قدرة الاستقبال (Rx) وميزانية الوصلة

قدرة الاستقبال (Rx) هي القيمة الوحيدة من قيم DDM التي تكاد تكون حقيقية دائمًا، وهي نتيجة معادلة بسيطة: ما أرسله الطرف البعيد ناقص ما فقده المسار. اقرأ الطرفين معًا فتحصل على الفقد المقاس للوصلة؛ قارنه بما يُفترض أن تفقده المنشأة فتعرف ما إذا كانت المشكلة في الألياف أو الموصلات أو الوحدة — وكم تبقى من الهامش قبل أن تفشل الوصلة.

المعادلة

Rx(here) = Tx(far end) − loss(path)
loss(path) = fibre attenuation × length + Σ connectors + Σ splices + Σ passive components
margin     = Rx(here) − sensitivity(this receiver)

يأتي كل من Tx وRx من DDM (المعلمات)؛ وتأتي عناصر الفقد من سجل المنشأة أو من هذه الأرقام النموذجية:

العنصر	الفقد النموذجي	ملاحظات
SMF عند 1310 nm	0.32–0.35 dB/km	G.652
SMF عند 1550 nm	0.18–0.22 dB/km	—
SMF عند 1610 nm (حافة CWDM)	0.22–0.25 dB/km	ذروة الماء عند 1383 nm تبلغ 0.3–0.5 dB/km في الألياف القديمة
MMF عند 850 nm	2.5–3.5 dB/km	OM3/OM4
زوج موصلات (LC/SC، UPC أو APC)	0.2–0.5 dB (0.75 كحد أقصى وفق TIA)	متسخ: +0.5 … +3 dB أو أكثر
زوج MPO/MTP	0.35–0.75 dB	القطبية وترتيب الدبابيس أهم من الفقد
اللحام بالانصهار	0.05–0.1 dB	—
اللحام الميكانيكي	0.2–0.5 dB	—
مضمّم CWDM + مفكك التضميم (لكل قناة)	2.5–4 dB إجماليًا	زائد 1–2 dB لكل نطاق عبور
مضمّم/مفكك تضميم DWDM (AWG)	3–6 dB لكل زوج	—
مقسم PON 1:2 / 1:4 / 1:8	≈ 3.5 / 7.2 / 10.5 dB	—
مقسم PON 1:16 / 1:32 / 1:64	≈ 13.7 / 17.2 / 20.5 dB	—
مخفِّف ضمن الخط	كما هو مكتوب على الملصق ±0.5 dB	—

طريقة الميزانية المفصَّلة لـCWDM: المضمّم/مفكك التضميم وميزانية الوصلة؛ وتحويلات الوحدات: الوحدات والتحويلات.

مثال محلول: 10GBASE-LR، 12 km

Tx الطرف البعيد (DDM): −2.5 dBm
الفقد المتوقع: 12 km × 0.35 = 4.2 dB + 4 أزواج موصلات × 0.4 = 1.6 dB + 6 لحامات × 0.1 = 0.6 dB → 6.4 dB
Rx المتوقعة: −2.5 − 6.4 = −8.9 dBm
الحساسية (10GBASE-LR، بالمتوسط): نحو −14.4 dBm → الهامش المتوقع ≈ 5.5 dB

Rx المقاسة	التفسير
−8 … −10 dBm	كما هو مصمَّم
−12 dBm	ناقص 3 dB — موصل متسخ أو تالف واحد، أو انحناء كبير، أو لحام؛ نظّف وافحص، ثم استخدم OTDR
−14 dBm	عند حد الحساسية — قد تكون الوصلة تعمل لكن بأخطاء وتذبذب
−40 dBm	لا ضوء — الألياف، أو منفذ خاطئ، أو Tx متوقف في الطرف البعيد (قائمة التحقق من انعدام الوصلة)
−3 dBm	الطرف البعيد يُرسل أكثر من المتوقع، أو المسار أقصر بكثير مما هو مسجَّل

كلا الاتجاهين

قِس A→B وB→A. فقد الألياف متماثل بحدود أعشار من الديسيبل؛ وفرق أكبر من دقة DDM (±3 dB، وفي الواقع > 2 dB) يعني أن اللاتماثل في أحد الطرفين، لا في المسار:

الملاحظة	المعنى
كلا الاتجاهين منخفض بالمقدار نفسه	مسار مشترك: الطول، اللحامات، مضمّم، موصلات متسخة في كلا الليفين
اتجاه واحد منخفض	موصل متسخ أو تالف على تلك الألياف، أو Tx ضعيف عند جهة الإرسال، أو عدم تطابق الطول الموجي لذلك الاتجاه (BiDi/CWDM)
اتجاه واحد مظلم	كسر في أحد ليفي الزوج، أو Tx معطَّل أو ميت، أو تبديل Tx/Rx
كلاهما جيد لكن مع أخطاء رغم ذلك	ليست مشكلة قدرة — تشتت، أو FEC، أو قطبية في بصريات متوازية (مقاييس VDM وFEC)

لكل مسار في البصريات المتوازية: قارن قيم Rx الأربع أو الثماني بعضها ببعض قبل مقارنتها بمواصفة (التشخيص لكل مسار).

التشبع: ضوء زائد

لكل مستقبل حد أقصى للدخل؛ وفوقه يتشبع الثنائي الضوئي أو TIA وتظهر الأخطاء حتى لو كانت «الإشارة قوية». نقاط التشبع النموذجية: −1 … 0 dBm لمستقبلات PIN من نوع 10G SR/LR، و−3 dBm لـ1G، و−7 … −9 dBm لمستقبلات APD في وحدات ZR/DWDM، و+2 … +4 dBm لـPAM4. والوحدة بعيدة المدى على وصلة قصيرة تحتاج مخفِّفًا: اختر مقداره بحيث تقع Rx في منتصف النافذة (القيم النمطية، المستقبلات).

القدرة ليست كل شيء: التشتت والعقوبات

تُخصّص ميزانيات IEEE عدة ديسيبلات لـالعقوبات — التشتت، والانعكاسات، واهتزاز التوقيت — التي لا تظهر كقدرة مفقودة. فميزانية 10GBASE-LR تبلغ 9.4 dB، منها 6.2 dB فقط فقد إدخال القناة؛ والباقي تخصيص للعقوبات. لذلك قد تُظهر الوصلة «هامش 3 dB» من حيث قدرة Rx وتكون مع ذلك عند حدها على مقطع طويل عند 1550 nm، أو على CWDM عند 1610 nm، أو على ألياف OM1 عند 10G. والأعراض أخطاء وتذبذب مع مستويات جيدة (تذبذب الوصلة)؛ والعلاج وحدة متحمِّلة للتشتت (EML، مدى أقصر، معدل أقل) لا مزيد من القدرة.

سياسة الهامش

الهامش (Rx − الحساسية)	الحكم
> 6 dB	سليم؛ متسع للتقادم ولموصل متسخ واحد
3–6 dB	مقبول؛ راقبه واحتفظ بخط أساس
1–3 dB	هامشي؛ توقّع تذبذبًا في الأيام الحارة أو بعد أي تعامل مع الوصلة
< 1 dB	أصلح الآن — نظّف، أو أعد اللحام، أو قصّر المسار، أو غيّر فئة المدى

صمِّم الوصلات الجديدة بهامش 3 dB على الأقل بعد التقادم (0.5–1 dB لتقادم الليزر طوال عمره، و0.5 dB لكل لحام إصلاح مستقبلي).

التسجيل

سجِّل Tx وRx عند الطرفين وقت التركيب — وهذا هو جواز الوصلة (المراقبة). وتصبح القراءات اللاحقة عندئذٍ فروقًا، وهي بمنأى عن دقة DDM المطلقة البالغة ±3 dB (الدقة والحدود).

في CodingBox

تعرض شاشة DDM Tx وRx مع عتبات الوحدة نفسها وتسجّلهما عبر الزمن؛ وقراءة وحدتي الوصلة على منصة الاختبار قبل التركيب تعطي قدرات الإطلاق اللازمة للميزانية أعلاه. وبالنسبة إلى وحدة سُحبت من وصلة معطوبة، يُظهر سجل Rx المحفوظ ما إذا كان الفقد قد نما ببطء (المنشأة) أم انخفضت قدرة Tx للوحدة (انحياز Tx وتقادم الليزر).

ميزانيات بها مقسمات ونوافذ فئات: فئات ODN وميزانية PON. والوصلات المضخَّمة حيث يكون الضجيج، لا القدرة، هو الحد: التضخيم وOSNR.

تفاصيل من جانب التصميم — المخصصات حسب المعيار، والعقوبات، وسياسة الهامش، وأربع ميزانيات محلولة: هندسة ميزانية الوصلة؛ وقياس فقد المنشأة بـLSPM وOTDR بدلًا من استنتاجه من DDM: الاختبار والقياس.

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