البنية التحتية السلبية: الكبلات، لوحات التوزيع، نقاط اللحام، المقسمات، المرشحات
بين وحدتي إرسال واستقبال تقع البنية التحتية السلبية — كل ما ينقل الضوء أو يصله دون أن يحتاج إلى تغذية كهربائية. هي ما يحدّد معظم فقد الوصلة، وكل انعكاساتها، وشبه كل أعطالها، وهي تبقى في الخدمة عبر أجيال متعاقبة من البصريات التي تُركَّب فيها. تستعرض هذه الصفحة المكوّنات — أنواع الكبلات وبناها، ولوحات التوصيل والبيغتيل، واللحام بالانصهار واللحام الميكانيكي، والموصلات والمهايئات، والمُوهِّنات، ومقسمات PON، ومرشِّحات WDM، والحاويات — مع هوامش الفقد المسموح بها وقواعد التصميم والتعامل التي تحافظ على صدق الميزانية.
الكبلات
| النوع | البنية | عدد الألياف | أين يُستخدم | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| كبل توصيل أحادي / ثنائي | 1–2 ليف، تغليف محكم 900 µm، غلاف خارجي 2–3 mm، موصلات في الطرفين | 1–2 | الرف، من الوحدة إلى اللوحة | LC-LC، LC-SC، MPO-MPO؛ الطول 0.5–30 m |
| كبل توزيع (داخلي) | ألياف بتغليف محكم 900 µm، أراميد، غلاف LSZH/OFNR/OFNP | 4–144 | أعمدة توزيع المبنى، بين الغرف | يُنهى على لوحات أو كاسيتات جاهزة الإنهاء |
| التفريع (breakout) | كل ليف في كبل فرعي خاص به بقطر 2 mm | 2–24 | تركيب موصلات مباشرة دون لوحات | متين وكبير الحجم |
| أنبوب فضفاض (خارجي) | ألياف 250 µm داخل أنابيب مملوءة بجل أو حشوة جافة حول عنصر تقوية، مانعة لتسرب الماء، غلاف PE | 12–288 | المجاري، الدفن المباشر، التعليق الهوائي | مدى الحرارة −40…+70؛ يجب لحامها ببيغتيل داخل المبنى |
| شريطي / شريطي قابل للف | 12 ليفًا مرصوصة جنبًا إلى جنب، تُلحم دفعة واحدة | 144–6 912 | عمود فقري عالي العدد، الربط بين مراكز البيانات | لحام بالانصهار الجماعي لـ 12 ليفًا |
| مدرّع | طبقة من الفولاذ المموّج أو FRP | أي عدد | الحماية من القوارض والسحق، الدفن المباشر | تأريض الدرع المعدني |
| ADSS (كبل عازل كليًا ذاتي الحمل) | كبل معلّق مقوّى بالأراميد | 12–144 | خطوط الأعمدة، ممرات خطوط الكهرباء | امتدادات 100–1 000 m |
| OPGW | ألياف داخل سلك التأريض لخطوط الجهد العالي | 12–96 | المرافق العامة | — |
| كبل دقيق / منفوخ بالهواء | ألياف 200 µm، كبل رفيع يُنفخ داخل مجارٍ دقيقة | 12–432 | FTTH، الشبكات المدينية | — |
| كبل التوصيل الأخير (FTTH) | 1–4 ليف من نوع G.657، مسطّح، ذاتي الحمل أو داخلي | 1–4 | آخر 50–500 m حتى المشترك | ليف غير حساس للانحناء |
| جذع MPO (مركز البيانات) | 12/24/144 ليفًا جاهزة الإنهاء بموصلات MPO | 12–144 | leaf–spine، الكبلات المهيكلة لمركز البيانات | طريقة القطبية A/B/C (التفريع وكبلات MPO) |
ترميز الألياف بالألوان داخل الكبلات: 12 لونًا حسب TIA-598 (أزرق، برتقالي، أخضر، بني، رمادي أردوازي، أبيض، أحمر، أسود، أصفر، بنفسجي، وردي، فيروزي)، وتُرمَّز الأنابيب بالطريقة نفسها (الملصقات ورموز الألوان).
الإنهاء: اللوحات والبيغتيل والكاسيتات
| المكوّن | وظيفته | الفقد |
|---|---|---|
| بيغتيل | 1–2 m من الليف بموصل مصنّعي في طرف وعارٍ في الآخر؛ يُلحم بالانصهار مع الكبل | الموصل 0.1–0.3 dB + اللحام 0.05 |
| لوحة التوصيل / ODF (إطار التوزيع الضوئي) | تحمل المهايئات (LC/SC ثنائي، MPO) حيث يلتقي البيغتيل بكبلات التوصيل؛ وخلفها أدراج اللحام | زوج توصيل واحد لكل منفذ |
| كاسيت / درج اللحام | ينظّم اللحامات ويحميها مع ضبط نصف قطر الانحناء | — |
| كاسيت جاهز الإنهاء | جذع MPO من جهة، و12/24 منفذ LC من الجهة الأخرى (تفريع داخلي) | 0.3–0.5 dB لكل مسار (أزواج MPO + LC) |
| موصل قابل للتركيب في الموقع | موصل ميكانيكي أو ملحوم بالانصهار يُركَّب في الموقع | 0.3–0.5 dB (ميكانيكي)، 0.1–0.2 (بالانصهار) |
| مقبس حائط / علبة طرفية | إنهاء عند المشترك أو منطقة العمل | زوج واحد |
قاعدة تصميم: كل زوج توصيل في المسار له حسابه — من الوحدة إلى كبل التوصيل (1)، ومن كبل التوصيل إلى اللوحة (2)، ومن اللوحة إلى كبل التوصيل البعيد (3)، ومن كبل التوصيل إلى الوحدة (4)؛ وتضيف الكاسيتات أزواج MPO.
اللحامات
| النوع | الفقد (أحادي النمط) | الفقد (متعدد الأنماط) | فقد الانعكاس | الاستخدام |
|---|---|---|---|---|
| بالانصهار، ليف واحد | 0.02–0.1 dB (نموذجيًا 0.03) | 0.05–0.2 | > 60 dB (بلا انعكاس) | كل الوصلات الدائمة |
| بالانصهار، شريطي (جماعي) | 0.05–0.15 dB | — | > 60 dB | الكبلات عالية العدد |
| ميكانيكي | 0.2–0.5 dB | 0.3–0.5 | 35–45 dB (جل مطابق للمعامل الانكساري) | مؤقت، للاستعادة |
يُقاس فقد اللحام بجهاز OTDR (بمتوسط ثنائي الاتجاه)؛ وأي قراءة لحام > 0.3 dB تُعاد (الاختبار). لحام G.652 مع G.657 أو مع DSF يضيف 0.05–0.3 dB بسبب عدم تطابق مجال النمط (الضوء في الليف).
الموصلات والمهايئات
التفاصيل في الموصلات وأنواع الألياف؛ وفيما يلي أساسيات ما يخص البنية التحتية:
| البند | القيم |
|---|---|
| فئات فقد الإدخال (IEC 61755) | الفئة A ≤ 0.07 dB (نادرة)، B ≤ 0.12 (0.25 كحد أقصى)، C ≤ 0.25 (0.5 كحد أقصى)، D ≤ 0.5 (1.0 كحد أقصى) |
| فقد الانعكاس | UPC ≥ 50 dB (الفئة 1)، ≥ 45 (الفئة 2)؛ APC ≥ 60 dB |
| دورات الإقران | 500–1 000 قبل أن يتدهور الفقد |
| أكمام المهايئ | سيراميك الزركونيا (دقيقة) مقابل برونز الفوسفور (رخيصة، تتآكل)؛ أبقِ أغطية الغبار على المهايئات الفارغة |
| MPO | ذكر (بسنون) / أنثى (بلا سنون)، المفتاح لأعلى/لأسفل، القطبية A/B/C؛ منخفض الفقد ≤ 0.35 dB، قياسي ≤ 0.75 |
المُوهِّنات
| النوع | المدى | الاستخدام |
|---|---|---|
| ثابت بالإدخال (bulkhead) | 1، 2، 3، 5، 7، 10، 15، 20 dB؛ ±0.5 dB؛ UPC أو APC | حماية المستقبل من التشبع في الوصلات القصيرة (ميزانية الوصلة) |
| متغيّر (VOA)، ميكانيكي | 0–30 dB، يُضبط بمسمار | التشغيل التجريبي، المختبر |
| متغيّر إلكتروني (eVOA) | 0–20 dB، مُتحكَّم به | معادلة قنوات DWDM (مكونات DWDM) |
| فجوة هوائية مقابل ليف مطعّم | الفجوة الهوائية تعكس (تجنّبها في الوصلات الطويلة)؛ الليف المطعّم يمتص | يُفضَّل الامتصاصي مع مصادر الليزر |
اعتماد المُوهِّن على الطول الموجي صغير (±0.5 dB عبر 1310–1550) لكنه ليس معدومًا؛ حدِّد الطول الموجي التشغيلي.
المقسمات (PON)
| النسبة | فقد الإدخال (نموذجي / أقصى) | ملاحظة |
|---|---|---|
| 1:2 | 3.5 / 3.9 dB | — |
| 1:4 | 6.9 / 7.4 | — |
| 1:8 | 10.2 / 10.8 | — |
| 1:16 | 13.5 / 14.1 | — |
| 1:32 | 16.8 / 17.5 | نموذجي لفئة GPON B+ |
| 1:64 | 20.2 / 21.0 | فئة C+ / XGS-PON |
| 1:128 | 23.5 / 24.5 | نادرة؛ تحتاج ميزانيات الفئة E |
مقسمات PLC (دارة موجية مستوية) مسطّحة الاستجابة عبر 1260–1650 nm ومتجانسة؛ ومقسمات FBT (تضييق ثنائي التخروط بالانصهار) أرخص، وتعتمد على الطول الموجي، وتُستخدم لنسب 1:2/1:4 أو النسب غير المتوازنة (مثل منفذ استشراف 90/10). التتالي 1:4 ثم 1:8 يكلّف نحو 0.5 dB أكثر من مقسم 1:32 واحد (كيف يعمل PON).
مرشِّحات ومضمِّمات WDM
| الجهاز | الفقد | العزل | الاستخدام |
|---|---|---|---|
| مضمّم/مُفكِّك CWDM بـ 4/8/16 قناة (TFF) | 1.0–2.5 dB لكل مرور | 30 dB بين المتجاورتين | CWDM |
| DWDM AWG بـ 40/48/96 قناة | 3–6 dB | 25–30 dB | DWDM |
| DWDM TFF بـ 8 قنوات | 1.5–3 dB | 30 dB | الأعداد الصغيرة |
| OADM بـ 1–4 قناة | إسقاط 1–2 dB، مرور 0.8–1.5 dB | 30 dB | إضافة/إسقاط في الحلقة |
| مُقارن BiDi / WDM بـ 1310/1550 | 0.5–1 dB | 20–30 dB | العمل بليف واحد |
| PON WDM1r (تراكب فيديو 1490/1310/1550) | 0.5–1 dB | 30 dB | تراكب فيديو RF |
| منفذ مراقبة 1625/1650 nm | 0.3–0.5 dB | — | OTDR على الليف الحي |
الحاويات والبيئات
| الحاوية | أين | نقاط الانتباه |
|---|---|---|
| علبة وصل (قبّية / خطية) | غرف التفتيش، الأعمدة، الدفن المباشر | الإحكام (IP68)، أختام جل أو ميكانيكية، قابلة لإعادة الفتح |
| خزانة شارع / FDH | توزيع FTTH | المقسمات، الحرارة، الرطوبة، الأمان |
| علبة حائط / FAT | مدخل المبنى | نصف قطر الانحناء، تخزين الفائض |
| ODF الرف | غرف المعدات | التوسيم، إدارة الفائض، الوصول الأمامي/الخلفي |
| إدارة كبلات الرف | مراكز البيانات | نصف قطر الانحناء ≥ 30 mm (أحادي النمط) / 10 أضعاف القطر، دون ربط محكم، فصل الألياف عن وزن كبلات النحاس |
قواعد التصميم والتعامل
- احسب كل زوج توصيل وكل لحام؛ استخدم هوامش التصميم لا القيم النموذجية.
- فضِّل اللحام بالانصهار والبيغتيل جاهز الإنهاء مصنعيًا؛ وتجنّب اللحام الميكانيكي في الوصلة الدائمة.
- نصف قطر الانحناء: ≥ 30 mm لكبلات التوصيل القياسية أحادية النمط أثناء الخدمة (≥ 15 mm لـ G.657.A1، ≥ 7.5 mm لـ A2)، و≥ 20 ضعف قطر الكبل أثناء التركيب.
- أغطية غبار على كل مهايئ وموصل مفتوح؛ ونظِّف قبل كل إقران (الموصلات والألياف).
- ضع ملصقًا على طرفي كل كبل يبيّن موضع الطرف البعيد؛ وسجِّل أرقام الألياف وألوانها في قاعدة بيانات البنية التحتية.
- أبقِ فائضًا بطول 3–5 m في علب الوصل و1–2 m في اللوحات لإعادة اللحام مستقبلًا.
- افصل بين عالمي APC (الأخضر) وUPC (الأزرق)؛ ولا تُقرِن بينهما أبدًا.
- اختبر بعد التركيب واحتفظ بالنتائج (الاختبار).
في CodingBox
البنية التحتية هي ما يحدّد الفقد والطول الموجي؛ وعلى الوحدة أن تطابق كليهما. يعرض CodingBox رمز موصل الوحدة وطولها الموجي ومدى الألياف المقنَّن لها، بحيث تُقرَن الوحدة بالبنية التحتية الصحيحة — بنية APC تحتاج وحدات متوافقة مع APC على جانب كبل التوصيل، وبصريات PON تحتاج الفئة التي تفرضها ميزانية المقسم (Check transceiver).
صنع الوصلات في هذه البنية التحتية — اللحام بالانصهار وميكانيكيًا، والبيغتيل، والموصلات الميدانية، ومعايير القبول: اللحام والإنهاء؛ وإيصال الكبل إلى هناك — المجاري، والدفن المباشر، والتعليق الهوائي، والمسارات الداخلية، وحدود الانحناء والشد: مسارات الكبلات والتمديد.
الكبل نفسه بتفصيل أعمق — الطبقات، وعائلاته من الأنبوب الفضفاض إلى OPGW والشريطي القابل للف، وتصنيفات مقاومة الحريق، ورموز الألوان، وقراءة ورقة البيانات: بنية الكبل؛ والنصف الآخر من الوصلة، كل ما يحتاج إلى تغذية كهربائية: البنية التحتية الضوئية الفعّالة.