الألياف المظلمة

الألياف المظلمة أو غير المضاءة هي ألياف بصرية غير مستخدمة ، متاحة للاستخدام في الاتصالات عبر الألياف الضوئية . ويمكن استئجار الألياف المظلمة من مزود خدمة الشبكة .

كان مصطلح "الألياف المظلمة" يشير في الأصل إلى السعة الشبكية المحتملة للبنية التحتية للاتصالات . ونظرًا لانخفاض التكلفة الإضافية لتركيب كابلات الألياف الضوئية بمجرد حفر الخندق أو مدّ الأنابيب، فقد تم تركيب فائض كبير من الألياف في الولايات المتحدة خلال طفرة الاتصالات في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية الثانية. وقد أُطلق على هذه السعة الفائضة لاحقًا اسم " الألياف المظلمة" بعد انهيار فقاعة الإنترنت في أوائل الألفية الثانية، والذي أدى إلى انخفاض مؤقت في الطلب على نقل البيانات عالي السرعة.

أدت كابلات الألياف الضوئية غير المستخدمة هذه لاحقًا إلى خلق سوق جديدة لخدمات خاصة فريدة من نوعها لم يكن من الممكن استيعابها على كابلات الألياف الضوئية المضاءة (أي الكابلات المستخدمة في الاتصالات التقليدية بعيدة المدى).

تُشكّل أعمال الهندسة المدنية المطلوبة جزءًا كبيرًا من تكلفة تركيب الكابلات . ويشمل ذلك التخطيط وتحديد المسارات، والحصول على التراخيص، وإنشاء القنوات والممرات للكابلات، وأخيرًا التركيب والتوصيل. وعادةً ما تُمثّل هذه الأعمال الجزء الأكبر من تكلفة تطوير شبكات الألياف الضوئية. فعلى سبيل المثال، في مشروع تركيب شبكة ألياف ضوئية على مستوى مدينة أمستردام، بلغت تكلفة العمالة حوالي 80%، بينما لم تتجاوز تكلفة الألياف 10%. ^{[ 1 ]} ولذلك، من المنطقي التخطيط لتركيب كمية من الألياف تفوق بكثير احتياجات الطلب الحالي، وذلك لتوفير إمكانية التوسع المستقبلي وضمان استمرارية الشبكة في حال تعطل أي من الكابلات. وقد دأبت العديد من الجهات المالكة لكابلات الألياف الضوئية، مثل شركات السكك الحديدية وشركات الطاقة، على تضمين ألياف إضافية بهدف تأجيرها لشركات اتصالات أخرى.

خلال فقاعة الإنترنت ، أنشأت العديد من شركات الاتصالات في الولايات المتحدة شبكات ألياف ضوئية، وكان هدف كل منها الاستحواذ على سوق الاتصالات من خلال توفير شبكة ذات سعة كافية لاستيعاب جميع حركة البيانات الحالية والمتوقعة في المنطقة بأكملها. وقد استند هذا إلى افتراض أن حركة بيانات الاتصالات، وخاصة البيانات الرقمية، ستستمر في النمو بشكل متسارع في المستقبل المنظور. ^{[ 2 ]} أدى ظهور تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي إلى تقليل الطلب على الألياف الضوئية من خلال زيادة سعة الليف الواحد بمقدار يصل إلى 100 ضعف.

بحسب جيري باترز، الرئيس السابق لمجموعة الشبكات الضوئية في مختبرات بيل التابعة لشركة لوسنت تكنولوجيز ، كانت كمية البيانات التي يمكن نقلها عبر الألياف الضوئية تتضاعف كل تسعة أشهر آنذاك. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} وقد أدى هذا التقدم في قدرة نقل البيانات عبر الألياف إلى تقليل الحاجة إلى المزيد من الألياف. ونتيجة لذلك، انهار سعر الجملة لبيانات الاتصالات ، وتقدم عدد من هذه الشركات بطلبات للحماية من الإفلاس . وتُعدّ شركتا غلوبال كروسينغ ^{[ 7 ]} وورلدكوم ^{[ 8 ]} مثالين بارزين في الولايات المتحدة.

على غرار جنون السكك الحديدية ، تحولت محنة قطاع سوقي واحد إلى نعمة لقطاع آخر، وأدت هذه الطاقة الإنتاجية الفائضة إلى ظهور قطاع اتصالات جديد. ^{[ 9 ]}

لسنوات عديدة، امتنعت شركات الاتصالات المحلية القائمة عن بيع الألياف الضوئية غير المستخدمة للمستخدمين النهائيين، لاعتقادها بأن بيع الوصول إلى هذا الأصل الأساسي سيؤثر سلبًا على خدماتها الأخرى الأكثر ربحية. كان يُشترط على شركات الاتصالات القائمة في الولايات المتحدة بيع الألياف الضوئية غير المستخدمة لشركات الاتصالات المحلية المنافسة كعناصر شبكة منفصلة (UNE)، لكنها نجحت في الضغط لتقليل هذه الشروط للألياف الموجودة، وإلغائها تمامًا للألياف الجديدة المُستخدمة في نشر تقنية الألياف إلى المنازل (FTTP). ^{[ 10 ]}

تُعدّ عمليات تبادل الألياف الضوئية بين شركات الاتصالات المتنافسة شائعةً للغاية. يُسهم ذلك في توسيع نطاق تغطية شبكاتها في المناطق التي تتواجد فيها شركات منافسة، مقابل توفير سعة الألياف الضوئية في المناطق التي لا تتواجد فيها تلك الشركات المنافسة. وتُعرف هذه الممارسة في قطاع الاتصالات باسم " التعاون التنافسي ".

في غضون ذلك، ظهرت شركات أخرى متخصصة في توفير الألياف الضوئية غير المستخدمة. وقد ازداد توفر هذه الألياف مع وجود فائض هائل في الطاقة الاستيعابية بعد طفرة قطاع الاتصالات في أواخر التسعينيات وحتى عام ٢٠٠١. واشتدّت المنافسة في سوق الألياف الضوئية غير المستخدمة مع عودة الاستثمارات الرأسمالية لتفعيل شبكات الألياف القائمة، ومع عمليات الاندماج والاستحواذ التي أدت إلى توحيد شركات توفير هذه الألياف.

يمكن استخدام الألياف المظلمة لإنشاء شبكة ألياف ضوئية خاصة تُدار مباشرةً من قِبل مُشغّلها عبر ألياف مستأجرة أو مُشتراة من مُورّد آخر. وهذا يختلف عن شراء عرض نطاق ترددي أو سعة خط مُستأجرة على شبكة قائمة. يُمكن استخدام شبكات الألياف المظلمة للشبكات الخاصة، أو للوصول إلى الإنترنت أو كبنية تحتية لشبكات الإنترنت .

قد تكون شبكات الألياف المظلمة من نوع نقطة إلى نقطة ، أو تستخدم طوبولوجيا النجمة ، أو الحلقة ذاتية الإصلاح ، أو الشبكة المتداخلة .

بما أن طرفي الوصلة يخضعان لسيطرة نفس الجهة، فإن شبكات الألياف الضوئية المظلمة قادرة على العمل باستخدام أحدث البروتوكولات الضوئية، مع توظيف تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (CWDM) لزيادة السعة عند الحاجة، وتوفير مسار ترقية بين التقنيات. وتستخدم العديد من شبكات الألياف الضوئية المظلمة في المناطق الحضرية معدات إيثرنت جيجابت منخفضة التكلفة عبر تقنية CWDM ، بدلاً من أنظمة SONET الحلقية باهظة الثمن.

إنها توفر أداءً عاليًا جدًا مقابل السعر لمستخدمي الشبكة الذين يحتاجون إلى أداء عالٍ، مثل جوجل ، التي لديها قدرات شبكة مظلمة لبيانات الفيديو والبحث، ^{[ 11 ]} أو يرغبون في تشغيل شبكتهم الخاصة لأسباب أمنية أو تجارية أخرى.

مع ذلك، لا تتوفر شبكات الألياف المظلمة عمومًا إلا في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية حيث توجد بالفعل شبكة ألياف، نظرًا لأن تكاليف الهندسة المدنية لتركيب الألياف في مواقع جديدة غالبًا ما تكون باهظة. لهذه الأسباب، تُنشأ شبكات الألياف المظلمة عادةً بين مراكز البيانات وغيرها من الأماكن التي تتوفر فيها بنية تحتية للألياف.

الألياف المظلمة المُدارة هي شكل من أشكال الوصول المتعدد بتقسيم الطول الموجي إلى الألياف المظلمة، حيث يتم إرسال إشارة تجريبية إلى الألياف بواسطة مزود الألياف لأغراض الإدارة باستخدام جهاز إرسال واستقبال مضبوط على طول موجي معين.

تتيح تقنية الألياف المظلمة الافتراضية، باستخدام تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي ، لمزود الخدمة تقديم أطوال موجية محددة. أما الأطوال الموجية الأخرى الموجودة على نفس الألياف، فتُؤجَّر لعملاء آخرين أو تُستخدم لأغراض أخرى. ويتم ذلك عادةً باستخدام تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM)، لأن التباعد الأوسع  بين نطاقات الموجات (20 نانومتر) يجعل هذه الأنظمة أقل عرضةً للتداخل.

• الاتصالات عبر الألياف الضوئية
• حقوق استخدام غير قابلة للتصرف
• كابل اتصالات تحت سطح البحر