"لماذا لا تزال شبكة الحرم الجامعي 10G متخلفة عندما استخدمت أفضل ألياف أحادية الوضع؟"

كانت تلك هي الرسالة المذعورة التي أرسلها أحد متخصصي تكامل الأنظمة قبل ثلاثة أيام من دخول الجامعةالحرم البصري الكاملتسليم. في المختبر،الوضع الفردي مقابل الوضع المتعدديبدو وكأنه مقارنة ورقة المواصفات بسيطة. في موقع عمل حقيقي؟ قصة مختلفة. لقد رأينا مشاريع تخرج عن مسارها بسبب قيام شخص ما بربط موصل UPC الأزرق بمحول APC الأخضر. أو قللت من تقدير ميزانية رابط ONT. أو فجر الميزانية على أجهزة الإرسال والاستقبال ذات الوضع الواحد لمسافة 100 متر والتي كان من الممكن أن تستخدم بصريات متعددة الأوضاع أرخص.

مع تحول FTTO إلى المعيار الجديد، انتقل اختيار الألياف إلى ما هو أبعد من "الوضع الفردي لفترة طويلة، والوضع المتعدد لفترة قصيرة". إذا كان أسلوبك في توصيل الكابلات عالقًا في المنطقة التعليمية-فبصراحة، ربما تقوم بزراعة ألغام أرضية للترقيات المستقبلية.

تصور هذا: حرم جامعي مكون من 50-مبنى لن يحتاج إلى استبدال كابل واحد لمدة 20 عامًا. هذا هو الوعد بتصميم جيددليل كابلات POLتطبيق. لكن الطريق هناك؟ مليئة بالفخاخ. LC أو SC/APC؟ وضع فردي كامل في التشغيل الأفقي، أو الاحتفاظ بالوضع المتعدد لتوفير الوحدات الضوئية؟ أحد مواصفات الموصل الخاطئة لا يؤدي فقط إلى تأخير المخطط الزمني الخاص بك. يضاعف صداع الصيانة لسنوات.

دعنا نتخطى التعريفات الفيزيائية التي رأيتها مائة مرة. الهدف هنا: مساعدتك على اتخاذ القرار "الصحيح من المرة الأولى".

الأرقام التي تهم في الواقع

لقد رأيت مخطط المقارنة القياسي. القطر الأساسي، الطول الموجي، المسافة. فهمتها. لكن هذه المخططات لا تخبرك بالقصة الحقيقية: إن قرار الوضع الفردي مقابل الوضع المتعدد يتعلق بالمال. ليس الفيزياء.

فكر في الأمر بهذه الطريقة. الوضع الفردي عبارة عن سيارة رياضية-شعاع واحد من الضوء أسفل قلب رفيع جدًا (9 ميكرومتر) بحيث يبدو شعر الإنسان سمينًا بالمقارنة. إشارة نظيفة، تسافر 10، 20، 100 كيلومتر دون الحاجة إلى تعزيز. المتعدد هو شاحنة صغيرة. نواة أوسع (50 ميكرومتر-لا تزال أرق من الشعرة، ولكنها أكبر بمقدار 6 مرات)، وترتد أشعة ضوئية متعددة عبرها في وقت واحد. أسهل في العمل وأرخص في الاتصال. لكن تلك الأشعة المرتدة تبدأ بالتداخل بعد بضع مئات من الأمتار. تصبح الإشارة موحلة.

ترى الفخ؟ كابل الوضع الواحد أرخص. لكن تكلفة أجهزة الإرسال والاستقبال تزيد بمقدار 3-5 أضعاف. بالنسبة إلى حرم جامعي{10}مينائي يبلغ 500 ميناء، يصل هذا الفارق إلى 30,000-50,000 دولار أمريكي في البصريات وحدها. في مشاريعنا للفترة 2023-2024 في جميع أنحاء جنوب شرق آسيا، رأينا فرق المشتريات تنشغل بهذا الوضع الفردي الدقيق لانتقاء الحسابات "للتدقيق المستقبلي" على المدى القصير، ثم تتدافع عندما تتجاوز تكاليف جهاز الإرسال والاستقبال الميزانية.

الآن-تغير بنية POL كل شيء.الحرم البصري الكاملعمليات النشر باستخدام POLيتطلبوضع واحد. لا يوجد خيار المعنية. تستخدم التقنية الطول الموجي GPON-تعدد الإرسال بالتقسيم-طولين موجيين يتحركان في اتجاهين متعاكسين على شريط ليف واحد. يعمل فقط مع ناقل الحركة النظيف للوضع الفردي.

لذا، إذا كنت تقوم ببناء POL، فتخطى مناقشة الأوضاع المتعددة. لكن إيثرنت التقليدية؟ هذا هو المكاناختيار الألياف للشبكة المحلية البصريةيصبح معقدا.

لماذا تهيمن SC/APC على POL (وماذا يحدث عند مزج الألوان)

تبدو شبكات الحرم الجامعي التقليدية وكأنها شجرة. المفتاح الأساسي في الجذر، ومفاتيح التوزيع في الفروع، ومفاتيح الوصول في كل طابق. الكثير من المعدات، والكثير من الطاقة، والكثير من الأشياء التي تنكسر.

POL يسطح ذلك. يتصل OLT مركزي واحد من خلال المقسمات السلبية بـ ONTs في كل مكتب أو غرفة. لا توجد مفاتيح وسيطة. لا توجد خزائن للجيش الإسرائيلي في كل طابق. فقط الألياف، والمقسمات، ونقاط النهاية.

[مركز البيانات] → OLT → ألياف مفردة → مقسم 1:32 → 32 ONTs

المصب: 1490 نانومتر|المنبع: 1310 نانومتر|كلاهما على حبلا ألياف واحدة

الخطان سلبيون تمامًا. لا طاقة ولا إلكترونيات ولا شيء يفشل. يصل الضوء الصادر من OLT إلى مقسم 1:32 وينقسم إلى 32 موقعًا. مثل خرطوم الحديقة المزود بمرشة ذات 32 اتجاهًا، إلا أنك تفصل ضوء الليزر، وليس ضغط الماء.

التفاصيل الهامة التي تتخطاها معظم الأدلة: يستخدم POL موصلات SC/APC بشكل عالمي تقريبًا. "APC" يعني حلقة الاتصال الجسدي المائلة-المصقولة بزاوية 8 درجات بدلاً من أن تكون مسطحة. عندما يضرب الضوء سطحًا مستوًا (UPC)، يرتد بعض الضوء مباشرة نحو المصدر. في POL ثنائي الاتجاه، تخلق هذه الانعكاسات ضوضاء. تتراكم الضوضاء على مدى العشرات من نقاط الاتصال.

يرتد وجه APC ذو الزاوية الانعكاسات بعيدًا عن القلب. تنخفض خسارة الإرجاع من -50 ديسيبل (UPC) إلى -65 ديسيبل أو أفضل (APC). ما يقرب من 30x أقل من الضوء المنعكس مما يجعلها مرة أخرى. من حيث POL؟ الفرق بين الإشارة النظيفة والإشارة المتدهورة.

يوضح مجلس تدريب الألياف الضوئية TIA الأمر ببساطة: يعد SC/APC معيارًا للشبكات الضوئية المنفعلة لأن خصائص فقدان الإرجاع مهمة في الأنظمة ثنائية الاتجاه. لا تشك في-تخمين هذا-انتقل إلى SC/APC.

ماذا يحدث عند مزج اللون الأخضر مع الأزرق:

لقد رأينا هذا في مشروع GPON الخاص بالفندق الذكي العام الماضي. استخدم المقاول SC/APC (الأخضر) في مخارج مقسم مستوى الأرضية-الصحيحة-. ولكن بعد ذلك تم منح الغرف أسلاك التصحيح SC/UPC (الزرقاء) لاتصالات ONT. جسديًا، يتم توصيله بالكهرباء؟ كارثة.

يشكل الوجه المائل الذي يلتقي بالوجه المسطح فجوة هوائية صغيرة. تتقلص منطقة الاتصال إلى لا شيء تقريبًا. تراجع خسارة العودة. أدت الطاقة الضوئية المنعكسة إلى إطلاق إنذارات انعكاس عالية-عند OLT. والأسوأ من ذلك-عندما جاءت إشارة CATV بطول 1550 نانومتر بطاقة أعلى، تسببت انعكاسات فجوة الهواء في انقطاع ONTs في الغرف الطرفية عن الاتصال بالإنترنت بشكل متكرر. اشتكى الضيوف. أصيبت الإدارة بالذعر. تطلب الإصلاح إعادة-سحب أسلاك التصحيح للغرف 200+.

في جميع الشبكات-البصرية، لا يعتبر اللون الأخضر-المتحول إلى-الأزرق "أبطأ قليلاً". إنها إشارة ثقب أسود. تبدو هذه الزيادة في خسارة الإدراج بمقدار 1 ديسيبل صغيرة-ولكن على رابط منقسم بنسبة 1:64، فهي القشة التي تكسر النظام.

قرارات النشر الحقيقية

العمود الفقري من مركز البيانات إلى الفاصل الأول.هذا هو الطريق السريع الخاص بك. كل شيء يتدفق من خلاله. POL يعني الوضع الفردي OS2 مع SC/APC-بدون مناقشة. لكن درجة الكابل،-منتهية مسبقًا مقابل الحقل-منتهية، عدد الألياف الاحتياطية؟ لا تزال هناك قرارات يجب اتخاذها.

بالنسبة للجري لمسافة أقل من 2 كم (معظم العمود الفقري للحرم الجامعي)، يتولى نظام التشغيل OS2 القياسي هذه المهمة. الألياف المميزة ذات الخسارة المنخفضة-؟ مبالغة ما لم تكن تدفع سلاسل مقسمة طويلة جدًا أو تخطط لترقيات 25G-PON. يجب أن تظل خسارة الإدراج لكل موصل أقل من 0.3 ديسيبل-حدد ذلك في طلب عرض الأسعار الخاص بك، واطلب تقارير اختبار.

تكلف -كابلات الاتصال الرئيسية المنتهية مسبقًا تكلفة أكبر ولكنها توفر وقت التثبيت. بالنسبة للمستشفيات أو الجامعات حيث يكون تقليل التعطيل أمرًا مهمًا؟ يستحق كل هذا العناء. بناء جديد مع الوقت لتجنيب؟ إنهاء المجال يعمل بشكل جيد. بالنسبة للإنهاء عالي الكثافة- عند OLT،موصلات الألياف الضوئيةتم تصميمه لتطبيقات التركيب على حامل- مما يجعل التعرف على المنفذ والوصول إليه أسهل أثناء الصيانة.

كابلات التوزيع من المقسمات إلى ONTs.

هذا هو المكانموصلات الألياف FTTOتصبح مثيرة للاهتمام. لا يوجد كابل واحد-32 كابل من كل مقسم إلى 32 موقع. اضرب بعدد المقسم. قد يحتوي الحرم الجامعي متوسط ​​الحجم على 50+ مقسمات تخدم 1،500+ نقطة نهاية. الكثير من الموصلات.

يظل SC/APC هو الوضع الافتراضي. لكن تحقق من مواصفات ONT أولاً-تستخدم بعض الطرز الأحدث منافذ LC/APC. إذا كان الأمر كذلك، فيمكنك تشغيل كابلات LC- منتهية طوال الوقت (منظف) أو استخدام محولات SC-LC المختلطة في جهاز التقسيم (يضيف نقاط اتصال). نوصي عمومًا بالخيار الأول. كل محول هو نقطة فشل محتملة.

لماذا تعتبر جودة الموصل مهمة على نطاق واسع:

يبدو الفرق بمقدار 0.1 ديسيبل لكل موصل تافهًا. اضرب عبر مئات الاتصالات-الأمر ليس كذلك. تتمتع بنية POL النموذجية 1:32 بميزانية خسارة إجمالية تصل إلى 28 ديسيبل. الفاصل يأكل 15-17 ديسيبل. يستغرق توهين الكابل بضعة خطوات أخرى. وهذا يترك ربما 8-10 ديسيبل لجميع خسائر الموصل. الموصلات الرخيصة تدفعك إلى تجاوز الميزانية على المدى الطويل.

العمود الفقري التقليدي لشبكة Ethernet (عندما لا تقوم بإجراء POL).ليس الجميع على استعداد لPOL. تجديد البنية التحتية القائمة؟ قيود الميزانية؟ لا تزال شبكة Ethernet التقليدية تعمل. قرارات مختلفة من الألياف بالرغم من ذلك.

تحت 300 متر-من الأرض-إلى-الأرضية، تكون المباني المجاورة-الوضع المتعدد OM4 مع LC مزدوج أمرًا منطقيًا من الناحية الاقتصادية. تضاف وفورات جهاز الإرسال والاستقبال (وحدات SR مقابل LR) عند توصيل العشرات من المحولات. ينقلب حساب التفاضل والتكامل عند 300+ متر. يعاني الوضع المتعدد، خاصة عند السرعات العالية.استخدام الوضع الفردي في شبكة الحرم الجامعييوفر بناء الروابط الداخلية-مساحة غير محدودة لعرض النطاق الترددي. قم بالتثبيت مرة واحدة، وادعم 10G، و100G، و400G-أيًا كان ما يأتي بعد ذلك.

يعمل LC/UPC (وليس APC) بشكل جيد مع نقطة -إلى-نقطة Ethernet. لا توجد إدارة الطلب على المياه (WDM) ثنائية الاتجاه، لذلك لا يلزم وجود تكلفة إضافية لـ APC والعناية بالتعامل.

اتصالات سطح المكتب وحل حاوية المنطقة

FTTO يعني أن الألياف تصل إلى المكتب. بيئة مختلفة عن مركز البيانات. الحصول على ركل الكابلات. الكراسي تتدحرج فوقهم. طاقم التنظيف يصطدم بالأشياء. الدليل اختيار موصل الأليافلسطح المكتب يعطي الأولوية للمتانة.

الانحناء-الألياف غير الحساسة (BIF) غير قابل للتفاوض. تفقد الألياف القياسية الإشارة عند الانحناءات الضيقة. يتعامل BIF مع نصف قطر الانحناء حتى 7.5 مم-أشد من إصبعك الخنصر. توفر أسلاك التوصيل المقطوعة مسبقًا - (2 م، 3 م، 5 م) الوقت مقابل الإنهاء الميداني في كل مكتب. فرق التكلفة ضئيل، ويتجنب التباين الناتج عن أوضاع التثبيت غير الملائمة.

تحدي المكتب المفتوح:

في أحد المشاريع لشركة إنترنت كبيرة-بتخطيط مكتب مفتوح تمامًا-رفض المصمم تركيب أي حوامل كابلات مرئية على أعمدة الدعم. التوجيه المباشر من العمود الفقري إلى كل مكتب يعني الألياف في كل مكان. كابوس للحفاظ عليه.

الحل الذي نقدمه: حاويات المنطقة في قاعة السقف أو تحت الأرضية المرتفعة. قم بتشغيل قنوات MPO المتعددة- من الألياف من العمود الفقري إلى كل مربع منطقة. داخل الصندوق، انطلق إلى أسلاك التصحيح LC Uniboot التي تخدم 6-8 محطات عمل قريبة.

المردود؟ عندما تتحرك محطات العمل (وهي تفعل ذلك دائمًا)، فإنك لا تلمس الألياف الأساسية في السقف. فقط قم بتبديل سلك التصحيح بطول 3 أمتار في صندوق المنطقة. تقدير عملائنا: تخفيض بنسبة 70% في تكلفة العمالة لأجهزة MAC (التحركات/الإضافات/التغييرات). أكثر من 3 سنوات من إعادة تنظيم المكاتب، وهذا يضيف ما يصل.

تفاصيل مهمة: في مربعات المنطقة الضيقة، تكون موصلات LC Uniboot أو Push-Pull Tab إلزامية. عند توصيل 12 سلك توصيل، لا تترك موصلات LC القياسية مساحة كافية للأصابع لإزالة أي شيء. لقد تعلمنا ذلك بالطريقة الصعبة في أحد المشاريع التحديثية-حيث كان علينا فصل نصف الصندوق فقط للوصول إلى كابل واحد.

سؤال المال

الجميع يسأل عن التكلفة. الجواب يعتمد على الإطار الزمني الخاص بك. يتكلف POL مبلغًا أكبر مقدمًا (أجهزة OLT وONTs ليست رخيصة) ولكنها توفر بشكل كبير في كل شيء آخر-خاصة على مدار 10 سنوات.

انهيار تقريبي لـ 500 نقطة نهاية. هذه تقديرات الصناعة، وليست عروض أسعار مضمونة.-يختلف عدد الأميال التي تقطعها حسب البائع والمنطقة والمواصفات.

حيث يوفر POL أكثر من غيره: المساحة الأرضية والطاقة. تحتاج الشبكات التقليدية إلى خزانات IDF في كل طابق-مفاتيح، UPS، وتكييف الهواء. يستبدل POL كل ذلك بمقسمات سلبية لا تحتاج إلى طاقة أو تبريد، ويمكن تركيبها في صندوق مثبت على الحائط-بحجم كتاب مدرسي. تزعم مستندات FTTO من Huawei انخفاضًا في الطاقة بنسبة 50-70%-وهذا رقم تسويقي، خذه بعين الشك بشكل مناسب - ولكن الاتجاه حقيقي. الأجهزة النشطة الأقل تعني كهرباء أقل وحرارة أقل للإزالة.

الأوساخ هي عدوك (درس الـ 500 دولار)

شيء لا تؤكده كتيبات المبيعات: التلوث هو السبب الرئيسي لفشل شبكة الألياف. ليس فشل المعدات. لا ضرر الكابل. الأوساخ.

تحتوي الألياف أحادية الوضع على نواة يبلغ حجمها 9- ميكرومتر. مواصفات الغبار غير المرئية لعينك تحجب 10%+ من انتقال الضوء. يتسبب زيت بصمة الإصبع في خسارة كافية لقطع الاتصال. في أنظمة POL ذات ميزانيات الارتباط الضيقة، يتدفق التلوث في نقاط قليلة إلى مشكلات على مستوى الشبكة.

الـ 500 دولار التي تحولت إلى 5000 دولار:

مشروع الحرم الجامعي في جنوب شرق آسيا. قام العميل بتخفيض ما يقرب من 500 دولار أمريكي من أدوات التنظيف الاحترافية من الميزانية. "فقط استخدم قبعات الغبار وكن حذرا." يسمح للعمال بالتركيب بدون معدات الفحص المناسبة.

بعد أسبوع واحد من التسليم، أظهر ما يقرب من 15% من الروابط فقدانًا غير مبرر للحزمة. كان على الفريق الهندسي العودة بمعدات OTDR، وسحب الموصلات واحدًا تلو الآخر، وفحص كل وجه نهائي. النتيجة: تم خدش معظم الحلقات الملوثة بواسطة جزيئات الغبار أثناء التثبيت. ضرر لا رجعة فيه.

الفاتورة النهائية: تم استبدال حوالي 100 سلك توصيل (2000 دولار من المواد)، وثلاثة أيام عمل لاثنين من الفنيين (3 دولارات،000+)، بالإضافة إلى الضرر الذي لحق بالسمعة نتيجة فشل التسليم. كلفتهم "المدخرات" البالغة 500 دولار 10 أضعاف.

الوجه النهائي لموصل الألياف أكثر هشاشة من مقلة العين. وتحت التكبير 400 مرة، تبدو جسيمات الغبار وكأنها حفرة على سطح القمر. إذا كنت لا تشتري أدوات التنظيف، فضع ميزانية ثلاثية للإصلاحات.

التفتيش قبل التزاوج إلزامي. يكلف مجهر الألياف 400x بضع مئات من الدولارات ويمنع الآلاف من استكشاف الأخطاء وإصلاحها. يتم فحص كل موصل قبل توصيله-أثناء التثبيت وأي صيانة. بروتوكول التنظيف: مسح جاف أولاً (خالي من الوبر-)، تنظيف رطب باستخدام 99%+ كحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر، ثم تجفيفه مرة أخرى، وإعادة-الفحص. يستغرق 30 ثانية. يستغرق التخطي ساعات لتشخيصه لاحقًا.

التخطيط لما سيأتي بعد ذلك

تدوم ألياف الحرم الجامعي من 15 إلى 25 عامًا. سيظل الكابل الذي تقوم بتثبيته اليوم موجودًا عندما تصبح التقنيات التي لم نخترعها معيارًا.

أخبار جيدة لـ POL: تدعم الطبقة المادية خريطة الطريق بأكملها. يعمل GPON الحالي على تشغيل 2.5 جيجابت في الثانية في اتجاه مجرى النهر. 10G-PON (XGS-PON) المتوفر بالفعل. 25G-PON في التجارب. 50G-PON في تطوير المعايير. وتستخدم جميعها نفس الألياف والموصلات-فقط يتم تغيير معدات OLT وONT.

وتشير OFS Optics إلى أنه في حين يتعامل الوضع المتعدد مع معظم مسافات المؤسسة بشكل مناسب، فإن مزايا عرض النطاق الترددي للوضع الواحد تصبح أكثر وضوحًا مع زيادة معدلات البيانات. إنهم يعترفون بالاتجاه نحو الوضع الفردي مع تضييق أقساط جهاز الإرسال والاستقبال.

A الحرم البصري الكاملمبني على وضع واحد يتعامل مع شبكة Wi-Fi 7 backhaul (متعددة-جيجابت لكل AP)، ومراقبة فيديو بدقة 8K، وكثافات إنترنت الأشياء التي لا يمكننا التنبؤ بها-دون لمس الكابلات. هذه هي قيمة الحصول على البنية التحتية الصحيحة لأول مرة.

ما يجب وضعه في طلب عرض الأسعار الخاص بك

عند تحديد مصادر الموصلات لـ aدليل كابلات POL-النشر المتوافق، حدد الحد الأدنى التالي:

خسارة الإدراج: أقل من أو يساوي 0.25 ديسيبل نموذجي، أقل من أو يساوي 0.35 ديسيبل كحد أقصى

خسارة العودة (APC): أكبر من أو يساوي 65 ديسيبل

الطويق: سيراميك زركونيا

دورات التزاوج: أكبر من أو يساوي 500 مع تغيير أقل من أو يساوي 0.2 ديسيبل

الوثائق: نتائج الاختبار الفردية أو شهادات الدفعة

بالنسبة لعمليات النشر المهمة-للمهام، يقدم الموردون الذين لديهم-تصنيع داخلي (وليس الشركات التجارية التي توفر مصانع متعددة) جودة أكثر اتساقًا.إيفولوكس فايبريقدم منتجات مباشرة من المصنع-مع وثائق الاختبار التي تتطلبها مشاريع POL الخاصة بالمؤسسة.

نسب الغيار التي تستحق الميزانية: 5-10% للتجميعات التي تم إنهاؤها مسبقًا-، 15-20% للموصلات القابلة للتثبيت ميدانيًا (حسابات حالات فشل الإنهاء)، 10-15% لأسلاك التصحيح للتعامل مع أجهزة MAC للسنة الأولى.

مرجع سريع

التحول نحوالحرم البصري الكاملتتسارع الهندسة المعمارية مع اكتشاف المؤسسات للتوفير في التشغيل والطاقة. سواء كنت تقوم بنشر POL لمبنى جديد أو ترقية البنية التحتية التقليدية، فإن قرارات الموصل التي تتخذها أثناء التثبيت تحدد الموثوقية للعقد أو العقدين القادمين. الحصول عليها الحق في المرة الأولى.

مراجع:

1. مجلس تدريب الألياف الضوئية TIA (tiafotc.org) - الشبكات المحلية الضوئية السلبية

2. OFS Optics (ofsoptics.com) - اختيار الوضع الفردي مقابل اختيار الألياف متعددة الأوضاع

3. Huawei Enterprise (e.huawei.com) - وثائق حل FTTO

4. مجتمع FS.com - مناقشات حول خسارة الإرجاع في تطبيقات PON