أنظمة الهوائيات الموزعة القائمة على الألياف الضوئية

تتوفر العديد من الأنظمة اللاسلكية القائمة على الألياف الضوئية والمكونات، حيث تدعم الأنظمة اتصالات التردد اللاسلكي (RF) مع العملاء عبر الألياف الضوئية، بما في ذلك اتصالات الراديو عبر الألياف (RoF) ويمكن توفير الأنظمة كجزء من نظام هوائي موزع داخلي؛ لتوفير خدمات اتصالات لاسلكية للعملاء داخل مبنى أو منشأة أخرى.

أساسيات الاتصالات اللاسلكية الضوئية من نقطة إلى نقطة

يمكن توزيع الاتصالات بين وحدة نهاية الرأس (HEU) التي تستقبل إشارات الموجة الحاملة من واحد أو أكثر من مزودي الخدمة أو الحامل وتحول الإشارات إلى إشارات (ROF)؛ للتوزيع عبر الألياف الضوئية إلى نقاط النهاية والتي قد تكون وحدات هوائي بعيد (RAUs)، ويتم إجراء معايرة الوصلات الهابطة للاتصال ووصلات الاتصال الصاعدة للتعويض عن فقد قوة الإشارة في النظام.

قد تكون إشارات الاتصال إشارات اتصال لاسلكي ويمكن توفير أنظمة الهوائي الموزع كجزء من نظام هوائي موزع داخلي (IDAS)؛ لتقديم خدمات اتصالات لاسلكية للعملاء داخل مبنى أو منشأة أخرى وقد توزع الأنظمة إشارات الاتصال عن طريق استخدام اتصالات الراديو عبر الألياف (RoF)، باستخدام توزيع كبلات الألياف الضوئية.

يشتمل نظام الاتصال اللاسلكي على واجهة محطة مرسل مستقبل (BTS) للوصلة الهابطة تم تكوينها لاستقبال إشارات تردد الراديو الكهربائية (RF) للوصلة الهابطة من محطة (BTS) واحدة على الأقل، ووحدة واجهة ضوئية واحدة على الأقل (OIM).

ويتم تكوين (OIM) لاستقبال وتحويل إشارات (RF) الكهربائية للوصلة الهابطة من واجهة (BTS) للوصلة الهابطة إلى راديو عبر الألياف للوصلة الهابطة، أي إشارات (Ron) على وصلة هابطة واحدة على الأقل واستقبال وتحويل إشارات (RoF) للوصلة الصاعدة من وحدة هوائي واحدة على الأقل عن بعد (RAU) في إشارات (RF) الكهربائية للوصلة الصاعدة على وصلة اتصال واحدة على الأقل.

يشتمل النظام أيضاً واجهة (BTS) للوصلة الصاعدة تم تكوينها لتلقي إشارات (RF) الكهربائية للوصلة الصاعدة وتوصيلها من وصلة اتصال واحدة على الأقل إلى (BTS) واحد على الأقل وجهاز تحكم، كما يتم تكوين وحدة التحكم لحقن إشارة معايرة واحدة على الأقل عبر وصلة اتصال واحدة على الأقل، ومعايرة كسب واحد على الأقل للوصلة الهابطة في رابط واحد على الأقل للوصلة الهابطة، بناءً على خسارة حاصلة في إشارة معايرة واحدة على الأقل في اتصال واحد على الأقل الوصلة الهابطة.

ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency” و”BTS” هي اختصار لـ “base transceiver station”.

ملاحظة:“RAU” هي اختصار لـ “Radio Access Unit” و”Ron” هي اختصار لـ “Radio Overlay Network”.

ملاحظة:“OIM” هي اختصار لـ “Optical Interface Modules” و”IDAS” هي اختصار لـ “internal diffuser antenna system”.

ملاحظة:“HEU” هي اختصار لـ “head end unit” و”RoF” هي اختصار لـ “Radio over fiber”.

مبدأ أنظمة الهوائيات الموزعة القائمة على الألياف الضوئية

قد تكون إشارات الاتصال إشارات اتصال لاسلكي، ويمكن توفير أنظمة الهوائي الموزع كجزء من نظام هوائي موزع داخلي (IDAS) لتوفير خدمات اتصالات لاسلكية للعملاء داخل مبنى أو منشأة أخرى، وقد توزع الأنظمة إشارات الاتصال عن طريق استخدام اتصالات الراديو عبر الألياف (RoF) باستخدام توزيع كابلات الألياف الضوئية.

يمكن للأنظمة اللاسلكية القائمة على الألياف الضوئية أن تستخدم وحدة طرفية (HEU) أو وحدة تحكم تستقبل إشارات حاملة للترددات الراديوية (RF) من واحد أو أكثر من مزودي الخدمة أو الحامل، و(HEU) هو جهاز مضيف محايد يدعم ويوزع اتصالات إشارة الموجة الحاملة عبر الألياف الضوئية إلى نقاط النهاية، والتي قد تكون وحدات هوائي بعيدة (RAUs).

يتم تحويل إشارات الموجات الحاملة (RF) إلى إشارات (RoF) ويتم توفيرها لوحدات (RAU)، حيث يتم تحويل إشارات (RoF) مرة أخرى إلى إشارات (RF) الكهربائية، ويتم توصيلها لاسلكيًا بأجهزة العميل في منطقة تغطية وحدات (RAU)، ويمكن تركيب وحدات (RAU) في مواقع في جميع أنحاء المبنى أو المنشأة لتشكيل منطقة تغطية سلسة.

كما يمكن تكوين (HEU) بحيث يتعامل مع العدد المطلوب من وحدات (RAU) لتحديد مناطق التغطية، ويحتوي (HEU) على واجهة محطة إرسال واستقبال أساسية للوصلة الهابطة (BTS)، وواجهة (BTS) للوصلة الصاعدة لدعم التفاعل مع وصلات الاتصال للوصلة الهابطة والوصلة الصاعدة لواحد أو أكثر من (BTSs).

كما يتم تكوين واجهة (BTS) للوصلة الهابطة لتلقي إشارات (RF) كهربائية من عدة (BTSs) وتوفير إشارات (RF) الكهربائية لوحدات الواجهة الضوئية (OIMs)، وتحتوي (OIMs) على محولات كهربائية إلى بصرية (E / O) تقوم بتحويل إشارات (RF) الكهربائية المستلمة على الوصلة الهابطة إلى إشارات (RoF)؛ للإرسال عبر الألياف الضوئية إلى (RAUs) المدعومة من (OIMs).

المعايرة في الهوائيات الموزعة القائمة على الألياف الضوئية

يمكن إجراء معايرة الوصلات الهابطة والوصلات الصاعدة في النظام اللاسلكي القائم على الألياف الضوئية للتعويض عن الخسائر التي قد تحدث فيها، كما قد يتم تكوين وحدة التحكم (HEU) لمعايرة كسب الوصلة الهابطة للوصلة الهابطة للاتصال، ويمكن تحديد كسب وصلة المعايرة الهابطة لكل (RAU) ويمكن تطبيق كسب الوصلة الهابطة للمعايرة في السطح البيني (BTS) للوصلة الهابطة أو لكل (RAU).

يمكن أيضاً تكوين وحدة التحكم (HEU) لمعايرة كسب الوصلة الصاعدة لوصلة الاتصال الصاعدة، حيث يمكن تطبيق كسب الوصلة الصاعدة للمعايرة في واجهة (BTS) للوصلة الصاعدة أو لكل (OIM)، ويمكن تحديد مكون خطأ (BTS) لمكاسب المعايرة لمعايرة واجهات (BTS) المنفصلة عن (RAUs) و(OIMs)، ويمكن تحديد مكاسب المعايرة عن طريق حقن إشارة معايرة واحدة أو أكثر على الوصلة الهابطة للاتصال أو الوصلة الصاعدة للاتصال.

يكون النظام عبارة عن نظام لاسلكي يعتمد على الألياف الضوئية تم تكوينه لإنشاء خلية بيكو أو أكثر وكما يشتمل النظام اللاسلكي الذي يعتمد على الألياف الضوئية على وحدة طرفية، وجهاز إرسال مستجيب واحد أو أكثر أو وحدة هوائي بعيد (RAUs) ورابط اتصال (RF) بالألياف الضوئية، والذي يقرن بصريًا وحدة الرأس (HEU) إلى (RAU).

كما يحتوي النظام اللاسلكي الذي يعتمد على الألياف الضوئية على خلية (picocell) ويمكن أن تتمحور إلى حد كبير حول (RAU)، وتشكل وحدات مرسل الهوائي البعيد أو (RAUs) منطقة تغطية خلوية ويتم تكييف (HEU) لأداء أو تسهيل أي واحد من عدد من تطبيقات الراديو عبر الألياف (RoF)، مثل تحديد التردد اللاسلكي (RFID) أو اتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية (WLAN) أو خدمة الهاتف الخلوي.

يظهر داخل (picocell) جهاز عميل على شكل كمبيوتر شخصي، ويشتمل جهاز العميل على هوائي وعلى سبيل المثال بطاقة لاسلكية ومُكيَّف؛ لاستقبال أو إرسال إشارات الترددات اللاسلكية الكهرومغناطيسية.

ملاحظة:“RFID” هي اختصار لـ “Radio Frequency Identification” و”WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Networking”.

في النهاية، في أنظمة الهوائيات الموزعة القائمة على الألياف الضوئية في الاتصالات يمكن استخدام إشارة المعايرة الداخلة في الوصلة الهابطة للاتصال لمعايرة الوصلة الصاعدة للاتصال أو يمكن إدخال إشارة معايرة منفصلة على الوصلة الصاعدة للاتصال.