ما هو الفرق بين G657A2 وG652D؟

يُعدّ كلٌّ من G652D و G657A2 المعيارين الأكثر استخدامًا من قِبل الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) للألياف الضوئية أحادية النمط. ورغم تشابه أداء نقل البيانات بينهما، إلا أن الاختلاف الرئيسي يكمن في نصف قطر الانحناء . فـG652D هو معيار الألياف أحادية النمط بنصف قطر انحناء أدنى يبلغ 30 مم، بينما G657A2 هو ألياف غير حساسة للانحناء بنصف قطر انحناء أصغر بكثير يبلغ 7.5 مم، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات FTTH الداخلية.

في هذا الدليل، سيقوم يينغدا بتحليل الاختلافات بين G652D و G657A2، واستكشاف كيفية مقارنتها مع المتغيرات الأخرى مثل G657A1 و G657B3.

ما هي الألياف G.652D؟

يُعدّ الألياف الضوئية أحادية النمط G.652 الخيار الأمثل لشبكات المناطق الحضرية (MAN) والاتصالات بعيدة المدى. ومن بين فئاتها الفرعية الأربع (A، B، C، D)، تُعتبر ألياف G.652D أحدثها وأكثرها استخدامًا. تتميز هذه الألياف بانعدام التشتت عند طول موجي 1310 نانومتر، وتدعم نقل CWDM عند 1550 نانومتر. باستثناء كابلات FTTH الداخلية ، تُستخدم ألياف G.652D في جميع البنى التحتية القياسية تقريبًا للاتصالات بالألياف الضوئية.

مع ذلك، يتمثل القيد الرئيسي لألياف G.652D في ضعف أدائها عند الانحناء . فهي تتطلب نصف قطر انحناء أدنى كبير (عادةً 30 مم) لتجنب التوهين الشديد للإشارة (فقدان الإشارة عند الانحناء). هذا القيد يجعل من الصعب توجيهها حول الزوايا الحادة في الأماكن الداخلية الضيقة، مما يزيد من تعقيد عملية النشر وتكاليف التركيب الإجمالية.

مزايا الألياف G652D

• توافق ممتاز مع الإصدارات السابقة: يتكامل بسلاسة مع شبكات G.652 القديمة.
• البنية التحتية الفعالة من حيث التكلفة: يقلل من التكاليف الإجمالية لنظام خطوط الاتصالات الرئيسية لمسافات طويلة.
• أداء محسن: يوفر تشتتًا صفريًا عند 1310 نانومتر وتوهينًا منخفضًا عند 1550 نانومتر.
• فقدان منخفض في عملية التوصيل: يضمن عملية لحام انصهارية موثوقة وسلسة أثناء عملية النشر.
• القدرة على الرحلات الطويلة: يدعم نشر الألياف الضوئية لمسافات أطول دون الحاجة إلى تجديد متكرر.

ما هي الألياف G.657A2؟

يُعدّ G.657A2 أحد الفئات الفرعية الأربع المحددة في معيار ITU-T G.657. ويُعرف هذا النوع من الألياف باسم الألياف أحادية النمط غير الحساسة للانحناء ، وقد صُمم خصيصًا لتقليل فقد الطاقة الضوئية إلى أدنى حد ممكن في ظروف الانحناء الشديدة.

بدون ألياف G.657 الضوئية، سيكون نشر تقنية FTTH (الألياف إلى المنزل) على نطاق واسع أمرًا مستحيلاً. الألياف المستخدمة في كابلات توصيل FTTH الحديثة - والتي تتميز بأنها أرق وأكثر متانة من الكابلات التقليدية - هي عادةً ألياف G.657. يُعدّ G.657A2 الحل الأمثل لكابلات شبكات الوصول ذات الانحناءات الحادة، ولوحات التوصيل عالية الكثافة، وتصغير حجم الأجهزة حيث يكون الانحناء المتكرر أمرًا لا مفر منه.

والأهم من ذلك، أن ألياف G.657A2 متوافقة تمامًا مع ألياف G.652D ، مما يسمح بربطها أو توصيلها بسلاسة على التوالي دون التسبب في توهين عالٍ.

مزايا الألياف G657A2

• يدعم نصف قطر انحناء أدنى يبلغ 7.5 مم، مما يمنع فقدان إشارة الانحناء الكلي في الزوايا الضيقة.
• يضمن التكامل الخالي من المخاطر وفقدان التوصيل المنخفض مع شبكات G.652D القديمة الحالية.
• شبكة وصول فعالة من حيث التكلفة
• يدعم تطبيقات الكثافة العالية والتصغير
• توفير قدر أكبر من المرونة

ما هو نصف قطر الانحناء في كابلات الألياف الضوئية؟

نصف قطر الانحناء الأدنى هو أصغر نصف قطر يمكن ثني كابل الألياف الضوئية فيه بأمان دون التسبب في ضعف الإشارة (فقدان الإشارة) أو تلف لب الألياف. باختصار، كلما صغر نصف قطر الانحناء الأدنى، زادت مقاومة الكابل للانحناء ، مما يسمح بتمديده عبر مساحات أضيق.

تحدد معايير الصناعة عادةً نوعين من أنصاف أقطار الانحناء بناءً على ظروف النشر:

• نصف قطر الانحناء الثابت: نصف قطر الانحناء المسموح به عند تثبيت الكابل في مكانه (عادةً) 10 مرات القطر الخارجي للكابل). على سبيل المثال، يبلغ نصف قطر الانحناء الثابت لكابل ألياف ضوئية قطره 4 مم 40 مم.
• نصف قطر الانحناء الديناميكي: نصف قطر الانحناء المسموح به أثناء التركيب أو شد الشد (عادةً) 20 مرات القطر الخارجي للكابل).

في حين أن وصلات الألياف القياسية G.652D تتطلب نصف قطر انحناء أدنى كبير يبلغ 30 مم لتجنب فقدان الانحناء الدقيق، فإن الألياف أحادية الوضع غير الحساسة للانحناء مثل G.657A2 و G.657B3 يمكن أن تقلل هذا الحد بشكل كبير إلى بضعة ملليمترات فقط (7.5 مم و 5 مم على التوالي).

مقارنة رئيسية: G652D مقابل G.657 ألياف أحادية النمط

يُعدّ معيار ITU-T G.657 معيارًا للألياف أحادية النمط غير حساسة للانحناء، وقد طُوّر استنادًا إلى معيار G.652D. يبلغ الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء لألياف G.657A2 7.5 مم، أي ما يعادل ربع (1/4) متطلبات معيار G.652D البالغة 30 مم. وهذا يُتيح لألياف G.657 مرونة استثنائية في توجيه الإشارات في بيئات FTTH دون المساس بالأداء.

ومع ذلك، فإن تعريفات "نصف قطر الانحناء الأدنى" تختلف تمامًا بين هذين المعيارين في ظل ظروف الاختبار:

• معيار G.657A2: يتم لف الألياف البصرية بدوره 1 مع دائرة نصف قطرها 7.5 مميجب ألا يتجاوز التوهين الإضافي المقاس عند 1550 نانومتر و1625 نانومتر 0.5dB و 1.0dB على التوالي.
• معيار G.652D: يتم لف الألياف البصرية يتحول 100 بنصف قطر أكبر من 30 مميجب ألا يتجاوز التوهين الإضافي المقاس عند 1625 نانومتر 0.1dB.

تحليل فقدان الانحناء الكلي

عندما ينحني الليف البصري انحناءً حادًا، يتسرب الضوء من لب الليف إلى غلافه، مما يُسبب فقدًا كبيرًا في الإشارة . وكما هو موضح في الشكل 2 أدناه، ينقسم معيار G.657 إلى G.657A1 وG.657A2 وG.657B3 لتلبية متطلبات أنصاف أقطار الانحناء المختلفة.

الجدول 1: مقارنة التوهين القياسي لألياف G.652D مقابل ألياف G.657

نوع الألياف	الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء (مم)	عدد الدورات	خسارة إضافية عند 1550 نانومتر	خسارة إضافية عند 1625 نانومتر	الرئيسية التطبيق
G.652D	سماكة 30 ملم	100	-	≤ 0.1 ديسيبل	شبكات النقل لمسافات طويلة / الشبكات الأساسية
G.657A1	سماكة 10 ملم	1	≤ 0.75 ديسيبل	≤ 1.5 ديسيبل	شبكات الوصول / الكابلات الداخلية
G.657A2	سماكة 7.5 ملم	1	≤ 0.5 ديسيبل	≤ 1.0 ديسيبل	كابل توصيل الألياف الضوئية للمنازل / لوحات توصيل عالية الكثافة
جي.657بي3	سماكة 5.0 ملم	1	≤ 0.15 ديسيبل	≤ 0.45 ديسيبل	زوايا ضيقة للغاية / تصغير الأجهزة

القياس الفعلي: وصلة G.652D مقابل كابل توصيل G.657A2 FTTH

في عمليات نشر شبكة التوزيع الضوئية العملية، يقوم الفنيون الميدانيون بشكل متكرر بربط وصلات الألياف الضوئية القياسية G.652D مع كابلات التوصيل G.657A2 FTTH داخل صندوق توزيع الألياف الضوئية.

بما أن فقدان الانحناء الكلي للألياف البصرية في ODN يتأثر بشكل رئيسي بطول موجة الوصلة الهابطة (راجع المقالة " تأثير التوهين الناتج عن عدم كفاية نصف قطر انحناء الألياف على وصلة ODN " )، فإننا نختبر فقط الفقد الإضافي لكابلات التوصيل والوصلات عند طول موجة 1490 نانومتر بأقطار مختلفة للف لفة واحدة، كما هو موضح في الشكل 5 أدناه.

ملاحظة: وصلة التوصيل هي من ألياف G652D، وكابل توصيل FTTH هو من ألياف G657A2.

نظرًا لأن أسلاك التوصيل المصنوعة وكابلات الإسقاط يتم وضعها في نفس البيئة وبأحجام مماثلة (قطر الضفيرة 2.0 مم، وقطر المحور القصير/المحور الطويل لكابل الإسقاط هو 2.0 مم/3.0 مم)، لذلك، قارن نصف قطر الانحناء لـ تعتبر الضفائر والكابلات المسقطة أكثر واقعية ويمكن أن تعكس بشكل أساسي الفرق في مقاومة الانحناء بين الألياف الضوئية G.652D وG.657A2.

الجدول 2: نتائج الاختبارات المعملية: فقدان الانحناء عند 1490 نانومتر (لفة واحدة)

نصف قطر الانحناء (مم)	فقدان إضافي في وصلة التوصيل (ديسيبل) (G.652D)	فقدان الكابل الإضافي (ديسيبل) (G.657A2)
10.0	0.18	0.02
7.5	1.6	0.06
5.0	8.13	0.37
3.8	15.61	0.65
2.5	-	1.71
1.5	-	6.68

تُشير نتائج المختبر بوضوح إلى أن مقاومة الانحناء لكابل G.657A2 FTTH تفوق بشكل ملحوظ مقاومة كابل G.652D القياسي. فعلى وجه الخصوص، عند أقطار صغيرة حرجة (مثل 5.0 مم و3.8 مم)، يُعاني كابل G.652D من انقطاعات حادة في الإشارة (تصل إلى 15.61 ديسيبل)، بينما يحافظ كابل G.657A2 على نقل مستقر.

خاتمة

نظراً لوجود فرق كبير في مقاومة الانحناء بين الألياف البصرية أحادية النمط G.657 و G.652، ولأن الضفائر القياسية لينة نسبياً، فإن الضفائر القياسية G.652D معرضة بشدة للانحناء الحاد في المساحات الضيقة، كما هو موضح في الشكل 5 أدناه.

وفقًا للإحصاءات الميدانية المتعلقة بأعطال التركيب والصيانة في شبكات المناطق الحضرية البلدية، فإن ما يصل إلى 50٪ من أعطال وصلات الألياف الضوئية ناتجة عن عدم كفاية نصف قطر الانحناء للوصلات القياسية G.652D.

لذا، ينصح مهندسو الشبكات بشدة بعدم استخدام كابلات التوصيل التقليدية للإنهاء النهائي أثناء تركيب شبكة الألياف الضوئية داخل المنازل . وبدلاً من ذلك، ينبغي استخدام كابلات توصيل عالية المرونة مُجهزة مسبقًا (باستخدام ألياف G.657A2 أو G.657B3 غير حساسة للانحناء، كما هو موضح في الشكل 6 أدناه) لضمان استقرار الشبكة على المدى الطويل وعدم انقطاع الإشارة.

الأسئلة الشائعة