أدى الارتفاع المستمر في قوة الحوسبة وانفجار التقنيات التي حفزها إنترنت الأشياء (IoT) إلى زيادة الطلب على الاتصال بالإنترنت إلى أعلى المستويات. تتوقع التوقعات الأخيرة أن يتضاعف عدد الأجهزة لكل شخص بحلول عام 2030. ونتيجة لذلك، رأينا الألياف تشق طريقها إلى الشبكة المحلية الأفقية، ولكن أيضًا في عمليات نشر أكثر تخصصًا مثل البيئات الحكومية.

الآن، مع ظهور التطبيقات في الوقت الفعلي التي تحتاج إلى المعالجة على الحافة – مثل الأمن والاتصالات وسلامة الحياة وأنظمة التشغيل الآلي للمباني – ترى الشركات بجميع أنواعها الحاجة إلى ترحيل أعباء عمل البيانات بشكل أعمق إلى الشبكة. أصبحت كاميرات IP وأجهزة الأمان على وجه الخصوص شائعة الآن في جميع أنحاء الأماكن الداخلية والخارجية، ولكن قد تكون موجودة على مسافات كبيرة من غرف الاتصالات الحالية أو المحولات المعتمدة على PoE.

يمكن أن يمثل هذا تحديًا للبنية التحتية النحاسية ذات الزوج الملتوي حصريًا من حيث المسافة وعرض النطاق الترددي ومساحة المسار والمرونة. علاوة على ذلك، عندما يتعلق الأمر بالنقل عالي السرعة والسعة، فقد وصلت الكابلات النحاسية إلى الحد الأقصى. تتطلب الأسلاك المنظمة التقليدية أيضًا انتشار الكابلات في المسار الأفقي، مما يؤدي إلى ازدحام الشبكة الذي يصعب إدارته بمرور الوقت.

ومع العوائق الإضافية المتمثلة في المنشآت القديمة وغرف الاتصالات المكتظة، من المهم جدًا تطوير شبكة LAN تلبي المتطلبات الحالية والمستقبلية بأقل تأثير على المرافق. تعتبر الألياف الحل الواضح لتوصيل الأجهزة الطرفية بالشبكة المحلية (LAN)؛ يمكن تحقيق ذلك مباشرة أو عبر معدات مثل محولات الوسائط أو محطات الشبكة الضوئية (ONTs) في الشبكات البصرية المنفعلة من نقطة إلى نقطة أو من نقطة إلى عدة نقاط.

تعتبر تقنية الألياف إلى الحافة (FTTE) مثالية للشركات التي تحتاج إلى سعة ومرونة عالية في شبكتها. توفر الألياف الضوئية النطاق الترددي العالي، وزمن الوصول المنخفض، والوصول، والمرونة المطلوبة لتلبية متطلبات تطوير التطبيقات مثل الجيل التالي من Wi-Fi، وAV عالي التوفر، و5G داخل مبنى واحد أو عبر حرم جامعي كبير. تمكن الألياف العديد من الأجهزة الموجودة على عدة طوابق من الاتصال عبر كابل واحد يمكنه الوصول إلى نقطة مركزية مشتركة.

العناصر الرئيسية لFTTE

مثل كل شبكة تكنولوجيا المعلومات الخاصة بالمؤسسات، تتكون الشبكة المحلية المستندة إلى FTTE من مكونات نشطة (أجهزة التوجيه والمحولات وما إلى ذلك) ومكونات سلبية (الكابلات والموصلات وما إلى ذلك). وأهم العناصر هي:

1. وصول طويل وقوة مرنة وبيانات
2. حلول ذكية للطاقة عن بعد
3. إنهاء تخطيط الشبكة “النسخ والاستبدال”.

في بنية تكنولوجيا المعلومات للشبكة المحلية (LAN) الخاصة بالمؤسسات التقليدية، يتم نقل البيانات إما بالكامل عن طريق النحاس أو من خلال مزيج من العمود الفقري للألياف بالإضافة إلى النحاس إلى الحافة، مما يتطلب خزائن المعدات، أو IDFs، في جميع أنحاء الشبكة. إن بنية FTTE هي بنية بصرية بالكامل، حيث تحمل الألياف الضوئية جميع عمليات نقل البيانات. يتيح ذلك للشبكة العمل من غرفة المعدات المركزية، أو إطار التوزيع الرئيسي (MDF)، مما يلغي الحاجة إلى إطارات التوزيع الوسيطة (IDFs) ويقلل نفقات الطاقة والتبريد في العملية. إن النطاق الترددي العالي للغاية الذي تم تمكينه بواسطة بنية FTTE يجعل من الممكن تشغيل العديد من الأجهزة الطرفية لاسلكيًا، مما يقلل الحاجة إلى الأسلاك والنقل الفردي.

من الأفضل توفير الطاقة للشبكة المحلية المستندة إلى FTTE باستخدام الكابلات المركبة، التي تحتوي على كل من الألياف والنحاس. يعمل ذلك على تعزيز إمكانات عرض النطاق الترددي للألياف أحادية الوضع وإمكانيات تشغيل النحاس لتوصيل البيانات والطاقة إلى الأجهزة الموجودة على حافة الشبكة. يمكن أن يشغل الكابل المركب مساحة أقل بكثير، مما يوفر سعة أكبر للترقيات المستقبلية بالإضافة إلى تقليل تكاليف الصيانة.

ستكون هذه البنية أيضًا أساسية لتمكين الأجيال القادمة من شبكة Wi-Fi. بناءً على الجيل السادس الحالي من شبكة Wi-Fi، بدأت شبكة Wi-Fi 6E في أن تصبح أكثر انتشارًا وتوفر امتدادًا لهذا المعيار إلى نطاق 6 جيجا هرتز، مما يقلل بشكل كبير من ازدحام الشبكة. من المفترض أن يكون الجيل القادم من Wi-Fi 7 معنا خلال السنوات القليلة المقبلة.

لاستيعاب هذه المعايير، يجب على مالكي المباني سحب كابل فئة إضافي: يتطلب Wi-Fi 6E ما يصل إلى 10 جيجا بايت من البيانات وWi-Fi 7 يصل إلى 40 جيجا كحد أقصى. يمكن تزويد ذلك بأربعة كابلات Cat-6A بمسافة محدودة تبلغ 90 مترًا، أو بكابل مركب واحد بسعة أكبر بكثير.

القدرة الأخرى للتصميم العميق للألياف هي التشغيل عن بعد. تعد وحدة إمداد الطاقة حلاً مباشرًا يمكن تكديسه بناءً على عدد الأجهزة المطلوبة. يمكن أيضًا تقسيم المنافذ وفقًا لمتطلبات PoE والميزانية الإجمالية والمسافة بعيدًا عن نقطة النهاية. هناك العديد من الحلول بعيدة المدى التي يمكنها دعم الأجهزة الموجودة في محيط العقار، حتى عبر مسافات تزيد عن 600 متر.

يمكن توصيل الطاقة ذات الجهد العالي والمنخفض مباشرة إلى الأجهزة الطرفية مثل شاشات AV التفاعلية، وفي حالات أخرى إلى محولات PoE الأصغر لنقاط الوصول القريبة والإضاءة الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء عبر وصلات توصيل قصيرة الفئة.

إذا كان الجهاز لا يحتوي على مدخلات/مخرجات ألياف – كاميرا أمنية، على سبيل المثال – يمكن للمعدات مثل محولات الوسائط تغيير الإشارة من ضوئية إلى كهربائية والاتصال بالجهاز باستخدام سلك توصيل نحاسي قصير. هناك العديد من الحلول الفعالة من حيث التكلفة في السوق والتي يمكنها دعم سرعات 10G وتوفير التوافق مع الإصدارات السابقة للتعامل مع 1G أو 2.5G.

شبكة جاهزة للمستقبل

في حين أنه لا يزال هناك مكان للنحاس في البنية التحتية للمباني المتصلة، فإن القيود المادية لعرض النطاق الترددي ومعالجة الطاقة ومسافة الإرسال تعني أنه يجب تصميم الشبكات لدفع نقطة الانتقال من النحاس إلى الألياف بشكل أعمق داخل الشبكة أو إلى الحافة.

في Corning، نقوم بوضع ذلك موضع التنفيذ من خلال شبكة FTTE التشغيلية في مقرنا الرئيسي العالمي في شارلوت بولاية نورث كارولينا. تتميز الشبكة بأكثر من 460 مسارًا للألياف تترك إطار التوزيع الرئيسي في غرفة واحدة وتمتد على الطوابق الستة.

توفر لنا FTTE بنية تحتية مرنة للمستقبل وجاهزة لتوفير الاتصال ونطاق ترددي غير محدود فعليًا وآلاف الواط من الطاقة الأكثر أمانًا في جميع أنحاء المبنى. ومن خلال تقليل المساحة اللازمة لمعدات الشبكة ودمج شبكات متعددة في شبكة واحدة، يتم تقليل التأثير على الموارد. بدءًا من تكاليف التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) المنخفضة بدءًا من تبريد المعدات وصولاً إلى إجمالي حجم الكابلات الأقل، يمكن أن يساعد كل ذلك في إحداث فرق.

لمعرفة المزيد حول Fiber to the Edge، انقر هنا.

مصدر