نوشته های بلاگ "2024" از "تیر"

کاست‌های فیبر نوری بخش مهمی از سیستم مدیریت کابل‌ها هستند که عملیات نصب را سریع‌تر و پیچیدگی نگهداری و استقرار شبکه را کمتر می‌کنند. با افزایش نیازها برای استقرار شبکه‌هایی با تراکم بالا، شرکت‌های بیشتری به کابل‌های فیبر نوری در Data Centerها نیاز دارند. در این مقاله به کاست‌های فیبر نوری با تراکم بالا می‌پردازیم که بیشتر در Data Centerها استفاده می‌شوند و با کاست‌های فیبر نوری رایج در پچ پنل‌های ایرانی متفاوت است.

کاست‌های فیبر نوری اغلب برای یکپارچه‌سازی اتصال و کابل‌های فیبر نوری در ابعاد کوچک‌تر استفاده می‌شوند، و به این ترتیب دسترسی به آداپتورها و اتصال‌دهنده‌ها به راحتی فراهم می‌شود. برخی از ویژگی‌های کاست‌های فیبر نوری به یکدیگر مشابه هستند اما تفاوت‌هایی هم دارند. عمدتا سه دسته اصلی از کاست‌های فیبر نوری با تراکم بالا وجود دارد: سری FHD ، سری FHU و سری FHZ.

به عنوان مثال سری FHD و FHZ دارای کانکتورهای LC pre-terminated هستند که استقرار سریع و آسان در شبکه‌ها با تراکم بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند، ورودی آن‌ها کانکتور MTP/MPO است (جهت آشنایی با کابل‌های MTP/MPO می‌توانید مقاله کابل فیبر نوری MTP®/MPO نوع B: بررسی اجمالی و کاربردها را مطالعه کنید) همچنین به منظور بهره‌وری مناسب از فضای رک و انعطاف در طراحی کمک می‌کند. در صورتی که کاست‌های فیبر نوری سری FHD شامل آداپتورهای SC یا MDC نیز هستند. اما کاست‌های فیبر نوری سری FHU برای جایگذاری در یک رک با عرض 19 اینچ طراحی شده‌اند که به 96 اتصال فیبر نوری در یک واحد رک (1U) اجازه می‌دهند؛ بدون نیاز به زیرساخت‌های اضافی، ایده‌آل برای شبکه‌های 40G/100G می‌باشند.

تمامی این کاست‌های فیبر نوری با مجموعه‌‌ای از کابل‌های فیبر نوری با تراکم بالا (MTP/MPO) به‌ یکدیگر متصل می‌شوند تا اتصال سریع Data Center فراهم شود. علاوه بر این، آن‌ها برای ایجاد زیرساخت‌ها و برنامه‌های شرکتی نیز مناسب هستند.

ویژگی کاست فیبر نوری با تراکم بالا

سازگاری بالا:

سازگاری بالا بین دستگاه‌های شبکه معمولاً نقش اساسی در استقرار شبکه‌ها دارند. کاست‌های فیبر نوری در حالت‌های سینگل مود OS2 و مالتی مود OM3/OM4 قابل دسترس می‌باشند، که می‌توانند گزینه‌های متنوعی را برای کاربردهای مختلف فراهم کنند. علاوه بر این، کاست‌ها با همه انواع پنل‌های فیبر نوری FHD سازگار می‌باشند، که به کاربران امکان ایجاد اتصال به شبکه با عملکرد بالا با دستگاه‌های موجود را می‌دهد. این قابلیت، اطمینان از ایجاد اتصالات پایدار و با کیفیت در شبکه‌های مختلف را به کاربران می‌دهد.

میزان افت:

وقتی به میزان افت دستگاه‌های شبکه می‌پردازیم، بهترین حالت آن این است که افت حداقلی داشته باشد و کاست‌های فیبر نوری میزان افت کمتری دارند. به عنوان مثال، میزان افت کاست‌های فیبر نوری FHD حدود 0.35 دسی‌بل است، که امکان انتقال در فواصل طولانی با عملکرد بهتر را فراهم می‌کند.

سیستم کد گذاری رنگ :

افزایش تعداد کابل‌ها در شبکه باعث مشکلاتی در شناسایی کابل‌های مختلف می‌شود، که بر این اساس مدیریت و نگهداری کابل‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. استفاده از یک سیستم کد گذاری رنگ‌بندی ضروری است تا پیچیدگی مدیریت کابل را ساده‌تر کند. کاست‌های فیبر نوری از مجموعه‌ای از طرح‌های شناسایی رنگی بر اساس استاندارد TIA-598-D پیروی می‌کند، که می‌تواند به مشتریان و اپراتورهای شبکه گزینه‌های بهتری برای مدیریت کابل را بدهد.

کد گذاری رنگ‌ها

اتصال و نصب سریع :

اتصال و نصب سریع یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های برجسته کاست‌ فیبر نوری است که می‌توانند پیچیدگی مدیریت کابل را ساده‌تر کنند، از این رو زمان نصب را کاهش داده و هزینه‌های نیروی کار را صرفه‌جویی نماید. کاست‌های فیبر نوری با ماژول‌های Plug-N-Play تجهیز شده‌اند که امکان نصب سریع اتصالات فیبر نوری چندگانه را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، کاست‌های فیبر نوری اجازه نصب با کلیپ بدون نیاز به ابزار را نیز می‌دهند که 90% سریع‌تر از نصب میدانی ترمینال می‌باشد. بنابراین، با این نوع از کاست‌های فیبر نوری می‌توان به راحتی نصب سریع شبکه و افزایش قابل اطمینان را به‌دست آورد.

راه‌حل‌ چند منظوره:

برای برآورده کردن نیازهای مختلف کاربران انواع مختلفی از تنظیمات polarity در کاست‌های فیبر نوری فراهم شده است، که برای تمامی روش‌های اتصال موجود است. همانطور که می‌دانیم، عدم تطابق بین ترنسیور‌ها ممکن است منجر به مشکلاتی مانند قطع اتصال شود. بنابراین، اطمینان از اینکه فرستنده در یک سر متناظر با گیرنده متناظر در سر دیگر هنگام اتصال و نصب شبکه مطابقت داشته باشد، امری حیاتی است. کاست‌های فیبری نوری با راه‌حل‌های چندمنظوره می‌توانند به شرکت‌ها کمک کنند تا مدیریت و بهینه‌سازی اتصالات شبکه را به خوبی انجام دهند.

کاست‌های فیبر نوری با سازگاری بالا، Low Insertion Loss  و نصب سریع، می‌توانند به اپراتورهای شبکه و شرکت‌ها گزینه‌های متنوعی را برای برآورده کردن تقاضای مختلف برای استقرار شبکه با تراکم بالا و مدیریت کابل در Data Centerها ارائه دهند.

اسپلیتر فیبر نوری (Fiber Optic Splitter) یکی از اجزای پسیو فیبر نوری است که می‌تواند سیگنال‌های نوری ورودی را به دو یا چند سیگنال نوری تقسیم نماید. اسپلیترهای فیبر نوری براساس عملکرد و فناوری ساخت به دو گروه اسپلیتر FBT (fused biconical taper splitter) و (planar lightwave circuit splitter) PLC تقسیم می‌شوند. این دو اسپلیتر فیبر نوری تفاوت‌های زیادی دارند که ممکن است متخصصین را دچار گمراهی کند در این مقاله مهم‌ترین تفاوت‌های این دو اسپلیتر آورده شده است.

اسپلیتر فیبر نوری PLC چیست؟

اسپلیتر فیبر نوری PLC از سه جزء اصلی Wafer ،Cheap ،Fiver array تشکیل شده است. به این صورت که تارهای فیبر نوری داخل Wafer قرار گرفته و به Fiber array تبدیل می‌شود و Fiber array می‌تواند 1 تا 128 رشته فیبر نوری داشته باشد. تارهای فیبر نوری داخل یک چیپ قرار می‌گیرد. این چیپ‌ها با تکنولوژی هدایت موج ساخته شده‌اند؛ هر چیپ اسپلیتر دارای چند ورودی و چند خروجی می‌باشد که Fiber array متناسب انتخاب می‌شود. به مثال زیر دقت کنید:

اگر چیپی دارای دو ورودی و چهار خروجی باشد، Fiber array با دو رشته فیبر نوری برای ورودی و از Fiber array با 4 خروجی چیپ استفاده می‌شود، سپس این قسمت‌ها به یک دیگر متصل شده و اسپلیتر کامل می‌شود. اسپلیترهای فیبر نوری PLC در انواع و نسبت‌های تقسیم سیگنال نوری چون 1:4، 1:8، 1:16، 1:32، 1:64 و... در بازار موجود است. 

انواع اسپلیترهای PLC فیبر نوری:

• اسپلیتر قلمی فیبر نوری
• اسپلیتر باکس فیبر نوری
• اسپلیتر رکمونت (Rack Mount) فیبر نوری
• اسپلیتر کاستی فیبر نوری

ویژگی‌های اسپلیتر فیبر نوری PLC:

1. مناسب برای انواع طول موج‌ها (1260nm تا 1650nm)
2. نسبت‌های تقسیم کننده یکسان برای تمام شاخه‌ها
3. پیکربندی فشرده، اندازه کوچک، اشغال فضای کمتر

اسپلیتر فیبر نوری FBT چیست؟

اسپلیتر فیبر نوری FBT بر پایه‌ی فناوری Traditional است؛ به این صورت که چندین فیبر نوری با طول یکسان را ذوب نموده و با یکدیگر ادغام می‌کنند. همانطور که می‌دانید تارهای فیبر نوری ذوب شده از شکنندگی بالایی برخوردار است به همین علت آن‌ها توسط یک لوله شیشه‌ای که از رزین اپوکسی و پودر سیلیسیا ساخته شده‌اند محافظت می‌کنند. پس از آن یک لوله فولادی ضد زنگ، لوله شیشه‌ای را می‌پوشاند. با توسعه فناوری کیفیت اسپلیترهای FBT به طور قابل توجهی بهبود یافت و آن را به یک راه حل مقرون به صرفه تبدیل نمود.

ویژگی‌های اسپلیتر فیبر نوری FBT

1. اسپلیتر فیبر نوری FBT از موادی ساخته شده است که به راحتی در دسترس و ارزان قیمت هستند.
2. نسبت‌های تقسیم کننده‌های فیبر نوری را می‌توان سفارشی نمود. یعنی نسبت عبور لیزر از خروجی‌ها می‌توانند متفاوت باشد.

معایب اسپلیتر فیبر نوری FBT

1. محدود به طول موج‌های 850nm، 1310nm و 1550nm
2. حداکثر میزان افت نسبت به تقسیم سیگنال نوری متفاوت است به عنوان مثال برای تقسیم سیگنال نوری 1:8 افت سیگنال به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد.
3. از آنجایی که نمی‌توان یک نسبت برابر و دقیق را تضمین نمود، این نسبت بر روی فاصله انتقال داده‌ها هم تاثیر می‌گذارد.
4. در دمای بالا بسیار آسیب پذیر است

تفاوت اسپلیتر فیبر نوری FBT و PLC

طول موج عملیاتی (Operating Wavelength)

همانطور که در بالا اشاره کردیم اسپلیتر فیبر نوری FBT تنها از سه طول موج 850nm، 1310nm و 1550nm پشتیبانی می‌کند که این امر موجب ناتوانی این اسپلیتر با سایر طول موج‌ها می‌باشد. در حالی که اسپلیتر فیبر نوری PLC از طول موج‌های 1260nm تا 1650nm  پشتیبانی می‌کند. محدوده قابل تنظیم طول موج‌ها باعث می‌شود تا اسپلیتر فیبر نوری PLC در بیشتر شبکه‌ها کاربرد داشته باشد.

نسبت تقسیم (Splitting Ratio)

نسبت تقسیم توسط ورودی‌ها و خروجی‌های یک اسپلیتر فیبر نوری تعیین می‌شود. نسبت تقسیم بیشینه تقسیم‌کننده FBT تا 1:32 است، که به این معنی است که یک یا دو ورودی می‌توانند به حداکثر 32 فیبر در یک زمان تقسیم شوند. با این حال، نسبت تقسیم اسپلیتر فیبر نوری PLC تا 1:64 است - یک یا دو ورودی با حداکثر 64 فیبر خروجی. علاوه بر این، تقسیم‌کننده FBT (اسپلیتر فیبر نوری FBT) قابل سفارشی‌سازی است و انواع ویژه شامل 1:3، 1:7، 1:11 و غیره وجود دارد. اما تقسیم‌کننده PLC غیرقابل سفارشی‌سازی است و تنها نسخه‌های استاندارد مانند 1:2، 1:4، 1:8، 1:16، 1:32 و... دارد.

تقسیم یکنواخت (Splitting Uniformity)

سیگنال‌هایی که توسط تقسیم‌کننده‌های FBT پردازش می‌شود به دلیل عدم مدیریت مناسب سیگنال‌ها، نمی‌تواند آن‌ها را به طور مساوی تقسیم کند بنابراین ممکن است فاصله انتقال آن تحت تأثیر قرار گیرد. اما تقسیم‌کننده PLC می‌تواند نسبت‌های تقسیم را به طور مساوی برای تمامی شاخه‌ها پشتیبانی کند در این صورت انتقال نوری پایدارتری تضمین می‌شود.

میزان خرابی (Failure Rate)

Splitter FBT اغلب برای شبکه‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به پیکربندی تقسیم‌کننده کمتر از 4 دارند. هر چه تقسیم بزرگتر باشد، نرخ خرابی (failure rate) بیشتر می‌شود. زمانی که نسبت تقسیم آن بیش از 1:8 باشد، خطاهای بیشتری رخ خواهد داد و نرخ خرابی بیشتری ایجاد خواهد شد. بنابراین، تقسیم‌کننده FBT بیشتر محدود به تعداد تقسیم در یک اتصال است. اما نرخ خرابی (failure rate) تقسیم‌کننده PLC بسیار کمتر است.

افت سیگنال فیبر نوری در اثر دما (Temperature-Dependent Loss)

در برخی مناطق دما یک عامل موثر در افت توان عناصر فیبر نوری است. اسپلیتر FBT در دمای 5- تا 75 درجه سانتیگراد به طور پایدار عمل می‌کند در حالی که اسپلیتر PLC در محدوده دمای 40- تا 85 درجه سانتیگراد عملکرد قابل قبولی را در مناطق با آب و هوای سخت فراهم می‌کند.

سایز اسپلیتر

اسپلیترهای FBT به طور معمول دارای طراحی بزرگتر و حجیم‌تر نسبت به اسپلیترهای PLC است. آنها به فضای بیشتری نیاز دارند و برای شبکه‌هایی که اندازه یک عامل محدود کننده نیست مناسب‌تر هستند. تقسیم‌کننده‌های PLC با داشتن یک فرم فشرده می‌توانند در باکس‌های کوچک استفاده شوند و در شبکه‌ها با فضای محدود بهتر عمل می‌کنند، از جمله درون پچ پنل‌ها یا TBها.

از نظر شکل ظاهری اسپلیترهای فیبر نوری FBT و PLC به یک دیگر شباهت بسیاری دارند اما از نظر فناوری به کار رفته بسیار متفاوت هستند. در سال‌های اخیر با معرفی تقسیم کننده‌های فیبر نوری PLC گام بسیار مهمی در شبکه‌ی پسیو فیبر نوری برداشته شده است. این اسپلیتر فیبر نوری جایگزین اسپلیتر FBT شد. اگر نیاز به تعداد تقسیم سیگنال نوری بالا، میزان افت کم (low insertion loss) و ابعاد کوچکتر داشته باشید اسپلیترهای فیبر نوری PLC بهترین گزینه هستند. اما اگر بخواهید توان خروجی اسپلیترها یکسان نباشد مثلا نسبت %75 به %25 داشته باشید می‌توانید از اسپلیترهای FBT استفاده نمایید.