جدید فائبر نیٹ ورکس میں آپٹیکل سوئچز کی ٹاپ 10 ایپلی کیشنز
Dec 26, 2025|
آپٹیکل سوئچنگ ٹکنالوجیبنیادی طور پر تبدیل کیا ہے کہ کس طرح فوٹوونک سگنل پیچیدہ نیٹ ورک کے بنیادی ڈھانچے کو عبور کرتے ہیں۔ ان کے الیکٹرانک ہم منصبوں کے برخلاف ، یہ آلات روشنی کے راستوں کو براہ راست - میں لیٹنسی - کو ختم کرتے ہوئے آپٹیکل -}}-} آپٹیکل تبادلوں کو ختم کرتے ہیں جو ٹیلی کام کے سامان کی سابقہ نسلوں کو متاثر کرتے ہیں۔ یہاں کی طبیعیات کا فرق ہے: چاہے میمز - ایکٹیویٹڈ مائکروومیررز ، تھرمو - آپٹک فیز ماڈلن میں مچ-} زینڈر انٹرفیومیٹرز ، یا الیکٹرو {9- آپٹیک پوکلز کے خلیوں کی پیش کش کریں {10 {10} معماروں کو احتیاط سے وزن کرنا چاہئے۔
اس کے بعد کیا مطلب مکمل نہیں ہے۔ کچھ درخواستیں صفحات کے مستحق ہیں۔ دوسروں کو ، واضح طور پر ، ایک پیراگراف حاصل کریں کیونکہ بس اتنا ہی انہیں ضرورت ہے۔
1. ہائپر اسکیل ڈیٹا سینٹر باہمی رابطے
یہ وہ جگہ ہے جہاں پیسہ ہے۔ سنجیدگی سے
جب آپ 50،000 سرورز کے ساتھ ایک سہولت چلا رہے ہیں جس میں مشرق کے پیٹا بائٹس پیدا ہوتے ہیں - مغربی ٹریفک روزانہ ، ہر ملی سیکنڈ لیٹینسی کا ترجمہ اصلی ڈالر میں ہوتا ہے۔ روایتی پیکٹ سوئچ برسٹ ٹریفک - مختصر درخواستوں ، فوری جوابات کے لئے ٹھیک کام کرتے ہیں۔ لیکن ان بڑے پیمانے پر VM ہجرت کا کیا ہوگا؟ ملٹی - ٹیرابائٹ ڈیٹا بیس کی نقلیں صبح 3 بجے دستیابی والے علاقوں کے درمیان چل رہی ہیں؟
اسی جگہ پر تمام - آپٹیکل سرکٹ سوئچنگ میں داخل ہوتا ہے۔ گوگل اور مائیکروسافٹ جیسی کمپنیاں برسوں سے اپنے روایتی ٹور سوئچ کے ساتھ ساتھ آپٹیکل سرکٹ سوئچز کو خاموشی سے تعینات کررہی ہیں۔ فن تعمیر خوبصورت ہے ، اگر آپ اس کے بارے میں سوچتے ہیں: پیکٹ سوئچز چوہوں کے بہاؤ (چھوٹے ، بار بار لین دین) کو سنبھالیں ، ہاتھی کے بہاؤ (پائیدار ، بینڈوتھ - بھوک لگی منتقلی) کو وقف شدہ آپٹیکل راستوں کے ذریعے جو مکمل طور پر بائی پاس کرتے ہیں۔
تعداد مجبور ہیں۔ A 384 × 384 آپٹیکل میٹرکس سوئچ شاید 50 واٹ کھاتا ہے۔ بجلی کے پیکٹ سوئچز کے ساتھ 400 گرام فی پورٹ -} پر ایسا کرنے کی کوشش کریں۔ آپ کو ایک چھوٹا سا پاور اسٹیشن کی ضرورت ہوگی۔
ایک چیز جس پر کافی بحث نہیں ہوتی ہے: ڈارک فائبر سوئچنگ کی صلاحیت۔ کچھ پلیٹ فارم فائبر پر بغیر کسی روشنی کے آپٹیکل کنکشن قائم کرسکتے ہیں اور ان کا انعقاد کرسکتے ہیں۔ ایک معمولی خصوصیت کی طرح لگتا ہے جب تک کہ آپ کسی کیمپس میں - پریپشن تباہی کی بازیابی کے راستوں سے پہلے کی کوشش نہیں کر رہے ہیں جہاں آدھے لنکس ابھی تک روشن نہیں ہیں۔
2. روڈ ایم - پر مبنی طول موج روٹنگ
روڈ ایم ایم نے میٹرو اور لمبے - ہول نیٹ ورکس کے لئے ہر چیز کو تبدیل کردیا۔ مجھے یاد ہے جب ایک نئی طول موج کی خدمت کی فراہمی کا مطلب فائبر پیچ کی ہڈی کے ساتھ ٹیکنیشن بھیجنا تھا۔ اب؟
طول موج سلیکٹیو سوئچ ان سسٹمز کے دل میں بیٹھا ہے۔ ہر ڈبلیو ایس ایس آزادانہ طور پر کسی بھی 96 DWDM چینلز (یا اس سے زیادہ ، فلیکس - گرڈ نفاذ) کے ساتھ کسی بھی آؤٹ پٹ سمت تک جا سکتا ہے۔ بے رنگ ، بے حد ، تنازعہ کے بغیر - صنعت اپنے مخففات سے محبت کرتی ہے۔ سی ڈی سی - روڈ ایم کا مطلب ہے کہ آپ آخر کار ان رکاوٹوں سے بچ گئے ہیں جس نے طول موج کو فکسڈ - فلٹر آرکیٹیکچرز میں اس طرح کے ڈراؤنے خواب کی منصوبہ بندی کرلی ہے۔
لیکن یہ ہے کہ دکاندار اپنے چمقدار بروشرز میں اس پر زور نہیں دیتے ہیں: کاسکیڈ OSNR جرمانے۔ آٹھ روڈ ایم نوڈس کو ایک ساتھ سٹرنگ کریں اور اچانک آپ کا لنک بجٹ بہت مختلف نظر آتا ہے۔ بڑھا ہوا اچانک اخراج جمع ہوتا ہے۔ فلٹر تنگ اثرات کمپاؤنڈ۔ اصلی نیٹ ورک ڈیزائن کے لئے اسپریڈشیٹ کی ضرورت ہوتی ہے جو آپ کی آنکھوں کو پانی بنا دے۔
پھر بھی ، کانٹنےنٹل بیک بونز میں ہزاروں طول موج کی خدمات کا انتظام کرنے والے کیریئر کے لئے ، اس کا کوئی متبادل نہیں ہے۔ اس پیمانے پر دستی آپٹیکل پیچنگ کے لئے فوج کی ضرورت ہوگی۔
3. تحفظ سوئچنگ اور نیٹ ورک لچک
فائبر کٹوتی ہوتی ہے۔ بیکہوز ٹیلی کام انجینئروں کو فالتو پن کے بارے میں یاد دلانے کا فطرت کا طریقہ ہے۔
آپٹیکل لائن پروٹیکشن سوئچز (او ایل پی) مانیٹر نے مسلسل بجلی وصول کی۔ جب کام کرنے کا راستہ - میں ناکام ہوجاتا ہے اور یہ ہوگا تو ، آخر کار - تحفظ فائبر میں سوئچ اوور 50 ملی سیکنڈ کے تحت ہوتا ہے۔ کچھ نفاذ سب 10 ایم ایس حاصل کرتے ہیں ، جو ہم وقت ساز ٹریفک کے لئے بے حد اہمیت رکھتے ہیں جو توسیع شدہ مداخلتوں کو برداشت نہیں کرسکتے ہیں۔
1+1 ترتیب بیک وقت دونوں راستوں پر ٹریفک بھیجتی ہے۔ وصول کنندہ آسانی سے جو بھی سگنل صحت مند نظر آتا ہے اس کا انتخاب کرتا ہے۔ بینڈوتھ کے فضولے؟ یقینا لیکن مالی تجارتی اعداد و شمار لے جانے والے سرکٹس کے لئے جہاں 100 ملی میٹر کی بندش میں لاکھوں لاگت آسکتی ہے ، کوئی بھی نا اہلی کے بارے میں شکایت نہیں کرتا ہے۔
1: N پروٹیکشن اسکیمیں مزید دلچسپ ہوجاتی ہیں۔ ایک اسٹینڈ بائی راستہ متعدد ورکنگ چینلز کی حفاظت کرتا ہے۔ آپٹیکل سوئچ کو لازمی طور پر شناخت کرنا چاہئے کہ کون سا چینل ناکام ہوا اور صرف اس مخصوص طول موج کو بیک اپ کے راستے پر بھیجنا چاہئے۔ یہ سوئچنگ تانے بانے اور آپٹیکل پاور مانیٹرنگ سب سسٹم کے مابین سخت انضمام کا مطالبہ کرتا ہے۔
4. خودکار ٹیسٹ اور پیمائش
یہاں ایک ایپلی کیشن ہے جو راڈار کے نیچے اڑتی ہے لیکن پوری صنعتوں کو چلاتی رہتی ہے۔
ماہانہ 10،000 یونٹ تیار کرنے والی ٹرانسیور مینوفیکچرنگ لائن پر غور کریں۔ ہر ڈیوائس کے لئے آپٹیکل کارکردگی کی توثیق کی ضرورت ہوتی ہے: اندراج کا نقصان ، واپسی کا نقصان ، معدومیت کا تناسب ، آنکھوں کے آریگرام کا معیار۔ ہر ٹیسٹ سائیکل کے لئے دستی طور پر فائبر پیچ کو مربوط کرنا اور منقطع کرنا؟ پیمانے پر ناممکن.
آپٹیکل سوئچ میٹرکس - اکثر 1 × N یا چھوٹے M × N کنفیگریشنز - ٹیسٹ اور پیمائش کے سامان کے تحت آلات کے مابین رابطے کو خود کار بنائیں۔ ایک 1 × 48 سوئچ ایک واحد آپٹیکل اسپیکٹرم تجزیہ کار کو انسانی مداخلت کے بغیر 48 مختلف ٹیسٹ بندرگاہوں کی ترتیب میں ترتیب دیتا ہے۔
یہاں استعمال ہونے والے سوئچ غیر معمولی تکرار کا مطالبہ کرتے ہیں۔ جب آپ 0.01 DB صحت سے متعلق اندراج کے نقصانات کی پیمائش کر رہے ہیں تو ، آپ کا سوئچ بہتر طور پر کنکشن سائیکل کے مابین تغیر کو متعارف نہیں کرواتا ہے۔ میمز - پر مبنی پلیٹ فارم اس جگہ پر عین مطابق حاوی ہیں کیونکہ ان کی مکینیکل دہرانے کی صلاحیت اس سے زیادہ ہے جو تھرمو - آپٹک یا الیکٹرو - آپٹک متبادل پیش کر سکتی ہے۔
5. کوانٹم مواصلات نیٹ ورک
میں تسلیم کروں گا کہ مجھے ابتدائی طور پر اس کے بارے میں شبہ تھا۔ کوانٹم کلیدی تقسیم فزکس ڈیپارٹمنٹ کی فنڈنگ کی تجاویز کی طرح لگ رہی ہے جو عملی انجینئرنگ کے طور پر ملبوس ہے۔
لیکن یہ ٹیکنالوجی توقع سے زیادہ تیزی سے پختہ ہوگئی ہے۔ اور آپٹیکل سوئچز ضروری انفراسٹرکچر بنتے ہیں۔
QKD سسٹم انفرادی فوٹونز - یا الجھے ہوئے فوٹوون جوڑے - کوانٹم ریاستوں کے ساتھ انکوڈڈ منتقل کرتے ہیں جو نظریاتی طور پر ناقابل تسخیر خفیہ کاری کو قابل بناتے ہیں۔ کیچ: یہ سنگل - فوٹوون سگنل غیر معمولی نازک ہیں۔ کسی بھی جزو کو زیادہ نقصان پیش کرنے یا پولرائزیشن ریاست کو پریشان کرنے سے کوانٹم بٹ غلطی کی شرح کو ناقابل استعمال سطحوں پر کم کیا جاتا ہے۔
پولرائزیشن - آپٹیکل سوئچز کو برقرار رکھنے سے ان کا طاق یہاں مل گیا ہے۔ یہ خصوصی آلات 20 ڈی بی معدومیت کے تناسب سے بہتر طور پر منتقل روشنی کی پولرائزیشن کی حالت کو محفوظ رکھتے ہیں۔ معیاری سوئچ پولرائزیشن کو ختم کردیں گے اور کوانٹم معلومات کو مکمل طور پر ختم کردیں گے۔
حالیہ مظاہرےوں نے مشترکہ فائبر انفراسٹرکچر پر کلاسیکی انٹرنیٹ ٹریفک کے ساتھ کوانٹم ٹیلی پورٹیشن کے ساتھ ساتھ بھی دکھایا ہے۔ ان ہائبرڈ نیٹ ورکس کے لئے چینل کے انتخاب اور روٹنگ کو چالو کرنے والے آپٹیکل سوئچز حقیقی طور پر ناول انجینئرنگ کی نمائندگی کرتے ہیں۔
6. فائبر آپٹک سینسنگ سسٹم
جب میں نے پہلی بار اس کا سامنا کیا تو اس نے مجھے حیرت میں ڈال دیا۔
تقسیم شدہ صوتی سینسنگ (ڈی اے ایس) سسٹم عام ٹیلی کام فائبر کو کمپن سینسر کی مستقل صف کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ لیزر دالوں سے بیک سکٹرڈ لائٹ کا تجزیہ کرکے ، یہ سسٹم دسیوں کلومیٹر پر پھیلے ہوئے کیبلز کے ساتھ رکاوٹوں کا پتہ لگاتے ہیں۔ پائپ لائن لیک کا پتہ لگانا۔ فریم سیکیورٹی۔ یہاں تک کہ زلزلہ نگرانی۔
آپٹیکل سوئچ کہاں فٹ بیٹھتے ہیں؟ ملٹی پلیکسنگ
ایک واحد (مہنگا) تفتیشی یونٹ ان کے درمیان ترتیب سے سوئچ کرکے متعدد فائبر راستوں کی نگرانی کرسکتا ہے۔ سوئچ تفتیش کار کو فائبر اے سے جوڑتا ہے ، 30 سیکنڈ کے لئے ڈیٹا حاصل کرتا ہے ، فائبر بی میں سوئچ کرتا ہے ، دہراتا ہے۔ کسی بھی انفرادی فائبر پر حقیقی - کا وقت نہیں ، لیکن ہر جگہ علیحدہ تفتیش کاروں کی تعیناتی کرنے سے کہیں زیادہ لاگت - موثر ہے۔
یہاں سوئچنگ اسپیڈ کی ضروریات آرام سے ہیں - ٹرانزیشن کے مابین سیکنڈ بالکل قابل قبول ہے۔ جو اہم بات ہے وہ الٹرا - کم اندراج کا نقصان اور غیر معمولی طویل - اصطلاح استحکام ہے۔ یہ سینسنگ تنصیبات برسوں تک بغیر کسی کام کرتی ہیں۔
7. فوجی اور محفوظ سرکاری نیٹ ورک
میں مخصوص تعیناتیوں کے بارے میں زیادہ کچھ نہیں کہہ سکتا۔ درجہ بند ، ظاہر ہے۔
لیکن عام اصول عوامی علم ہیں۔ فوٹوونک ڈومین میں آپٹیکل سوئچنگ الیکٹرانک پروسیسنگ میں شامل برقی مقناطیسی اخراج سے گریز کرتی ہے۔ سگنل لائٹ - کوئی آر ایف رساو نہیں ، EMP کا کوئی حساسیت نہیں ، پروسیسنگ کے سازوسامان پر الیکٹرانک ایواس ڈروپپنگ کا کوئی موقع نہیں ہے۔
کچھ آپٹیکل سوئچ آرکیٹیکچرز دفاعی خریداری جرگون میں جسے "ایمنیشن سیکیورٹی" کہا جاتا ہے اس کی حمایت کرتے ہیں۔ سوئچنگ تانے بانے خود کوئی قابل شناخت الیکٹرانک دستخط پیدا نہیں کرتے ہیں جو مخالفین کو ٹریفک کے نمونے ظاہر کرسکتے ہیں۔
تجارتی درخواستوں کے مقابلے میں یہاں کم کراسسٹلک کی وضاحتیں اہم ہیں۔ جب -60 DB تنہائی آپ کی غیر معمولی کارکردگی میٹرک کے بجائے آپ کی بنیادی لائن کی ضرورت ہوتی ہے تو ، وینڈر کی فہرست بہت کم ہوجاتی ہے۔
8. نشریات اور میڈیا کی تیاری
ٹیلی ویژن کی تیاری کی سہولیات نے آپ کی توقع سے کہیں زیادہ جوش و خروش سے آپٹیکل سوئچنگ کو قبول کرلیا ہے۔
جدید نشریاتی مراکز درجنوں - کبھی کبھی سیکڑوں {{1} stuick اسٹوڈیوز ، کنٹرول رومز ، اور ٹرانسمیشن کے سازوسامان کے مابین ویڈیو فیڈ کے۔ غیر سنجیدہ 4K ویڈیو فی اسٹریم میں تقریبا 12 جی بی پی ایس کا مطالبہ کرتا ہے۔ کسی سہولت کے ذریعے ان میں سے پچاس کو روٹ کریں اور اچانک آپ 600 جی بی پی ایس کو مسلسل آگے بڑھا رہے ہیں۔
آپٹیکل میٹرکس سوئچز غیر - تمام ذرائع اور مقامات کے مابین رابطے کو مسدود کرنا فراہم کرتے ہیں۔ کمرہ بی کو کنٹرول کرنے کے لئے کیمرہ 17؟ کیا ماسٹر کنٹرول کے لئے محفوظ شدہ دستاویزات پلے بیک سرور؟ فوری طور پر سوئچ کیا.
آپٹیکل سوئچنگ کی شفافیت یہاں بھی قیمتی ثابت ہوتی ہے۔ یہ سہولیات اکثر مخلوط شکلیں چلاتی ہیں - 1080p ، 4K ، 8K تجرباتی فیڈز ایک ہی انفراسٹرکچر پر۔ سوئچ کو پرواہ نہیں ہے۔ فوٹون فوٹوون ہیں۔
9. ریسرچ لیبارٹری انفراسٹرکچر
یونیورسٹیوں اور قومی لیبز کی غیر معمولی ضروریات ہیں جو تجارتی نیٹ ورک گیئر شاذ و نادر ہی مخاطب ہیں۔
فوٹوونکس ریسرچ کی سہولت کو روزانہ متعدد بار تجرباتی سیٹ اپ کو دوبارہ تشکیل دینے کی ضرورت پڑسکتی ہے۔ آج کی تشکیل ایک نیا یمپلیفائر ڈیزائن کی جانچ کرتی ہے۔ کل ، وہی فائبر انفراسٹرکچر ایک مربوط ٹرانسمیشن تجربے کی حمایت کرتا ہے۔ اگلے ہفتے ، کسی کو فائبر کے نمونے کی ایک بیچ کی خصوصیت کی ضرورت ہے۔
اعلی -}}- گنتی آپٹیکل سوئچز - اکثر 32 × 32 یا اس سے زیادہ - مختلف لیزر ذرائع ، ٹیسٹ کے سازوسامان ، اور تجرباتی اپریٹس کو جوڑنے والے قابل تشکیل بیک بون کے طور پر کام کرتے ہیں۔ اس کا متبادل فائبر کنیکٹر کو مستقل طور پر بحال کرنا ہوگا ، جسے محققین کو تکلیف دہ معلوم ہوتی ہے اور جو کنیکٹر کے اختتام کو {{7} fase وقت کے ساتھ ساتھ ہراساں کرتا ہے۔
طبیعیات کے کچھ جدید تجربات واقعی غیر ملکی تقاضوں کو مسلط کرتے ہیں: فیمٹوسیکنڈ ٹائمنگ استحکام ، کریوجینک درجہ حرارت پر آپریشن ، یا الٹرا - اعلی - پاور پلس لیزرز کے ساتھ مطابقت۔ ان طاقوں سے خطاب کرنے والی خصوصی آپٹیکل سوئچ موجود ہیں لیکن کمانڈ پریمیم قیمتوں کا تعین۔
10. سافٹ ویئر - نیٹ ورکنگ انضمام کی وضاحت کی گئی ہے
ایس ڈی این کو ہر چیز میں انقلاب لانا تھا۔ حقیقت میں زیادہ اضافہ ہوا ہے ، لیکن آپٹیکل سوئچز نے رجحان سے حقیقی طور پر فائدہ اٹھایا ہے۔
روایتی آپٹیکل آلات کے لئے ملکیتی انتظام کے نظام اور وینڈر - مخصوص کنٹرول انٹرفیس کی ضرورت ہوتی ہے۔ مختلف مینوفیکچررز سے آلات کو مربوط کرنے کا مطلب تکلیف دہ پروٹوکول ترجمے اور لامتناہی انٹرآپریبلٹی ٹیسٹنگ۔
اوپن روڈ ایم ملٹی - ماخذ معاہدے نے اسے روڈ ایم آلات کے لئے تبدیل کردیا۔ معیاری یانگ ماڈلز اور نیٹکونف/ریسٹکونف انٹرفیس کا مطلب ہے کہ ایک کیریئر کا ایس ڈی این کنٹرولر ایک متحد پلیٹ فارم سے کثیر - وینڈر آپٹیکل نیٹ ورک میں طول موج کی خدمات فراہم کرسکتا ہے۔
چھوٹے آپٹیکل سوئچز کے لئے - 1 × N اور میٹرکس کنفیگریشن جو ٹیسٹ سسٹم اور ایج ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں - اسی طرح کی معیاری کاری کی کوششیں پیچھے رہ جاتی ہیں۔ لیکن سمت واضح ہے۔ آپریٹرز اپنے آپٹیکل انفراسٹرکچر کا خلاصہ ، قابل پروگرام کنٹرول چاہتے ہیں۔ سوئچز جو صرف RS-232 سیریل بندرگاہوں اور ملکیتی کمانڈ سیٹوں کو بے نقاب کرتے ہیں وہ تیزی سے اپنے آپ کو خریداری کی شارٹ لسٹس سے خارج کردیتے ہیں۔
جہاں چیزیں جارہے ہیں
سلیکن فوٹوونکس انضمام ان آلات کو مزید سکڑ دے گا۔ ایک ہی چپ پر ایک 64 × 64 سوئچ میٹرکس - نے پہلے ہی ریسرچ لیبز میں دکھایا ہے - کومپیکٹ نیٹ ورک کے سازوسامان میں جو ممکن ہے اس کو تبدیل کرسکتا ہے۔
بجلی کی کھپت گرتی رہتی ہے۔ ایم ای ایم ایس ڈیوائسز میں الیکٹرو اسٹاٹک ایکٹیویشن کے لئے مستحکم حالت کے دوران فی سوئچنگ عنصر نانووٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا موازنہ تھرمو - آپٹک فیز شفٹرز کے ذریعہ کھائے جانے والے ملی واٹ سے کریں اور فائدہ پیمانے پر واضح ہوجاتا ہے۔
سوئچنگ کی رفتار انجینئرنگ کے بجائے طبیعیات کے ذریعہ طے شدہ حدود تک پہنچ رہی ہے۔ ذیلی - نانو سیکنڈ آپٹیکل سوئچنگ کا مظاہرہ کیا گیا ہے ، حالانکہ تجارتی مصنوعات ابھی تک لیبارٹری کے نتائج نہیں پائے ہیں۔
درخواستیں بھی تیار ہوں گی۔ آپٹیکل کمپیوٹنگ باہمی رابطے۔ نیورومورفک فوٹوونک پروسیسرز۔ کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ میں جو کچھ بھی آتا ہے۔ بنیادی صلاحیت - جہاں روشنی جاتی ہے ، جہاں جلدی اور کم سے کم نقصان کے ساتھ {{5} control کو کنٹرول کرنا ، اس سے قطع نظر کہ یہ روشنی کیا لے جاتی ہے۔