افزایش ظرفیت فیبر نوری در سال ۲۰۲۵ با فناوری‌های تقویت‌کننده سیگنال
افزایش ظرفیت فیبر نوری یکی از موضوعات محوری در سال ۲۰۲۵ است، زیرا با رشد انفجاری داده‌های اینترنتی، نیاز به پهنای باند بیشتر، تأخیر کمتر و پوشش گسترده‌تر به‌شدت احساس می‌شود. در این مقاله، تازه‌ترین فناوری‌های افزایش ظرفیت در زیرساخت فیبر نوری شامل تقویت‌کننده‌های اپتیکی، فناوری‌های DWDM، و الگوریتم‌های جدید فشرده‌سازی سیگنال را بررسی می‌کنیم.
رشد تقاضا؛ چالش‌های جدید زیرساخت
در سال‌های اخیر، با گسترش ویدیوهای 4K و 8K، سرویس‌های ابری، اینترنت اشیا و شبکه‌های موبایل 5G و حتی نسل آینده 6G، زیرساخت‌های فیبر نوری فشار فزاینده‌ای را تجربه کرده‌اند. کشورهایی مانند ژاپن، آمریکا، کره جنوبی و آلمان در حال ارتقای شبکه‌های خود با فناوری‌های تقویت‌کننده پیشرفته هستند.
۱. تقویت‌کننده‌های نوری (Optical Amplifiers)
یکی از مهم‌ترین رهیافت‌ها در افزایش ظرفیت فیبر نوری، استفاده از تقویت‌کننده‌های نوری مانند EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) است. این تجهیزات به جای تبدیل سیگنال نوری به الکتریکی و سپس تقویت، مستقیماً پالس نوری را بدون تأخیر و نویز اضافی تقویت می‌کنند.
مزایا:
-
کاهش تأخیر در انتقال
-
مناسب برای مسافت‌های طولانی (بیش از ۱۰۰ کیلومتر)
-
کاهش مصرف برق نسبت به تقویت‌کننده‌های الکترونیکی
نسخه‌های جدید EDFA در سال ۲۰۲۵ با بهره‌وری انرژی بیشتر و قابلیت کنترل از راه دور معرفی شده‌اند.
۲. فناوری DWDM و CWDM
Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) از مهم‌ترین فناوری‌های افزایش ظرفیت شبکه فیبر است. این فناوری با استفاده از طول موج‌های مختلف، ده‌ها یا حتی صدها کانال نوری را به‌طور همزمان در یک تار فیبر منتقل می‌کند.
مزایای DWDM:
-
افزایش پهنای باند تا چند ترابیت بر ثانیه
-
امکان ارتقاء شبکه بدون نیاز به کابل‌کشی جدید
-
سازگاری با انواع تجهیزات اپتیکی
در سال ۲۰۲۵، بسیاری از اپراتورها در اروپا و آسیا از DWDM نسخه ۴۰۰G برای ترانزیت دیتا استفاده می‌کنند.
۳. پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) و فشرده‌سازی
الگوریتم‌های جدید فشرده‌سازی داده و تصحیح خطا در لایه DSP (Digital Signal Processing)، امکان ارسال داده‌های بیشتر در همان عرض باند را فراهم کرده‌اند.
مثال‌ها:
-
تکنیک‌هایی مانند QAM-64، QAM-256
-
کدینگ FEC (Forward Error Correction)
-
الگوریتم‌های تخصیص تطبیقی پهنای باند
این فناوری‌ها در روترهای نسل جدید از جمله Cisco NCS، Nokia 1830 و Huawei OSN 9800 به‌کار رفته‌اند.
۴. استفاده از فیبرهای Hollow-Core
فیبرهای نوری توخالی (Hollow-Core Fiber) که در سال‌های اخیر از مرحله آزمایشگاهی خارج شده‌اند، تأخیر انتقال را تا ۳۰٪ کاهش می‌دهند و امکان ارسال اطلاعات با سرعت نزدیک به نور در خلأ را فراهم می‌سازند.
در سال ۲۰۲۵، شرکت British Telecom آزمایش تجاری این نوع فیبر را در لندن آغاز کرده است و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۷ در برخی مناطق شهری جایگزین فیبرهای سنتی شود.
۵. ابزارهای تحلیل ترافیک نوری
برای بهره‌برداری بهتر از ظرفیت شبکه، تجهیزات جدید مانیتورینگ و تحلیل مانند:
-
OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)
-
Wave Analyzer
-
Optical Spectrum Analyzer
در حال جایگزینی با سیستم‌های قدیمی هستند. این ابزارها در زمان خرابی، افت سیگنال یا تداخل، امکان تشخیص سریع و دقیق مشکل را فراهم می‌کنند.
۶. هوش مصنوعی و مدیریت خودکار شبکه‌های فیبر
سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی اکنون در بسیاری از مراکز داده برای مدیریت و پیش‌بینی مصرف ترافیک و تشخیص اختلال استفاده می‌شوند.
کاربردهای AI در شبکه فیبر:
-
پیش‌بینی نقطه اشباع در شبکه
-
تنظیم خودکار توان خروجی تقویت‌کننده‌ها
-
مسیریابی پویا بر اساس الگوریتم‌های یادگیری ماشین
تأثیر این تحولات در ایران
با وجود محدودیت‌های اقتصادی، برخی اپراتورهای بزرگ مانند مخابرات، شاتل، آسیاتک و ایرانسل به‌صورت آزمایشی برخی فناوری‌های بالا را در شهرهایی مانند تهران، مشهد، تبریز و اصفهان پیاده‌سازی کرده‌اند. ارتقاء ظرفیت لینک‌های بین‌شهری و بین‌المللی از جمله اهداف اصلی است.
برخی از پروژه‌های مهم داخلی شامل:
-
پروژه FTTH در شمال تهران
-
اتصال دیتاسنتر ملی به شبکه فیبر بین‌المللی با DWDM
-
استفاده از EDFA در مسیرهای انتقال بین استانی
لینک‌های داخلی پیشنهادی
لینک خارجی معتبر
برای بررسی آخرین فناوری‌های نوری، وب‌سایت رسمی Ciena پیشنهاد می‌شود:
https://www.ciena.com/insights/articles/optical-networking-in-2025.html
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.