المعرفه

إلى أي مدى يمكن تمديد كابل الألياف الضوئية؟ بعد سنوات من التخطيط وتشغيل وصلات الألياف - من البيانات القصيرة-يتم تشغيل التصحيح المركزي إلى-الأعمدة الفقرية بين المدن - إجابتي الصادقة هي أنه لا يوجد رقم واحد، ولكن يمكن التنبؤ بالنطاقات بمجرد معرفة ما الذي تبحث عنه. يمكن أن يشمل الجري أي شيء بدءًا من بضع مئات من الأمتار من الوضع المتعدد داخل المبنى إلى أكثر من 10000 كيلومتر من الوضع الفردي المضخم-تحت المحيط. ما يحدد الحد هو نوع الألياف، والطول الموجي، وقوة جهاز الإرسال والاستقبال أو مكبر الصوت، ومدى نظافة الموصلات والوصلات. أشرح أدناه الحد الأقصى للمسافة الحقيقية لكابلات الألياف الضوئية-حسب النوع، وأبين كيفية حساب مدى وصول الرابط، وأشرح كيفية قيام المهندسين بتوسيع الألياف عبر المدن والقارات والمحيطات.

من بضع مئات من الأمتار إلى أكثر من 10000 كيلومتر

إذا كنت تحتاج فقط إلى الأرقام الرئيسية، فإليك مسافة كابل الألياف الضوئية حسب النوع في لمحة سريعة. يقفز مدى الوصول بخطوات واضحة اعتمادًا على الألياف والمعدات الموجودة في كل طرف.

ما الذي يحدد مدى إمكانية تشغيل الألياف؟

لا ينتقل الضوء عبر الزجاج مجانًا. تأثيران جسديان يضعان سقف المسافة. الأول هوالتوهين- تضعف الإشارة أثناء انتقالها، بسبب امتصاص الضوء وتشتته وفقدان الانحناء، ويتم قياسها بالديسيبل لكل كيلومتر (ديسيبل/كم). والثاني هوتشتت- ينتشر نبض الضوء عبر مسافة، مما يحد في النهاية من معدل البيانات بدلاً من الوصول الأولي.

بالنسبة للألياف القياسية ذات الوضع الفردي-، فإنتوصية ITU-T G.652الحد الأقصى للتوهين هو 0.4 ديسيبل / كم عند 1310 نانومتر و 0.35 ديسيبل / كم عند 1550 نانومتر، وعادة ما يكون أداء الألياف G.652.D الحديثة أفضل في هذا المجال. نظرًا لأن الخسارة تعتمد على الطول الموجي-، فإن الانتقال من نافذة 1310 نانومتر إلى نافذة 1550 نانومتر يمكن أن يمنحك وصولًا أكبر بشكل ملحوظ على نفس الألياف.

علاوة على العوامل الفيزيائية، هناك أربعة عوامل عملية تحدد رقمك الفعلي:

• نوع الألياف ودرجتها- الوضع المتعدد مقابل الوضع الفردي-، ودرجة فئة OM أو G- المحددة.
• الطول الموجي- 1310 نانومتر مقابل النافذة-الأقل خسارة والتي تبلغ 1550 نانومتر.
• قوة جهاز الإرسال والاستقبال أو مكبر الصوت- تحدد قوة الإطلاق وحساسية جهاز الاستقبال الميزانية الضوئية.
• جودة الموصل واللصق- يضيف كل زوج متزاوج ولصق اندماجي خسارة تأكل في متناول يدك.

إذا كنت لا تزال تختار بين أنواع الألياف، فنظرتنا العامة حولالوضع الفردي-في مقابل الألياف متعددة الأوضاعيشرح المفاضلات-بشكل أكثر تفصيلاً.

المسافة القصوى للألياف متعددة الأوضاع (OM1 إلى OM5)

يتم استخدام الألياف متعددة الأوضاع داخل المباني ومراكز البيانات والشبكات المحلية. قلبها الأكبر سهل الاتصال ورخيص الثمن، لكنه يعاني من التشتت المشروط، وهو الجدار الذي يحد من المسافة القصوى للألياف متعددة الأوضاع عند السرعات الأعلى. يتم تحديد المسافات القياسية أدناه بواسطةمعايير إيثرنت IEEE 802.3لـ 10 جيجابت إيثرنت (10GBASE-SR).

عند 1 جيجابت إيثرنت، يصل الوضع المتعدد إلى - أكثر حتى 550 مترًا تقريبًا على OM3 - ولكن النمط واضح: كلما ارتفع معدل البيانات، قل تشغيل الوضع المتعدد. كقاعدة عامة، إذا كان الرابط الخاص بك أقل من 300 متر تقريبًا اليوم وسيظل قصيرًا، فإن الوضع المتعدد هو الخيار -الفعال من حيث التكلفة. إذا كان المدى أطول، أو كنت تتوقع الترقية إلى 25 جيجا، أو 40 جيجا، أو 100 جيجا، أو أكثر، فإن الوضع الفردي-هو الرهان الأفضل على المدى الطويل-. يمكنك مراجعة الدرجات والإنشاءات على موقعناالألياف المتعددة الوسائطصفحة.

الحد الأقصى لمسافة الألياف الضوئية للوضع الفردي -(LR، ER، ZR)

إن الألياف ذات الوضع الواحد-، مع جوهرها الصغير ومسار الضوء المستقر، هي المكان الذي يصبح فيه السؤال حول المدى الذي يمكن أن تعمل به الألياف ذات الوضع الواحد- مثيرًا للاهتمام. مع عدم وجود أي شيء سوى جهاز إرسال واستقبال - بدون مكبر للصوت -، تمنحك البصريات القياسية مسافات نظيفة وقابلة للتكرار.

القفز من 10 كم إلى 80 كم ليس مجانياً. تستخدم البصريات ذات المدى الأطول-قوة إطلاق أعلى، وأجهزة استقبال أكثر حساسية، ونافذة تبلغ 1550 نانومتر، وبعد 40 كم تقريبًا تبدأ في التصميم حول التشتت اللوني. تفصيل عملي يلفت انتباه الأشخاص: على رابط قصير، يمكن لوحدة فئة ZR- أن تزيد من التحميل على جهاز الاستقبال، لذلك قد تحتاج إلى مخفف مضمن لإعادة الطاقة المستقبلة إلى النطاق. بالنسبة للجانب البصري من الرابط، راجع مجموعتنا منوحدات الإرسال والاستقبال الضوئية، وبالنسبة للألياف نفسها، لديناألياف ذات وضع واحد-الدرجات.

مسافة طويلة للألياف-مع مكبرات الصوت (EDFA وDWDM)

بمجرد أن يتجاوز الرابط ما يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال دفعه من تلقاء نفسه - فكر في عبور-المدينة، أو عبر-البلد، أو عبر-المسارات المحيطية -، فإننا نتوقف عن الاعتماد على البصريات ونبدأ في هندسة الخط. تعمل مضخمات الألياف المشبعة بالإربيوم (EDFAs)- على تعزيز الضوء مباشرة، دون تحويله مرة أخرى إلى إشارة كهربائية. في التصميمات الأرضية النموذجية، تقع مواقع المضخمات تقريبًا كل 80 إلى 120 كيلومترًا، ولكن هذا التباعد هو نتيجة تصميمية، وليس معيارًا ثابتًا: فهو يعتمد على فقدان الامتداد، وتوهين الألياف، وOSNR، وتنسيق التعديل، وتصحيح الخطأ الأمامي.

طبقةمضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM)في الأعلى، ويحمل زوج واحد من الألياف العشرات من قنوات الطول الموجي المستقلة، ولكل منها ممر خاص بها{0}عالي السرعة، عبر مئات إلى آلاف الكيلومترات. هذا المزيج من الألياف منخفضة الخسارة-، والتضخيم، وDWDM هو ما يجعل الهياكل الأساسية الحديثة ذات المسافات الطويلة-والطويلة جدًا--ممكنة.

مسافة كابل الألياف البحرية

الكابلات البحرية هي النهاية القصوى لمسافة الألياف. تعمل الأنظمة المتكررة تحت سطح البحر لآلاف الكيلومترات، ويمتد أطولها لمسافة تزيد عن 10000 كيلومتر، وذلك باستخدام أجهزة إعادة الإرسال الضوئية المغمورة التي يتم تشغيلها من خلال الكابل نفسه. وفقالجغرافيا التلقيةتحمل هذه الأنظمة أكثر من 99% من حركة البيانات العابرة للقارات عبر شبكة عالمية يزيد طولها عن مليون كيلومتر من الكابلات. إذا كنت تعمل على هذا الطرف من الطيف، لديناكابل الألياف الضوئية تحت الماءتم تصميمه خصيصًا لهذه الظروف.

المسافة بين الألياف والكابلات النحاسية

تصل شبكة Ethernet النحاسية مثل Cat6 أو Cat6A إلى 100 متر. هذا الرقم الفردي هو السبب وراء أهمية فوز الألياف بأي مسافة زمنية: فحتى الوضع الأساسي المتعدد يذهب أبعد عدة مرات، والوضع الفردي-يذهب أبعد آلاف المرات. وبعيدًا عن الوصول الخام، تقوم الألياف بإزالة سلسلة المفاتيح الوسيطة والمكررات التي قد يحتاجها النحاس، وهو ما يعني عادةً شبكة صيانة أبسط وأكثر استقرارًا وأقل-.

كيفية حساب مسافة وصلة الألياف (ميزانية الطاقة الضوئية)

من الناحية العملية، لا يمكنك تخمين المسافة - التي تقوم بتشغيل ميزانية الطاقة الضوئية فيها. يعمل الرابط عندما تكون الميزانية الضوئية المتوفرة أكبر من أو تساوي إجمالي الخسارة على طول المسار:

الميزانية الضوئية المتاحة أكبر من أو تساوي فقدان الألياف + فقدان الموصل + فقدان الوصلة + هامش الأمان

فيما يلي مثال عملي بسيط لرابط مجمع أحادي الوضع-يبلغ طوله 8 كيلومترات باستخدام بصريات 10GBASE-LR:

• الميزانية البصرية (بصريات LR): حوالي 6 ديسيبل من الميزانية القابلة للاستخدام.
• فقدان الألياف: 8 كم × 0.35 ديسيبل/كم ≈ 2.8 ديسيبل.
• الموصلات: زوجان متزاوجان × 0.5 ديسيبل=1.0 ديسيبل.
• التوصيلات: 2 × 0.1 ديسيبل=0.2 ديسيبل.
• الهامش الموصى به: حوالي 1.0 ديسيبل.
• الإجمالي المطلوب: حوالي 5.0 ديسيبل، وهو ضمن ميزانية 6 ديسيبل، وبالتالي يمر الارتباط مع وجود مساحة رأسية.

إذا تجاوز الإجمالي ميزانيتك، فلديك خيارات واضحة: الترقية إلى بصريات طاقة أعلى-، أو التبديل إلى طول موجة خسارة أقل-، أو تنظيف الخسائر السلبية، أو إضافة مكبر للصوت.

كيفية تمديد مسافة كابل الألياف الضوئية

لدفع الرابط الحالي إلى أبعد من ذلك، إليك الخطوات بالترتيب الذي سأجربه به تقريبًا:

• تنظيف وفحص الوجوه النهائية.الموصلات المتسخة هي الخسارة الأكثر شيوعًا التي يمكن تجنبها؛ يمكن للتنظيف وحده استرداد ما بين 1 إلى 3 ديسيبل، وهو ما قد يعني عدة كيلومترات إضافية.
• انتقل إلى جهاز إرسال واستقبال أطول-على سبيل المثال، من LR إلى ER إلى ZR، لمزيد من قوة الإطلاق وحساسية جهاز الاستقبال.
• تحويل الطول الموجيمن 1310 نانومتر إلى نافذة الخسارة الأقل-1550 نانومتر على الألياف القياسية.
• تقليل الخسائر السلبيةباستخدام موصلات أقل، ووصلات أفضل، ونصف قطر الانحناء الصحيح.
• أضف EDFA أو انتقل إلى DWDMلفترات تتجاوز ما يمكن أن يصل إليه أي بصري واحد.
• استخدام درجة مختلفة من الألياف،مثل الخسارة-المنخفضة جدًا-G.654.E، لفترات طويلة جدًا.

• 

الأخطاء الميدانية الشائعة التي تقصر مدة الجري

قبل تشغيل أي رابط، أتحقق من الأشياء التي تستنزف ميزانية المسافة بهدوء:

• ضعف التوصيلات وفقدان لصق عالية- قد تكلف بعض وصلات الدمج السيئة أكثر من كيلومتر واحد من الألياف.
• وجوه نهائية متسخة أو مخدوشة- عادةً ما يكون غير مرئي للعين ولكنه واضح في نطاق الفحص.
• انحناءات ضيقة تحت الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء- مكلفة بشكل خاص عند 1550 نانومتر.
• درجة ألياف-غير صحيحة- تشغيل 10 جيجا عبر OM1 أو OM2 عندما يحتاج الرابط بالفعل إلى وضع OM3 أو OM4 أو وضع - فردي.
• تخطي التحقق- يجب إثبات كل رابط من خلال تتبع OTDR واختبار فقدان الإدراج- قبل نشره.

هذه النقطة الأخيرة هي الأكثر أهمية. التحقق معاختبار كابلات الألياف الضوئيةيعد استخدام OTDR ومقياس الطاقة هو الطريقة الوحيدة لتأكيد هامش المسافة الحقيقي بدلاً من الثقة في ورقة المواصفات.

الوجبات السريعة الرئيسية

لا يتم تحديد مسافة الألياف فعليًا بواسطة الزجاج -، بل يتم تحديدها بواسطة تصميم نظامك وميزانيتك الضوئية. يغطي الوضع المتعدد المبنى، ويغطي الوضع الفردي-الحرم الجامعي والمدينة، ويغطي الوضع DWDM المضخم البلد، وتغطي الأنظمة المتكررة تحت سطح البحر الكوكب. اختر الألياف والبصريات التي تتناسب مع التشغيل، وحدد ميزانية الطاقة، وتحقق من الارتباط قبل تشغيله، وسوف تصل الألياف إلى أي مكان تريد شبكتك الذهاب إليه.