في بناء شبكات الألياف الضوئية إلى المنازل (FTTH)، تُمكّن مقسمات الألياف الضوئية، باعتبارها مكونات أساسية في الشبكات الضوئية السلبية (PONs)، من مشاركة الألياف الضوئية الواحدة بين عدة مستخدمين عبر توزيع الطاقة الضوئية، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء الشبكة وتجربة المستخدم. تُحلل هذه المقالة بشكل منهجي التقنيات الرئيسية في تخطيط شبكات الألياف الضوئية إلى المنازل من أربعة جوانب: اختيار تقنية مقسم الألياف الضوئية، وتصميم بنية الشبكة، وتحسين نسبة التوزيع، والاتجاهات المستقبلية.
اختيار المقسم البصري: مقارنة بين تقنيتي PLC وFBT
1. موزع دائرة الموجات الضوئية المستوية (PLC):
• دعم النطاق الكامل (1260–1650 نانومتر)، مناسب للأنظمة متعددة الأطوال الموجية؛
•يدعم تقسيم الترتيب العالي (على سبيل المثال، 1×64)، خسارة الإدخال ≤17 ديسيبل؛
• استقرار درجة الحرارة العالية (تقلبات من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية <0.5 ديسيبل)؛
•التغليف المصغر، على الرغم من أن التكاليف الأولية مرتفعة نسبيًا.
2. موزع مخروطي ثنائي المخروط (FBT):
•يدعم فقط أطوال موجية محددة (على سبيل المثال، 1310/1490 نانومتر)؛
• يقتصر على تقسيم الترتيب المنخفض (أقل من 1 × 8)؛
• تقلبات كبيرة في الخسائر في البيئات ذات درجات الحرارة العالية؛
• منخفضة التكلفة، ومناسبة للسيناريوهات ذات الميزانية المحدودة.
استراتيجية الاختيار:
في المناطق الحضرية ذات الكثافة العالية (المباني السكنية الشاهقة والمناطق التجارية)، يجب إعطاء الأولوية لمقسمات PLC لتلبية متطلبات التقسيم عالية المستوى مع الحفاظ على التوافق مع ترقيات XGS-PON/50G PON.
في المناطق الريفية أو منخفضة الكثافة، يُمكن اختيار مُقسِّمات FBT لتقليل تكاليف النشر الأولية. تشير توقعات السوق إلى أن حصة سوق أنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ستتجاوز 80% (LightCounting 2024)، ويعود ذلك أساسًا إلى مزاياها التكنولوجية القابلة للتوسع.
تصميم بنية الشبكة: التقسيم المركزي مقابل التقسيم الموزع
1. موزع مركزي من المستوى الأول
•الطوبولوجيا: OLT → موزع 1×32/1×64 (يتم نشره في غرفة المعدات/FDH) → ONT.
• السيناريوهات القابلة للتطبيق: المناطق الحضرية المركزية والمناطق السكنية ذات الكثافة السكانية العالية.
•المزايا:
- تحسن بنسبة 30% في كفاءة تحديد موقع الخطأ؛
- خسارة في مرحلة واحدة تتراوح بين 17 و21 ديسيبل، وتدعم نقلًا بمسافة 20 كم؛
- توسيع سريع للقدرة عن طريق استبدال الموزع (على سبيل المثال، 1×32 → 1×64).
2. موزع متعدد المستويات
•الطوبولوجيا: OLT → 1×4 (المستوى 1) → 1×8 (المستوى 2) → ONT، تخدم 32 أسرة.
• السيناريوهات المناسبة: المناطق الريفية، المناطق الجبلية، المجمعات السكنية.
•المزايا:
- خفض تكاليف الألياف الأساسية بنسبة 40٪؛
- يدعم تكرار شبكة الحلقة (التبديل التلقائي لأخطاء الفروع)؛
- قابلة للتكيف مع التضاريس المعقدة.
تحسين نسبة التقسيم: موازنة متطلبات مسافة الإرسال وعرض النطاق الترددي
1. ضمان التزامن بين المستخدمين وعرض النطاق الترددي
في ظل XGS-PON (10G downstream) مع تكوين مقسم 1×64، يبلغ عرض النطاق الترددي الأقصى لكل مستخدم حوالي 156 ميجابت في الثانية (معدل التزامن 50%)؛
تتطلب المناطق ذات الكثافة العالية تخصيص النطاق الترددي الديناميكي (DBA) أو نطاق C++ الموسع لتعزيز السعة.
2. توفير الترقية المستقبلية
احتياطي ≥3 ديسيبل هامش الطاقة الضوئية لاستيعاب شيخوخة الألياف؛
اختر مقسمات PLC ذات نسب تقسيم قابلة للتعديل (على سبيل المثال، قابلة للتكوين 1×32 ↔ 1×64) لتجنب البناء الزائد.
الاتجاهات المستقبلية والابتكار التكنولوجي
تؤدي تقنية PLC إلى تقسيم عالي المستوى:لقد أدى انتشار 10G PON إلى دفع مقسمات PLC إلى الاعتماد السائد، مما يدعم الترقيات السلسة إلى 50G PON.
اعتماد الهندسة المعمارية الهجينة:يؤدي الجمع بين التقسيم على مستوى واحد في المناطق الحضرية مع التقسيم على مستويات متعددة في المناطق الضواحي إلى تحقيق التوازن بين كفاءة التغطية والتكلفة.
تقنية ODN الذكية:يتيح eODN إعادة تكوين نسب التقسيم والتنبؤ بالأخطاء عن بعد، مما يعزز الذكاء التشغيلي.
اختراق في تكامل فوتونيات السيليكون:تقلل شرائح PLC المتجانسة المكونة من 32 قناة التكاليف بنسبة 50%، مما يتيح نسب تقسيم فائقة الارتفاع تبلغ 1×128 لتعزيز تطوير المدينة الذكية الضوئية بالكامل.
من خلال اختيار التكنولوجيا المخصصة، والنشر المعماري المرن، وتحسين نسبة التقسيم الديناميكي، يمكن لشبكات FTTH دعم طرح النطاق العريض بسرعة جيجابت بكفاءة ومتطلبات التطور التكنولوجي المستقبلية التي قد تستمر لعقد من الزمان.
وقت النشر: 4 سبتمبر 2025