ملاحظات ميدانية لتخطيط مقسّمات FTTH:
1: 32 مقابل 1: 64 وقاعدة 3 dB

كم تكلف 1:32 و1:64 فعليًا بالـ dB البصرية؟

خسارة التقسيم النظرية هي 10 × log10(N): أي 15 dB لـ 1:32 و18 dB لـ 1:64. وتضيف وحدة PLC الحقيقية خسارة زائدة، لذا تكون خسارة الإدخال النموذجية 16.5 dB لـ 1:32 و20.5 dB لـ 1:64. والفرق بين النسبتين هو 4 dB، وهو أكثر من زوج موصلات وغالبًا أكثر من الهامش المتبقي في وصلة بطول 20 km. وأي عرض يقول 18 dB لـمقسّم 1:64 يستخدم الرقم النظري، لا الرقم الذي يجب إدخاله في الميزانية.

يُذكر الانتظام بشكل منفصل: نحو 2.0 dB لـ 1:32 و2.5 dB لـ 1:64 في العائلة نفسها. وهذا هو التباين بين المخارج، وهو مهم عندما يكون التصميم محكمًا. وإذا كانت قيمة خسارة الإدخال قيمة نموذجية لا حدًا أقصى، فقد يقع أضعف منفذ عند الخسارة النموذجية زائد تباين الانتظام. اسأل المورّد هل الخسارة المذكورة نموذجية أم قصوى، واطلب بيانات اختبار كل منفذ قبل بناء ODN.

باقي الميزانية عادي: 0.35 dB/km عند 1310 nm، و0.2 dB/km عند 1550 nm، و0.3–0.5 dB لكل زوج موصلات متزاوج، و0.1 dB لكل وصلة لحام، وهامش تقادم 3 dB. ويمكن للموصل المتسخ أن يضيف 1–3 dB، ولهذا يكون التنظيف جزءًا من التشغيل والفحص، لا خطوة تجميلية. الاشتقاق موجود في دليل ميزانية الوصلة البصرية على /resources/optical-link-budget/؛ وهذه الملاحظات تغطي القرارات الميدانية التي لا تغطيها المعادلة.

هامش التقادم 3 dB ليس خصمًا على التصميم. فخرج الليزر يتراجع مع الحرارة والعمر، والموصلات تتدهور بعد دورات التزاوج، والإصلاح يضيف وصلة لحام. والوصلة التي تُقاس بهامش 0 dB في اليوم الأول ستفشل في السنة الثالثة. وفي موقع مرتفع الحرارة أو مسار بكثير من الموصلات الميدانية، استخدم 4–5 dB. وإذا كان الهامش المحسوب أقل من 3 dB، فالاستجابة الصحيحة هي نسبة تقسيم أقل أو مسار أقصر، لا ملاحظة تقول إن الوصلة تعمل اليوم.

لماذا يجب أن يحدد المنفذ الأسوأ، لا المتوسط، نسبة التقسيم؟

المقسّم ليس منتظمًا. فقد ينجح الخرج المتوسط في الميزانية بينما يفشل أضعف خرج، والمشترك على ذلك المنفذ هو من يتصل. خذ وصلة Class B+ بطول 20 km بميزانية 30 dB، ومقسّم 1:32 بخسارة 16.5 dB، وخسارة ألياف 7 dB، وخسارة موصلات 2.4 dB، وخسارة لحام 0.4 dB. الإجمالي المتوسط 26.3 dB، ويتبقى 3.7 dB، وهو ما يجتاز احتياطي تقادم 3 dB بفارق 0.7 dB.

الآن طبّق 2.0 dB من الانتظام على أضعف منفذ. يصبح الإجمالي 28.3 dB، ويتبقى 1.7 dB، وهو أقل من احتياطي التقادم 3 dB. ينجح المنفذ المتوسط ويفشل المنفذ الأسوأ. وإذا كانت خسارة الإدخال المذكورة حدًا أقصى بالفعل، فالحساب مختلف، لكن السؤال نفسه: أي منفذ هو الأسوأ، وما الخسارة التي لديه فعليًا؟ لا تقبل إجابة تعتمد المتوسط فقط.

العلاج ليس ONU أعلى قدرة. قلّل نسبة التقسيم إلى 1:16، أو قصّر المدى، أو أزل زوج موصلات، أو قرّب المقسّم من المشترك. فمقسّم 1:16 بخسارة نموذجية 13.5 dB زائد انتظام 1.5 dB يعطي 15.0 dB في الحالة الأسوأ؛ ويصبح الإجمالي 24.8 dB والهامش بعد التقادم 2.2 dB. هذا تغيير تصميم حقيقي، لا تعديل هامش على الورق.

بيانات كل منفذ تغيّر القرار. اطلب تقرير الاختبار للدفعة الفعلية، لا القيمة النموذجية في الكتالوج. وإذا كان أضعف منفذ أدنى من الأفضل بـ 2 dB، فضع ذلك المنفذ على أقصر فرع أو خصصه لخدمة بها هامش أكبر. وإذا كان المقسّم مركّبًا بالفعل وفشل أضعف منفذ، فقد يستعيد كابل توصيل أقل خسارة أو موصل منظّف أو إعادة لحام بضعة أعشار من الـ dB؛ أما تغيير نسبة التقسيم فهو الإصلاح الموثوق.

أين ينبغي أن يكون المقسّم: رأس الشبكة أم خزانة الشارع أم المبنى؟

المقسّم المركزي عند OLT أو ODF سهل التغذية والتبريد والاختبار والتأمين. وهو يعني أيضًا قلب ليف واحد لكل مشترك من رأس الشبكة إلى المبنى، وهو مكلف على مسار طويل أو كثيف. أما التصميم الموزّع فيضع مقسّم 1:8 في خزانة شارع ومقسّم 1:4 أو 1:8 في المبنى، ما يوفر الألياف لكنه يضيف مقسّمًا ثانيًا وموصلات أكثر وخزانة شارع تحتاج صيانة. فالخسائر تتراكم، والمرحلة الثانية غالبًا أقل سهولة في الوصول.

القاعدة الميدانية هي سهولة الوصول. فالمقسّم المدفون في صندوق سقف محكم أو في غرفة تفتيش مغمورة بالماء عطل مستقبلي. ضعه في ODF أو لوحة رف أو صندوق مبنى قابل للقفل، وضع ملصقًا على كل خرج واترك حلقة خدمة. وإذا احتاج التصميم مرحلة ثانية، فضعها حيث يستطيع الفني الوصول إليها دون إزالة السقف.

حساب التتابع بسيط وغالبًا ما يُغفل. فمقسّم 1:8 يتبعه 1:8 يعادل 1:64 بنحو 21 dB زائد زوج موصلات إضافي، وليس 20.5 dB. أما 1:64 يتبعه 1:64 فهو 1:4096، وهو أبعد بكثير من أي منفذ PON ومن أي عدد معقول من وحدات ONU. كما أن لمنفذ OLT حدًا أقصى لعدد وحدات ONU، عادةً 64، لذا يجب أن تنجح نسبة المقسّم وحد المنفذ معًا.

عدد وحدات ONU حد منفصل. فـمقسّم 1:64 يمكنه خدمة 64 وحدة ONU، و1:32 يخدم 32، لكن منفذ OLT قد يكون مصنّفًا لـ 64 وحدة ONU بغض النظر عن المقسّم. وشبكة مقسّمتين لا يمكنها تجاوز حد منفذ OLT، ولن يسجّل مقسّم 1:64 على منفذ مصنّف لـ 32 وحدة ONU الوحداتَ الإضافية. تحقق من الرقمين قبل الطلب.

كم موصلًا ووصلة لحام يجب أن تتضمنها الميزانية؟

عُدّ كل زوج متزاوج، لا كل موصل. فمسار FTTH النموذجي يتضمن كابل توصيل من OLT إلى ODF، وكابل توصيل من ODF إلى المقسّم، وكابل توصيل من المقسّم إلى ODF، ولحامًا أو موصلًا من ليف التغذية إلى صندوق المبنى، وموصلًا من الصندوق إلى الفرع، وموصلًا من الفرع إلى ONT. وذلك بسهولة ستة إلى عشرة أزواج. وبخسارة 0.4 dB لكل زوج، تكون ميزانية الموصلات 2.4–4.0 dB قبل احتساب المقسّم.

التصميم بعشرة أزواج موصلات أنفق 4 dB قبل المقسّم والألياف ووصلات اللحام. وهذا غالبًا الفرق بين 1:32 و1:16. قلّل العدد باستخدام مجموعات منتهية في المصنع، أو بدمج لوحات التوصيل، أو بتقريب المقسّم من المشترك. ولا تقلّل العدد بحذف ODF أو نقطة الاختبار؛ فهذه أصول صيانة، لا زينة.

ما الذي ينبغي قياسه عند التشغيل والفحص؟

قِس خرج OLT عند منفذ PON، ودخل المقسّم، وكل خرج من مخارج المقسّم، ودخل ONT. سجّل الطول الموجي والجهاز والقيمة والتاريخ. والفرق بين خرج OLT ودخل ONT هو خسارة المسار الفعلية؛ قارنه بالتصميم. والتباين بمقدار 2–3 dB يعني عادةً موصلًا متسخًا أو لحامًا سيئًا أو نسبة تقسيم خاطئة أو انحناءً كبيرًا (macrobend)، لا عطل بروتوكول غامضًا.

ضع معيار نجاح قبل القياس. تنجح الوصلة إذا كانت الخسارة المقيسة ضمن القيمة التصميمية وكان الهامش المتبقي بعد احتياطي التقادم 3 dB غير سالب. وإذا كان القياس أسوأ من التصميم بـ 2 dB، فلا تعدّل المعيار؛ ابحث عن الخسارة الإضافية. إعادة القياس بعد التنظيف هي الخطوة الأولى، ثم افحص وصلات اللحام ومنفذ المقسّم.

استخدم مقياسًا معايرًا وكابل توصيل مرجعيًا، واختبر عند طول الموجة التشغيلي. فالمقياس المعاير عند 1310 nm سيقرأ بشكل مختلف عند 1490 أو 1550 nm؛ والفرق صغير لكنه حقيقي. وعند وجود عطل، يحدد OTDR موقع الحدث، لكنه لا يغني عن مقياس قدرة لقياس الخسارة. سجّل القيم حتى عندما تنجح الوصلة؛ فخط الأساس هو ما يجعل العطل التالي قابلًا للاكتشاف. ويكفي فحص سنوي عشوائي على الوصلات الحرجة لالتقاط تدهور بطيء، بشرط تسجيل القراءة مقابل خط الأساس نفسه.

ماذا يجب أن يتضمن سجل المقسّم «كما نُفّذ»؟

ينبغي أن يحدد سجل «كما نُفّذ» المقسّم بمعرّف الأصل والنسبة والرقم التسلسلي والموقع، وأن يربط كل منفذ دخل وخرج بقلب ليف أو مشترك أو مبنى. أرفق بيانات اختبار خسارة الإدخال لكل منفذ، وطول المسار، وعدد وصلات اللحام، ونوع تلميع الموصل. وأضف صورًا للحاوية والملصق، وتاريخ التشغيل واسم الفاحص.

حدّث السجل عند تغيّر منفذ. فمنفذ المقسّم الذي كان احتياطيًا عند التسليم يصبح فرع مشترك بعد التوسعة الأولى؛ وإذا لم يُحدَّث الملصق وسجل «كما نُفّذ»، فسيختبر الفني التالي المنفذ الخطأ. أبقِ جرد OLT وخريطة المقسّم في المراجعة نفسها، وأعطِ الفريق الميداني الوثيقة نفسها التي يستخدمها المكتب.

• معرّف أصل المقسّم ونسبته ورقمه التسلسلي.
• خريطة المنافذ: الدخل، والمخارج، والتتابع، والمنافذ الاحتياطية.
• خسارة كل منفذ وقدرة الاستقبال المقيسة عند ONT.
• أطوال مسارات ليف التغذية والفرع، وعدد وصلات اللحام، ونوع تلميع الموصل.
• منفذ OLT وVLAN والرقم التسلسلي لـ ONT لكل مشترك.
• تاريخ التشغيل وطراز المقياس واسم الفاحص.

أي أخطاء تخطيط المقسّمات تظهر بعد التسليم؟

الخطأ الأكثر شيوعًا هو التصميم على المنفذ المتوسط. والثاني استخدام 18 dB النظرية لمقسّم 1:64 بدلًا من 20.5 dB النموذجية. والثالث مقسّم 1:64 على مدى 20 km بعدد موصلات مرتفع. والرابع تتابع مقسّمَي 1:64، وهو ما ينتج نسبة 1:4096 لا يمكن لأي منفذ PON أن يخدمها. والخامس خلط SC/UPC وSC/APC دون كابل توصيل هجين.

المجموعة التالية هي التوثيق. فالمقسّم بلا خريطة منافذ ولا خسارة لكل منفذ ولا ملصق هو زيارة ميدانية مستقبلية. والتصميم الذي لا يترك منافذ احتياطية عليه أن يضيف مقسّمًا للمشترك التالي. والمقسّم المحكم داخل صندوق سقفي لا يمكن تنظيفه أو اختباره. وتراكب CATV الذي ينسى خسارة مقرن WDM قد ينجح في ميزانية PON ويفشل في ميزانية RF. لا يظهر أي من ذلك في اختبار طاولة؛ وكلها تظهر في السنة الأولى.

تراكب CATV يضيف طريقة عطل خاصة به. فمقرن WDM يضيف 0.5–1.5 dB، ولمستقبل 1550 nm نافذة من +2 إلى −18 dBm، ويجب أن يبقى مستوى RF داخل نطاق AGC. ووصلة PON التي تنجح عند 1310 nm قد تفشل في قناة RF إذا كان مسار 1550 nm عند حافة نافذة المستقبل. قِس الاثنين، وسجّل مستوى RF إضافة إلى القدرة البصرية.

• المنفذ المتوسط بدلًا من الأسوأ.
• خسارة التقسيم النظرية بدلًا من خسارة الإدخال النموذجية.
• 1:64 على مدى طويل بكثير من الموصلات.
• تتابع 1:64 مع 1:64، أي نسبة 1:4096.
• عدم تطابق UPC وAPC.
• لا منافذ احتياطية ولا مقسّم احتياطي.
• لا بيانات اختبار لكل منفذ ولا سجل «كما نُفّذ».

ما القاعدة الميدانية لخطة مقسّمات تصمد؟

استخدم 1:32 لمدى 20 km، و1:64 لـ ODN قصيرة داخل المبنى، وأبقِ هامش تقادم لا يقل عن 3 dB بعد المنفذ الأسوأ. عُدّ كل موصل ووصلة لحام، واستخدم خسارة كل منفذ المقيسة، واكتب النتيجة في سجل «كما نُفّذ». وإذا كان الهامش أقل من 3 dB، فانزل درجة نسبة واحدة أو انقل المقسّم؛ لا تصمم على الصفر وتأمل أن تكون السنة الأولى لطيفة.

المقسّم هو أرخص مكان لتغيير التصميم وأغلى مكان لإصلاح عطل. فـ 1:16 بدلًا من 1:32 يكلف درجة واحدة من نسبة التقسيم ويوفر 3 dB؛ أما المقسّم الذي يجب استبداله بعد التسليم فيكلف زيارة ميدانية وإعادة لحام وسجل اختبار جديدًا. اختر النسبة من الميزانية، لا من عدد المشتركين، وأثبتها على المنفذ الأسوأ.