الألياف الضوئية إلى المكتب

تُعدّ تقنية الألياف الضوئية إلى المكتب ( FTTO ) مفهومًا بديلًا لتوصيل الكابلات في بيئات شبكات المنطقة المحلية (LAN) المكتبية. ^{[ 1 ]} فهي تجمع بين العناصر السلبية ( كابلات الألياف الضوئية ، ولوحات التوصيل، وصناديق التوصيل، والموصلات، وأسلاك التوصيل النحاسية القياسية 8P8C ) والمحولات الصغيرة النشطة (تُسمى محولات FTTO) لتزويد الأجهزة الطرفية بشبكة إيثرنت جيجابت . ^{[ 2 ]} تعتمد تقنية FTTO على تقنيات توصيل الألياف الضوئية المركزية لإنشاء قناة رئيسية/أفقية مشتركة؛ تُوفّر هذه القناة من مناطق العمل إلى نقطة التوصيل المركزية أو الربط البيني من خلال السماح باستخدام كابلات السحب أو الوصلات في غرفة الاتصالات. ^{[ 3 ]}

ظهرت تقنية FTTO في ألمانيا في بداية ثمانينيات القرن الماضي عندما تم استكشاف الاتصال القائم على الألياف على نطاق واسع. وقد ظهرت تقنية FTTO كرد فعل على تعقيد الشبكة المتزايد.

كان الهدف هو تلبية المتطلبات التالية: ^{[ 4 ]}

• شبكة قائمة على الإيثرنت
• دورة حياة طويلة
• قابلية التوسع، والمرونة، والاستدامة
• موثوقية عالية ومتانة
• التكرار
• حماية
• تكلفة صيانة منخفضة / إدارة بسيطة
• إنجاز سريع وبسيط
• تحسين كفاءة الطاقة
• تسلسل هرمي أقل للشبكة

شبكة FTTO هي شبكة هجينة تجمع بين كابلات الألياف الضوئية (كابلات مُجهزة مسبقًا أو قابلة للفصل) وأسلاك توصيل نحاسية مزدوجة مجدولة بموصلات 8P8C. ^{[ 2 ]} في بيئة FTTO، تُمدد الألياف عموديًا من مفتاح التوزيع المركزي وصولًا إلى أرضية المكتب، حيث تمتد أفقيًا إلى مفاتيح FTTO النشطة في أماكن عمل المستخدمين. تُغطى المسافة النهائية التي تتراوح بين 3 و5 أمتار إلى مكتب المستخدم النهائي باستخدام أسلاك توصيل قياسية مزدوجة مجدولة 8P8C. تتكون الشبكة من مستويين فقط: المستوى الأساسي ومستوى الوصول، دون وجود مستوى تجميع أو توزيع بينهما، على عكس شبكات الكابلات الهيكلية التقليدية . ^{[ 5 ]}

يوفر محول FTTO اتصالاً بين وصلات الإرسال الضوئية ووصلات الاستقبال الكهربائية. عادةً، يحتوي المحول على ما يصل إلى خمسة منافذ من أزواج الأسلاك المجدولة، تدعم تقنية التغذية عبر الإيثرنت (IEEE 802.3af، بقدرة 15.4 واط لكل منفذ) وتقنية التغذية عبر الإيثرنت بلس (IEEE 802.3at، بقدرة 30 واط لكل منفذ). توفر محولات FTTO الحديثة سرعات تصل إلى 1  جيجابت/ثانية لكل منفذ مستخدم ( جيجابت إيثرنت ). كما قد تدعم تجميع الروابط. ^{[ 2 ]} وبالتالي، يمكن توصيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وهواتف IP ، ونقاط الوصول اللاسلكية ، والكاميرات ، ووحدات التحكم في الوصول ، وأجهزة أتمتة المباني (بما في ذلك التحكم في الإضاءة، وعدادات الكهرباء ، ووحدات التبريد والتكييف )، وغيرها من الأجهزة المزودة بواجهات شبكة ، بالشبكة الأساسية بسرعات جيجابت. ^{[ 6 ]}

لا ينبغي الخلط بين تقنية FTTO وتقنية الألياف إلى المكتب (FTTD)، وهي مفهوم للكابلات المنظمة الموجودة في الغالب في البيئات العسكرية كتقنية اتصالات آمنة.

بفضل خصائص نقل الإشارة في الألياف الضوئية ومقاومتها للتداخل الكهرومغناطيسي ، يمكن نقل الإشارات عبر مسافات أطول من 100  متر (100  متر هو الحد الأقصى للقناة في شبكات الكابلات الهيكلية التقليدية). ^{[ 7 ]}

تغطي كابلات الألياف متعددة الأنماط مسافات تصل إلى 550  مترًا، بينما تغطي كابلات الألياف أحادية النمط مسافات تصل إلى 10  كيلومترات لشبكات جيجابت إيثرنت وما فوق. يُعد هذا الحل مثاليًا للمنشآت الكبيرة والمتوزعة مكانيًا، والتي توجد عادةً في الإدارات العامة والجامعات والمستشفيات والمطارات ومراكز التسوق والمواقع العسكرية.

تتميز تقنية FTTO بعدم وجود تسلسل هرمي للشبكة، مما قد يجعل عملية التثبيت أسهل في النشر والإدارة.

في تصميمات FTTO، لا حاجة لموزعات أرضية، ولا يتطلب الأمر استثمارًا في أنظمة التبريد، أو إمدادات الطاقة، أو معدات الأمن (مثل أنظمة التحكم في الدخول، والحماية من الحرائق، وأجهزة الاستشعار، ووحدات UPS) لغرفة التوزيع الأرضية. كما لا حاجة لغرف توزيع أرضية تضم معدات تقنية (تتراوح مساحتها عادةً بين 6 و18 مترًا مربعًا ^لكل منها) ، ويمكن استخدام المساحة الموفرة لأغراض أخرى. ^{[ 2 ]} ومن مزايا بنية FTTO التحتية الأخرى مرونتها، حيث يمكن استيعاب مستخدمين أو خدمات أو تطبيقات جديدة بسهولة في الشبكة. علاوة على ذلك، يتم دمج تعديلات الشبكة وترقياتها وتغييراتها المادية بسلاسة في الشبكة الحالية دون توقف التشغيل. كما يمكن إنجاز تركيبات FTTO أسرع بنسبة 60% في المتوسط ​​من نظيراتها التقليدية. وتشير الأبحاث إلى أن استخدام المحولات المتوافقة مع معايير EEE يمكن أن يوفر ما يصل إلى 70% من استهلاك الطاقة مقارنةً بتصميمات الشبكات التقليدية غير المتوافقة مع هذه المعايير . ^{[ 2 ]} إضافةً إلى ذلك، تساعد معظم بنى FTTO التحتية المتقدمة على توفير ما يصل إلى 40% من التكلفة الإجمالية للملكية. ^{[ 8 ]}

من بين الميزات المتقدمة لمفاتيح FTTO: تشخيص دقيق للوصلات (على وصلات الإرسال ومنافذ TP)، ووظائف قابلة للبرمجة، وإدارة مُحسّنة ضد هجمات القرصنة، وإدارة ذكية لاستهلاك الطاقة، وإمكانية إعادة التشغيل بسهولة باستخدام بطاقات الذاكرة، ومتانة عالية. تتمتع العديد من المنتجات بمتوسط ​​وقت بين الأعطال (MTBF) يزيد عن 60 عامًا (استنادًا إلى حسابات سيمنز)، وشهادات توافق مع كبرى الشركات المصنعة لمعدات الشبكات الأساسية (مثل سيسكو ، وإتش بي ، وألكاتيل ). ^{[ 9 ]}

• تتطلب البنية التحتية للألياف الضوئية كابلات أقل من شبكات النحاس التقليدية ذات الأزواج الملتوية. ويقل حجم كابلات الألياف الضوئية بشكل ملحوظ، وذلك بفضل قطرها الصغير جدًا الذي يتراوح بين 9 و50  ملم. عادةً، يستبدل وصلة ألياف ضوئية واحدة أربعة كابلات من الأزواج الملتوية دون أي فقدان في عرض النطاق الترددي. وهذا ما يجعل مفاهيم التكرار المتقدمة مجدية اقتصاديًا. ^{[ 3 ]}
• لا تعاني كابلات الألياف الضوئية من مشاكل التأريض. ^{[ 10 ]}
• الألياف وسيلة آمنة للغاية. لا توجد مشاكل تتعلق بتلف أو اهتراء العزل، أو الحماية غير الصحيحة أو غير الكافية للدائرة، أو قصر الدائرة، أو زيادة الجهد. ^{[ 11 ]}
• تتميز كابلات الألياف الضوئية بانخفاض حمولتها الحرارية بشكل كبير، وهو أمر جيد للمباني التاريخية ذات الاحتياجات الخاصة فيما يتعلق بالحماية من الحرائق والسلامة. ^{[ 12 ]}

• لا يوجد حد أقصى يبلغ 100  متر للوصلات كما هو الحال في كابلات إيثرنت التقليدية ذات الأزواج الملتوية
• لا حاجة إلى موزعات أرضية ولا إلى كابلات خاصة
• مساحة قابلة للاستخدام أكبر بسبب مساحة تقنية أقل ^{[ 13 ]}

• لا يُعدّ نظام FTTO مناسبًا للمنشآت الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تحتوي على عدد قليل من مكونات الشبكة والمستخدمين.
• يتطلب FTTO عددًا كبيرًا من المنافذ في التوزيع المركزي، بدلاً من استخدام عدد أقل من المنافذ ذات عرض نطاق ترددي أعلى للتوزيع الرأسي.
• يتم إدارة محولات FTTO، الأمر الذي يتطلب مهارات احترافية لتكوينها وإدارتها.
• لا يمكن لمفاتيح FTTO المُدارة أن تتفوق على مفاتيح SOHO غير المُدارة من حيث البساطة والسعر.
• تتطلب مشاريع FTTO معرفة واسعة وخبرة عملية في تقنية كابلات الألياف الضوئية.
• قد يلزم وجود وحدة تزويد طاقة إضافية لتشغيل محول FTTO. قد يؤدي التوصيل المباشر بخط الطاقة الرئيسي إلى تقليل الوظائف أو يتطلب تعديلات إضافية.
• بما أن تقنية FTTO تعتمد على نقل البيانات عبر الإيثرنت، فقد تظل هناك حاجة إلى كابلات إضافية للتطبيقات التي يمكن نقلها عبر الكابلات المنظمة، ولكن ليس عبر شبكة الإيثرنت، مثل USB أو HDMI أو الاتصالات الهاتفية التناظرية التقليدية أو ISDN .
• مشاريع FTTO ليست مشاريع بنية تحتية منخفضة التكلفة، على الرغم من أنها تتيح حلولاً فعالة من حيث التكلفة لمشاريع البنية التحتية للشبكات الكبيرة والمتوسطة الحجم.
• تُستخدم تقنية FTTO في الغالب في مشاريع البنية التحتية الاحترافية الكبيرة، والتي تتميز ببنية الحرم الجامعي، وعدد كبير من المستخدمين، واحتياجات متقدمة للتكرار. ^{[ 13 ]}

• اتحاد تكنولوجيا الألياف الضوئية التابع لجمعية صناعة الاتصالات .
• المعيار الدولي ISO/IEC 11801، تكنولوجيا المعلومات - الكابلات العامة لمباني العملاء، الطبعة الثانية، 2010.
• تكنولوجيا المعلومات ويسن. المعجم الكبير على الإنترنت لتكنولوجيا المعلومات