میکروکنترلر چیست :
قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز  میکند .از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید .

کلمه میکروکنترلر:
این کلمه از دو کلمه 1- میکرو -2 کنترلر  تشکیل شده 

*میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه....ولی واحدهای  خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.

*کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی "مغز " البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به  نحو احسن انجام میده.

حالا چرا این کلمات ؟ 
به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که  به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .
 
حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :
تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش  فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده  رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش  میده.

کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری  ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت  دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.

ساختمان داخلی میکروکنترلر:
کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک  پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر  هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره  که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای  امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن کانال های آنالوگ به دیجیتال پورت های برای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل  راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.

تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:
میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به  آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم ولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ  هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد  تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.

آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟ 
جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام  بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و... . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه پیچیدگی و  حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.

عیب میکروکنترلر:
میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی  نیست ولی یک مثال شاید بحثو بهتر باز کند 
یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم  مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.
 
خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟ 
حدود 4 دهه پیش در سال 1971 میلادی شرکت اینتل اولین میکروکنترلر را ساخت و اولین میکروکنترلر را با نام 8080 در اوایل سال 1980 روانه بازار  کرد .همین شرکت اینتلی که الان در ساخت cpu یکه تاز دنیاست .اما بعدا این امتیاز رو به شرکت های دیگری واگذار کرد و شرکت های زیادی در حال حاضر  میکروکنترلر های مختلف تولید میکنند

مختصری در مورد آی سی های رگولاتور

همه می دونن که تقریبا هر دستگاه الکترونیکی به یک تغذیه ی DC نیاز داره که این منبع DC باید در مقابل تغییرات ورودی(برق شهر) و همچنین تغییرات بار(مصرف کننده) تثبیت شده باشه، پس در واقع مدارات مجتمع رگولاتور از عناصر ولتاژ مرجع(مثل دیودهای زنر) برای تثبیت ولتاژ استفاده می کنند. آی سی های رگولاتور متداول معمولا 3 پایه(مثل سری 78xx) یا 5 پایه(مثل L200) یا بیشتر (مثل LM723 با 14 پایه) می باشند. دسته ای از رگولاتور های سه پایه مثل سری 78xx دارای ولتاژ ثابت اند و گروهی دیگه از سری LM، ولتاژ خروجی شان قابل تنظیم است. آی سی های سری 78xx که دو رقم آخر بیانگر ولتاژ ثابت خروجی است جریان 1 آمپر رو تامین می کنن و از 5 تا 24 ولت موجودند. مثلا شماره ی 7808 دارای ولتاژ 24 و جریان 1 آمپر است. xx می تونه اعداد 05، 06، 08، 10، 12، 15، 18 یا 24 باشه. رگولاتور های سری LM با ولتاژ های متغیر موجودند و رگولاتور بسیار دقیق و جالب LM723 که دارای 14 پایه است، ولتاژ خروجی متغیر 2 تا 37 و جریان 150 میلی آمپر رو بدون ترانزیستور خارجی تامین میکنه که با افزودن ترانزیستور تا 10 آمپر قابل افزایشه.

رگولاتوری که در اینجا می خواهیم ازش در ساخت یک منبع تغذیه استفاده کنیم، آی سی سه پایه LM317 است. این رگولاتور مشخصات مناسبی داره که براحتی می تونه به عنوان یه منبع تغذیه ی آزمایشگاهی یا به عنوان منبع تغذیه ی پروژه های الکترونیکی استفاده بشه. ولتاژ متغیر خروجی که این آی سی در اختیار می گذاره در رنج 1.2 تا 37 تغییر می کنه، همچنین حداکثر جریان خروجی تا 1.5 آمپر و درصد رگولاسیون 0.1 درصد که بسیار مناسب می باشد. اگر جریان 1.5 آمپر براتون کافی نیست می تونید از LM338 با 5 آمپر جریان استفاده کنید و همچنین زوج منفی LM317، آی سی LM337 است که ولتاژ منفی 1.2- تا 37- رو تامین میکنه.

اجزا مورد نیاز

F1 - 2A فیوز با عملکرد سریع

R3 - 4700 Ohms پتانسیومتر

F2 - 250mA فیوز با عملکرد سریع

C1 - 4700uF/35v
S1 - سوییچ

C2 - 1uF/35v

T1 - ترانسفورماتور 3 آمپر با ثانویه ی 9-0-9

C3 - 1000uF/35v

U1 - LM 317 آی سی رگولاتور

U2 - PIV پل یکسوساز 4 آمپر و 100 ولت

R2 - 1700 Ohms 1/2 Watt

R1 - 220 Ohms 1/2 Watt

Voltmeter - ولت 30-0

Ampmeter - 1.5-0 آمپر

Heatsink - حداقل 8 سانت در 8 سانت

Blower - فن کوچک 12 ولت

مشخصه که بعضی از اجزا می تونن بدون اینکه خللی در کار مدار بوجود بیارن حذف بشن، مثلا فیوزها فقط برای محافظت مدار هستند و وجودشون الزامی نداره. همچنین ولت متر و آمپر متر در صورتی مفیدند که بخواهیم یک منبع تغذیه ی آزمایشگاهی بسازیم ولی در مورد پروژه ها وجودشون ضرورتی نداره. در مورد فن هم در صورت وجود، در جریان های بالا منبع خنک تر خواهد بود و می تونه بسته به نظر شما حذف بشه و Heatsink کفایت میکنه. واضحه که به جای پل یکسوساز می تونید از چهار دیود به صورت مجزا استفاده کنید و پل رو خودتون بسازید اما PIV و جریان رو در نظر بگیرید.

شماتیک مدار

همون طور که ملاحظه می کنید عملکرد این مدار بسیار ساده است. ترانسفورماتور برق شهر رو به دو خروجی 9 ولت (18 ولت در مجموع) تبدیل میکنه و 18 ولت سینوسی وارد پل یکسوساز میشه و به صورت تمام موج یکسو میشه و خازن ضرفیت بالای C1 ریپل ولتاژ رو کم میکنه و در واقع به عنوان صافی عمل میکنه. بعد از اون ولتاژ رگوله نشده ی DC وارد رگولاتور میشه و پس از تثبیت شدن، خروجی از پایه ی Out گرفته میشه و مقدارش بوسیله پتانسیومتری که در پایه Adjust وجود داره تنظیم میشه و خازن C2 که به صورت موازی با بار قرار داره هم به صورت یک صافی عمل میکنه. بقیه ی المان ها عناصر جانبی هستند، مثلا دیود D2 و خازن C3 یک منبع DC از ترانس برای فن تامین میکنن. و همچنین LED و R2 وضیعت روشن یا خاموش بودن منبع رو نشون میدن و دیود D1 به عنوان محافظ عمل میکنه.

توضیح:

این مدار کاملا عملیه و قطعاتش به وفور در بازار  پیدا میشه و میتونه بسته به نیاز شما قابل انعطاف باشه، ولتاژ خروجی 37 ولت تنها در صورتی قابل دسترسه که ثانویه ی ترانس شما در این حدود باشه. در صورتی که از رگولاتور LM338 استفاده میکنید، سعی کنید حتما از فن استفاده کنید در صورتی که برای LM317 استفاده از فن چندان ضرورتی نداره.

خلاصه مقاله: روند روبه توسعه فناوری‌های DWDM در شبکه‌های گسترده فیبرنوری، انتقال ظرفیت فشرده شده را ازطریق شبکه‌های کابل زیردریایی ممکن ساخته است. در حال حاضر، سیستم‌های کابل زیر دریایی اقیانوس گستر 96WOM با ظرفیت 10GBPSبه بهره برداری رسیده است وسیستم 200WDMاقیانوس گستر با همین ظرفیت مراحل تست آزمایشگاهی خود را می‌گذراند. علاوه بر این، افزایش تعداد زوج‌های فیبر در کابل زیر دریایی به 4و12زوج سبب شده است که ظرفیت این کابل‌ها به حدود 10ترابیت/ثانیه ارتقاء یابد. این قابلیت نیازفزاینده آتی پهنای باند ترافیک داده بین‌المللی را بر آورده می‌کند.

یکی دیگر از نیازهایی که نسل بعد کابل‌های زیر دریایی باید به‌آن پاسخ دهد، اتصال کابل زیر دریایی به خود مراکز مخابراتی به جای ایستگاه‌های زمینی (Land Station)می‌باشد.این امر سبب می‌شود که سیستم‌های زمینی کلان شهرها، مستقیما به ظرفیت کابل زیر دریایی متصل و از مزایای آن بهره‌مند شوند. در این حالت، در صورتی که بخواهیم با استفاده از ساختار شبکه حلقه‌ایی مبتنی بر SDH، شبکه یکپارچه DWDM زمینی وزیردریایی ایجاد کنیم، مشکلاتی از قبیل توسعه ناپذیری شبکه، عدم مدیریت و کنترل شبکه وهمچنین محدویت فضا و قیمت بوجود می آید.

اعتقادبر این است که بکارگیری فناوری‌های سوددهی نوری (Optical-Switching)یکی از راه حل‌های اساسی حل چنین مشکلات می‌باشد.

در این مقاله، راجع به ساختارهای شبکه زیردریایی نسل بعد و پاسخ گویی آنها به نیازهای جدید و پیش رو-مطالبی ذکر خواهد شد. در ساختار پیشنهادی، از طول موج‌های شبکه  اتصال متقابل نوری موسوم بهOXC (Optical cross)در گره‌های شبکه هردوایستگاه کابلی (Cable Station)و مرکز تلفن کلان شهرها استفاده می‌شود. در این ساختار، شبکه‌های مبتنی بر OXC، با استفاده از آرایش و همبندی (Topology)شبکه نوری (Mesh Network) سبب ساده‌تر شدن ساختار شبکه اصلی، قابلیت توسعه و کارایی و بهره‌برداری بهتر از پهنای باند می‌شوند.

شبکه‌های حلقه‌ای زیر دریایی مبتنی بر SDHشبکه‌های حلقه‌ای زیر دریایی اقیانوس گستر، ابتدا در سال 1995 در شبکه‌های کابل زیر دریایی TAD12و13وTPT-5استفاده شدند.

این شبکه‌ها با استفاده از تجهیزات حلقه تسهیمی و ساز و کار رفع خرابی خود کار عمل و برای پشتیبانی شبکه حلقه SDH، به هنگام بروز خرابی‌ها، از پروتکل APSکه استاندارد ITU است، استفاده می‌کنند.

تجهیزات پشتیبانی یا حفاظت شبکه (NPE)، که شبکه حلقه 4 فیبره را پشتیبانی می‌کند، به نحوی تعریف شده است که با Aاستاندارد جی 841 ITUهمخوانی داشته باشد. در حال حاضر، این ساختار عمدتا ًبرای شبکه‌های زیر دریایی منطقه‌ایی و اقیانوس گستر پذیرفته شده است.

NPE،که در واقع وظیفه پشتیبانی شبکه را به عهده دارد، در ایستگاه کابلی نصب می‌شود. عمل افزودن یا پیاده‌سازی ظرفیت NPE را سیستم‌های پشتیبانی زمینی بر فناوری SONET/SDH  در مراکز عمده مخابراتی تبادل ترافیکی، انجام می‌دهد.

دراین ساختار، هر یک از سیستم‌ها، ساختار مدیریتی خاص خود را دارد. مسئله مدیریت مختلف از نظر بهره‌برداری، وجود سکوی انحصاری متمرکز بهتر است، در مدیریت‌های انحصاری و تک قطبی ،سیستم‌های زمینی و زیر دریایی، مسائلی چون خودکار سازی(Economies of Scale)باید در نظر گرفته شود.

در دهه‌های قبل، شبکه‌های زیردریایی بر اساس قراردادهای ساخت ونگهداری، بین کنر سیلی مرکب از چندین شرکت مخابراتی مجاز انجام می‌شده است ولی با جهانی شدن و مقررات زدایی بخش مخابرات ،شرکت های مخابراتی فرابر جهانی (Globel Carrier) ،تجارت جدیدی را آغاز کرده‌اند به نام تجارت فرابری فرابرهاCarrier`s Carrier) (Business این شرکت‌ها با احداث شبکه‌های کابل‌های زیردریایی خصوصی، دسترسی را برای ISPهای کلان شهرها فراهم کرده‌اند. همان طور که گفته شد، در شبکه‌های حلقه‌ایی مبتنی بر NPE، در زمانی که قاپ  STMسیستم SDH ،توسط خود سیستم SDH ، به سرعت‌های پایین‌تری، پیاده‌سازی می‌شود، برای نصب پشتیبانی شبکه (NPE)و تجهیزات شبکه زمینی، به ده برابر فضای بیشتر نیاز هست از سوی دیگر وقتی تجهیزات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد، مصرف برق نیز بیشتر می‌شود. از همین رو، به ناچار برای کاهش اندازه و تعداد تجهیزات، باید از فناوری بسته‌ای استفاده کرد.

در سیستم‌های زیردریایی DWDM،هزینه عمده، هزینه بخش پایانه (Terminal)است که هزینه واحدها نیز ممکن است به آن افزوده شود. در اینجا، هزینه تجهیزات پایانه به نسبت تعداد طول موج‌های سیستم، افزایش می‌یابد. در سیستم ترابیت، در صورتی که همین ساختار شبکه مورد استفاده قرار گیرد، هزینه تجهیزات پایانه، به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. بنابراین کاستن از هزینه‌های کلی پایانه، اهمیت خاصی دارد.

شواهد وقرائن فعلی، حکایت از رشد ترافیک دنیا، در مقیاسی بیشتر از ترافیک صوتی TDMدارد اخیراً، ترافیک بسته‌های IP ، با استفاده از تجهیزات مسیریاب واسطه‌های با سرعت بالای 5/2گیگا هرتز، برقرار شده بر همین اساس ارزش سیستم‌های SONET/SDH به عنوان لایه همتا و میانی کاهش یافته است. بسیاری از فروشندگان در صدد شکل دهی و توسعه راه حلی هستند که بتواندترافیکIP  را مستقیما از طریق DWDMحمل کنند.

وضعیت فعلی صنعت، استفاده از فناوری‌هایی است که طول موج‌های شبکه‌ایی را پشتیبانی کنند و بتواند سیگنال نوری را بدون توجه به قالب (Format)اآن حمل کند. تبدیل قالب سیگنال، تجمع سیستم‌های فرعی و مسائل مربوط به نگهداری و بهره‌برداری باید در حاشیه شبکه‌ها قرار گیرند. از آنجایی که شبکه‌های مبتنی بر طول موج، قادرند که قالب‌های مختلف سیگنال را روی سکوی مشترک قرار دهند و هم چنین با توجه به ساده‌تر شدن ساختار شبکه‌های ترابری و به حداقل رسیدن تجهیزات، مدیریت چندگانه از بین می‌رود. در شبکه‌های کابلی زیر در یایی مبتنی بر طول موج، بخش عمده‌ایی از تجهیزات فرعی ومواصلاتی SDH/SONNET  تحت‌الشعاع تجهیزات شبکه‌های لایه‌ای نوری قرار می گیرد. حداقل سازی (کمینه سازی)تجهیزات شبکه سبب کاهش عمده هزینه‌های سیستم خواهد شد.

شبکه نوری مبتنی برOXC

پشتیبانی و حفاظت سریع، از مقوله‌های مهم واصلی شبکه‌های زیر دریایی فعلی برای جلوگیری از قطع مکالمات صوتی می‌باشد.

حفاظت سیستمی حلقه‌ای تسهیمی، از حالت پشتیبانی و بازگردانی شبکه نوری، سریع‌تر است.علت این امر، ساده‌تر بودن ساختار و استفاده از ظرفیت پشتیبانی 1:1 ذخیره (Reserve)می‌باشد. شایان ذکر است که پشتیبانی 1+1مطابق با استاندارد پشتیبانی 50 میلی ثانیه می‌باشد. در مجموع، شبکه نوری، با توجه به مشخص نبودن میزان دقیق زمان قطعی، نسبت به شبکه حلقه‌ای، قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری دارد. از سوی دیگر، شبکه‌های نوری مجهز به شبکه پشتیبانی با کارایی بسیار بالاتری نسبت به شبکه‌های حلقه‌ای هستند. در شبکه پشتیبانی نوری، عموما گزینه‌های زیادی برای مسیر پشتیبانی وجود دارد و قابلیت حفاظت N+1نیز در این سیستم گنجانده شده است. به همین دلیل، شبکه‌های نوری در سناریو‌های خرابی و قطعی‌های مکرر، کارایی بهتر و کاربرد بالاتری دارند. از آن سو، در شبکه‌های حلقه‌ای، حالت پشتیبانی N>1   N:1 ،برای هر فیبر به طور جداگانه وجود ندارد.  علاوه بر این در شبکه‌های حلقه‌ای چندگانه، همان طور که در شکل 3 نشان داده شده است، به ظرفیت‌های بیشتر در پیوندهای مواصلاتی (Inter Conneching Rinks)نیاز هست.

در شبکه‌های سراسری انتها به انتها، شبکه نوری یکپارچه، مزایای بسیار زیادی دارند. ارائه بلادرنگ خدمات باند عریض، یکی از ابزارهای مهم در افزایش تقاضای ناگهانی پهنای باند به شمار می‌آید. در ساختار حلقه که ذاتاً چندین حوزه مدیریتی دارد، ارائه چنین خدماتی، زمان طولانی‌تری را به خود اختصاص می‌دهد.

فناوری شبکه نوری مبتنی بر طول موج نوری (Optical Switching)استفاده می‌کند، نسل بعد شبکه‌های زیردریایی را محقق می‌کند. با استفاده از سیستم‌های OXC،قابلیت‌های چون افزایش پیاده‌سازی و اتصال متقابل طول موج‌های مبتنی بر کانال، که کلید کاربری مؤثر شبکه نوری محسوب می‌شود، میسر می‌گردد.

با استفاده از سیستم‌های OXCو فناوریDWDM،لایه ترابری نوری مبتنی بر طول موج تعریف می‌شود که بر اساس آن زیر ساخت فیبر به صورتی پویا تسهیم می‌شود. در نتیجه این قابلیت به وجود می‌آید که بتوان به صورت پویا، کانال‌های طول موجی انتها به انتها را واگذار کرد. برای مدیریت و کنترل شبکه  نوری مبتنی برOXCدر مقیاس بزرگ، توانایی و اجرای خودکار تشخیص پیونده(Link)و گره الزامی است. برای ایجاد چنین کارکردهایی فناوری MPLSبه اضافه سیستم‌های پایگاه داده، مثل پیونده شبکه و وضعیت گره‌ها باید در حوزه نوری مورد استفاده قرار گیرند.

شبکه نوری که توسط سطح کنترلی G-MPLSمدیریت می‌شود، دارای این قابلیت است که بلادرنگ خود را بر اساس سطوح سرویس مورد نظر مشتری، آرایش مجدد کند.

در اینجا این خود شبکه است که در هنگام اضافه شدن گره‌های جدید، مسیرهای جدید را به طور خود کار شناسایی می‌کند. در واقع این عمل، نوعی شبکه نوری هوشمند را ایجاد می‌کند. علاوه بر این ترافیک IP نیز از طریق صفحه کنترلی مشابه و از طریق واسطه‌های UNI،ترابری می‌شود. مشخصات این صفحه کنترلی جدید در ITU، در حال استاندارد شدن است.

ارزش شبکه‌های جدید زیر دریایی

یکی از نیازهای شبکه‌های فرابر جهانی و فرابرهایی که ارائه دهنده ظرفیت به سایر فرابرها می‌باشند

(Carrier`sCarrier) اتصال دهندگی شهر به شهر در شبکه‌های داده‌های جهانی خود می‌باشد. آنها باید دارای این توانایی باشند که باند عریض را حداقل در سطح STM16 و به روش مقرون به صرفه و اقتصادی واگذار کنند.

هدف اصلی، واگذاری اتصالات طول موجی است که در کل شبکه یکپارچه زیردریایی و زمینی از فناوری لایه نوری استفاده کند. به کارگیری شبکه‌های داده برای اتصال مراکز حضور یا POP، در طول شبکه‌های زیردریایی جهانی، از نظر دسترسی جهانی به خدمات ISPها و همچنین توسعه تجارت الکترونیک ISPبسیار مهم تلقی می‌شوند. اتصال دهندگی مبتنی بر طول موج، منجر به ساده شدن ساختار شبکه می‌شود. مراکز دنیا، معمولاًدر ناحیه  شهری قرار داده می‌شود که از طریق اتصال طول موج مستقیم به سایر مراکز داده‌ای متصل می شود. این طرح در مقایسه با وضعیتی که ترافیک داده از طریق تعداد زیادی هاپ و مسیریاب IPو تجهیزات STM/SDHترابری می‌شود، خیلی ساده‌تر است. صرفه اقتصادی، به سبب کم شدن هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری، یکی دیگر از مزایای اتصال مستقیم می‌باشد. از سوی دیگر اتصال انتها به انتها و مستقیم، ارائه سریع پهنای باند را فراهم می‌آورد. در واقع واگذاری طول موج انتها به انتها، پهنای باند را تبدیل به یک کالا می‌کند و ظرفیت بر مبنای در خواست مشتری، به عنوان یک کالا به فروش می‌رسد.

از همین رو، فروش ظرفیت بر اساس IRU ارزش کمتری خواهد شد. در اتصالات طول موج، تجهیزات مشتری نیاز به واسطه ندارد و دسترسی با هزینه کم و آسان، اتصالات اینترنت را امکان پذیر می‌کند. شبکه مبتنی بر طول موج ساز و کارهای مختلف پشتیبانی شبکه را پوشش و خدمات متنوعی را به انضمام مهندسی ترافیک ارائه می‌دهد.

اعتبار شبکه یکپارچه زمینی و زیردریایی مبتنی بر OXC

برای اعتبار دهی به مفاهیم گفته شده، آزمایشگاه (KDD-SCS)KDDI با همکاری شرکت لوسنت تکنولژیا، آزمون شبکه‌سازی زیردریایی را انجام داده است که مفهوم تکامل و کاربرد شبکه‌های نوری زمینی و زیر دریایی یکپارچه را ارائه می دهد. در این آزمون فناوری زیردریایی KDD-SCS و فناوری ترابری زمینی لوسنت تکنولژیا آمیخته شده است. مؤلفه‌های سخت‌افزاری اصلی این آزمون عبارتند از:

- سیستم KDD-SCS که شبکه‌سازی زیر دریایی با ظرفیت 10Gbpsبه انضمام ارتقاءکاربرد FECجدید را ارائه می‌دهد.

- امکانات آزمون برای شبیه سازی تقویت کننده‌های نوری انتقال در عرض اقیانوس DWDM

- سیستم نوری OLSموسوم بهWave Streamمتعلق به لوسنت تکنولژیا فراهم‌کننده  انتقال DWDM   10 مگابات ثانیه زمینی

مسئله اصلی در یکپارچه‌سازی شبکه‌های زیردریایی، تامین تجهیزات تبدیل سیگنال دهی و همچنین وفق دادن مشخصات تجهیزات واسطه‌ای است.

میان کاری بین تجهیزات OXC,SLTEاز جمله تلاش‌های عمده‌ای است که در تامین خدمات جدید مبتنی بر طول موج صورت گرفته‌است. در عین حال، اتصال دهندگی شبکه یکپارچه بین تجهیزات زمینی وزیردریایی منجر به سیستم‌های مدیریتی شبکه یکنواخت جهانی می‌شود. نتایج آزمون شبکه سازی حاکی از تامین سریع طول موج انتها به انتها، مسیر پشتیبانی نوری متشکل از عناصر شبکه زمینی و زیردریایی و همچنین ترابری ترافیک IP ازطریق اتصال دهندگی طول موج کانال شبکه زمینی می‌باشد.

الگوهای شبکه سیستم زیر دریایی نسل جدید

شبکه مبتنی بر OXC به سادگی با قرار دادن OXC در هر گره در شبکه جهانی فرابر خصوصی قابل اجرا واستفاده است. از سوی دیگر، بکارگیری شبکه جهانی OXCدر شبکه زیر دریایی مشترک متعلق به کنسرسیومی متشکل از چند فرابر، مقداری پیچیده است چرا که هر شرکت فرابر باید یحتمل از OXCهای ساخت شرکت خاصی در شبکه زمینی خود استفاده وبه همان صورتی که سایر شرکت‌های فرابر اتصال انتها به انتها را بر قرار می کنند، عمل کنند.

یکی از روش‌ها، استفاده ازBGPنظیر به نظیر حوزه‌های شبکه‌های مختلف است که در شکل شماره 7 نشان داده شده است. هر شرکت فرابر از طریق تجهیزات موسوم بهNNIو با همبندی نظیر به نظیرBGP به شبکه زیردریایی متصل می‌شود و به صورت تسهیمی از این شبکه استفاده می‌کند. سهم هر فرابر به منزله شبکه خصوصی VPN آنها می‌باشد.

روش دیگر، تسهیم شبکه مبتنی بر زوج‌های فیبر می‌باشد. با بخش کردن شبکه نوری به زوج‌های فیبر، هر شرکت فرابر قادر است سهمی از ساختار شبکه زیردریایی را به خود اختصاص دهد. شبکه هر فرابر(Carrier)، یک سیستم OXC است که ساخت فروشنده خاصی می‌باشد که به ایستگاه زمینی متصل شوند. این مسئله در شکل 8 نشان داده شده است.

در این ساختار، این شرکت‌ها قادرند هر یک بطور مستقل، شبکه‌ای را شکل دهند و مسائل مربوط به میان کاری تجهیزات ساخت فروشنده‌های مختلف را رفع کنند.

نتیجه گیری: در این مقاله نشان داده است که ساختار شبکه نوری که از تجهیزات مبتنی بر طول موج و همبندی سوددهی نوری استفاده می‌کند. قادر است شبکه زیر دریایی نسل جدید را متحقق کند و قابلیت‌های زیر را ارائه دهد:

- یکپارچگی شبکه‌های زمینی و زیر دریایی، ارتقاء مسائل اقتصادی، قابلیت توسعه و انعطاف و مدیریت شبکه

- ترابری کارا و مؤثر ترانک داده و IPجهانی انتها به انتها.

نویسنده:شو یا ما مو تو

آزمایشگاهKDDI-آمریکا

-تعریف پست:

پست محلی است که تجهیزات انتقال انرژی درآن نصب وتبدیل ولتاژ
انجام می شودوبا استفاده از کلید ها امکان انجام مانورفراهم می شود
درواقع کاراصلی پست مبدل ولتاژ یاعمل سویچینگ بوده که دربسیاری
از پستها ترکیب دو حالت فوق دیده می شود.
در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشی از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان
انتقالی بسیار پایین بوده ودر پایداری شبکه قدرت نقش مهمّی دارند لزا
اخیرا ُ این پستها مورد توجه قراردارند ازاین پستها بیشتردر ولتاژهای
بالا (800 کیلو ولت وبالاتر) و در خطوط  طولانی به علت پایین  بودن
تلفات انتقال استفاده می شود.
درشبکهای انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمین می توان انرژی
الکتریکی دا توسط یک سیم به مصرف کننده انتقال داد.
2-انواع پست:
پستها را می توان ازنظر نوع  وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به
انواع مختلفی تقسیم کرد.

  براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:
پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .
ـــ  براساس نوع عایقی:
پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی( که دارای مزایای زیراست):
پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله,
کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های
برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6   امکان آتش سوزی ندارد,
پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د ر
مناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معایب پستها با عایق گازی :
گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :
نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .
معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته
وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
 اجزاع تشکیل دهنده پست :
پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
  ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر ,
  جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی  ,
  ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .
ـ ترانس زمین:
از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترس
نمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود .
نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn  است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت
مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم
پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد . 
ـ ترانس مصرف داخلی:
از ترانس مصرف داخلی  برای  تغذیه  مصارف داخلی  پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :
تغذیه موتورپمپ  تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20  , تغذیه فن و
سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها .
نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ
(نوع اتصال بندی) DYn11   می باشد .

ـ سویچگر:

تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که  فیدرهای مختلف  را به
باسبار و یا باسبار ها را در نقاط  مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی
ارتباط می دهند .
در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .

ـ تجهیزات سویچگر:

باسبار:
 که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .
 بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به
سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل :  موج گیر ,  خازن کوپلاژ ,  دستگاه تطبیق امپدانس است ) ,

برقگیر: 
که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط
است که در انواع  میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای
غیرخطی است .
ـ جبران کنندههای توان راکتیو:

جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت
اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبار
می باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :
راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :
راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.

ـ ساختمان کنترل:

کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات
ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط
می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) در
داخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیاز
جهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :
اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق
(AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...

                                                      
ـ باطری خانه:

جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهای
شارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به
باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و
دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک
دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

اصول کار ترانس فورماتور :

 1-تعریف ترانس فورماتور:

ترانس فورماتور از دو قسمت اصلی هسته و دو یا چند قسمت سیم پیچ که روی هسته پیچیده می شود تشکیل می شود , ترانس فورماتور یک
دستگاه الکتریکی است که در اثرالقای مغناطیسی بین سیم پیچ ها انرژی
الکتریکی را ازمدارسیم پیچ اولیه به ثانویه انتقال می دهد بطوری که در
نوع انرژی و مقدار آن تغییر حاصل نمی شود ولی ولتاژ و جریان تغییر
می کند بنابراین باصرف نظراز تلفات ترانس داریم :
P1=P2 --- V1 I1 = V2 I2= V1/V2 = I2/I1 = N1/N2
که اصول کار ترانس فورماتور براساس القای متقابل سیم پیچ ها است .

2ـ اجزاع ترانس فورماتور:

هسته , سیم پیچ ها , مخزن روغن , رادیاتور , بوشینگ های فشار قوی وضعیف , تپ چنجرو تابلوی مکانیزم آن , تابلوی فرمان , وسایل اندازه گیری و حفاظتی ,  شیرها و لوله های ارتباطی ,  وسایل خنک کننده ,
ترانس جریان , شاسی و چرخ , ...   
 
3ـ انواع اتصّال سیم پیچ:    
    
اتصال سیم پیچ های اولیه و ثانویه در ترانس معمولاً به صورت ستاره ,
مثلث , زیکزاک است .

4ـ ترانس فورماتورولتاژ(PT,VT):

چون ولتاژهای بالاتر از 600 V را نمی توان به صورت مستقیم بوسیله
دستگاه های اندازه گیری اندازه گرفت , بنابراین لازم است که ولتاژ را
کاهش دهیم تا بتوان ولتاژ را اندازه گیری نمود و یا اینکه در رله های

حفاظتی استفاده کرد ترانس فورماتور ولتاژبه این منظوراستفاده می شود
که  ترانس فورماتور ولتاژ از نوع  مغناطیسی دارای دو نوع  سیم پیچ اولیه و ثانویه می باشد که برای ولتاژهای بین 600 V   تا 132 KV استفاده می شود .

5ـ ترانس فورماتورجریان(CT): 
                  
جهت اندازه گیری و همچنین سیستم های حفاظتی لازم است که از مقدار
جریان عبوری از خط اطلاع پیدا کرده و نظر به اینکه مستقیماً نمی شود
از کل جریان خط دراین نوع دستگاه ها استفاده کرد و در فشار ضعیف
و فشار قوی علاوه بر کمییت , موضوع مهم ایزوله کردن وسایل اندازه گیری و حفاظتی از اولیه است لزا بایستی به طریقی جریان را کاهش داده و از این جریان برای دستگاه های فوق استفاده کنیم واین کار توسط
ترانس جریان انجام می شود .

ـــ پارامترهای اساسی یک  CT :
نقطه اشباع , کلاس ودقت CT , ظرفیتCT  , نسبت تبدیل CT .

6ـ نسبت تبدیل ترانس جریان:

جریان اولیه Ct  طبق IEC 185  مطابق اعداد زیرمی باشد که اصولاً
باید در انتخواب جریان اولیه یکی از اعداد زیر انتخواب شود:
10-15-20-25-30-40-50-60-75-100-125-150   Amp
  
درصورتیکه نیاز به جریان اولیه بیشتر باشد باید ضریبی از اعداد بالا
انتخواب شود .  جریان ثاویه  Ct  هم  طبق IEC 185  مطابق اعداد زیرمی باشد : 1-2-5
برای انتخواب نسبت تبدیل  Ct باید جریان اولیه را متناسب با جریان
دستگاه های حفاظت شونده و یا دستگاه هایی که لازم است بار آنها
اندازه گیری شود انتخواب کرد .
در موردCt  تستهای مختلفی انجام می شودکه رایج ترین آنهاعبارت اند:
تست نطقه اشباع , تست نسبت تبدیل , تست عایقی اولیه و ثانویه .

7ـ حفاظتهای ترانس: 

الف : حفا ظتهای دا خلی :

1- اتصال کوتاه :
 A دستگاه حفاظت روغن (رله بوخهلتز, رله توی ب) ,  B دستگاه حفاظت درمقابل جریان زیاد( فیوز, رله جریان زیادی زمانی ) , C رله دیفرانسیل
2- اتصال زمین :
 A مراقبت روغن با رله بوخهلتز, B رله دیفرانسیل, C سنجش جریان زمین
3- افزایش فلوی هسته :
 A اورفلاکس