المعرفه

النطاق العريض من الألياف عبارة عن اتصال بالإنترنت يتم توصيله من خلال -كابلات الألياف الضوئية - وهي عبارة عن خيوط رفيعة من الزجاج أو البلاستيك تنقل البيانات على شكل نبضات ضوئية بدلاً من الإشارات الكهربائية عبر الخطوط النحاسية التقليدية. فهو أساس الوصول إلى الإنترنت عبر الخطوط الثابتة-الحديثة والتقنية الأساسية التي تقود ترقيات النطاق العريض على مستوى العالم.

بالنسبة لمشغلي الاتصالات ومزودي خدمات الإنترنت ومخططي الشبكات، فإن فهم النطاق العريض للألياف لا يتعلق فقط بمنتج المستخدم النهائي-. يتعلق الأمر بالبنية التحتية الأساسية: ما هي بنيات الشبكة المستخدمة، وكيفية وصول الألياف إلى المشترك، وما هي المعدات الموجودة في كل نقطة في السلسلة، وأنواع الكابلات التي يتم نشرها عبر قطاعات مختلفة من الشبكة. يغطي هذا الدليل كل ذلك - بدءًا من التكنولوجيا الأساسية وحتى اعتبارات النشر التي تشكل عمليات نشر النطاق العريض للألياف العالمية الحقيقية-.
 

كيف يعمل النطاق العريض للألياف؟

يعمل النطاق العريض للألياف عن طريق تشفير البيانات في نبضات من الضوء تنتقل عبرهاكابلات الألياف-البصرية. نظرًا لأن الإشارات الضوئية تواجه توهينًا وتداخلًا كهرومغناطيسيًا أقل بكثير من الإشارات الكهربائية في الأسلاك النحاسية، فإن توصيلات الألياف تحافظ على عرض نطاق ترددي أعلى عبر مسافات أطول مع اتساق أكبر.

في شبكة ألياف عريضة النطاق نموذجية، تنشأ الإشارة الضوئية في المكتب المركزي أو التبادل، وتنتقل عبر كابلات التوصيل والتوزيع إلى العقد الوسيطة أو الخزانات، ثم تستمر - إما كألياف أو عبر وسيط قديم - إلى مقر المشترك. تحدد نسبة هذا المسار الذي تغطيه الألياف نوع الاتصال وتؤثر بشكل مباشر على الأداء الذي يتلقاه المستخدم النهائي.

ولهذا السبب تميز الصناعة بين بنيات الألياف الكاملة وبنية الألياف-الجزئية. كلما زاد عدد الألياف في الميل الأخير، زادت السرعات وأكثر اتساقًا - وهو المبدأ الذي يدعم التوجه العالمي نحو عمليات نشر الألياف الضوئية إلى المباني.

أنواع شبكات الألياف ذات النطاق العريض: FTTP، FTTH، FTTC وFTTN

لم يتم بناء كل الألياف ذات النطاق العريض بنفس الطريقة. تغطي التسمية عدة متميزةبنيات شبكة FTTx، يتم تحديد كل منها حسب المكان الذي تنتهي فيه ألياف شبكة الوصول والوسيط الذي يحمل الإشارة للمسافة المتبقية.

الألياف الكاملة: FTTP و FTTH

FTTP (الألياف إلى المباني) وFTTH (الألياف إلى المنزل)يصف كلاهما التصميمات التي يتم فيها تشغيل كابلات الألياف الضوئية- دون انقطاع من جهاز التبادل أو OLT (محطة الخط الضوئي) وصولاً إلى ملكية المشترك. لا يوجد نحاس متورط في مسار الوصول.

توفر الألياف الكاملة أعلى سعة واتساق لأي تقنية ثابتة للنطاق العريض. تظهر بيانات أداء النطاق العريض في المملكة المتحدة من Ofcom باستمرار أن اتصالات FTTP توفر سرعات قريبة جدًا من المعدل المعلن، مع الحد الأدنى من التباين خلال ساعات الذروة. تدعم هذه البنية سرعات التحميل والتنزيل المتماثلة أو شبه المتماثلة-، مما يجعلها النظام الأساسي المفضل للخدمات ذات النطاق الترددي المكثف- بما في ذلك الحوسبة السحابية ومؤتمرات الفيديو وتطبيقات إنترنت الأشياء.

من منظور البنية التحتية، تتطلب عمليات نشر FTTP/FTTH عادةً شبكة توزيع بصرية (ODN) تتكون من كابلات رئيسية ومقسمات وكابلات توزيع وكابلات إسقاط FTTHيعمل على كل مبنى، حيثمحطة الشبكة الضوئية (ONT)يقوم بتحويل الإشارة الضوئية لجهاز التوجيه والأجهزة الخاصة بالمشترك.

الجزء-الألياف: FTTC

تقوم FTTC (الألياف إلى الخزانة) بتمديد الألياف من التبادل إلى الخزانة على مستوى الشارع-، وعادةً ما تكون على بعد بضع مئات من الأمتار من أماكن المشتركين. يتم الاتصال النهائي من الخزانة إلى العقار عبر خطوط الهاتف النحاسية الموجودة باستخدام VDSL2 أو تقنية مشابهة.

تم نشر FTTC على نطاق واسع عبر المملكة المتحدة والأسواق الأخرى كخطوة وسيطة فعالة من حيث التكلفة- حيث يتم إعادة استخدام الميل الأخير النحاسي الحالي، مع تجنب الأعمال المدنية و-تركيب الألياف في المبنى المطلوب لـ FTTP الكامل. ومع ذلك، فإن الأداء مقيد بطول الخط النحاسي وجودته. كلما زاد طول الجزء النحاسي، زاد تدهور الإشارة وانخفضت السرعات التي يمكن تحقيقها.

بالنسبة لمشغلي الشبكات الذين يقومون بتقييم مسارات الترقية، يمكن أن تكون البنية الأساسية لـ FTTC بمثابة نقطة انطلاق، ولكنها لا توفر سعة كبيرة على المدى الطويل-لبنية الألياف الكاملة.

FTTN: الألياف إلى العقدة

تشبه FTTN (الألياف إلى العقدة) من الناحية المعمارية FTTC، ولكن نقطة انتهاء الألياف - العقدة - تكون عادةً أبعد عن مقر المشترك. وينتج عن هذا قطاع نحاسي أطول وأداء أقل بشكل عام. تعد FTTN أكثر شيوعًا في بعض الأسواق الدولية (لا سيما طرح NBN الأصلي في أستراليا) ويُنظر إليها بشكل متزايد على أنها بنية انتقالية يتم ترقيتها إلى FTTP بمرور الوقت.

مقارنة الهندسة المعمارية

النطاق العريض من الألياف مقابل النطاق العريض من الكابلات والنحاس

كثيرًا ما تتم مقارنة النطاق العريض من الألياف بتقنيتين قديمتين: شبكات ADSL القائمة على النحاس وشبكات الكابلات المحورية (HFC).

نحاسي (ADSL/ADSL2+)يسلم الإنترنت بالكامل عبر شبكة الهاتف. عرض النطاق الترددي محدود بشكل أساسي بواسطة الوسيط النحاسي، وتتناقص السرعات بشكل حاد مع المسافة من البورصة، ويكون أداء التحميل منخفضًا للغاية. وكما وثق الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU)،توفر البنية الأساسية للألياف الضوئية- سعة عرض النطاق الترددي التي لا يمكن للنحاس أن يضاهيهاوهذا هو السبب وراء توجيه كل الاستثمارات الجديدة في النطاق العريض على مستوى العالم تقريبًا نحو الألياف.

كابل (مركبات الكربون الهيدروفلورية)يستخدم الكابلات المحورية - نفس البنية الأساسية التي تم نشرها في الأصل لتلفزيون الكابل - للميل الأخير، مع وجود ألياف في شبكة الاتصال الرئيسية. يمكن لشبكات الكابلات توفير سرعات تنزيل سريعة ولكنها تشترك في عرض النطاق الترددي عبر مقطع محلي، مما يتسبب في الازدحام أثناء ذروة الاستخدام. يوفر النطاق العريض من الألياف (على وجه التحديد FTTP) مسارًا بصريًا مخصصًا لكل مبنى، مما يزيل هذا-عنق الزجاجة المتوسط ​​المشترك. للحصول على تفاصيل فنية مفصلة، ​​راجع المقارنة بينناالألياف الضوئية مقابل الإنترنت عبر الكابل.

لا يمكن لـ ADSL أو HFC مطابقة عرض النطاق الترددي العلوي واستقلال المسافة وإمكانية السرعة المتماثلة للألياف الطرفية -إلى-النهاية. وهذا هو السبب الأساسي الذي يجعل الصناعة تتجه نحو بروتوكول نقل الملفات (FTTP) باعتباره المعيار لعمليات نشر النطاق العريض الجديدة.

هل النطاق العريض عبر الألياف هو نفس نطاق Wi-Fi؟

لا - والتمييز مهم لأي شخص مشارك في تصميم الشبكة أو تعليم العملاء.

إن النطاق العريض من الألياف هو تقنية الوصول: الاتصال المادي الذي يوفر خدمة الإنترنت من التبادل إلى مقر المشترك. Wi-Fi هي تقنية الشبكة المحلية اللاسلكية (WLAN) التي توزع هذا الاتصال على الأجهزة داخل المبنى عبر جهاز توجيه أو نقطة وصول.

يمكن أن يكون لدى المشترك خط نطاق عريض من الألياف-عالي الأداء ولا يزال يعاني من ضعف الاتصال بسبب ضعف تغطية شبكة Wi-Fi-أو قيود جهاز التوجيه أو التداخل أو بنية المبنى. وعلى العكس من ذلك، لا يمكن لأجهزة -WiFi الممتازة أن تعوض الاتصال واسع النطاق البطيء أو غير الموثوق. يعد فهم هذا التمييز أمرًا ضروريًا للمشغلين ومقدمي خدمات الإنترنت الذين يقدمون دعم العملاء وإدارة توقعات المستخدم النهائي. للحصول على إرشادات فنية، راجع دليلناتوصيل كابل الألياف الضوئية بجهاز التوجيه.

البنية التحتية الرئيسية لنشر النطاق العريض للألياف

يتطلب نشر شبكة الألياف ذات النطاق العريض معدات وأنواع كابلات محددة في كل مرحلة من مراحل شبكة الوصول. تعتمد المتطلبات الدقيقة على البنية المختارة (FTTP أو FTTC أو FTTN) والبيئة المادية.

المعدات الأساسية

في البورصة أو العنوان الرئيسي، أOLT (محطة الخط البصري)يدير الإشارات الضوئية النهائية والمنبع عبر الشبكة. في نهاية المشترك, أONT (محطة الشبكة الضوئية)ينهي اتصال الألياف ويوفر اتصال Ethernet أو Wi-Fi بأجهزة المشترك. بين هاتين النقطتين، تقوم المقسمات المنفعلة بتقسيم الإشارة الضوئية بحيث يمكن لألياف تغذية واحدة أن تخدم عدة مشتركين - وهو تصميم يعرف باسم PON (الشبكة الضوئية المنفعلة).
 

أنواع الكابلات عبر الشبكة

تضع الأجزاء المختلفة من شبكة الألياف ذات النطاق العريض متطلبات مختلفة على الكابل.كابلات الجذع والتغذية- عدد كبير عادةً- من تصميمات الأنابيب السائبة المنتشرة في القنوات أو جوًا - تحمل حركة المرور من التبادل إلى نقاط التوزيع.كابلات التوزيعتتفرع لخدمة مجموعات أصغر من المشتركين.إسقاط الكابلات، مثلكابلات إسقاط FTTH، قم بتوفير الاتصال النهائي من نقطة التوزيع إلى كل مبنى على حدة.

اختيار بناء الكابل - سواءكابل القناة تحت الأرض, كابل الألياف الضوئية الجويأو الكبل الصاعد الداخلي - يعتمد على بيئة النشر واللوائح المحلية ومدى توفر البنية التحتية المدنية. يعد تحديد الكابل المناسب لكل مقطع عاملاً حاسمًا في موثوقية الشبكة وكفاءة التثبيت وتكلفة الصيانة على المدى الطويل-.

اعتبارات التثبيت

بالنسبة لـ FTTP/FTTH، يتضمن التثبيت عادةً تشغيل كابل من أقرب نقطة توزيع إلى مبنى المشترك، وتركيب ONT داخل المبنى، وتوصيل جهاز توجيه. في الوحدات السكنية المتعددة-(MDUs)، قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى كابلات رافعة عمودية وتوزيع على مستوى الأرضية-. بالنسبة إلى FTTC، تنتهي الألياف عند خزانة الشارع ويحمل الخط النحاسي الحالي الإشارة إلى المبنى، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد التثبيت لكل -مشترك ولكنه يحد من الأداء.

الأعمال المدنية - غالبًا ما تمثل حفر الخنادق وتركيب مجاري الهواء والربط الجوي ودخول المبنى - أكبر مكون تكلفة في نشر النطاق العريض للألياف. يجب على المشغلين والمقاولين مراعاة مسح الطريق واتفاقيات ترك الطريق ومتطلبات التخطيط المحلية قبل بدء التثبيت بوقت طويل.

ما الذي يدفع الطلب على النطاق العريض للألياف؟

تعمل العديد من الاتجاهات المتقاربة على تسريع الطلب على البنية التحتية للنطاق العريض للألياف على مستوى العالم:

ارتفاع استهلاك النطاق الترددي المنزلي.تتطلب الآن المنازل ذات الأجهزة المتعددة التي تقوم بتشغيل بث فيديو بدقة 4K/8K والألعاب السحابية وأنظمة المنزل الذكي ومكالمات الفيديو بشكل متزامن إنتاجية مستدامة تكافح الشبكات النحاسية وشبكات الكابلات لتوفيرها بشكل متسق. وهذا يدفع مزودي خدمة الإنترنت السكنيين إلى الترقية إلى الألياف الكاملة.

العمل عن بعد والهجين.لقد أدى التحول الدائم نحو العمل من المنزل- إلى جعل سرعة التحميل واستقرار الاتصال أمرًا ضروريًا وليس أمرًا اختياريًا للمشتركين المقيمين. تلبي قدرة السرعة المتناظرة للألياف الكاملة هذه الحاجة بشكل مباشر.

اتصال الأعمال والمؤسسات.تعتمد المؤسسات الصغيرة والمتوسطة بشكل متزايد على الأدوات المستندة إلى السحابة-، ومنصات التعاون في الوقت الفعلي- والاتصالات المستضافة - والتي تتطلب جميعها نطاقًا عريضًا موثوقًا ومنخفض-زمن الاستجابة. يوفر النطاق العريض من الألياف أساس البنية الأساسية للاتصال على مستوى الأعمال-بدون تكلفة الخطوط المؤجرة المخصصة.

أهداف النطاق العريض الحكومية.البرامج التنظيمية مثل حكومة المملكة المتحدةمشروع جيجابتوتقوم المبادرات المماثلة في جميع أنحاء العالم بتمويل وتحفيز نشر الألياف بالكامل في المناطق المحرومة، مما يؤدي إلى توسيع السوق القابلة للتوجيه للبنية التحتية للألياف.

الأسئلة المتداولة

ما الفرق بين FTTP و FTTC؟

يقوم FTTP (الألياف إلى المباني) بتوصيل الألياف إلى ملكية المشترك، مما يوفر اتصال ألياف كاملاً بسرعة عالية واتساق. يقوم FTTC (الألياف إلى الخزانة) بإنهاء الألياف في خزانة الشارع، مع تغطية المسافة المتبقية بالأسلاك النحاسية. يوفر FTTP أداءً أفضل بشكل ملحوظ، خاصة فيما يتعلق بسرعات التحميل وموثوقية ساعات الذروة. للحصول على تفاصيل كاملة لجميع بنيات FTTx، راجع دليلنا لـأنواع شبكات FTTx.

ما هي أنواع الكابلات المستخدمة في عمليات نشر FTTH؟

تستخدم شبكة FTTH النموذجية -كابلات سائبة أو كابلات شريطية ذات عدد كبير لقطاع قناة الاتصال، وكابلات توزيع أصغر لخدمة المجموعات المحلية، وكابلات مفردة من الألياف أو كابلات منخفضة العدد-من أجل الاتصال النهائي بكل مبنى. يعتمد البناء المحدد - لقناة مباشرة-مدفونة أو هوائية أو داخلية - على بيئة النشر. توفر Hengtong مجموعة كاملة منالكابلات الضوئيةمصممة لكل جزء من شبكة الوصول FTTH.

ما هو ONT وماذا يفعل؟

ONT (محطة الشبكة الضوئية) هو الجهاز المثبت في مقر المشترك من خلال اتصال ألياف كامل (FTTP/FTTH). يقوم بتحويل الإشارة الضوئية الواردة من خط الألياف إلى إشارة كهربائية يمكن لجهاز التوجيه والأجهزة الخاصة بالمشترك استخدامها. ONT هي نقطة الحدود بين شبكة المشغل والشبكة المنزلية للمشترك. اقرأ لدينادليل ONT الكامللإلقاء نظرة أعمق على كيفية عمله ضمن بنية PON.

لماذا تنتقل الصناعة من FTTC إلى FTTP؟

تم نشر FTTC على نطاق واسع كمسار ترقية فعال من حيث التكلفة-لأنه يعيد استخدام البنية الأساسية النحاسية الحالية-. ومع ذلك، فإن النحاس يقيد السرعات التي يمكن تحقيقها، ويتدهور مع المسافة، ولا يدعم مساحة عرض النطاق الترددي اللازمة للخدمات المستقبلية. يلغي FTTP هذه القيود تمامًا. ومع تزايد طلب المشتركين وانخفاض تكاليف الأعمال المدنية من خلال تقنيات النشر الجديدة، فإن الحالة الاقتصادية لزيادة بناء FTTC بالألياف الكاملة تتعزز في معظم الأسواق.

هل النطاق العريض عبر الألياف هو نفس نطاق Wi-Fi؟

لا، فالألياف الضوئية ذات النطاق العريض هي تقنية شبكة الوصول التي توفر خدمة الإنترنت إلى العقار. Wi-Fi هي تقنية الشبكة المحلية اللاسلكية المستخدمة لتوزيع هذا الاتصال داخل العقار. يمكن أن يتمتع المشترك بنطاق عريض من الألياف-عالي السرعة ولا يزال يعاني من ضعف شبكة Wi-Fi-بسبب قيود جهاز التوجيه أو التداخل أو تخطيط المبنى.

ملخص

النطاق العريض من الألياف هو إمكانية الوصول إلى الإنترنت الذي يتم توصيله عبر كابلات الألياف الضوئية-، مما يوفر نطاقًا تردديًا أعلى واستقلالية أكبر في المسافة واتساقًا أفضل من بدائل النحاس أو الكابلات. يتمثل التمييز المعماري الرئيسي بين الألياف الكاملة (FTTP/FTTH)، حيث تنتهي الألياف -إلى-النهاية إلى مقر المشترك، والألياف الجزئية (FTTC/FTTN)، حيث لا يزال الميل الأخير يعتمد على النحاس.

بالنسبة لمشغلي الاتصالات ومزودي خدمات الإنترنت ومقاولي الشبكات، فإن التحول نحو الألياف الكاملة يكون مدفوعًا بارتفاع الطلب على النطاق الترددي واعتماد العمل عن بعد وبرامج النطاق العريض الحكومية والمزايا التشغيلية طويلة المدى-لشبكة الوصول البصري بالكامل-. إن اختيار أنواع الكابلات المناسبة والمعدات واستراتيجية النشر لكل قطاع من قطاعات الشبكة هو ما يحدد ما إذا كان نشر النطاق العريض للألياف يفي بوعود الأداء على نطاق واسع.