مجموعة أنواع محولات الألياف الضوئية

محولات الألياف البصرية: مكوّن صغير يربط الشبكة بالكامل

في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية، نادرًا ما تحظى المحولات باهتمام كبير. فهي لا تنقل الإشارات أو تضخم الطاقة أو تعالج البيانات. ولكن من الناحية العملية، فإنها تلعب دورًا حاسمًا في الأداء العام للشبكة. محول الألياف البصرية هو الواجهة التي تقوم بمحاذاة موصلين بدقة، مما يسمح للضوء بالمرور من أحد طرفي الألياف إلى آخر بأقل قدر من الفقد.

في عمليات النشر في العالم الحقيقي، لا تحدث العديد من مشكلات الوصلة بسبب الألياف نفسها، ولكن بسبب سوء المحاذاة أو التلوث أو عدم الاستقرار في واجهة التوصيل. هذا هو السبب في أن تصميم المحول ومدى تحمله وملاءمته لبيئة معينة أهم بكثير مما يوحي به مظهره البسيط. بمرور الوقت، أصبحت أنواع معينة من المحولات معتمدة على نطاق واسع - ليس لأنها مثالية في كل سيناريو، ولكن لأنها تعمل بشكل موثوق عبر عمليات النشر واسعة النطاق.

يساعد فهم محولات الألياف البصرية الأكثر استخدامًا ولماذا، في توضيح كيفية بناء الشبكات البصرية الحديثة في الواقع.

جدول المحتويات

لماذا أصبحت بعض محولات الألياف البصرية سائدة

لا تختار السوق محولات الألياف البصرية على أساس الحداثة أو الأداء النظري فقط. وبدلاً من ذلك، فإن الاعتماد السائد مدفوع باعتبارات عملية. مع نمو الشبكات من حيث الحجم والتعقيد، بدأ المشغلون في إعطاء الأولوية للواجهات التي يسهل نشرها وصيانتها ودعمها على نطاق واسع من قبل بائعي المعدات.

هناك عدة عوامل أثرت باستمرار على المحولات التي أصبحت مهيمنة:

  • كثافة المنافذ وكفاءة المساحة في الرفوف والألواح
  • تحمل التركيب والاستقرار التشغيلي
  • التوحيد القياسي طويل الأجل عبر الأنظمة المختلفة

وهذا هو السبب في أن عددًا صغيرًا من أنواع المحولات يستحوذ الآن على غالبية التركيبات في جميع أنحاء العالم، بينما تظل أنواع أخرى مقتصرة على التطبيقات المتخصصة أو القديمة.

محول الألياف البصرية LC: الخيار الافتراضي في الشبكات الحديثة

مزيج محولات الألياف الضوئية LC

يُنظر إلى محول الألياف البصرية LC على نطاق واسع على أنه الواجهة الافتراضية في الشبكات البصرية اليوم. لم تحدث هيمنته بين عشية وضحاها، ولم يكن الدافع وراء ذلك هو التكلفة فقط. وبدلاً من ذلك، اكتسبت محولات LC قبولاً واسع النطاق مع تزايد كثافة بيئات الشبكات.

بفضل تصميم الطويق مقاس 1.25 مم، يسمح محول LC بكثافة منافذ أعلى بكثير مقارنة بأنواع الموصلات القديمة. وقد أصبحت هذه الميزة مهمة بشكل خاص في مراكز البيانات، حيث تكون مساحة الحامل محدودة ويستمر عدد الوصلات في النمو. نظرًا لأن وحدات الإرسال والاستقبال مثل SFP و SFP+ و QSFP أصبحت قياسية، فقد تبعتها بطبيعة الحال واجهات LC.

من الناحية العملية، توجد محولات LC بشكل شائع في:

  • مراكز البيانات وغرف الخوادم
  • لوحات التوصيل عالية الكثافة و ODFs عالية الكثافة
  • واجهات المعدات باستخدام أجهزة إرسال واستقبال صغيرة الحجم

وفي الوقت نفسه، فإن محولات LC ليست مثالية عالميًا. فحجمها الصغير يترك مجالاً أقل للتحمل الميكانيكي، مما يجعل النظافة والتعامل السليم أكثر أهمية أثناء التركيب. في البيئات التي يتم فيها إعادة صياغة التوصيلات بشكل متكرر من قبل فنيين غير متخصصين، يمكن أن يصبح هذا الأمر في الاعتبار.

ومع ذلك، فإن التوازن بين الكثافة والأداء ودعم الصناعة يضمن أن محولات LC ستظل الخيار الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الشبكات البصرية الحديثة في المستقبل المنظور.

محول الألياف البصرية SC: لا تزال ضرورية في شبكات الوصول وشبكات FTTH

مزيج محولات الألياف البصرية SC

بينما تهيمن LC على البيئات عالية الكثافة، يستمر محول الألياف الضوئية SC في لعب دور حاسم في شبكات الوصول. على الرغم من كونها أكبر من الناحية المادية، فإن محولات SC بعيدة كل البعد عن أن تكون قديمة. وبدلاً من ذلك، فقد أصبحت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بعمليات النشر التي تركز على الموثوقية، لا سيما في البنية التحتية FTTH والبنية التحتية للميل الأخير.

يوفر تصميم السحب بالدفع والسحب للواجهة SC اتصالاً مستقرًا ومتسامحًا. وهي سهلة التركيب وسهلة الفحص وتتحمل المعالجة المتكررة. تعتبر هذه الخصائص ذات قيمة خاصة في شبكات الوصول، حيث يتم تركيب أعداد كبيرة من الوصلات في الميدان بدلاً من بيئات مراكز البيانات الخاضعة للرقابة.

لا تزال محولات SC شائعة الاستخدام في:

  • نقاط توزيع FTTH
  • صناديق إنهاء الألياف والمنافذ الحائطية
  • المكتب المركزي ولوحات التصحيح لطبقة الوصول

في هذه السيناريوهات، تكون الكثافة المطلقة للمنافذ أقل أهمية من الاتساق والاستقرار على المدى الطويل. ولهذا السبب، يستمر العديد من المشغلين في توحيد معايير واجهات SC حتى مع هيمنة LC في أماكن أخرى. وبدلاً من أن يتم استبدالها، وجدت محولات SC ببساطة دورها الأنسب.

محول الألياف البصرية MPO: النمو المدفوع بالذكاء الاصطناعي والنقل عالي السرعة

محولات الألياف البصرية Mpo مع غطاء الغبار

تحتل محولات الألياف البصرية MPO موقعًا مختلفًا جدًا في السوق. فهي ليست المحولات الأكثر انتشارًا بشكل عام، ولكنها تمثل أحد أسرع القطاعات نموًا. يرتبط هذا النمو ارتباطًا وثيقًا بالتغيرات في كيفية نقل البيانات بسرعات عالية للغاية.

مع انتقال متطلبات عرض النطاق الترددي للشبكة إلى ما يتجاوز ما يمكن أن يدعمه الإرسال التسلسلي بكفاءة، أصبحت البصريات المتوازية ضرورية. تتيح محولات MPO، المصممة لمحاذاة ألياف متعددة في وقت واحد، هذا التحول. وترتبط الآن ارتباطًا وثيقًا بروابط 400G و800G والروابط الناشئة فائقة السرعة.

تتضمن البيئات النموذجية التي تستخدم فيها محولات MPO ما يلي:

  • مراكز البيانات الضخمة
  • مجموعات الذكاء الاصطناعي وأنظمة الحوسبة عالية الأداء
  • بنية الشبكة العمودية-الورقة الشوكية

خارج هذه البيئات، نادرًا ما يتم نشر محولات MPO. فهي تتطلب دقة محاذاة أعلى، وإدارة قطبية أكثر صرامة، وتخطيطًا أكثر دقة. ونتيجة لذلك، يكون اعتمادها مدفوعًا بمتطلبات على مستوى النظام بدلاً من الملاءمة أو التكلفة. لا تحل محولات MPO محل LC أو SC؛ وبدلاً من ذلك، فهي تتعايش كحل متخصص للشبكات كثيفة النطاق الترددي.

محولات الألياف البصرية FC و ST: الواجهات القديمة التي لا تزال موجودة

محولات الألياف البصرية FC و SC

غالبًا ما توصف محولات الألياف البصرية FC و ST بأنها واجهات قديمة، وهذا دقيق من نواحٍ عديدة. فكلاهما يتميزان بعلب معدنية واستخدما على نطاق واسع في الأجيال السابقة من الشبكات البصرية.

توفر محولات FC، مع آلية التوصيل الملولبة الخاصة بها، مقاومة قوية للاهتزاز ولا تزال موجودة في بعض البيئات الصناعية أو بيئات الاختبار. كانت محولات ST، التي تستخدم وصلة على شكل حربة، شائعة في شبكات الحرم الجامعي وشبكات المؤسسات.

واليوم، يرجع استمرار وجودها إلى حد كبير إلى دورة الحياة الطويلة للأنظمة الحالية بدلاً من خيارات التصميم الجديدة. في معظم المشاريع الحديثة، نادراً ما يتم تحديد هذه المحولات في معظم المشاريع الحديثة ما لم يكن التوافق مع البنية التحتية الحالية مطلوباً. دورها في السوق مستقر ولكنه يتناقص تدريجياً.

أنواع المحولات الأخرى والحلول الهجينة

إلى جانب الواجهات السائدة والقديمة، توجد عدة أنواع أخرى من محولات الألياف البصرية لمناطق أو تطبيقات محددة. على سبيل المثال، تقدم محولات MU تصميمًا مضغوطًا مشابهًا لـ LC وتستخدم بشكل أساسي في أجزاء من السوق اليابانية. وتظهر محولات DIN في بعض الأنظمة الصناعية وأنظمة النقل، بينما تشتهر محولات E2000 بمصراعها المدمج وميزات السلامة المحسنة، خاصة في شبكات الاتصالات الأوروبية. وشهدت محولات MTRJ، التي كانت تُستخدم في السابق كحل مدمج مزدوج، اعتمادًا محدودًا في السنوات الأخيرة.

تخدم محولات الألياف البصرية الهجينة غرضًا مختلفًا تمامًا. فبدلاً من تمثيل واجهة قياسية، فإنها تعمل كأدوات توافق. من خلال السماح بتزاوج نوعين مختلفين من الموصلات، تُستخدم المحولات الهجينة بشكل شائع أثناء ترقيات النظام أو المراحل الانتقالية. وفي حين أنها مفيدة في الممارسة العملية، إلا أنها نادراً ما تكون مخصصة كحلول دائمة في تصميمات الشبكات الجديدة.

اتجاهات السوق واعتبارات الاختيار العملية

بالنظر إلى السوق بشكل عام، يظهر نمط واضح. ستستمر محولات LC في الهيمنة على الشبكات الحديثة حيث تكون الكثافة وقابلية التوسع أكثر أهمية. لا تزال محولات SC متجذرة بعمق في عمليات نشر الوصول والألياف الضوئية للمواصلات اللاسلكية حيث تكون الموثوقية وسهولة التعامل أمرًا بالغ الأهمية. تتوسع محولات MPO بسرعة، مدفوعة بالطلب على النطاق الترددي بدلاً من الاعتماد العام. تستمر المحولات القديمة والهجينة بشكل أساسي لدعم الأنظمة الحالية.

لا يتعلق اختيار محول الألياف البصرية باتباع الاتجاهات بقدر ما يتعلق بفهم أين وكيف سيتم نشر الشبكة بالفعل. عندما يتم تحديد بيئة التطبيق بوضوح، غالباً ما يصبح اختيار المحول “الصحيح” واضحاً.