المؤلف: هيمينج
المقدمة: لماذا لا تحل APC محل UPC كمعيار الصناعة
الAPC (موصل مصقول بزاوية)تم العثور على تقديم أفضلخسارة العودةمنUPC (موصل مصقول للغاية). لماذا لا يتم تصنيع جميع موصلات الألياف الضوئية باستخدام APC؟
العودة فقدان شبكة الألياف الضوئيةتعتبر معلمة مهمة-خصوصًا في الشبكات التي تحتوي على انعكاسات الإشارة-تعتبر مواصفات خسارة الإرجاع مهمة لتحديد جودة الإرسال، أو مقدار الإشارة الضوئية التي تعود إلى المصدر، مما قد يؤدي إلى زعزعة استقرار الارتباط.
انAPC (موصل مصقول بزاوية)لديه خسارة عائد نموذجية قدرهاأكبر من 60 ديسيبل.
انUPC (موصل مصقول للغاية)لديه خسارة عائد نموذجية قدرهاأكبر من 50 ديسيبل.
سيكون من المنطقي أن نتوقع، لذلك، بما أن APC يقدم أداء أفضل من UPC؛ كانت الصناعة ستعتمد موصل APC كمعيار. ومع ذلك، فالحقيقة هي أنه لا يوجد سبب واحد لعدم سيطرة شركة APC على السوق؛ بدلاً من ذلك، يعتمد اختيار APC مقابل UPC على عوامل متعددة، بما في ذلكمتطلبات التطبيق (التكلفة مقابل الأداء)، الحاجة إلىالتوافق مع المعدات الموجودة (الأنظمة القديمة)، والاعتبارات التشغيلية.
إن اختيار المكونات في هندسة الألياف الضوئية لا يقتصر على مجرد العثور علىالمكون "الأفضل".; بل هو اختيارالمكون "الصحيح".لنظام الألياف الضوئية الشامل.
الاختلافات الفنية الأساسية بين موصلات APC وUPC
لمزيد من تقدير الاختلافات بين APC وUPC، يجب على المرء أولاً فهم الاختلافات التقنية الأساسية بين نوعي الموصل:
انموصل UPCذو نهاية محدبة قليلاً ("منحنية") مصقولة-لتقليل فجوات الهواء وانعكاسات فرينل؛ بينما،
انموصل أبكلديه8-وجه نهائي مصقول بزاوية 8 درجاتالذي يوجه الضوء العائد إلى الكسوة بدلاً من العودة نحو مصدر الليزر.
الشكل الهندسي الذي تم إنشاؤه بواسطة الوجه الجانبي-الزاوي لـموصل أبكيسمح بانعكاس خلفي منخفض جدًا، وبالتالي يجعل موصلات APC ضرورية للاستخدام في الأنظمة البصرية الحساسة للانعكاس.
سيناريوهات التطبيق تحدد المتطلبات الفعلية (الاعتبار الأكثر أهمية)
أنظمة FTTH و PON
الخائن في منطقة PON من أنشر FTTHيؤدي إلى انخفاض كبير في طاقة الإشارة النهائية ويسمح بإشارات متعددة على نفس الألياف. ولذلك، فإن أصغر الانعكاسات يمكن أن تلحق الضرر بنقل التيار، بينما تضيف أيضًا ضوضاء إلىأولت.
وهذا يعني تطبيقموصل أبكغير -قابل للتفاوض عبر شبكة الوصول، من منفذ OLT إلىواجهة أونو، حيث أن موصل APC سيبقي أي انعكاسات منخفضة قدر الإمكان.
أنظمة CATV (تلفزيون الكابل).
وأيضاً بسبب طبيعتهاالإشارات التناظريةأكثر حساسية للانعكاسات من الإشارات الرقمية. تتدهور جودة الإشارة التناظرية بسبب إدخال عناصر تشويه غير خطية ناجمة عن الانعكاسات.
ونتيجة لذلك، فإن إدخال عناصر التشويه التالية أمر شائع فيأنظمة الكيبل التلفزيوني:
منظمات المجتمع المدني (الترتيب الثاني المركب)
CTB (الإيقاع الثالث المركب)
تظهر جميع الإعاقات المذكورة أعلاه في نهاية المشاهد على النحو التالي:ثلج؛ الظلال. أو تشويه الصورة. استخدامموصلات APCفي هذه الأنظمة ليس-اختياريًا، وبالتالي فهو ضروري.
-إرسالات بصرية متماسكة عالية السرعة
مع التقديم الأخير لـ100 جرام، 400 جرام، وما بعدها، تتطلب تنسيقات التعديل المتماسكة نسب إشارة عالية جدًا-إلى-ضوضاء. يمكن أن يكون للانعكاس الخلفي تأثير التفاعل مع مصدر الليزر والمذبذب المحلي مما يؤدي إلى زيادة ضوضاء الطور وتقليل هامش النظام.
عند التقليل من هذه التحف،موصلات APCالاستمرار في استخدامها بشكل متكرر أكثر في السيناريوهات التي تتطلب تفكيرًا نقديًا أيضًا.
حيث ستكون موصلات UPC كافية
انعكاس-البيئات المتسامحة – مراكز البيانات
عادة فيبيئة مركز البياناتمسافة وصلات الألياف بين المحول والخوادم قصيرة؛ ميزانيات الطاقة في مركز البيانات مرتفعة؛ وقد تم تصميم أجهزة الإرسال والاستقبال المستخدمة لاستيعاب الانعكاس المعتدل.
ولهذا السبب فإن أداءموصلات UPCلقد تجاوز متطلبات بيئة مركز البيانات. من الناحية العملية، إلى جانب التكاليف الإضافية وانخفاض إمكانية تبديل معداتك، لا يوفر تصميم APC أي فوائد تشغيلية إضافية.
تستخدم معظم بيئات المؤسسات والحرم الجامعيأنظمة نقل البيانات الرقمية-.حيث المرة الوحيدة التي سيصبح فيها الانعكاس (خسارة العودة) مصدر قلق هو إذا تجاوز نطاق الإغلاق-الواسع لجهاز الاستقبال.
لهذا السبب، إذا كنت تستخدمموصلات UPC، التي تقدمأكبر من -50 ديسيبل من خسارة العودة، لن تضطر إلى القلق بشأن فقدان الإرجاع الزائد الذي يؤدي إلى إتلاف بياناتك أو البنية التحتية للشبكة.
كما هو الحال مع أي تخصص هندسي، فمن المستحسن إزالة التعقيد غير الضروري من أي منتج. ولذلك، عند تقييم خيارات الاتصال الخاصة بك لنقل البيانات-الرقمية، فإنتصميم يو بي سييتوافق مع هذا المبدأ التوجيهي.
التعقيد الميكانيكي مقابل تكاليف التصنيع
العمليات التصنيعية اللازمة للإنتاجموصلات APCفهي أطول بكثير وأكثر تعقيدًا من تلك المستخدمة في التصنيعموصلات UPCمما أدى إلى زيادة تكلفة التصنيع.
تعد الطريقة المستخدمة لتلميع الوجوه الطرفية أكثر تفصيلاً بالنسبة لموصلات APC مقارنة بموصلات UPC لأن زاوية الوجه النهائي تتطلبزاوية 8 درجات.
تؤدي معدلات الرفض المرتفعة الناتجة عن إنتاج موصل APC (عمليات تلميع أكثر تعقيدًا مع ضوابط أكثر صرامة) إلى إنتاج أقل بكثير.
تعد تصميمات موصل APC أكثر تعقيدًا نظرًا للحاجة إلى توفيرهاالواجهات ذات المفاتيح وميزات مكافحة-عدم التطابق.
وبالتالي، فإن كل هذه العوامل تجعل إنتاج موصلات APC أكثر تكلفة بكثير من إنتاج موصلات UPC. على نطاق واسع (على سبيل المثال، توصيل مركز بيانات)، يصبح الفرق في السعر عبئًا ماليًا كبيرًا بدون فوائد متناسبة من حيث الأداء على مستوى-النظام.
قضايا التوافق وقابلية التشغيل البيني
خلطموصلات APC وUPCغير مسموح به؛ هذه هي إحدى أهم النقاط المتعلقة بأنواع الموصلات والتي كثيرًا ما يتم تجاهلها أو تجاهلها.
انلا ينبغي مطلقًا أن يتزاوج موصل APC مع موصل UPC.
إذا تم إدخال موصل APC في موصل UPC، فستحدث المشكلات التالية:
فجوة هوائية كبيرة
خسارة الإدراج عالية للغاية
انعكاسات شديدة لا يمكن السيطرة عليها
احتمال حدوث ضرر دائم لجوانب نهاية الطويق
من أجل تجنب عدم التطابق العرضي، يجب استخدام الموصلات ذاتاتصال مادي بزاوية (APC)يستخدمالعلب الخضراء والمفتاح المميز، بينما أولئك الذين لديهم أاتصال مادي موحد (UPC)تستخدم عادةأزرق.
النظام البيئي المحيط بموصل UPC خطي؛ كافة مكونات الشبكة (جهاز الإرسال والاستقبال ولوحة التصحيح والوصلات ومعدات الاختبار) يتم تصميمها دائمًا تقريبًا للعمل مع واجهة UPC.
عند نقل البنية الأساسية القائمة المستندة إلى UPC- إلى APC، ستحتاج إلى تغيير عدد كبير من المكونات المثبتة، الأمر الذي لن يكلف المال فحسب، بل لن يكون أيضًا مجهودًا فنيًا مبررًا في نظام متسامح-.
اعتبارات التنظيف والتفتيش والصيانة
يعد التنظيف والفحص المناسبان ضروريين لجميع أنواع الموصلات؛ لكن،موصلات APCأضافت تحديات في مجال التفتيش.
أولاً، تؤدي زاوية الوجه النهائي لموصل APC إلى إعادة توجيه ضوء الفحص بعيدًا عن المجهر.
ثانيًا، بدون الأدوات والخبرة المناسبة، سيكون من الصعب اكتشاف التلوث والخدوش.
ثالثًا، سيحتاج الفنيون الميدانيون إلى التدريب بشكل صحيح من أجل فحص الجوانب النهائية لموصل APC والتحقق منها بشكل صحيح.
عملية التفتيش أموصل UPCيمكن فحصها بصريًا بشكل أسهل، وبالتالي قد تتطلب وقتًا أقل للصيانة وتقل فرص حدوث الأخطاء في بيئة العمل ذات الكثافة العالية.
APC مقابل UPC: مقارنة عملية
موصلات UPCلها نهاية محدبة قليلاً-، لذا فإنها تعود>50 ديسيبل
موصلات APCلها واجهة نهاية بزاوية 8-درجة مع خسارة العودة>60 ديسيبل
توفر موصلات UPCبعض قمع الانعكاسات
توفر موصلات APCقمع انعكاس عالية للغاية
التطبيقات النموذجية:
موصلات UPC: مراكز البيانات، والشبكات المحلية، وشبكات المؤسسات
موصلات APC: الألياف-إلى-المنزل-المنزل (FTTH)، وتلفزيون الكابل (CATV)، والبصريات المتماسكة
ومن أجل مقارنة الأسعار،موصلات UPC أرخص من موصلات APC; لكن،UPC وAPC غير قابلين للتبديللأنها غير متوافقة.
المنظور الهندسي: الأداء الأفضل مقابل الاختيار الأفضل
من وجهة نظر هندسية، هذا المصطلح"أفضل أداء"لا يشير إلى ما يمكن أن يسمى"الاختيار الأفضل".
أحد الأخطاء الشائعة في تصميم شبكات الألياف الضوئية هو افتراض أنه يجب استخدام المكونات ذات الأداء الأعلى-في الأماكن التي يجب استخدامها فيها؛ ومع ذلك، يخلق هذا الافتراضالإفراط في الهندسة-والتكاليف المتضخمة والمخاطر التشغيلية المتزايدة.
الحقيقة أن كلاهماموصلات APC وUPCيشير استمرار التعايش إلى فلسفة هندسية أكثر نضجًا تحيط بالموصلات المزدوجة:
موصلات APCينبغي استخدامها حيث تؤثر الانعكاسات على أداء النظام
موصلات UPCينبغي استخدامها حيث لا تؤثر الانعكاسات على تجربة المستخدم وتكون فعالة واقتصادية
هناك علاقة مباشرة بين فلسفة الهندسة""التصميم المبني على التطبيق-"من ناحيةالموثوقية، والفعالية من حيث التكلفة،-وقابلية الصيانة على المدى الطويل-الأهداف الرئيسية لتصميم الشبكات الضوئية اليوم.
الاستنتاج النهائي
موصلات APCتتفوق بشكل واضحموصلات UPCمن حيث خسارة العودة؛ لكن،يجب التعامل مع الشبكات الضوئية كأنظمة، وليس كمكونات فردية.
لذلك، عند تحديد الأداء، يجب عرض الأداء بالكامل في السياق.
إذا كان الانعكاس يعيق نمو الإشارة التي يتم إرسالها عبر الموصل، فعندئذٍموصل أبكينبغي أن يكون الاختيار.
عندما لا تعيق الانعكاسات نمو الإشارة المرسلة من موصل إلى آخر، عندها استخدمموصل UPCينبغي أن يكون الاختيار الصحيح على أساسالتكلفة والتطبيق العملي وقابلية التشغيل البيني.
السبب وراء وجود كلا المعيارين في الصناعة يرجع إلىالحكم الهندسي السليم.
