جدول المحتويات
يتميز مقسم الألياف الضوئية ببساطة الغرض منه، لكنه ذو تأثير كبير في تصميم الشبكة: فهو يوزع الطاقة الضوئية من مسار تغذية واحد على عدة مسارات فرعية. وبالنسبة لمخططي ومقاولي ومركبي ومشتري شبكات FTTx، فإن السؤال الحقيقي لا يقتصر على معرفة ماهية المقسم فحسب. بل يكمن في ما إذا كانت نسبة التقسيم والواجهة والحزمة والأداء البصري المختارة تتيح هامشًا كافيًا لكل مسار مخطط له. يشرح هذا الدليل مبدأ العمل، ويقارن بين تقنيتي PLC وFBT، ويقدم تسلسلًا عمليًا للاختيار لتطبيقات شبكات PON وتطبيقات التوزيع البصري ذات الصلة.
ما هو مقسم الألياف الضوئية في شبكة PON؟
مقسم الألياف الضوئية هو مكون تفرعي بصري سلبي. وهو يعمل على توزيع الطاقة الضوئية من ليف إدخال واحد إلى عدة ألياف إخراج دون الحاجة إلى مصدر طاقة كهربائية. وفي الشبكة الضوئية السلبية، يتم وضعه في شبكة التوزيع الضوئية بين معدات المكتب المركزي ونقاط النهاية في اتجاه التيار.
المقسم هو أحد مكونات شبكة التوزيع البصرية (ODN). يربط شبكة ODN بين محطة خط بصرية (OLT) نحو مجرى النهر وحدات الشبكة الضوئية (ONUs) أو أجهزة ONT. يقوم المقسم بتقسيم الضوء؛ ولا يعمل كمحول إيثرنت، ولا ينشئ وصلات مستقلة من نقطة إلى نقطة، ولا يقوم بتضخيم الإشارة، ولا يحدد المشترك الذي يتلقى حركة البيانات. فهذه الوظائف تخص معدات شبكة PON النشطة وبروتوكولها.
كيف يعمل مقسم الألياف الضوئية؟
يقوم مقسم 1×N بتوزيع الطاقة الضوئية المدخلة المتاحة بالتساوي على N منافذ إخراج. يهدف جهاز 1×8 إلى توصيل ما يقارب ثُمن الطاقة الواردة إلى كل مخرج، بينما يهدف جهاز 1×16 إلى توصيل ما يقارب سُادس عشرها. لا يتم نسخ الإشارة الضوئية بكامل طاقتها. كل عملية تقسيم تقلل من الطاقة المتاحة في كل مخرج على حدة، ولهذا السبب يجب تقييم نسبة التقسيم والميزانية الضوئية معًا.
في حالة التقسيم المتساوي، تبلغ خسارة التقسيم المثالية 10 × log10(N) ديسيبل. تعد هذه نقطة انطلاق مفيدة للتخطيط، وليست الخسارة الكلية للمكون. كما أن المقسم الحقيقي يتسم بخسارة زائدة، ويضيف المسار المُركَّب توهين الألياف الضوئية، وخسارة الموصلات المقترنة، وخسارة الوصلات، وأي أجهزة سلبية أخرى. استخدم الحد الأقصى لخسارة الإدخال الخاصة بالطراز المقترح بالضبط في ميزانية المشروع.
| تقسيم متساوٍ | خسارة القسم المثالي فقط | تفسير التخطيط |
|---|---|---|
|
1×2 |
3.01 ديسيبل |
ابدأ بالقيمة القصوى النموذجية لـ IL، وليس بهذه القيمة وحدها. |
|
1×4 |
6,02 ديسيبل |
أضف الخسارة الزائدة وجميع خسائر المسار. |
|
1×8 |
9,03 ديسيبل |
تحقق من كل مسار مخطط له، وليس فقط المسار المتوسط. |
|
1×16 |
12.04 ديسيبل |
تحقق من التكوين الدقيق للحزمة والألياف والموصلات. |
|
1×32 |
15.05 ديسيبل |
تحقق من أقصر وأطول المسارات في ضوء قيود المعدات. |
الجدول 1. يُعد «فقدان التقسيم المتساوي المثالي» حسابًا فيزيائيًّا؛ وهو يستبعد «الفقدان الزائد» الخاص بالنموذج و«فقدان المسار المركب».
مقسمات PLC مقابل مقسمات FBT: أي التقنيتين تناسب التصميم؟
مصطلحات «مقسمات PLC» و«مقسمات FBT» ليست مترادفة. تستخدم مقسمات PLC دائرة موجة مستوية، وتُستخدم على نطاق واسع للتوزيع المتساوي متعدد المخرجات عبر نطاق أطوال الموجات لشبكة الوصول أحادية النمط. أما مقسمات FBT فهي مقرنات من الألياف المدمجة، ويمكن أن تكون مناسبة لمتطلبات مقرنة محددة ذات عدد منخفض، أو متطلبات خاصة بطول موجي معين، أو متطلبات مقرنة غير متماثلة. ويستند الاختيار الصحيح إلى البنية والمواصفات، وليس إلى ادعاء عام بأن تقنية معينة هي الأفضل دائمًا.
| عامل حاسم | مقسم PLC | مقسم FBT |
|---|---|---|
|
الهيكل البصري |
دائرة موجة مستوية ذات واجهات ألياف ضوئية |
الألياف الضوئية المدمجة والمتدحرجة |
|
تصميم ذو قصة قياسية |
التوزيع المتساوي للمخرجات المتعددة في شبكات PON/FTTx |
احتياجات محددة من أزواج منخفضة العدد أو غير متماثلة |
|
نهج الطول الموجي |
تعد تكوينات تقنية PLC ذات النطاق العريض شائعة |
تأكيد نطاق الطول الموجي المحدد للجهاز المعني |
|
عدد المنافذ الكبير |
يُختار عادةً للتكوينات المدمجة ذات النسب المتساوية |
قم بالتقييم بعناية، حيث إن المراحل المتتالية والتباينات قد يكون لها تأثير مهم |
|
إجراءات المشتري |
تأكيد النسبة، الحد الأقصى لـ IL، التوحيد، PDL، الواجهة، والعبوة |
تأكيد النسبة، ونافذة التشغيل، والخسارة، وسلوك درجة الحرارة، والعبوة |
الجدول 2. مقارنة بين التصاميم، وليست مواصفات تعاقدية. قم بتقييم ورقة البيانات ومتطلبات المشروع الخاصة بالطراز المختار.
ينصب التركيز الأساسي لشركة YingFeng على تكوينات مقسمات PLC. وتُعد مقسمات PLC ذات النسب المتساوية الخيار المعتاد في العديد من تصميمات توزيع شبكات FTTH وPON وCATV. ويمكن أن يكون التقسيم غير المتساوي مفيدًا عندما تتطلب بنية الشبكة وميزانية الطاقة توزيعًا مختلفًا للطاقة الضوئية بشكل صريح، ولكن يجب النظر في ذلك كقرار نظامي بدلاً من استبداله بمقسم 1xN قياسي دون إجراء حسابات.
داخل مقسم PLC: لماذا يعتبر التحكم في التجميع أمرًا مهمًا
تتألف مجموعة مقسم PLC النموذجية من شريحة PLC، ومصفوفة ألياف، وواجهات ألياف للإدخال/الإخراج. ولا تعتمد النتيجة البصرية على تصميم الشريحة فحسب، بل تعتمد أيضًا على كيفية وضع هذه الأجزاء وربطها وحمايتها والتحقق منها. ويؤثر المحاذاة على كفاءة الاقتران وتوازن القنوات. تساعد نظافة أسطح التلامس البصري والتحكم في عملية معالجة المادة اللاصقة على منع التباينات البصرية والميكانيكية التي يمكن تجنبها. ومن ثم، فإن حماية العبوة تكتسب أهمية كبيرة أثناء المناولة والتركيب والتعرض للعوامل البيئية.
يمكن فهم مسار التصنيع المتاح في هذا الدليل على أنه مثال توضيحي لتجميع مقسم PLC ومسار مراقبة الجودة: إعداد المواد وتنظيفها؛ تجميع الرقائق والألياف؛ المحاذاة البصرية للمدخلات والمخرجات؛ توزيع المادة اللاصقة، والضبط الدقيق، والمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية؛ الفحص، والتقادم، والتعبئة، والاختبار النهائي. تختلف التسلسلات الدقيقة، وظروف التعتيق، وحدود القبول باختلاف تصميم المنتج وخطة الجودة الخاصة بالمصنع. ولذلك، فإن السؤال المفيد الذي يجب أن يطرحه المشتري ليس ما إذا كان المصنع يعرض مخططًا تفصيليًّا طويلًا للعملية، بل ما إذا كان بإمكانه ربط النموذج المقترح بسجلات الاختبارات البصرية وأدلة الموثوقية ذات الصلة.
كيفية اختيار مقسم الألياف الضوئية: سير عمل من خمس خطوات
- حدد دور الشبكة. حدد تقنية PON، والفئة البصرية لـ OLT/ONT أو ONU، والهيكل المقترح، وسعة النقاط الطرفية، والموقع المقصود للمقسم. ولا يُعد عدد المخرجات المطلوب وحده أحد مدخلات التصميم.
- قم ببناء أقصر وأطول مسارين ضوئيين. قم بتضمين كل مرحلة من مراحل المقسم، وقسم الألياف، والوصلة، والموصل المقترن، ومكونات التعايش عند الأطوال الموجية ذات الصلة. قد يتعطل المسار بسبب ارتفاع مستوى الخسارة فيه؛ كما قد يتطلب المسار القصير التحقق من توافقه مع نطاق الاستقبال المسموح به للجهاز.
- اختر نمط التقسيم والتقنية. استخدم نسبة متساوية في وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) عندما يتطلب الأمر توزيعًا متساويًّا وتشغيل شبكة وصول عريضة النطاق. قم بإحالة النسب غير المتساوية، أو البنية المتتالية، أو الاحتياجات غير المعتادة من الأطوال الموجية إلى قسم المراجعة الهندسية.
- تأكد من مطابقة التكوين المادي. تحقق من نوع موصلات الإدخال/الإخراج وطلاءها، ونوع الألياف، وطول الضفيرة، وقطر الكابل، والحزمة، وواجهة التثبيت، وعلبة الجهاز المضيف، وتردد الوصول، وإدارة المسار.
- قم بتثبيت المواصفات والأدلة قبل الشراء. يجب أن يشير الطلب إلى ورقة البيانات الحالية، والرسم الهندسي، والحدود البصرية، وطريقة الاختبار/تنسيق التقرير، ومعايير القبول. لا تقم بالموافقة على أي قطعة بمجرد وصفها بأنها ‘من فئة GPON’ أو ‘مقسم PLC’.
كيفية قراءة ورقة بيانات مقسم PLC
يُعد فقدان الإدخال عاملاً أساسياً، لكنه ليس المجال الوحيد الذي يهم. يشير التوحيد إلى مدى تقارب خسائر منافذ الإخراج فيما بينها. ويُظهر مؤشر PDL كيف تتغير الخسارة مع الاستقطاب. أما خسارة العودة أو الاتجاهية فتتناول التأثيرات الضوئية غير المرغوب فيها في الاتجاه المعاكس. ويحدد نطاق الطول الموجي ونوع الألياف وصقل الموصل والحزمة وأبعاد الكابل والتصنيف البيئي ما إذا كان الجهاز المماثل اسميًا يناسب المسار والغلاف فعليًّا.
| مثال على التكوين | البيانات الرئيسية المستمدة من المعلومات المتوفرة عن المنتج | الاستخدام في مشروع ما |
|---|---|---|
|
وحدة PLC مقاس 1×8، SC/APC، G657A2 |
1260-1650 نانومتر؛ IL = 55 ديسيبل؛ التوحيد <= 0.8 ديسيبل؛ PDL = 55 ديسيبل |
هذا مثال للتكوين فقط. يرجى التحقق من الطراز المطلوب، وطول السلك المتفرع، والكابل، والحزمة، وشروط الاختبار. |
|
1×16 LGX PLC، SC/UPC، G657A1 |
1260-1650 نانومتر؛ IL = 50 ديسيبل؛ التوحيد <= 1.0 ديسيبل؛ PDL = 55 ديسيبل |
هذا مثال للتكوين فقط. يرجى التأكد من كاسيت LGX المُثبَّت ومخطط الواجهة. |
الجدول 3. أمثلة على التكوينات استنادًا إلى بيانات المنتج المقدمة من شركة YingFeng. ولا تُعد هذه المواصفات مواصفات عامة لمقسمات PLC، ولا ينبغي أن تحل محل ورقة البيانات الخاصة بكل طراز.
يعتمد ما إذا كان الموزع مزودًا بموصلات أم لا على التكوين. اقرأ البيانات المرفقة باعتبارها بيان الأداء الخاص بهذا التكوين: إذا كان الموزع مزودًا بموصلات، فإن الرقم المذكور للمنتج ينطبق على ذلك المنتج المُكوّن؛ أما إذا كان مزودًا بدون موصلات، فاستخدم الرقم المذكور لذلك التكوين غير المُوصَّل، وضع في اعتبارك الواجهات المثبتة عند حساب ميزانية المسار.
تُدرج معلومات المنتج المرفقة المعيارين GR-1209 وGR-1221 كمرجعين للامتثال. بالنسبة للمشروع الذي يتطلب دليلاً رسمياً على التأهيل، يرجى طلب تحديد الطراز ذي الصلة ونطاق التقرير وشروط الاختبار وإصدار الوثيقة. ولا يُعد اسم المعيار بحد ذاته بديلاً عن سجل قبول المشروع.
اختيار الحزمة المناسبة لموقع التركيب
اختر التصميم البصري أولاً، ثم اختر الحزمة التي تناسب التركيب. يمكن أن تتناسب أشكال الألياف العارية والوحدات المصغرة مع الصواني المحمية حيث تكون المساحة محدودة. أما أشكال الصناديق المصنوعة من مادة ABS، والكاسيتات LGX، وأشكال التثبيت على الرف، فيمكنها تسهيل الوصول إلى الموصلات أو تنظيمها أو زيادة كثافتها عندما يدعمها الغلاف المضيف. يجب أن يشمل قرار اختيار الحزمة الحماية الميكانيكية، ومساحة التثبيت، وتوجيه الكابلات، وإدارة الانحناءات، والوصول لأغراض الصيانة، والمسؤولية البيئية للعلبة المضيفة.
عندما يتم تركيب المقسم داخل خزانة أو في نقطة توصيل، تأكد أيضًا من صندوق توزيع الألياف أو رسم الغلاف. لا تستنتج تصنيف IP أو الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء أو نطاق درجة الحرارة الخارجية من كلمة ‘مقسم’ وحدها؛ فهذه المواصفات ترتبط بالتكوين الدقيق للغلاف والكابل والمنتج.
استكشاف أخطاء وصلات PON التي تعاني من خسارة عالية أو عدم الاستقرار
لا ينبغي إلقاء اللوم على المقسم قبل فحص المسار البصري بالكامل. ابدأ بمستويات الإشارة الضوئية المقاسة والسجلات المتاحة. ثم قارن المسار الفعلي بميزانية الخسارة المعتمدة وافحص الواجهات والتركيب المادي. يمنع هذا الترتيب الاستبدال المتكرر للمكونات عندما يكون السبب هو اتساخ السطح الطرفي، أو عدم توافق واجهة التوصيل، أو وصلة غير مسجلة، أو انحناء مفرط، أو تغيير في المسار.
| الأعراض الملاحظة | الفحوصات الأولية | الأدلة التي يجب الاحتفاظ بها |
|---|---|---|
|
لا يتم تسجيل ONU/ONT بعد تغيير الانقسام |
تأكيد مستوى الاستقبال الفعلي، ومرحلة التقسيم، وفئة OLT/ONT، وفقدان الإشارة الكلي. |
قياس الطاقة، وخريطة منافذ التيار، وحساب خسارة المسار. |
|
خسارة مرتفعة بشكل غير متوقع في أحد المخرجات |
افحص الأوجه الطرفية وواجهات التوصيل؛ وقارن قراءات المخرجات وتحقق من الوصلات والانحناءات. |
نتائج الاختبارات لكل منفذ على حدة وسجلات OTDR/مقياس الطاقة، حيثما ينطبق ذلك. |
|
تفاوت في أداء الإنتاج |
قارن النتائج مع حد التماثل الخاص بالنموذج واستبعد أي تباين في الموصلات أو الوصلات أو إعدادات القياس. |
اختبار الطول الموجي، وحالة جهاز التثبيت، ونتائج منفذ الإخراج. |
|
التحلل التدريجي في الهواء الطلق |
تحقق من إحكام إغلاق الصندوق، وحماية الكابلات، ووسائل تخفيف الضغط، وحالة مسار الكابل. |
سجل فحص الموقع ومواصفات المرفق/المنتج. |
الجدول 4. تسلسل لإصلاح الأعطال، ولا يُعد بديلاً عن إجراءات السلامة في الموقع أو خطة الاختبار الخاصة بالمشروع.
الأسئلة الشائعة
ما مقدار الخسارة التي يسببها مقسم الإشارة 1x32؟
تبلغ الخسارة المثالية للتقسيم المتساوي بنسبة 1×32 15.05 ديسيبل. وتكون النتيجة الفعلية بعد التركيب أعلى من ذلك لأن المكون الفعلي ينطوي على خسارة إضافية، كما أن المسار يشمل أيضًا الألياف والموصلات ووصلات الربط والأجهزة الأخرى. استخدم قيمة الخسارة القصوى للإدخال الواردة في ورقة بيانات النموذج الدقيق، ثم احسب كل مسار بعد التركيب.
هل تؤدي نسبة التقسيم الأعلى إلى انخفاض سرعة المشترك؟
تؤدي نسبة التقسيم الأعلى في المقام الأول إلى خفض الطاقة الضوئية لكل مخرج وزيادة عدد النقاط الطرفية التي تتشارك منفذ PON واحد. وتعتمد نتيجة الخدمة المقدمة على معدات شبكة PON، والنطاق الضوئي المسموح به، وملفات تعريف الخدمة، وسعة حركة المرور. وليس من الصحيح اعتبار نسبة التقسيم مجرد إعداد بسيط للسرعة.
هل يمكن توصيل موصلات APC وUPC مباشرةً ببعضها البعض؟
يجب أن يستخدم كل زوج من الموصلات المتصلة مباشرةً الواجهة المتوافقة المحددة وأن يتم صقلها بشكل صحيح. يمكن تصميم مجموعات التوصيل الهجينة بحيث يكون لكل طرف نوع مختلف من الموصلات، شريطة أن يتصل كل طرف بالمنفذ الصحيح. لا تستخدم الكابل الهجين كذريعة لتوصيل الأوجه الطرفية غير المتوافقة مباشرةً.
هل يمكن لموزع إشارة سلبي أن يحل محل محول إيثرنت أو وصلات محول الوسائط العادية؟
لا. فالمقسم السلبي يقتصر دوره على توزيع الطاقة الضوئية فقط. أما شبكة PON فتتطلب أجهزة OLT و ONT/ONU متوافقة، بالإضافة إلى بروتوكول التحكم الخاص بها. وبالنسبة للوصلات المستقلة من نقطة إلى نقطة عبر شبكة إيثرنت، يجب استخدام بنية مصممة خصيصًا لهذا الغرض بدلاً من إضافة مقسم سلبي إلى وصلة محول وسائط عادية.
ما الذي يجب على المشتري أن يطلبه قبل الموافقة على مقسم PLC؟
اطلب النسبة الدقيقة، والتقنية، وطول الموجة التشغيلي، والحد الأقصى لـ IL، والتوحيد، و PDL، وخسارة الارتداد/الاتجاهية، وتكوين الألياف والموصلات، وطول الضفيرة، ورسم العبوة، وبيئة التشغيل، وطريقة الاختبار/تنسيق التقرير، وأي أدلة تأهيل خاصة بالمشروع.
من متطلبات التصميم إلى التكوين المناسب
يبدأ الاختيار الناجح لموزع الإشارة بالمسار والمعدات، وليس بأقل سعر للوحدة أو بأعلى عدد إخراج متاح. وبمجرد تحديد الميزانية البصرية، ونمط التوزيع، والواجهات، وعلبة الجهاز المضيف، ومتطلبات القبول، تصبح التكوينات المطلوبة للمنتج أكثر وضوحًا. إذا كانت هذه المعطيات متوفرة لديك بالفعل، فقم بمراجعة الخيارات المتاحة تكوينات مقسمات الألياف الضوئية وطلب ورقة بيانات خاصة بالطراز المعني لمراجعة المشروع.
المصادر
- عينات من بيانات منتجات YingFeng تم توفيرها لهذا المقال.ومن أمثلة التكوينات: مقسم PLC بنمط 1×8 مزود بألياف SC/APC وG657A2، ومقسم PLC بنمط 1×16 LGX مزود بألياف SC/UPC وG657A1. سيتم توريدها في أغسطس 2026.
- مجموعة مقسمات YingFeng PLC ومسار مراقبة الجودة.رسم تخطيطي للعملية الداخلية مقدم من شركة YingFeng. يُستخدم كرسم توضيحي لسلسلة العمليات التصنيعية؛ ولا يُدعى فيه إلى تطبيق شروط خاصة بالمنتج.
- ITU-T G.671، خصائص الإرسال للمكونات والنظم الفرعية الضوئية.منشور رسمي
- IEC 61753-1:2018، أجهزة التوصيل البصرية والمكونات السلبية — معيار الأداء — الجزء 1: أحكام عامة وإرشادات.قائمة المعايير الرسمية
- المواصفات العامة لشركة «كورنينغ أوبتيكال كوميونيكيشنز» للمكونات البصرية السلبية.مواصفات عائلة المنتجات
- AFL Global، مقسمات الدوائر الضوئية المستوية (PLC).رقم المنتج
