللاسلكية السريعة.

خاتمة

فمع مراعاة المعايير ومتطلبات الامتثال للمتلقين البصري هي الأساس الذي تقوم عليه شبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية الموثوقة والمشتركة بين الأجهزة، ومن الشبكات الموجية للاتحاد الدولي للاتصالات، ومن شروط الشبكة الأوروبية EEEE إلى الأنظمة البيئية مثل نظام RHS و REACH، فإن كل شرط يخدم غرضا محددا: ضمان أن يكون كل جهاز استقبال في الميدان قادرا على التنبؤ، بأمان، وعلى الامتثال لعناصر أخرى من عناصر الشبكة.