جهاز تقسيم PLC هو الجهاز السلبي الذي يقسم إشارة ضوئية واحدة إلى مسارات إخراج متعددة في شبكة وصول الألياف. في GPON وعمليات نشر FTTx، فهو يقع بين OLT في المكتب المركزي وONT/ONU في جانب المشترك - وهو المكون الذي يجعل توزيع واحد-إلى-عديد من الألياف ممكنًا فعليًا دون أي طاقة كهربائية.
يغطي هذا الدليل مبدأ العمل، والمعلمات الرئيسية مثل فقدان الإدراج ونطاق الطول الموجي، وجميع أنواع الحزم الشائعة، ومقارنة PLC مقابل FBT، وإطار الاختيار -بخطوة-خطوة يرتكز على تخطيط الميزانية البصرية بدلاً من كتالوجات المنتجات.
ما هو الفاصل PLC؟
يرمز PLC إلى حلبة الموجة الضوئية المستوية. يستخدم مقسم PLC أدلة موجية مصنعة بواسطة الطباعة الحجرية على ركيزة من زجاج السيليكا لتقسيم إشارة ضوئية واردة إلى مخرجات متعددة. تشبه عملية التصنيع عملية إنتاج شرائح أشباه الموصلات - حيث يتم حفر المسارات الضوئية في الركيزة، وهذا هو السبب في أن مقسمات PLC تحقق توزيعًا دقيقًا وموحدًا للضوء حتى عند نسب الانقسام العالية.
نظرًا لأنه سلبي تمامًا، فإن مقسم PLC لا يحتاج إلى مصدر طاقة. وهذا يجعله مكونًا محددًا للشبكات الضوئية المنفعلة كما هو محدد فيالاتحاد الدولي للاتصالات -T G.984 (GPON)السلسلة القياسية، حيث يكون كل شيء بين OLT وONT غير مزود بالطاقة.
مصطلح "المقسم البصري" هو فئة أوسع تشمل كلاً من تقنيات PLC وFBT (Fused Biconical Taper). يشير مقسم PLC على وجه التحديد إلى نوع الدليل الموجي المستوي، والذي يتميز بثلاث خصائص: دعم نسب الانقسام الأعلى (حتى 1×64 على شريحة واحدة)، وتوحيد الإخراج المتسق عبر جميع المنافذ، وتشغيل الطول الموجي الكامل للنطاق - من 1260 نانومتر إلى 1650 نانومتر.
كيف يعمل مقسم PLC؟
يعمل مقسم PLC عن طريق توجيه الضوء عبر قنوات الدليل الموجي المتفرعة المحفورة في شريحة السيليكا. ماديًا، يتكون الجهاز من ثلاثة أجزاء: مصفوفة ألياف الإدخال، ورقاقة PLC نفسها، ومصفوفة ألياف الإخراج -، وتكون مصفوفات الألياف محاذية بدقة - ومرتبطة بكلا طرفي الشريحة. عندما تدخل إشارة بصرية إلى منفذ الإدخال، يقوم هيكل الدليل الموجي الموجود على الشريحة بتقسيمها تدريجيًا عند كل نقطة تفرع، مما يوفر أجزاء متساوية من الطاقة الضوئية لكل منفذ إخراج. لا توجد طاقة كهربائية، ولا يوجد تبديل نشط - توزيع الضوء السلبي البحت. المعلمات الثلاث التي تحدد كيفية أداء مقسم PLC في شبكة حقيقية هي نطاق الطول الموجي، وتكوين الإدخال/الإخراج، وخسارة الإدخال عند كل نسبة تقسيم.
نطاق الطول الموجي للتشغيل والنقل ثنائي الاتجاه
تعتبر عملية التقسيم هذه مستقلة عن الطول الموجي-عبر نطاق التشغيل 1260–1650 نانومتر. وهذا يعني أن جهاز تقسيم PLC واحد يتعامل في نفس الوقت مع الأطوال الموجية الثلاثة المستخدمة بشكل نموذجينظام غبون: المنبع عند 1310 نانومتر، والمصب عند 1490 نانومتر، وتراكب الفيديو عند 1550 نانومتر. الفاصل هو أيضًا ثنائي الاتجاه - إشارات المنبع من ONTs المتعددة تمر مرة أخرى عبر نفس الجهاز وتتحد باتجاه OLT.
تكوينات 1×N و2×N
يتم وصف مقسمات PLC من خلال نسبة الإدخال -إلى-الإخراج. أ1×Nالتكوين (إدخال واحد، مخرجات N) هو المعيار في شبكات الوصول - الأمثلة الشائعة هي 1×8، 1×16، 1×32، و1×64. أ2×Nيتم استخدام التكوين (مدخلان، ومخرجات N) في حماية-بنيات التبديل أو تصميمات الخلاصات المزدوجة-. يحدد التكوين بشكل مباشر كيف يتناسب المقسم مع الشبكة: يسمح المقسم 1 × 32 بمنفذ OLT PON واحد بخدمة ما يصل إلى 32 مشتركًا.
بالإضافة إلى عدد المنافذ، يتم تصنيف مقسمات PLC أيضًا على أنهامتوازن(قوة متساوية لجميع النواتج) أوغير متوازن(نسبة معينة يتم توجيهها إلى منافذ محددة). تستخدم معظم عمليات نشر PON التقسيم المتوازن. يتم استخدام التصميمات غير المتوازنة في حالات متخصصة - على سبيل المثال، قد يخصص المقسم غير المتوازن 1×5 50% من طاقة الإدخال لقناة معينة واحدة ويقسم الـ 50% المتبقية بالتساوي بين القنوات الأربع الأخرى، مما يخدم سيناريو حيث يعمل فرع واحد بشكل ملحوظ ويحتاج إلى مزيد من الهامش البصري.
خسارة الإدراج بنسبة الانقسام
يقسم كل انقسام الطاقة الضوئية، ويتم قياس هذه الخسارة بالديسيبل (ديسيبل). كلما ارتفعت نسبة الانقسام، كلما زادتفقدان الإدراج. القيم القصوى النموذجية، وفقًا لمواصفات Telcordia GR-1209-CORE:
| نسبة الانقسام | الحد الأقصى لخسارة الإدراج (ديسيبل) | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|
| 1×2 | 4.0 | نقرات المراقبة، أشر إلى-إلى-امتدادات النقطة |
| 1×4 | 7.4 | توزيع المباني الصغيرة،-تقسيم المرحلة الأولى |
| 1×8 | 10.5 | توزيع MDU، المرحلة الثانية المتتالية |
| 1×16 | 13.5 | منطقة سكنية متوسطة الكثافة-FTTH |
| 1×32 | 17.0 | معيار GPON FTTH الحضري |
| 1×64 | 21.0 | كثافة عالية-، تتطلب الفئة C+ أو أعلى |
سبب أهمية هذا الجدول: في نظام GPON، يكون المقسم هو أكبر مساهم منفرد في الخسارة في الرابط بأكمله. يوفر جهاز الإرسال والاستقبال من الفئة B+ ميزانية إجمالية قدرها 28 ديسيبل؛ توفر الفئة C+ 32 ديسيبل. يستهلك المقسم 1×32 وحده حوالي 17 ديسيبل، ويترك الباقي لتوهين الألياف (~0.35 ديسيبل/كم عند 1310 نانومتر)، والموصلات، والوصلات. وفقتحليل ميزانية الطاقة GPON الخاص بـ APNICيعد الفشل في حساب خسارة التقسيم هو السبب الأكثر شيوعًا لميزانيات الارتباط الصغيرة الحجم. ولهذا السبب يجب أن يبدأ اختيار نسبة التقسيم من الميزانية البصرية - وليس من عدد المشتركين.
أنواع حزم مقسم PLC
يحدد نوع الحزمة مكان وكيفية تثبيت جهاز التقسيم. في عمليات النشر الميدانية، يؤدي اختيار الحزمة الخاطئة إلى حدوث مشكلات صيانة أكثر من اختيار نسبة التقسيم الخاطئة. يخدم كل عامل شكل بيئة تثبيت محددة:
- فاصل PLC من الألياف العارية- الشكل الأكثر إحكاما، مع ألياف مكشوفة بطول 250 ميكرومتر. يُستخدم داخل وصلات الوصل أو العبوات الهوائية حيث سيتم دمج جهاز التقسيم -وربطه في مصنع الكابلات. أقل تكلفة، ولكنه يتطلب الربط الماهر ولا يوفر أي راحة للموصل.
- مقسم PLC بدون كتل- محمية بشكل أكبر قليلاً باستخدام أسلاك التوصيل الضيقة التي يبلغ طولها 900 ميكرومتر-. يتناسب مع صناديق التوزيع المدمجة والمرفقات الطرفية حيث يتم التعامل مع التوصيل بشكل منفصل.
- فاصل ABS PLC- موضوع في غلاف-بلاستيكي ABS مقاوم للهب مزود بضفائر موصلة من المصنع-. الحزمة الأكثر شيوعًا للخزائن الداخلية العامة، وODF، وإطارات التوزيع. سهل التعامل والتركيب والاستبدال.
- جهاز تقسيم LGX box PLC- علبة معيارية تناسب هيكل LGX القياسي أو أرفف حامل مقاس 19 بوصة. يُفضل إدارة الألياف المنظمة في المكاتب المركزية أو غرف المعدات التي تحتوي على مقسمات متعددة منظمة في رف واحد.
- مقسم PLC مثبت على الرف- وحدة حامل كاملة مقاس 19-بوصة تتضمن جهاز تقسيم ومحولات وإدارة الكابلات في هيكل واحد. يستخدم في عمليات نشر المكاتب المركزية واسعة النطاق حيث تحتاج العشرات من منافذ PON إلى تقسيم مركزي.
منطق الاختيار واضح ومباشر: إغلاق لصق أو صندوق هوائي ← ألياف عارية أو بدون كتل؛ خزانة داخلية أو ODF → ABS؛ رف المكتب المركزي → LGX أو حامل الرف. الخطأ الذي يجب تجنبه هو الاختيار بناءً على سعر الوحدة فقط - فإن جهاز تقسيم الألياف العارية الأرخص في الخزانة والذي يتطلب إعادة الترقيع بشكل متكرر-سيكلف المزيد من العمالة على مدار عمر الشبكة.
PLC Splitter و FBT Splitter: متى يتم استخدامهما
PLC وFBT هما التقنيتان المستخدمتان في صناعة المقسمات الضوئية. كلاهما سلبي، لكن أداءهما وخصائص التكلفة يتباينان بشكل كبير عند نسب الانقسام الأعلى.
| المعلمة | مقسم PLC | الفاصل FBT |
|---|---|---|
| تكنولوجيا | الطباعة الحجرية الدليل الموجي المستوي على السيليكا | تم دمج الألياف المستدقة ثنائية المخروط - وسحبها |
| نطاق الطول الموجي | 1260–1650 نانومتر (النطاق الكامل) | مُحسّن لنوافذ معينة (1310/1490/1550 نانومتر) |
| الحد الأقصى لنسبة الانقسام (جهاز واحد) | ما يصل إلى 1 × 64 | الحد العملي ~1×8؛ أعلى يتطلب المتتالية |
| توحيد الإخراج | أقل من أو يساوي 0.5 ديسيبل | تباين أكبر، خاصة فوق 1 × 4 |
| استقرار درجة الحرارة | مستقر عبر -40 درجة إلى +85 درجة | أكثر حساسية للتقلبات |
| التكلفة 1×2 | أعلى | أدنى |
| التكلفة 1 × 32 | أقل لكل منفذ | يؤدي التتالي الأعلى - إلى زيادة التكلفة |
| أفضل ملاءمة | GPON/XGS-PON، FTTH، أي نسبة أعلى من 1×8 | نقرات بسيطة 1×2 أو 1×4، ومراقبة الكيبل التلفزيوني، وتقسيمات النسبة المنخفضة الحساسة للتكلفة- |
قاعدة القرار العملي: إذا كان النشرتوزيع الوصول المستند إلى PON-.عند أي نسبة 1×8 أو أعلى، فإن PLC هي التقنية القياسية. يعتبر FBT هو الخيار الأفضل فقط بنسب تقسيم منخفضة جدًا (1×2، 1×4) حيث تفوق تكلفة الوحدة المنخفضة قيود الأداء. تؤدي مقارنة الاثنين فقط بالسعر دون النظر إلى التوحيد ودعم الطول الموجي وقابلية التوسع إلى قرارات سيئة - خاصة في الشبكات التي قد تحتاج إلى ترقية نسب الانقسام لاحقًا.
كيفية اختيار جهاز PLC المناسب
إن تحديد جهاز تقسيم PLC عبارة عن عملية مكونة من أربع-خطوات تبدأ من قيود الشبكة وتعمل على تحقيق مواصفات المنتج - وليس العكس. تسلسل الاختيار الأكثر موثوقية هو: ميزانية الطاقة الضوئية ← نسبة الانقسام ← الحزمة والموصل ← التحقق من ورقة البيانات. يعد البدء من كتالوج المنتجات أو العلامة التجارية المفضلة، وليس من ميزانية الارتباط، هو السبب الأكثر شيوعًا لاختيار المقسم غير المتطابق في الحقل.
الخطوة 1: احسب ميزانية الطاقة الضوئية أولاً
ابدأ هنا، وليس بعدد المشتركين. حدد فئة جهاز الإرسال والاستقبال OLT (B+=28 ديسيبل، C+=32 ديسيبل، C++=35 ديسيبل)، واطرح التوهين المقدر للألياف وخسائر الموصل/الوصلة من إجمالي الميزانية، والباقي هو الحد الأقصى لخسارة إدخال الفاصل التي يمكن أن يتحملها الرابط. ويحد هذا الرقم من نسب التقسيم الممكنة. أحد الأخطاء الشائعة في التخطيط هو اختيار مقسم 1×64 لأنه يلزم خدمة 60 مشتركًا، دون التحقق مما إذا كانت خسارة الإدخال البالغة 21 ديسيبل بالإضافة إلى خسائر الألياف والموصلات تتناسب فعليًا مع الميزانية المتاحة.
الخطوة 2: مطابقة نسبة الانقسام مع بنية النشر
بعد تحديد ميزانية الخسارة، قم بمطابقة النسبة مع خطة الشبكة:
- 1×4 أو 1×8- بناء توزيع المستوى- أو المراحل الفردية في بنية متسلسلة (مرحلتين-) حيث تغذي المرحلة الأولى 1×4 عدة مراحل 1×8 ثانية.
- 1×16- سكنية متوسطة الكثافة-، أو المرحلة الثانية خلف تقسيم أساسي 1×2.
- 1×32- النسبة الأكثر انتشارًا في GPON FTTH القياسي. يعمل مع الفئة B+ أو C+ على مسافات تصل إلى 15 كم تقريبًا.
- 1×64- سيناريوهات-الكثافة العالية فقط؛ يتطلب تشغيل ألياف من الفئة C+ أو أعلى وأقصر.
عامل النمو: إذا كان الطلب الحالي يشير إلى 1×16 ولكن المنطقة ستنمو، فإن نشر 1×32 الآن مع المنافذ غير المستخدمة عادة ما يكون أرخص من-إعادة الربط لاحقًا.
الخطوة 3: مطابقة الحزمة والموصل بموقع التثبيت
هذه الخطوة هي المكان الذي تنشأ فيه المشكلات الميدانية في أغلب الأحيان. حدد نوع العلبة المادية -، أو خزانة التوزيع، أو ODF، أو الحامل - وحدد تنسيق الحزمة وفقًا لذلك (راجع قسم أنواع الحزم أعلاه للحصول على التعيين). وفي الوقت نفسه، تأكد من نوع الموصل: SC/APC قياسي في GPON لأن الطلاء المائل يقلل من الانعكاس الحرج - لتراكب الفيديو عند 1550 نانومتر. إذا كان النشر يستخدمموصلات LCللحصول على كثافة أعلى للمنفذ، تحقق من تطابق ضفيرة جهاز التقسيم مع لوحة المحول. حدد أيضًا ما إذا كانت أسلاك التوصيل المصنوعة من الألياف -الموصلة مسبقًا أو العارية- تناسب بشكل أفضل طريقة التثبيت - الموصلة مسبقًا- أسرع في النشر، وتوفر الألياف العارية- مزيدًا من المرونة إذا تغيرت معايير الموصل.
الخطوة 4: التحقق من المواصفات في ورقة البيانات
قبل الطلب، تحقق من هذه المعلمات مقابل البيانات المنشورة من قبل الشركة المصنعة:
- فقدان الإدراجيجب ألا يتجاوز - القيم الموجودة في الجدول أعلاه لنسبة التقسيم المختارة.
- التوحيد- الحد الأقصى لفرق خسارة الإدراج بين أي منفذي إخراج؛ ينبغي أن يكون أقل من أو يساوي 0.5 ديسيبل لكلتيلكورديا GR-1209-COREمعايير.
- خسارة العودة- أكبر من أو يساوي 55 ديسيبل لـ APC، أكبر من أو يساوي 50 ديسيبل لـ UPC. لمعرفة المزيد عن هذين المقياسين، راجع دليلناخسارة الإدراج مقابل خسارة العودة.
- الطول الموجي التشغيلي- 1260–1650 نانومتر لدعم النطاق الكامل-GPON + تراكب الفيديو.
- نطاق درجة الحرارة- −40 درجة إلى +85 درجة لعمليات النشر المقدرة في الهواء الطلق-.
- امتثال- Telcordia GR-1209-CORE (الأداء) وGR-1221-CORE (الموثوقية طويلة المدى).
إذا لم يتمكن المورد من توفير قيم ورقة البيانات للتوحيد وخسارة الإرجاع - وليس فقط فقدان الإدراج -، فتعامل مع ذلك كعلامة حمراء. تتطلب الشبكة المصممة بافتراضات عمر خدمة FTTH البالغة 25 عامًا مكونات مؤهلة وفقًا لمعايير الموثوقية، وليس فقط وظيفية في وقت التثبيت.
الأسئلة الشائعة حول مقسمات PLC
هل مقسم PLC سلبي أم نشط؟
سلبي. فهو يوزع الإشارات الضوئية بدون طاقة كهربائية، ولهذا السبب فهو مكون أساسي للشبكات الضوئية المنفعلة.
ما هو فقدان الإدراج لجهاز التقسيم 1 × 32 PLC؟
يبلغ الحد الأقصى لخسارة الإدخال عادةً 17.0 ديسيبل لكل Telcordia GR-1209-CORE. غالبًا ما تكون القيم الفعلية من الشركات المصنعة عالية الجودة أقل قليلاً (حوالي 15.5-16.5 ديسيبل)، اعتمادًا على تصميم الشريحة وجودة الموصل.
ما هو الفرق بين الخائن PLC والخائن البصري؟
"المقسم البصري" هو المصطلح العام الذي يشمل تقنيات PLC وFBT. إن جهاز تقسيم PLC هو النوع المحدد الذي يعتمد على تصنيع الدليل الموجي المستوي. في سياقات شبكة PON، يعني مصطلح "المقسم البصري" دائمًا مقسم PLC.
هل يمكن استخدام فواصل PLC في الهواء الطلق؟
نعم. تم تصميم مقسمات PLC المصنفة من −40 درجة إلى +85 درجة لكل من البيئات الداخلية والخارجية. للاستخدام الخارجي، يتم عادةً تثبيت الحزم الخالية من الألياف أو الحزم غير المحظورة داخل وصلات إغلاق ذات تصنيف IP- أو حاويات توزيع مقاومة للعوامل الجوية.
ما هو جهاز تقسيم PLC الأفضل لـ GPON FTTH؟
التكوين الأكثر شيوعًا لـ GPON FTTH القياسي هو مقسم PLC متوازن 1 × 32 مع موصلات SC/APC. يعتمد نوع الحزمة على موقع التثبيت: ABS لخزانات التوزيع، وLGX للإعدادات القائمة على الحامل-، والألياف العارية لإغلاق الوصلات.
ما الذي يجب علي التحقق منه في ورقة البيانات قبل الشراء؟
تحقق من الحد الأقصى لخسارة الإدخال لنسبة الانقسام، وتوحيد الإخراج (أقل من أو يساوي 0.5 ديسيبل)، وخسارة الإرجاع (أكبر من أو يساوي 55 ديسيبل لـ APC)، ونطاق طول موجة التشغيل (1260–1650 نانومتر)، ونطاق درجة الحرارة، وامتثال Telcordia GR-1209/GR-1221.
خاتمة
يعد مقسم PLC جهازًا مباشرًا ذو مهمة واضحة: تقسيم إشارة ضوئية واحدة إلى مسارات متعددة بحيث يمكن لألياف واحدة أن تخدم العديد من المشتركين. لكن اختيار الخيار المناسب يتطلب العمل من خلال تسلسل محدد - الميزانية الضوئية أولاً، ثم نسبة التقسيم، ثم الحزمة والموصل، ثم التحقق من ورقة البيانات. إن تخطي أي خطوة، أو البدء من نموذج المنتج بدلاً من قيود الشبكة، هو مصدر معظم أخطاء التحديد.
