دليل شراء المرسلات البصرية للشبكات التلفزيونية الكابلية (CATV): القدرة، والتنميط، والطول الموجي

اختيار مناسب مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) -الذي يؤثر على أداء النظام وجودة الخدمة والمصروفات التشغيلية طوال فترة خدمته- يُعَدُّ اعتبارًا مهمًّا أثناء مشروع تصميم شبكتك. سواء كانت تصاميم شبكتك تتضمَّن تعديل رأس التوزيع (Headend) لتوسيع نطاق نشر شبكة الألياف حتى المنزل (FTTH) الحالية، أو إنشاء شبكتك التوزيعية الجديدة من الصفر، فثمة بضعة معايير رئيسية للمُرسِل الضوئي مثل: قوة الإخراج، والتنميط (Modulation)، وطول الموجة التشغيلية، والتي ينبغي الانتباه إليها عند البحث عن النموذج الأمثل للمُرسِل. ولتنظيم عملية اتخاذ قرارات الشراء هذه؛ نستعرض هنا نهجًا منطقيًّا واحدًا لاختيار جهاز الإرسال القادم الخاص بك مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) النموذج

اختيار الطول الموجي: ١٣١٠ نانومتر مقابل ١٥٥٠ نانومتر

عاملٌ مهمٌ عند المقارنة الأولية هو الطول الموجي. وعادةً ما تُوجَّه تنفيذات مرسلات ١٣١٠ نانومتر نحو روابط أقصر تصل إلى حدٍّ أقصاه ٢٠–٣٠ كيلومترًا، وغالبًا ما تكون أقل تكلفةً لأنها تستخدم أليافًا بصرية قياسيةً ومتوفرةً بسهولةً ذات امتصاصٍ داخليٍّ منخفضٍ نسبيًّا، وبالتالي تتيح اتصالًا مباشرًا فعّالًا في التطبيقات التي قد لا تتطلّب فيها التضخيم البصري.

ومع ذلك، مرسلات ١٥٥٠ نانومتر مناسبة للتطبيقات طويلة المدى التي تتجاوز مسافتها ١٠٠ كيلومتر بسبب انخفاض فقدان الإشارة في الألياف (٠٫٢ ديسيبل/كيلومتر عند ١٥٥٠ نانومتر مقابل ٠٫٣٥ ديسيبل/كيلومتر عند ١٣١٠ نانومتر)، وكذلك بسبب إمكانية استخدام مضخِّمات الألياف المُدوَّبة بالإربيوم (EDFAs) لزيادة قوة الإشارة المنقولة عبر هذه المقاطع من الألياف. مرسلات الألياف البصرية القياسية عند ١٥٥٠ نانومتر يمكن استخدامها بسهولة كجزء من شبكة ذات سعة عالية نظراً لإمكانية الاستفادة منها أيضاً في أنظمة الاتصالات الضوئية متعددة الأطوال الموجية (DWDM) لأغراض الإرسال ونقل البيانات في آنٍ واحد، ما يجعلها مثاليةً لبناء شبكات بعيدة المدى حيث يكون التضخيم البصري ضرورياً. وعند مقارنة منتج مرسل ألياف بصرية، فكّر في مدى شبكتك وما إذا كانت ستضم في نهاية المطاف وحدات تضخيم بصرية.

تقنية التعديل: التعديل المباشر مقابل التعديل الخارجي

وتُعَدّ تقنية التعديل عاملاً حاسماً آخر يؤثر في الأداء في أي مرسل بصري لتلفزيون الكابلات (CATV). وتستخدم المرسلات ذات التعديل المباشر تيار تشغيل الليزر لتعديل الإشارة الراديوية الترددية (RF)، وقد تكون حلاً اقتصادياً للتطبيقات التي لا تتطلب مدىً بعيداً أو درجةً عالية من الدقة، لكنها تعاني من ظاهرة التغير في التردد اللحظي (Chirp) الإضافي، ما يؤدي إلى انخفاض الخطية وبالتالي ارتفاع قيم التشويه التوافقي الثاني (CSO) والتشويه التوافقي الثالث (CTB) على مسافات ألياف طويلة.

إنَّ مرسلات التعديل الخارجي الممتازة تُعَدُّ المعيار القياسي في قطاع أنظمة التلفزيون الكابلية (CATV)، وتوفِّر خطيةً فائقةً وقيمَ تغيُّر ترددي (Chirp) أقلَّ بفضل استخدام ليزرٍ مستمرٍ لمرسل ألياف بصريٍّ موصولٍ بمُعدِّل تعديل خارجي من كريستال نيوباتيتيوم الليثيوم (LiNbO₃). وتتضمن المواصفات النموذجية لهذه مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) المنتجات نسبة إشارة إلى الضوضاء (CNR) ≥ ٥٢ ديسيبل، وانحراف التوافقي الثلاثي (CTB) ≤ -٦٥ ديسيبل، وانحراف التوافقي الثنائي (CSO) ≤ -٦٥ ديسيبل، ما يضمن جودةً عاليةً لإشارة الفيديو على مدى أطول من الألياف البصرية. أما طرازات المرسلات البصرية الجديدة لأنظمة التلفزيون الكابلية (CATV)، فهي تصل حديثًا إلى السوق مع إمكانية ضبط تعويض تشتُّت بريولين المُحفَّز (SBS) ضمن نطاق يتراوح بين ١٣ و١٩ ديسيبلم، وذلك لتمكين إطلاق إشارات عبر مسافات أطول من الألياف البصرية. وعند اختيار مرسل بصري مناسب لتطبيقك، فمن الحكمة التأكُّد من أنَّ قوة الإطلاق المختارة كافيةٌ وفق ميزانية الاتصال الكاملة الخاصة بك، وذلك بالاطلاع على مواصفات المرسل البصري للتحقق من أقصى مدى ممكن للألياف. والمرسلات البصرية الحديثة لأنظمة التلفزيون الكابلية (CATV) لأنظمة التلفزيون الكابلية (CATV) يحتوي على تحكم تلقائي في القدرة للحفاظ على قدرة إطلاق الليزر عند مستوى ثابت بغض النظر عن التقلبات في درجة الحرارة وعملية تقدم عمر الليزر.

القدرة الضوئية الخارجة وميزانية الاتصال

القدرة المنقولة هي مواصفةٌ هامةٌ أخرى لـ مرسل بصري لتلفزيون الكابلات (CATV). تقاس القدرة الضوئية المنقولة بوحدة ديسيبل-ميليواط (dBm)، وهي تحدد أقصى خسارة اتصال يمكن أن يتحملها جهاز الإرسال الخاص بك. وكلما زادت قدرة الإطلاق في جهازك مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) استطاع دعم نسب تقسيم إضافية في شبكة PON، ما يسمح بتشغيل عدد أكبر من المشتركين النهائيين في حلول FTTH وRFoG.

تتوفر منتجات المرسل الضوئي بعدة مستويات لقوة الإرسال تتراوح بين +٤ و+١٠ ديسيبل-ملي واط، مما يسمح بنسب تفرع أعلى، ويمكن توسيعها أكثر عبر تقنية التجميع الفائق (super trunking) عند الحاجة لتوفير نسب تفرع كبيرة جدًّا. وعند اختيار المرسل الضوئي، يجب أخذ جميع خسائر الاتصال في الحسبان—مثل خسارة المدى الكلي للألياف، وخسائر المقسِّم، وخسائر الموصلات أو اللحامات—في ميزانية الاتصال لضمان توافر قوة استقبال كافية عند المستقبل الضوئي.

الميزات الإضافية التي يجب مراعاتها

وفيما يلي نظرة عامة على ميزات عملية أخرى مهمة (ورغم ذلك فهي ثانوية إلى حدٍ ما) ينبغي الانتباه إليها عند شراء مرسل ضوئي لأنظمة التلفزيون الكابلي (CATV):

التحكم التلقائي في الكسب (AGC): يعوّض التقلبات في إشارة الدخل الراديوية (RF) القادمة من الاتجاه العلوي، ليوفّر إشارة مستقرة لمكوّنات البصريات في المرسل.

إدارة الشبكة عبر بروتوكول SNMP: تتيح إمكانية إدارة الشبكة للمُشغِّل مراقبة معايير المرسلات والضبط عن بُعد من مركز التوزيع الرئيسي (headend)، مما يقلّل إلى أدنى حدٍّ الجهود الإدارية المطلوبة.

التكامل مع تقنية التعدد الطيفي بالتقسيم الموجي (WDM): يتم عادةً دمج قناة ١٣١٠ نانومتر في مرسل الطرف الرئيسي مع تقنية التعدد بالتقسيم الطولي الضوئي (WDM) لنقل ضوء الإرسال عند طول الموجة ١٥٥٠ نانومتر جنبًا إلى جنب مع هذه القناة ضمن بنية FTTX لتقليل تكاليف الألياف.

وحدات إمداد الطاقة الاحتياطية: في تطبيقات مثل المحطات الرئيسية، يجب توفر وحدة طاقة احتياطية تكمّل الوحدة الأساسية. كما أن هذا الأمر مفيدٌ أيضًا لتحديث وحدة إمداد الطاقة أثناء التشغيل باستخدام وظيفة «التبديل الساخن» (أي استبدال الوحدة المعطوبة دون إيقاف تشغيل المعدات).

جودة التصنيع والموثوقية

عند شراء أي مرسل ضوئي، تلعب دقة التصنيع دورًا كبيرًا جدًّا في ضمان استقرار أداء المرسل الليفي. وتستخدم شركة شاندونغ وانشواو للمعدات الإلكترو-ضوئية المحدودة خطوط إنتاج SMT رائدة في القطاع، والتي تعتمد على فحص شامل بثلاثي الأبعاد باستخدام SPI ثلاثي الأبعاد وAOI ثلاثي الأبعاد، ما يحقّق معدل اتصال مباشر قدره ٩٩,٨٪. ويتم اختبار كل جهاز على حدة أثناء التجميع على نظام النقل الآلي لضمان مطابقة جميع المنتجات للمعايير الصارمة. مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) معايير الجودة لضمان الموثوقية على مستوى شبكات النقل.

الخلاصة

اختيار المناسب مرسل بصري لشبكات التلفزيون الكابلية (CATV) يعتمد ذلك على متطلبات الشبكة التي سيُستخدم فيها. سواء أكان ذلك باستخدام مرسلات منخفضة التكلفة بطول موجي ١٣١٠ نانومتر للشبكات الحضرية ذات نسبة التقسيم المنخفضة، أو مرسلات بطول موجي ١٥٥٠ نانومتر مع دعم مضخِّمات الألياف البصرية الإربيومية (EDFA) لمسافات أطول، فمن المهم أخذ جميع المعاملات الحرجة في الاعتبار عند اتخاذ القرار. جهاز إرسال الألياف البصرية تعرض شركة شاندونغ وانشواو للمعدات البصرية الإلكترونية المحدودة مجموعة شاملة من أحدث تقنيات المرسلات المستخدمة في أنظمة التلفزيون الكابلي (CATV)، وتقدِّم حلولًا تغطي جميع هياكل الشبكات.