طوبولوجيا شبكات الألياف الضوئية وبنياتها

وحدتا إرسال واستقبال وليف يكوّنان وصلة واحدة؛ أما الشبكة فهي ما تحصل عليه من مئات هذه الوصلات. طريقة ترتيب الوصلات — نقطة إلى نقطة، حلقة، شجرة، شبكي، نجمة — هي ما يحدّد عدد الألياف التي يحتاجها المسار، وما يحدث عند قطع كبل، ونوع البصريات التي يحملها كل طرف، وكيفية توثيق البنية التحتية. تستعرض هذه الصفحة الطوبولوجيات المستخدمة في مراكز البيانات والحرم الجامعي وشبكات الوصول والنقل، وتراتبية الكبلات المهيكلة التي تفرضها المعايير، وبنى FTTx، وتخطيط عدد الألياف، ومخططات الحماية — مع البصريات التي تفرضها كل طوبولوجيا.

طوبولوجيات شبكات الألياف الضوئية: نقطة إلى نقطة، حلقة محمية، شجرة PON، تعدد الإرسال بالطول الموجي على زوج واحد

الطوبولوجيات الأساسية

الطوبولوجيا	البنية	عدد الألياف لكل وصلة	الحماية	البصريات النموذجية	أين تُستخدم
نقطة إلى نقطة، ثنائي الاتجاه	A ↔ B على ليفين	2	لا يوجد (أو زوج بديل منفصل المسار)	SR/LR/ER، DAC/AOC	في كل مكان
نقطة إلى نقطة، BiDi بليف واحد	ليف واحد، طولان موجيّان	1	لا يوجد	أزواج BiDi (1310/1490، 1270/1330)	المسارات القليلة الألياف، FTTx
نقطة إلى نقطة WDM	N قناة على زوج واحد عبر مضمّم (MUX)/مُفكِّك (DEMUX)	2 لعدد N من الخدمات	حسب النظام	وحدات CWDM/DWDM (CWDM، DWDM)	الشبكات المدينية، الربط بين الحرم الجامعي
نجمة / محور وأذرع	كل موقع يتصل بعقدة مركزية	2 لكل ذراع	ازدواج الاتصال بمحورين	LR/ER حسب المسافة	الحرم الجامعي، الشبكة الواسعة للمؤسسات
حلقة	عقد في حلقة، حركة البيانات في الاتجاهين	2 (حلقة واحدة) أو 4 (مزدوجة)	متأصلة: مسار ثانٍ	LR/ER، DWDM مع OADM	الشبكات المدينية، وصول مشغلي الاتصالات، المرافق العامة
شجرة (PON)	ليف OLT واحد يُقسَّم بنسبة 1:32–1:128 إلى ONU	ليف تغذية واحد، وليف لكل مشترك	حماية النوع B/C اختيارية	فئات بصريات PON (كيف يعمل PON)	FTTH
شبكي	من متعدد إلى متعدد	عدد كبير	إعادة التوجيه	ROADM/المتماسك (coherent)	النقل الجوهري
Leaf–spine (Clos مطوي)	كل leaf يتصل بكل spine	2 لكل وصلة	تعدد المسارات بالتصميم	SR4/DR4/AOC (الأدوار والطوبولوجيات)	مركز البيانات
ناقل / إضافة-إسقاط خطية	عقد على طول مسار واحد	2	لا يوجد	OADM	خطوط الأنابيب، السكك الحديدية

تراتبية الكبلات المهيكلة (TIA-568 / ISO 11801)

العنصر	الدور	اختيار الألياف	ملاحظات
منشأة الدخول	حيث تدخل كبلات المشغّل؛ الانتقال من خارجي → داخلي	كما عند المشغّل	يمكن لكبل خارجي أن يمتد ≤ 15 m داخل المبنى ما لم يكن مصنّفًا لذلك (NEC 770)
غرفة المعدات / نقطة الربط الرئيسية (MC)	مبدّلات النواة، ODF	OS2	تنتهي هنا كل خطوط العمود الفقري
العمود الفقري (رأسي / بين المباني)	MC ↔ نقطة وسيطة (IC) ↔ نقاط ربط أفقية (HC)	OS2 (أو OM4 للمسارات القصيرة داخل المبنى)	≤ 2 000 m لألياف أحادية النمط بين المباني؛ عادة 12–48 ليفًا لكل خزانة
غرفة الاتصالات (TR/HC)	توزيع الطابق	—	مبدّلات الوصول
الكبلات الأفقية	من TR إلى مقبس منطقة العمل، ≤ 90 m	نحاسية غالبًا؛ الألياف في الكبلات المركزية (≤ 300 m لـ OM3/OM4)	الألياف حتى المكتب نادرة لكنها موجودة
مركز البيانات (TIA-942)	MDA → IDA → HDA → EDA (وZDA اختياري)	جذوع OM4/OS2 بموصلات MPO	أنماط ToR وEoR وMoR أدناه

أنماط الكبلات في مركز البيانات

النمط	الكبلات	البصريات
أعلى الرف (ToR)	خوادم متصلة بمبدّل في الرف نفسه عبر DAC؛ ووصلات صاعدة من المبدّل إلى spine عبر ألياف مهيكلة	DAC ≤ 3 m؛ وصلات صاعدة SR4/DR4/AOC
نهاية الصف / منتصف الصف (EoR/MoR)	خوادم موصولة عبر الصف بمبدّل في نهايته/منتصفه	بصريات AOC أو SR بمدى 10–30 m؛ ألياف أكثر ومبدّلات أقل
جذوع MPO مهيكلة + كاسيتات	جذوع بـ 12/24 ليفًا بين MDA وHDA/EDA، وتفريع LC داخل الكاسيتات	أي بصريات ثنائية الاتجاه؛ طريقة القطبية A/B/C (التفريع وكبلات MPO)
MPO مباشر نقطة إلى نقطة	جذع مباشر بين منفذي QSFP (SR4/DR4)	بصريات متوازية؛ موصلات أقل
مُحسَّن حسب الرف (AI)	كل بطاقة شبكة GPU متصلة بـ leaf مختلف	غالبًا AOC/DR4 (تكبيل عنقود ذكاء اصطناعي)

بنى FTTx

البنية	تصل الألياف إلى	القطعة الأخيرة	المعدات الفعّالة	البصريات
FTTH — PON	المنزل	ليف واحد من المقسم	OLT + ONU	فئات GPON/XGS-PON؛ مقسمات 1:32–1:64
FTTH — إيثرنت P2P (AON)	المنزل	ليف مخصص لكل منزل	مبدّل إيثرنت + CPE	BiDi بليف واحد بسرعة 1G/10G
FTTB	المبنى	نحاس (إيثرنت/VDSL/G.fast) داخل المبنى	مبدّل المبنى/DSLAM	وصلة صاعدة LR بسرعة 1G/10G
FTTC / FTTN	الخزانة / العقدة	VDSL عبر النحاس	DSLAM الشارع	LR بسرعة 1G/10G، CWDM
FTTA	الهوائي	ليف حتى RRU	RRU/AAU	بصريات Fronthaul بسرعة 10/25G (Fronthaul)
FTTx مع WDM-PON / TWDM	المنزل	ليف واحد، طول موجي لكل مستخدم/مجموعة	NG-PON2	بصريات ONU القابلة للضبط

بنية التقسيم في PON: مركزية (مقسم واحد 1:64 عند الخزانة — مرنة، بنقطة لحام واحدة) مقابل متتالية/موزّعة (1:4 ثم 1:16 على طول الشارع — ليف تغذية أقل، وعلب وصل أكثر، وزيادة نحو 0.5 dB) (فئات ODN).

تخطيط عدد الألياف

القاعدة	التسويغ
ليفان لكل خدمة ثنائية الاتجاه، وليف واحد لكل مشترك BiDi/PON	الخط الأساس
أضف احتياطيًا 50–100 % على مسارات العمود الفقري	تكلفة الأعمال المدنية تفوق بكثير تكلفة الألياف؛ والسحب لاحقًا أعلى تكلفة
لا تقل عن 12 ليفًا في أي كبل خارجي؛ 24–48 بين المباني؛ 96–288 في جذوع الشبكة المدينية؛ 864 فأكثر في المجاري المغذية لمراكز البيانات	دقة اللحام وأعداد الشرائط
خطّط لاستخدام WDM بدل الألياف حيث تكون مساحة المجرى هي القيد	8–96 خدمة على زوج واحد
ألياف (أو كبلات) منفصلة لمسارات الحماية	الزوج الثاني في الكبل نفسه لا ينجو من حفر يقطع الكبل
احجز أليافًا للمراقبة (RFTS) ولمقسمات PON المستقبلية	—
استئجار ليف معتم مقابل خدمة طول موجي/إيثرنت	الليف المعتم: أنت من يختار البصريات ويدير البنية التحتية؛ الطول الموجي المُدار: قواعد بصريات المزوّد

الحماية والتنويع

المخطط	الآلية	زمن التبديل	تكلفة الألياف
غير محمي	مسار واحد	—	×1
1+1	تُرسَل البيانات على مسارين منفصلين، والمستقبل يختار	< 50 ms	×2
1:1 / 1:N	يُفعَّل مسار احتياطي عند العطل	50 ms–ثوانٍ	×2 أو مشترك
حلقة (ERPS G.8032، MPLS-TP، OTN، SNCP)	إعادة التوجيه بالاتجاه الآخر حول الحلقة	< 50 ms	ألياف الحلقة
استعادة شبكية (Mesh)	مستوى التحكم يجد مسارًا جديدًا	ثوانٍ	سعة احتياطية مشتركة
PON النوع B / C	ازدواج في منفذ OLT / الجذع / تكرار كامل	ثوانٍ	+1 ليف تغذية
ازدواج الاتصال (Dual-homing) (LAG/MLAG/ECMP بعقدتين)	تعدد مسارات L2/L3	أقل من ثانية	×2 وصلات وصول (أساسيات إعادة التوجيه)

التنويع يعني مسارات منفصلة فعليًا: مجارٍ مختلفة، ومداخل مباني مختلفة، وجوانب شارع مختلفة. كبلان في خندق واحد يشتركان في مصير حفّارة واحدة.

الكُمون

الوسط	التأخير	ملاحظة
الليف القياسي	≈ 4.9 µs/km (n ≈ 1.47)	100 km ≈ 0.5 ms باتجاه واحد
الليف مجوّف القلب	≈ 3.3 µs/km	التداول المالي، الحوسبة عالية الأداء (أنواع الألياف)
النحاس / الموجات الدقيقة / الفضاء الحر	≈ 3.3 µs/km	الموجات الدقيقة تتفوق على الليف في المسارات المستقيمة
يُضاف لكل قفزة	المبدّلات 1–10 µs، الموجّهات 10–100 µs، وFEC/DSP في بصريات 400G+ من 100 إلى 300 ns، ومعالج DSP المتماسك بوحدة µs	من المعدات، لا من الزجاج

توثيق الطوبولوجيا

تحتاج كل شبكة ألياف إلى: خريطة مسار (GIS)، وترقيم للكبلات والألياف، ومخططات لحام لكل علبة وصل، وخرائط منافذ ODF، وسجلات نقاط الربط، ونتائج اختبار لكل ليف، وسجل تغييرات — كلها محدَّثة باستمرار (الصيانة والاستعادة، التمديد والمسارات).

في CodingBox

الطوبولوجيا هي ما يحدّد قائمة البصريات: أزواج BiDi للأذرع أحادية الليف، وفئات PON للأشجار، وقنوات CWDM/DWDM للأزواج المشتركة، وبصريات SR4/DR4 المتوازية لجذوع MPO. يتحقق CodingBox من كل وحدة تُسلَّم مقابل هذه القائمة — الطول الموجي، والقناة، وPMD، وفئة القدرة — قبل أن تصل إلى الموقع (Check transceiver، Code database).

إبقاء الطوبولوجيا قابلة للتتبع — مخططات المعرّفات، والملصقات، وجداول اللحام، وGIS والسجلات: التوثيق والتوسيم؛ الصناديق عند عقد هذه الطوبولوجيات — أجهزة الإرسال المرحّل، وROADM، وOLT، ومبدّلات الحماية، ومحوّلات الوسائط: معدات النقل والوصول.

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .