كيف يتم تصنيع مقسمات FBT وPLC - وسبب أهميتها
الاختلافات الهندسية بين مقسمات FBT وPLC ليست مربعات اختيار عشوائية للميزات. إنها نتائج مباشرة لكيفية تصنيع كل تقنية. يعد فهم عملية التصنيع إحدى الطرق الأكثر موثوقية للتنبؤ بالسلوك الميداني في ظل الظروف التي لم تذكرها ورقة البيانات.
عملية تصنيع FBT: اندماج الألياف وحدودها
يبدأ جهاز تقسيم FBT (Fused Biconical Taper) بألياف بصرية عارية أو أكثر. تتم إزالة الطبقة الواقية، ويتم محاذاة الألياف جنبًا إلى جنب-بجانب-أو ملتوية، ويتم تثبيت التجميع في آلة مستدقة. يقوم لهب الهيدروجين أو ليزر ثاني أكسيد الكربون بتسخين منطقة التلامس إلى ما يقرب من 1,600-1,700 درجة - بالقرب من نقطة تليين زجاج السيليكا. أثناء تسخينها، تقوم الآلة بتمديد الألياف طوليًا بمعدل يمكن التحكم فيه. تندمج الألياف معًا وتشكل شكلاً ثنائيًا متماثلًا: سميكًا عند كل طرف، ومدبب حتى الخصر الضيق في منطقة الاقتران.
يقترن الضوء الذي يدخل أحد الألياف بشكل سريع إلى الألياف المجاورة في منطقة الخصر. يتم تحديد جزء القدرة الذي يتجاوز - نسبة الانقسام - من خلال أربعة متغيرات يتم تعيينها أثناء التصنيع:قطر الخصر، والطول المستدق، ومعدل التمدد، وزاوية الالتواء. تقوم الآلة بمراقبة طاقة الخرج في الوقت الفعلي أثناء السحب وتتوقف عند الوصول إلى النسبة المستهدفة. يتم بعد ذلك ربط المجموعة في أنبوب شعري زجاجي باستخدام إيبوكسي ذو درجة حرارة عالية-، والذي يتم بعد ذلك تغليفه بغلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ.
يتم تثبيت منطقة الاقتران في موضعها بواسطة راتنجات الايبوكسي المعالجة. يحتوي الإيبوكسي على معامل تمدد حراري (CTE) أعلى بحوالي 60-100× من زجاج السيليكا (الذي يتمدد عند ~0.55 جزء في المليون/درجة). كل دورة حرارية - من الليالي الباردة إلى الشمس-بعد الظهر في الخزانة الساخنة - تقدم ضغطًا ميكانيكيًا دوريًا على واجهة الإيبوكسي الزجاجية-. على مدى مئات الدورات، يحدث التصفيح الجزئي. تتغير نسبة الاقتران. تزحف خسارة الإدراج إلى أعلى. هذه العملية هي الآلية الكامنة وراء شكاوى انجراف فقدان الإدراج الموسمية التي تقدمها فرق ISP NOC كل شتاء.
النتيجة العملية لتصنيع شاشات السحب-والشاشات هو عدم وجود وحدتين FBT متطابقتين ماديًا. داخل مجموعة الإنتاج، تختلف هندسة الخصر على مقياس النانومتر، مما يؤدي إلى إنتاج تباين فقدان إدخال المنفذ-إلى-المنفذ الذي يتراكم مع كل مرحلة إضافية عند التتالي إلى نسب انقسام أعلى. في 1×2 و1×4، يمكن التحكم في هذا الاختلاف. عند 1 × 8 مبني من مراحل 1 × 2 متتالية، فإنه يتراكم في منفذ 1.5-2.5 ديسيبل - إلى - انتشار المنفذ المرئي في قياسات المجال.
عملية تصنيع PLC: الطباعة الحجرية الضوئية
يتم تصنيع جهاز تقسيم PLC (Planar Lightwave Circuit) باستخدام نفس فئة عمليات الطباعة الحجرية الضوئية المستخدمة لإنتاج دوائر متكاملة لأشباه الموصلات. يتم ترسيب طبقة رقيقة من الجرمانيوم-المطعم أو الفوسفور-السيليكا (معامل الانكسار أعلى قليلاً من SiO₂ المحيط) على ركيزة السيليكون أو السيليكا باستخدام ترسيب التحلل المائي باللهب (FHD) أو ترسيب البخار الكيميائي (CVD). يحدد النبائط هندسة الدليل الموجي. يؤدي التعرض للأشعة فوق البنفسجية والحفر الكيميائي إلى إنشاء أدلة موجية للقناة - مسارات بصرية مدمجة في طبقة زجاجية.
تم تعريف نقاط تقسيم الوصلة Y- - حيث يتفرع دليل موجي واحد إلى قسمين - على مستوى النبائط الضوئية بدقة أقل من - ميكرون. تحتوي شريحة 1×32 PLC على 31 وصلة Y-، كلها مصنعة في وقت واحد في خطوة طباعة حجرية واحدة على رقاقة قد تحتوي على عشرات الرقائق. بعد التصنيع، يتم ربط مصفوفات الألياف بأوجه الإدخال والإخراج للرقاقة باستخدام مادة لاصقة معالجة بالأشعة فوق البنفسجية-، ويتم تعبئة التجميع في غلاف ABS، أو شريط مثبت على حامل، أو تنسيق ألياف عارية.
كل تقاطع Y- على كل شريحة في مجموعة الرقاقة له نفس الشكل الهندسي، لأنه تم تعريف كل تقاطع بواسطة نفس النبذة الضوئية في نفس خطوة التعريض. يعد توحيد المنفذ-إلى-المنفذ وظيفة التحكم في عملية الرقاقة، وليس مهارة التجميع. وهذا هو السبب في أن مواصفات توحيد PLC ضيقة - ليس بسبب الضبط اليدوي الدقيق-، ولكن لأن الشكل الهندسي متطابق فعليًا عبر جميع المنافذ.
كما أن السيليكا-الموجودة على-بنية السيليكون مستقرة حراريًا على عكس وصلة FBT الإيبوكسي. إن قلب الدليل الموجي، والكسوة، والركيزة كلها مواد من عائلة السيليكا-مع CTEs مماثلة. يتم مطابقة التمدد الحراري تقريبًا عبر الهيكل. لا يوجد وصلة اقتران إيبوكسي تحت الضغط الميكانيكي. هذا هو السبب الهيكلي لمواصفات الفقد المعتمد على درجة الحرارة -المتفوقة (TDL) لـ PLC.
لماذا أصبح PLC هو معيار FTTH: أربعة أسباب فنية
تمثل مقسمات PLC الآن الغالبية العظمى من عمليات تثبيت المقسم الجديدة في شبكات GPON وXGS-PON على مستوى العالم - وفقًا لمعظم تقديرات السوق، وهي أعلى باستمرار من 80% من الحجم السنوي في عمليات نشر FTTH الجديدة. لم يكن التحول مدفوعًا بالتسويق. وكان الدافع وراء ذلك هو أربع عواقب للنشر لا تستطيع تكنولوجيا FBT حلها على نطاق واسع.
توحيد المنفذ: مشكلة في تجربة المشترك، وليست مجرد مواصفات
في شبكة وصول GPON، يتنافس كل مشترك على منفذ OLT مشترك على ميزانية الطاقة الضوئية. إذا كان المقسم 1 × 32 يوفر خسارة قدرها 17.0 ديسيبل لأفضل منفذ له و19.5 ديسيبل لأسوأ منفذ له، فإن المشتركين في أسوأ المنافذ لديهم ميزانية ارتباط أقل بمقدار 2.5 ديسيبل متاحة لتوهين الألياف وهامش الموصل. عند الوصول إلى مسافة 20 كيلومترًا مع فقدان الكابل النموذجي، لن يكون لدى هؤلاء المشتركين أي ميزانية متبقية. تعمل ONTs الخاصة بهم على حافة الحساسية. أي تلوث للموصل أو تدهور في الوصلة يضيف 0.5 ديسيبل يجعل الموصل أقل من عتبة الاستقبال تمامًا.
ترى ISP NOC ذلك على أنه مجموعة جودة مشترك غير مفسرة - وهي مجموعة من المنازل المتجاورة ذات معدلات أعلى من-من-متوسط تذكرة المشاكل، ولا يوجد خطأ واضح في ODN وآثار OTDR التي تبدو نظيفة من OLT. السبب الجذري - الانقسام غير المنتظم - مدفون في ورقة بيانات جهاز التقسيم ولم يقرأها أحد بعناية كافية في وقت الشراء.
مشتركان على نفس المقسم 1×32 في نشر GPON Class B+ بطول 15 كم:
المعلمات المشتركة: توهين الألياف=15 كم × 0.35=5.25 ديسيبل خسائر الموصل=4 الموصلات × 0.3=1.20 ديسيبل خسائر الوصلات=8 التوصيلات × 0.07 =0.56 ديسيبل المجموع الفرعي (مشترك)=7.01 dBSubscriber A (أفضل منفذ - PLC 1×32): Splitter IL=17.0 ديسيبل إجمالي فقدان الارتباط=24.01 ديسيبل ← هامش 3.99 ديسيبل مقابل ميزانية . 28 ديسيبل ✓ المشترك B (أسوأ منفذ - متتالي FBT 1×32): Splitter IL=19.5 ديسيبل (انحراف موحد) إجمالي فقدان الارتباط=26.51 ديسيبل ← هامش متبقي 1.49 ديسيبل فقط ⚠ موصل واحد متسخ → +0.5 ديسيبل=27.01 ديسيبل - هامش رفيع للغاية
لا يوجد لدى أي من المشتركين "مشكلة" على الورق. المشترك B هو حدث ميداني واحد على بعد مسافة من الانقطاع.
تبعية الطول الموجي: حدود FBT لـ PON متعدد الأجيال
تعتبر مقسمات FBT حساسة للطول الموجي-من خلال البناء. جزء الاقتران الزائل هو دالة لـالمعلمة V-(التردد الطبيعي)، والذي يعتمد على الطول الموجي. عند الطول الموجي التصميمي، يتم تحسين الاقتران. عند طول موجي مختلف - على سبيل المثال، على بعد 200 نانومتر - تتغير نسبة الاقتران، وترتفع خسارة الإدخال. تم تحسين وحدات إنتاج FBT القياسية لـ 1310 نانومتر، و1490 نانومتر، و1550 نانومتر. لم يتم تحديدها لـ 1270 نانومتر (XGS-PON المنبع) أو 1577 نانومتر (XGS-PON المصب).
يعد هذا مهمًا لأي شبكة تخطط لترقية GPON-إلى-XGS-PON، أو نشر XGS-PON اليوم مع الحفاظ على وحدات GPON ONU الحالية أثناء ترحيل المشتركين. السيناريو التعايش مع الطول الموجييتطلب جهاز التقسيم تمرير 1270، و1310، و1490، و1550، و1577 نانومتر، جميعها بخسارة منخفضة ومتساوية. ويتعامل مقسم PLC مع هذا دون تعديل - حيث تغطي استجابته المسطحة البالغة 1260-1650 نانومتر جميع الأطوال الموجية الخمسة. سيُظهر مقسم FBT في هذا الدور خسارة كبيرة في الأطوال الموجية غير التصميمية، مما يستهلك ميزانية إضافية للرابط ويحتمل أن يمنع التعايش تمامًا.
الناشئةمعيار الاتحاد الدولي للاتصالات -TG.2984 50G PONيقدم أطوال موجية إضافية في اتجاه المصب حوالي 1340-1380 نانومتر. يجب أن يغطي أي مقسم تم تثبيته اليوم والذي سيظل في الخدمة عند تقديم تراكبات 50G PON هذا النطاق. إن مقسمات PLC ذات الاستجابة المسطحة الكاملة 1260-1650 نانومتر تلبي هذا المطلب. لا تقوم مقسمات FBT المُحسّنة لأطوال موجات PON القديمة بذلك.
السلوك الحراري: الرقم الذي تدفنه ورقة البيانات
تصف الخسارة المعتمدة على درجة الحرارة - (TDL) كيفية تغير خسارة الإدراج مع اختلاف درجة حرارة التشغيل عن مرجع القياس (عادةً 25 درجة). تختلف الآلية بشكل أساسي بين FBT وPLC:
في فواصل FBT:تتوسع الرابطة الإيبوكسيية في منطقة الاقتران بحوالي 60-100 جزء في المليون/درجة. يتمدد زجاج السيليكا عند 0.55 جزء في المليون/درجة. ويعني عدم تطابق CTE أن كل درجة تغير في درجة الحرارة تطبق إجهادًا ميكانيكيًا مختلفًا على خصر الوصلة. تتغير نسبة الاقتران - وبالتالي نسبة الانقسام وخسارة الإدراج - مع درجة الحرارة. تتراوح قيم TDL المقاسة لمقسمات FBT عند 1 × 4 عادةً من 0.3–0.8 ديسيبل عبر نافذة تشغيل من −5 درجة إلى +75 درجة. عند 1×8 وما فوق (متتالية)، تتراكم TDL عبر كل مرحلة.
في فواصل PLC:إن الدليل الموجي والركيزة والغطاء كلها مواد من عائلة السيليكا. عدم تطابق CTE داخل الهيكل البصري لا يكاد يذكر. عادةً ما يكون TDL المقاس لمقسم PLC القياسي عبر درجة −40 إلى +85 درجة 0.02–0.05 ديسيبل - صفرًا فعليًا من منظور ميزانية الارتباط البصري.
المقارنة الحرارية والتوحيدية: FBT مقابل PLC عبر نسب الانقسام العملية.
| المعلمة | فبت 1×4 | FBT 1×8 (متتالية) | بي ال سي 1×32 |
|---|---|---|---|
| نطاق درجة حرارة التشغيل | −5 درجة إلى +75 درجة | −5 درجة إلى +75 درجة | −40 درجة إلى +85 درجة |
| TDL (النطاق الكامل) | 0.3-0.8 ديسيبل | 0.6-1.6 ديسيبل تراكمي | أقل من أو يساوي 0.05 ديسيبل |
| ميناء-إلى-توحيد المنفذ | ±1.0–1.5 ديسيبل | ±2.0–3.0 ديسيبل متتالية | ±0.5–0.8 ديسيبل |
| الخسارة المعتمدة على الاستقطاب | 0.2-0.3 ديسيبل | 0.3-0.5 ديسيبل | أقل من أو يساوي 0.2 ديسيبل |
| نطاق الطول الموجي | 1310/1490/1550 نانومتر فقط | 1310/1490/1550 نانومتر فقط | 1260-1650 نانومتر مسطحة |
| الحد الأقصى للتقسيم -للجهاز الواحد | 1 × 4 لكل تفتق | 1 × 8 (3 × متتالي 1 × 2) | 1 × 64 على شريحة واحدة |
قابلية التوسع ومضاعفات مخاطر الفشل
لإنشاء تكوين 1×32 FBT، يجب على الشركة المصنعة أن تقوم بتتالي مراحل 1×2 متعددة في شجرة ثنائية: خمس مراحل من 1×2 تنتج 32 مخرجًا. تقدم كل مرحلة وصلاتها الميكانيكية الخاصة، وروابطها الإيبوكسي، ونقاط الوصل، ومكدس التسامح -. ينتج عن العدد المحافظ للفشل-الواجهات المساهمة عبر 31 وحدة داخلية 1×2 نظامًا به أوضاع فشل أكثر استقلالية بشكل ملحوظ من شريحة PLC مع 31 وصلة Y-محددة ضوئيًا ونقاط ربط من الألياف-إلى-نقطة ربط.
هذا هو السبب في أن بيانات MTBF الخاصة بمقسمات FBT عند 1 × 32 وما فوق أقل بكثير من وحدات PLC المكافئة. Telcordia GR-1221-اختبار التأهيل الأساسي - الذي يُخضع المكونات السلبية لـ 85 دورة حرارية، واهتزاز ميكانيكي، وحرارة رطبة، وتسلسلات تكييف الرطوبة - تم استخدامه من قبل شركات النقل ومختبرات الاختبار التابعة لجهات خارجية للتحقق من صحة اختيارات تقنية التقسيم. تُظهر البيانات المستمدة من حملات التأهيل تلك بشكل مستمر تجميعات FBT المتتالية التي تزيد عن 1 × 8 والتي تفشل في معيار التدوير الحراري بمعدلات أعلى من وحدات PLC المكافئة في نفس ظروف الاختبار.
حيث لا تزال مقسمات FBT ذات معنى هندسي
الوضع السليم من الناحية الفنية ليس "FBT سيئًا، PLC جيد". إنه "FBT هي الأداة المناسبة لسيناريوهات محددة، وPLC هي الأداة المناسبة لكل شيء آخر عند 1×8 وما فوق." إن فهم هذه السيناريوهات هو ما يفصل الحكم الهندسي عن تسويق البائعين.
الصنابير البصرية غير المتماثلة للرصد
يسمح تصنيع FBT بنسب اقتران عشوائية: 5/95، 10/90، 20/80، 30/70. تنتج تقنية PLC تقسيمات نسبية- متساوية افتراضيًا - يتطلب إنشاء نسب غير متماثلة في PLC تصميم شرائح متخصص متوفر ولكنه أكثر تكلفة. بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى مراقبة، انقر فوق - لاستخراج نسبة صغيرة من الطاقة من رابط ألياف مباشر لشاشة OTDR أو عداد الطاقة الضوئية أثناء تمرير 90–95% من الإشارة إلى الأمام - فإن قارنة التوصيل غير المتماثلة FBT 1×2 هي الحل الأمثل من حيث التكلفة-.
تظهر حالة الاستخدام هذه في: منافذ مراقبة OTDR في إطارات OLT،-ومراقبة الطاقة في الخط في وصلات CATV المضخمة، ومراقبة المفاتيح البصرية في دوائر الحماية.
تراكب CATV RF عند 1550 نانومتر
في عمليات نشر GPON+CATV الهجينة، تتم إضافة إشارة تناظرية 1550 نانومتر RF إلى ألياف PON جنبًا إلى جنب مع أطوال موجات PON الرقمية باستخدام معدد إرسال بتقسيم الطول الموجي (مقرنة WDM). إن مقرنة WDM في إطار OLT التي تجمع إشارة CATV على ألياف PON هي عادةً جهاز يعتمد على FBT - - لأنه جهاز غير متماثل 1 × 2 مُحسّن لنافذتين بطول موجتين بالضبط. في هذا التطبيق المحدد 1 × 2،المقرنات FBT WDMيبقى المعيار.
امتدادات الشبكة القديمة وتطبيقات-الميزانية المحدودة 1×2
في عمليات نشر مزودي خدمة الإنترنت في المناطق الريفية بميزانيات رأسمالية ضيقة للغاية حيث تخدم الانقسامات 1 × 2 أسرتين مشتركتين من نقطة تسليم واحدة، وحيث يعمل تصميم الشبكة الإجمالي عند 1310/1550 نانومتر فقط (لا يوجد تخطيط لترحيل XGS-PON)، يعد FBT 1 × 2 خيارًا يمكن الدفاع عنه لأسباب تتعلق بالتكلفة. إن التوفير لكل-وحدة حقيقي؛ يكون خطر درجة الحرارة عند نسبة الانقسام 1 × 2 أقل من 1 × 32؛ ولا تنطبق حدود الطول الموجي إذا كان لدى المشغل خطة ثابتة وموثقة للحفاظ على الأطوال الموجية القديمة فقط.
تتمتع البنية الأساسية لـ ODN بعمر خدمة يبلغ 20+ عامًا. ترقيات XGS-PON التي بدت غير ذات صلة في عام 2020 جارية الآن عبر كل مشغل رئيسي تقريبًا. يكتشف المشغلون الذين قاموا بتركيب مقسمات FBT في الخزانات الخارجية قبل عام 2018، في وقت طرح XGS-PON، أن البنية التحتية للتقسيم الخاصة بهم لا يمكنها دعم خطة الطول الموجي الجديدة بدون استبدال. في وقت التصميم، "لا توجد خطة لتقديم أطوال موجية إضافية" تستحق المراجعة الصريحة - وليست نقطة بداية افتراضية.
ملخص تطبيق FBT
توصية قائمة على الهندسة-حسب نوع التطبيق. بيئة داخلية يتم التحكم بدرجة الحرارة=فيها-.
| طلب | FBT مناسب؟ | PLC مناسب؟ | مُستَحسَن |
|---|---|---|---|
| صنبور مراقبة غير متماثل (5/95، 10/90) | نعم - القدرة الأصلية | ممكن ولكنه مكلف | FBT |
| مقرنة WDM لتراكب CATV 1550 نانومتر | نعم - منتج قياسي | لا ينطبق | FBT WDM |
| 1 × 2 سبليت داخلي، قديم 1310/1550 نانومتر فقط | مقبول إذا كانت الميزانية-حرجة | نعم | FBT أو PLC |
| 1 × 4 بيئة داخلية خاضعة للرقابة | هامشي (خطر التوحيد) | نعم | بلك |
| خزانة خارجية مقاس 1 × 8 | لا يوجد - خطر فشل حراري وموحد | نعم | PLC فقط |
| توزيع 1×16، 1×32، 1×64 FTTH | لا يوجد - معدل فشل متتالي مرتفع جدًا | نعم - مصمم لهذا الغرض | PLC فقط |
| تعايش GPON + XGS-PON على نفس ODN | لا يوجد حدود للطول الموجي -. | نعم - 1260–1650 نانومتر مسطح | PLC فقط |
| جاهزية 50G PON للمستقبل-. | لا | نعم - تغطية كاملة للنطاق | PLC فقط |
المشكلة المخفية في مقارنات ورقة البيانات
عندما يقوم مهندس بمقارنة ورقتي بيانات مقسم، فإنهما عادةً ما يقارنان: فقدان الإدراج (النموذجي والحد الأقصى)، وخسارة الإرجاع، وتوحيد المنفذ-إلى-المنفذ، ونطاق درجة حرارة التشغيل. لا يخبرك أي من هذه الأرقام بما تحتاج إلى معرفته بالفعل لاتخاذ قرارات الشراء. إليك ما لا تقوله ورقة البيانات.
فخ اختبار الطول الموجي
تحدد أوراق بيانات مقسم FBT فقدان الإدراج عند 1310 نانومتر و/أو 1550 نانومتر - الأطوال الموجية التي تم تحسين الجهاز بها. قد يظهر نفس الجهاز عند 1270 نانومتر (XGS-PON المنبع) أو 1577 نانومتر (XGS-PON المصب) 0.5-2.0 ديسيبل من خسارة الإدراج الإضافية التي لم يتم ذكرها في أي مكان في ورقة البيانات لأن المورد لم يقم بقياسها مطلقًا.
يجب أن تحدد أوراق بيانات مقسم PLC خسارة الإدراج عبر النطاق الكامل 1260-1650 نانومتر. يقدم المورد ذو السمعة الطيبة رسمًا بيانيًا للاستجابة الطيفية يوضح أن الجهاز مسطح عبر النطاق بأكمله. يوفر مورد لم يتم التحقق منه رقمًا واحدًا عند 1310 نانومتر. يكون الفرق مهمًا عند تقديم XGS-PON على نفس ODN بعد ست سنوات من الإنشاء.
عند تأهيل أي مورد جهاز تقسيم PLC، اطلب قياس الاجتياح الطيفي (1260-1650 نانومتر) من كل منفذ، وليس فقط IL النموذجي عند 1310/1490/1550 نانومتر. هذا هو الحد الأدنى من اختبار التأهيل المقبول لأي مقسم مخصص لنشر PON متعدد -الجيل. المورد الذي لا يمكنه توفير بيانات المسح الطيفي لكل منفذ لا يقوم بالتصنيع وفقًا لمعايير درجة الاتصالات-.
النموذجي مقابل الحد الأقصى - ما هو الرقم الذي يحكم ميزانية الارتباط الخاصة بك؟
يجب إجراء حسابات ميزانية الارتباط باستخدامالحد الأقصىمواصفات فقدان الإدراج، وليس النموذجي. مقسم 1 × 32 PLC مع IL نموذجي يبلغ 17.0 ديسيبل والحد الأقصى IL يبلغ 17.7 ديسيبل (لكلتيلكورديا GR-1209-CORE) ينبغي أن تكون الميزانية عند 17.7 ديسيبل. إن الفرق البالغ 0.7 ديسيبل بين النموذجي والحد الأقصى ليس بالأمر التافه في رابط الفئة B+ الضيق.
تُظهر العديد من جداول المقارنة المنشورة القيم النموذجية فقط لكل من FBT وPLC. وهذا يغري FBT من خلال إخفاء نطاق التسامح الأوسع الخاص به، ويقلل من ميزة PLC عند وضع الميزانية بشكل متحفظ.
تأثير الموصل الذي لا يظهر أبدًا في مواصفات جهاز التقسيم
تتميز شريحة مقسم PLC المصنوعة من الألياف- العارية بخسارة إدخال ممتازة. نفس الشريحة، المعبأة بثمانية أزواج من موصلات SC/APC، لديها هذه الخسارة بالإضافة إلى خسائر واجهة الموصل - عادةً 0.2-0.5 ديسيبل لكل زوج متزاوج. عند 1×32، قد تحتوي علبة PLC المثبتة على حامل على 33 واجهة موصل (مدخل واحد، 32 مخرجًا). حتى عند 0.2 ديسيبل لكل زوج، فإن ذلك يمثل 6.6 ديسيبل من ميزانية الموصل - ما يقرب من نصف إجمالي هامش الارتباط.
يتمثل التخفيف في نهاية-التحكم في جودة الوجه في كل زوج من الموصلات. تتطلب ذلك كل شيءتم إنهاء المصنع-للضفائروحبال التصحيحفي مجموعات التقسيم يتم فحص الوجه النهائي-بنسبة 100% لكلإيك 61300-3-35، مع خسارة الإدراج أقل من أو تساوي 0.3 ديسيبل وخسارة العودة أكبر من أو تساوي 50 ديسيبل (APC) كمعايير للقبول. اطلب الحصول على شهادات فحص الوجه النهائية-في طلب عرض أسعار المشتريات -، وهو أمر يستحق التحديد صراحة لأنه ليس من الممارسات القياسية بين موردي السلع.
ما لم يلتقطه اختبار الغرفة النظيفة-.
يتم إجراء اختبارات مصنع الفاصل عند درجة حرارة 23 ± 2 في غرفة نظيفة مع توصيلات ألياف معايرة ومصادر طاقة مستقرة. الظروف الميدانية هي: الخزانة الخارجية عند 55 درجة في الصيف، 150+ أحداث اهتزاز سنويًا من حركة المرور على الطرق المجاورة، ودورة الرطوبة من 20% إلى 95% رطوبة نسبية، والموصلات التي يقترن بها فني يرتدي قفازات أثناء المطر. رقم ورقة البيانات هو نقطة مرجعية. رقم الحقل هو توزيع بمتوسط ينتقل من ذلك المرجع وذيل يمتد بشكل ملحوظ.
المغزى العملي هو تطبيق الهوامش - على وجه التحديد، هامش الطوارئ 3 ديسيبل الذي يحتفظ به مهندسو ODN ذوو الخبرة للتقادم والإصلاح. أي رابط يعمل ضمن 1 ديسيبل من حد الميزانية النظرية لا يعد نشرًا فعالاً طويل المدى--، بل هو نشر يجتاز مرحلة التشغيل ويفشل عند أول موصل متدهور بعد ثمانية عشر شهرًا.
لماذا تفشل مقسمات PLC الرخيصة في الخزانات الخارجية
تم تحديد تقنية مقسم PLC للتشغيل من -40 درجة إلى +85 درجة. لا تعمل جميع أجهزة تقسيم PLC من جميع الموردين فعليًا ضمن المواصفات عند تلك الحدود. الهندسة المعمارية سليمة. في بعض الأحيان لا تكون ضوابط التصنيع عند نقاط أسعار السلع الأساسية.
في حملة تأهيل في منشأة اختبار نينغبو، قمنا بتشغيل اثنتي عشرة وحدة تقسيم PLC من ثلاثة موردين من فئة السلع-من خلال الملف الحراري للدورة GR-1221-CORE 85- (−40 درجة إلى +75 درجة، وفقًا للقسم 4.2). أظهرت اثنتين من الوحدات الاثنتي عشرة انجراف خسارة إدخال كل منفذ فوق عتبة 0.3 ديسيبل قبل إكمال التسلسل. يُعزى كلا الفشلين إلى التصفيح الجزئي للألياف-إلى-الرقاقة اللاصقة المرئية تحت المجهر الضوئي 200× عند جانب مخرج السكن. لم تفشل المادة اللاصقة بشكل كارثي - كان الاتصال لا يزال موجودًا - ولكن الانفصال الجزئي أدى إلى ظهور فجوة هوائية صغيرة أدت إلى تغيير كفاءة الاقتران بشكل غير منتظم عبر المنافذ. هذه هي الآلية الفيزيائية وراء "تدهور الخسارة غير المبرر" الموسمي الذي تشخصه فرق NOC على أنه تقادم جهاز الاستقبال أو زحف مصنع الكابلات. إنه ليس زحف نبات الكابلات. هو الفاصل.
تشترك أوضاع الفشل الأربعة المذكورة أعلاه في نهج فحص مشترك: طلب وثائق الاختبار الفعلي، وليس مجرد مطالبة الامتثال. بيانات تأهيل التدوير الحراري (قبل/بعد IL delta لكل منفذ)، وشهادات اختبار IP67 من معمل معتمد، و-شهادات فحص الوجه النهائية على الموصلات، ووثائق نوع الألياف للضفائر -، كلها طلبات قياسية لشراء مكونات درجة -الاتصالات ويجب أن تكون-قابلة للتفاوض لأي عملية نشر خارجية.
كيفية الاختيار بين PLC وFBT: إطار القرار
لا تقتصر عملية الاختيار على-قرار محوري واحد. هناك خمسة متغيرات تقيد الاختيار بشكل مستقل، ويجب تقييمها معًا.
نسبة الانقسام المتغيرة 1 -
نسبة الانقسام هي المتغير السائد. أقل من 1×4: كلتا التقنيتين قابلتان للتطبيق مع مراعاة الظروف البيئية. عند 1×8 وما فوق: PLC هو الخيار الهندسي الوحيد الذي يمكن الدفاع عنه. لا يوجد سيناريو عند 1×32 أو 1×64 حيث توفر مجموعة FBT المتتالية أداءً أو موثوقية أو تغطية بطول موجة قابلة للمقارنة لشريحة PLC. هذه ليست مقايضة تكلفة - بل هي حدود القدرة.
بيئة النشر المتغيرة 2 -
بالنسبة لأي تركيب حيث ستتجاوز درجة حرارة التشغيل +70 درجة أو تقل عن −5 درجة - والتي تتضمن أي خزانة خارجية أو إغلاق هوائي أو قاعدة في مناخ قاري - PLC هي المواصفات المطلوبة، بغض النظر عن نسبة الانقسام. مواصفات درجة حرارة FBT ليست هامشًا متحفظًا؛ إنه الحد الهندسي الفعلي للتكنولوجيا عند النقطة التي يصبح فيها عدم تطابق الإيبوكسي CTE بمثابة آلية عدم استقرار لنسبة الاقتران. هذه ليست منطقة رمادية.
المتغير 3 - خطة الطول الموجي المستقبلي
إذا كانت ODN ستخدم أي تقنية مستقبلية تقدم أطوال موجية خارج 1310/1490/1550 نانومتر، فإن PLC مطلوب. يتضمن ذلك: XGS-PON (1270/1577 نانومتر)، 50G PON (نطاق 1340–1380 نانومتر)، NG-PON2 (أطوال موجية متعددة قابلة للضبط). نظرًا لأن البنية الأساسية لـ ODN تتمتع بعمر خدمة يبلغ 20-عامًا وأن XGS-PON هو بالفعل معيار النشر السائد في معظم المناطق، فإن افتراض عدم تقديم أطوال موجية جديدة يستدعي مراجعة صريحة في وقت التصميم - فهو ليس افتراضيًا آمنًا.
المتغير 4 - فلسفة الصيانة
الشبكات التي يكون فيها العزل السريع للأخطاء مهمًا - والذي يتم قياسه بواسطة تأثير المشترك - لكل حدث خطأ - يجب أن تفضل PLC المتتالي عند 1×8 لكل مرحلة توزيع على -المرحلة الفردية 1×64 PLC، لأسباب تتعلق برؤية OTDR. يؤثر خطأ في مرحلة واحدة 1×8 على 8 مشتركين ويمكن عزله في نقطة توزيع واحدة. يؤثر خطأ في 1×64 واحد على جميع الـ 64 وقد يتطلب عمل OTDR من نقاط وصول متعددة. يتفاعل اختيار تقنية التقسيم مع اختيار بنية ODN؛ وينبغي اتخاذ القرارين معا.
حدود الميزانية المتغيرة 5 -
تكلف مقسمات PLC لكل وحدة أكثر من تكلفة FBT عند انخفاض عدد المنافذ. تختفي ميزة التكلفة لـ FBT عند 1×8 وما فوق، حيث تكون تكلفة PLC لكل -منفذ قابلة للمقارنة أو أقل. بالنسبة لـ 1×32 و1×64، يكون PLC أرخص لكل منفذ إخراج من FBT المتتالية، بالإضافة إلى مزاياه التقنية. تعتمد مبررات الميزانية لـ FBT أعلى من 1×8 عادةً على مقارنة سعر وحدة FBT بسعر وحدة PLC دون مراعاة تكلفة التجميع المتتالي، والموصلات الإضافية، ومعدل الفشل الأعلى، وعمر الخدمة الفعال الأقصر.
START │ ├─ نسبة الانقسام 1 × 2 أو 1 × 4؟ │ ├─ نعم → هل تحتاج إلى نسبة غير متماثلة أو النقر على CATV؟ │ │ ├─ نعم → FBT (حدد التطبيق -الوحدة المطابقة) │ │ └─ لا → PLC مفضل؛ FBT مقبول في الداخل عند 1×2 │ └─ NO (1×8 أو أعلى) → مطلوب PLC. اختر عامل الشكل: │ ├─ خزانة خارجية/هوائي → صندوق ABS PLC، IP67، −40/+85 درجة │ ├─ حامل - حامل CO / رأس → حامل حامل PLC │ ├─ رافع المبنى MDU → وحدة صغيرة - أو PLC بدون كتل │ └─ مركز بيانات عالي الكثافة- → LGX cassette PLC │ └─ هل ستحمل ODN تراكب XGS-PON أو 50G PON أو CATV؟ └─ نعم → PLC فقط (يتطلب النطاق - الكامل 1260–1650 نانومتر)
عوامل شكل مقسم PLC لشبكات GPON وXGS-PON
تتوفر مقسمات PLC في خمسة أشكال أساسية، كل منها يناسب بيئة تركيب مختلفة ومتطلبات كثافة مختلفة. إن فيزيائية الشريحة متطابقة عبر جميع عوامل الشكل - ويتعلق الاختيار فقط بالتغليف والتركيب وسير عمل الوصول للفني الميداني الذي يحافظ على التثبيت.
دليل اختيار عامل الشكل لشراء جهاز تقسيم PLC. تستخدم جميع عوامل الشكل نفس شريحة PLC؛ تحدد العبوة توافق بيئة التثبيت.
| عامل الشكل | تطبيق نموذجي | نطاق الانقسام | خيارات الموصل |
|---|---|---|---|
| صندوق ايه بي اس | خزانة شارع، قاعدة خارجية، صينية إغلاق هوائي. الاختيار الأساسي لأي نقطة توزيع خارجية. | 1×4 إلى 1×32 | SC/APC، SC/UPC، LC/APC |
| الألياف العارية / بدون كتل | تركيب صينية اللصق في سدادات القبة ورافعات MDU. يؤدي الدمج- المقسم مباشرة إلى ألياف ODN - إلى التخلص من خسائر واجهة الموصل. | 1×2 إلى 1×64 | لا يوجد موصل (الرصاص الألياف العارية) |
| حامل كاسيت | إطار توزيع OLT للمكتب المركزي. 1تكامل لوحة التصحيح U أو 2U. كثافة منفذ عالية في بيئة داخلية خاضعة للرقابة. | 1×8 إلى 1×32 | سك / أبك، لك / أبك |
| كاسيت ال جي اكس | توزيع PON لمركز البيانات عالي الكثافة. مرر -تنسيق الوحدة للوحات التصحيح المتوافقة مع LGX-. | 1×8 إلى 1×32 | لك / أبك، لك / أويك |
| وحدة -صغيرة | صندوق توزيع MDU، وصناديق إنهاء خط FTTH- رفيعة. الحد الأدنى من المساحة -للتركيبات الداخلية المحدودة. | 1×4 إلى 1×16 | سك / أبك، لك / أبك |
المنتجات المصاحبة لمصادر ODN الكاملة:
الأسئلة المتداولة
-
س: هل مقسمات PLC أفضل دائمًا من مقسمات FBT؟
ج: بالنسبة لتوزيع مشتركي FTTH عند 1×8 وما فوق، في أي بيئة درجة حرارة - خارجية أو متغيرة، مع أي خطة تقنية PON متعددة الأجيال: نعم. القيود الفنية لـ FBT عند نسب الانقسام الأعلى - خطر الفشل المتتالي، والمنافذ غير المنتظمة -، والخسارة المعتمدة على درجة الحرارة -، وقيود الطول الموجي - ليست اختلافات هامشية في الأداء. إنها قيود معمارية تصبح مشاكل ميدانية على نطاق واسع. بالنسبة لصنابير المراقبة غير المتماثلة 1 × 2 أو قارنات WDM لتراكب CATV، تظل FBT هي الأداة الصحيحة.
س: لماذا تكلف أجهزة تقسيم PLC لكل وحدة أكثر من تكلفة FBT بنسب تقسيم منخفضة؟
ج: يتطلب تصنيع PLC معدات لتصنيع الرقاقات ذات تكلفة رأسمالية عالية: أنظمة ترسيب CVD أو FHD، وخطوات الطباعة الحجرية الضوئية، ومحطات ربط مصفوفة الألياف الدقيقة. يتم استهلاك تكلفة كل- رقاقة عبر عشرات الرقائق لكل رقاقة، ولكن التكلفة الثابتة تجعل الوحدات ذات العدد المنخفض- (1×2، 1×4) أكثر تكلفة من وحدات FBT المصنوعة على آلات مستدقة أبسط. أعلى من 1×8، ينعكس الاقتصاد: تحل شريحة PLC واحدة محل شجرة ثنائية من وحدات FBT المتتالية، وتنخفض تكلفة PLC لكل -منفذ إلى أقل من تكوينات FBT المكافئة. بواسطة 1×32، يكون PLC بشكل عام أقل تكلفة لكل منفذ إخراج من مجموعة FBT المتتالية المكافئة.
س: هل يمكن لمقسمات FBT دعم شبكات GPON؟
ج: نعم، بالنسبة للتقسيمات 1×2 و1×4 في البيئات الداخلية عند درجة حرارة معتدلة، إذا كانت الشبكة تعمل فقط عند 1310/1490/1550 نانومتر. لا يمكن لمقسمات FBT أن تدعم بشكل موثوق XGS-PON (1270/1577 نانومتر) على نفس ODN، ولا يمكنها دعم نسب الانقسام العالية (1×32، 1×64) دون التتالي الذي يقدم مشاكل موثوقية وتوحيد كبيرة. لقد انتقل معظم مشغلي GPON بالفعل إلى PLC لتقسيم طبقة التوزيع- على وجه التحديد لأن GPON ODN يحتاج إلى التعايش مع XGS-PON في مسار الترقية.
س: ما هو نوع الفاصل الأفضل للاستخدام الخارجي؟
ج: مقسمات PLC، للخزانة الخارجية، والإغلاق الهوائي، وتطبيقات الركيزة. نطاق درجة حرارة التشغيل لـ FBT القياسي (−5 درجة إلى +75 درجة) غير كافٍ لاستخدام الخزانة الخارجية في أي مناخ قاري. يُظهر هيكل FBT المقترن بالإيبوكسي- انحرافًا قابلاً للقياس لفقد الإدراج عند درجات حرارة خارج هذا النطاق، وتتجاوز الخزانات الخارجية بانتظام +75 درجة في ضوء شمس الصيف المباشر. إن مقسمات PLC ذات تصنيف −40 درجة إلى +85 درجة، ومبيت ABS محكم الغلق IP67، ومؤهل GR-1221-CORE هي المواصفات القياسية لتطبيقات التوزيع الخارجية.
س: ما هي الشهادات التي يجب أن أطلبها عند شراء أجهزة تقسيم PLC؟
ج: الحد الأدنى لخط الأساس لمكونات الاتصالات السلبية- هو Telcordia GR-1209-CORE (متطلبات الأداء) وTelcordia GR-1221-CORE (متطلبات تأهيل الموثوقية). اطلب تقرير اختبار التأهيل من مختبر معتمد من جهة خارجية، وليس مجرد مطالبة بورقة بيانات. بالإضافة إلى ذلك، يلزم الحصول على تصنيف IEC 60529 IP67 للوحدات الخارجية، والامتثال لفحص الواجهة النهائية IEC 61300-3-35 لجميع نهايات الموصل.
س: ما الفرق بين جهاز التقسيم 1×32 و2×32 PLC؟
ج: يحتوي المقسم 1 × 32 على منفذ إدخال واحد و32 منفذ إخراج. يحتوي 2×32 على منفذي إدخال، يقوم كل منهما بتغذية جميع منافذ الإخراج البالغ عددها 32 منفذًا من خلال تقسيم طاقة بمقدار 3 ديسيبل في مرحلة الإدخال. يتم استخدام التكوين 2 × 32 عندما يحتاج منفذا OLT مستقلان أو مسارا ألياف إلى تغذية نفس عقدة التوزيع - مما يوفر التكرار أو توسيع السعة دون مضاعفة عدد ألياف الإخراج. تبلغ خسارة الإدراج 2 × 32 حوالي 3.5 ديسيبل أعلى من 1 × 32 (مرحلة الإدخال 1 × 2). لا يوفر ضعف عدد اتصالات المشتركين.
مصنع -مقسمات PLC المباشرة - معتمدة من GR-1209 / GR-1221
شركة Glory Optical - مُصنع متكامل رأسيًا في نينغبو منذ عام 2008. صندوق ABS، وحامل حامل، وكاسيت LGX، ومقسمات PLC من الألياف العارية . 1×2 إلى 1×64. SC/APC، LC/APC، FC/APC. -40 درجة إلى +85 درجة مصنفة. شريحة -إلى-روابط ألياف مؤهلة وفقًا لـ GR-1221-CORE للتدوير الحراري. غلاف IP67 ABS مغلق بالكامل على الوحدات الخارجية. تتوفر تقارير اختبار IL على مستوى الدفعة. تصنيع المعدات الأصلية/تصنيع التصميم الشخصي موضع ترحيب.
- تيلكورديا GR-1209-CORE- المتطلبات العامة للمكونات الضوئية السلبية (الأداء)
- تيلكورديا GR-1221-CORE- متطلبات ضمان الموثوقية العامة للمكونات البصرية السلبية (التدوير الحراري، والميكانيكي، والبيئي)
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.671- خصائص نقل المكونات البصرية والأنظمة الفرعية
- إيك 61300-3-35- نهاية موصل الألياف الضوئية-هندسة الوجه - الفحص المجهري
- إيك 60529- درجات الحماية التي توفرها العبوات (رمز IP)
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.984- خصائص GPON العامة
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.9807.1- XGS-PON 10 جيجابت في الثانية متماثل (الفئات N1، N2، E1)
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.2984- 50جي بون
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.652D- كابل وألياف ضوئية ذات وضع فردي قياسي-.
- الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.657A1/A2- ثني-الألياف الضوئية ذات الوضع الفردي غير الحساس-والكابل لـ FTTH
