فتا - الألياف إلى الهوائي

سلك توصيل الألياف الضوئية PDLC ODVA لـ FTTA: http://www.passivefiberoptic.com/sale-8760021-odlc-pdlc-outdoor-fiber-optic-patch-cord-assemblies-for-ftta-man-wan.html

يعتمد مستخدمو الأجهزة المحمولة اليوم على الاتصالات اللاسلكية لصوتهم وبياناتهم وحتى اتصالات الفيديو الخاصة بهم. حتى المنازل والشركات قد تعتمد على الاتصال اللاسلكي، خاصة أولئك الذين ليسوا في المناطق الحضرية أو شبه الحضرية التي تخدمها FTTH (الألياف إلى المنزل) أو FTTC (الألياف إلى الرصيف). يستخدم البعض منا في مجال الأعمال الآن مصطلح FTTW للألياف إلى اللاسلكي، نظرًا لأن الاتصال اللاسلكي يعتمد على الألياف للعمود الفقري للاتصالات وعلى نحو متزايد الاتصال بهوائيات لاسلكية، بغض النظر عن أنواع اللاسلكي التي نستخدمها.

الاتصال اللاسلكي ليس لاسلكيًا تمامًا. أسهل طريقة لفهم الاتصال اللاسلكي هي التفكير فيه على أنه رابط يحل محل الكابل الذي يربط هاتفك الخلوي أو اللاسلكي بنظام الهاتف أو سلك التوصيل الذي يربط جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو أي جهاز إنترنت محمول آخر بالشبكة. لفهم الاتصال اللاسلكي، من الضروري إلقاء نظرة على عدة أنواع مختلفة وفريدة من أنظمة الاتصال اللاسلكي، بما في ذلك الهواتف اللاسلكية الخلوية، والكابلات اللاسلكية في المباني، والروابط اللاسلكية البلدية أو الخاصة وحتى بعض الروابط قصيرة المدى المستخدمة لتوصيلات الأجهزة الطرفية للكمبيوتر.

تركز صفحة FOA هذه على الألياف إلى الهوائي، مع التركيز في المقام الأول على أبراج الخلايا، ولكن أيضًا الهوائيات المثبتة على أسطح المنازل والخلايا الصغيرة وأنظمة الهوائيات الموزعة (DAS). نظرًا لتنوعها، سيتم تغطية DAS في صفحة منفصلة بمزيد من التفصيل.

السبب في استخدام الألياف لتوصيل الأبراج ثم الصعود إلى البرج لتوصيل الهوائيات هو رغبة المستهلكين التي لا تشبع في عرض النطاق الترددي. لاستيعاب المزيد من عرض النطاق الترددي في الأنظمة الخلوية، يتم استخدام بروتوكولات خلوية جديدة (4G و LTE وأي شيء يأتي بعد ذلك) ولكن هناك حاجة أيضًا إلى المزيد من الهوائيات لدعم المزيد من الترددات. وبالتالي، قد تحتوي أبراج الخلايا التي كانت تحتوي في السابق على 3 هوائيات للتغطية على عشرين هوائيًا.

يتطلب الطلب المتزايد على عرض النطاق الترددي الخلوي لدعم الاستخدام المتزايد للبيانات من الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ترقية الأبراج - المزيد من عرض النطاق الترددي يعني المزيد من الهوائيات. المزيد من الهوائيات يعني المزيد من الكابلات إلى الأبراج. إذا كانت هذه الكابلات متحد المحور، فهذا يعني المزيد من الوزن ومقاومة الرياح، وربما أكثر مما تم تصميم البرج من أجله. تتطلب إشارات التردد اللاسلكي (الترددات الراديوية) الكثير من الطاقة للإرسال إلى البرج لأن الكابل المحوري يخفف الإشارات عند الترددات العالية.

يتم تعديل أبراج الخلايا اليوم لاستبدال كابلات النحاس المحورية القديمة بكابلات الألياف الضوئية لتقليل الوزن والتكلفة. مثل التطبيقات الأخرى للألياف، يسمح الحجم الصغير والوزن الخفيف لكابل ألياف واحد (والذي غالبًا ما يتضمن موصلات الطاقة أيضًا) باستبدال العديد من الكابلات المحورية. يوضح هذا الرسم التخطيطي شكل برج الخلية الحالي. الرسم التخطيطي معقد للغاية للعرض السريع، لذلك سنركز على مناطق مختلفة من البرج لإظهار كيفية استخدام الألياف، ثم سننتقل إلى قضايا التثبيت والاختبار.

تطورت أنظمة الهاتف الخلوي لتسيطر على سوق الاتصالات. الدول التي لديها أنظمة هاتف أرضي واسعة النطاق منذ قرن من الزمان لديها بالفعل هواتف خلوية أكثر من الخطوط الأرضية. الدول التي لم تطور شبكات هواتف قائمة على الخطوط الأرضية تجاوزتها تمامًا وانتقلت مباشرة إلى الاتصال اللاسلكي الخلوي حيث كانت معدلات التبني مرتفعة للغاية.

بينما بدأ الاتصال اللاسلكي الخلوي كشبكة صوتية، أصبحت الرسائل النصية شائعة جدًا، متجاوزة الصوت لمعظم المستخدمين. جلبت الهواتف الذكية الإنترنت إلى الهاتف، وسرعان ما أصبحت البيانات أكبر مولد لحركة المرور لشبكات الهاتف المحمول. في السنوات الثلاث ونصف الأولى من iPhone، ادعت AT&T أن حركة مرور البيانات الخاصة بها نمت بنسبة 8000٪ - 80 مرة! الآن يأتي الفيديو إلى هذه الأجهزة نفسها، مما يخلق معدل نمو أسرع لحركة مرور شبكات الهاتف المحمول.

لاستيعاب مستوى حركة المرور هذا، تحتاج الشبكات اللاسلكية إلى أنظمة جديدة ذات طيف تردد لاسلكي أكبر. تتطور الأنظمة الحالية (CDMA لبعض الأنظمة، في الولايات المتحدة، GSM لبقية الولايات المتحدة والعالم) إلى أجيال جديدة من الأنظمة (4G، LTE) التي تتمتع بعرض نطاق ترددي أكبر للبيانات. تقريبًا منذ البداية، كانت الأبراج الخلوية متصلة بشبكات شركات الاتصالات عبر الألياف الضوئية، تمامًا مثل أي اتصال آخر. تحتوي الأبراج اللاسلكية على أكواخ صغيرة في القاعدة تتصل بالعمود الفقري للألياف التي تربط الأبراج بشركات الهاتف المختلفة. مع نمو حركة المرور، تحتاج الأبراج إلى المزيد من الهوائيات. بدلاً من 3-4 هوائيات على البرج، يرى المرء الآن العشرات، لذا تبدو الأبراج والمباني الآن هكذا:

أو على المباني.

لقد أدت كل هذه الهوائيات الموجودة على برج أو جانب المبنى إلى خلق مشكلة أخرى. في الماضي، كان كل هوائي متصلاً بكابل محوري كبير (~ 2 بوصة، 50 مم) يحمل الإشارة والطاقة إلى الهوائي. ولكن مع كل هذه الهوائيات، أصبح حجم ووزن وحتى مقاومة الرياح لهذه الكابلات مشكلة كبيرة، كما هو الحال مع التكلفة. تُظهر هذه الأبراج التي تمت ترقيتها لإضافة العديد من الهوائيات المشكلة في هذه الكابلات المحورية الكبيرة.

هذا تطبيق آخر حيث يتم استبدال الكابل النحاسي بالألياف الضوئية. يمكن لكابل ألياف صغير واحد أن يحل محل جميع تلك الكابلات المحورية ويتم استخدام كابل طاقة منفصل للسائقين الموجودين على الهوائيات. تستخدم هذه التطبيقات في الغالب تجميعات الكابلات الجاهزة نظرًا لصعوبة إنهاء العمل في الجزء العلوي من البرج على أقل تقدير. تستخدم بعض التطبيقات الجاهزة في الجزء العلوي من البرج والإنهاء التقليدي في القاعدة. تستخدم العديد من هذه الأنظمة ألياف متعددة الأوضاع لأن المسافات قصيرة جدًا وأجهزة الإرسال والاستقبال أقل تكلفة بكثير لألياف MM.

فيما يلي صور من Corning تُظهر رأس هوائي عن بعد وهوائيًا ومحطة الألياف التي تخدم الهوائيات. لاحظ استخدام نظام كابلات جاهز في الجزء العلوي من البرج، مما يجعل التثبيت أسهل بكثير. تستخدم بعض التركيبات كابلًا مركبًا يتضمن موصلات الألياف والطاقة بحيث لا يلزم تثبيت سوى كابل واحد في البرج.

العديد من أبراج الخلايا مملوكة بشكل مستقل ويتم تأجير المساحة للهوائيات لمقدمي الخدمات. يتم تثبيت الألياف في الأبراج والألياف حتى الهوائيات بشكل عام بواسطة مقاولين مستقلين متخصصين في هذا النوع من العمل.