Strata optického rozdeľovača: Vyberte si 1x8, 1x16 alebo 1x32

Split ratio a insertion loss sú dva parametre, ktoré rozhodujú o tom, či PON alebo FTTH prepojenie skutočne prejde akceptačným testom. Vyberte nesprávny pomer delenia a optický výkon na ONT klesne pod citlivosť prijímača. Podcenite stratu vloženia a spojenie môže fungovať v laboratóriu, ale zlyhá po niekoľkých cykloch spojenia konektora, oprave fúzneho spoja alebo troch rokoch starnutia vlákna.

Táto príručka je napísaná pre inžinierov a obstarávacie tímy, ktorí potrebujú dimenzovať rozdeľovač vzhľadom na skutočný rozpočet energie. Vysvetľuje, čo znamená pomer delenia, ako sa v údajovom liste špecifikuje strata vloženia, ako vypočítať stratu pre rozdeľovače 1x8, 1x16 a 1x32 a ako si medzi nimi vybrať pomocou kontrolného zoznamu rozhodnutí a príkladu spracovaného rozpočtu GPON.
 

Čo je to optický splitter?

Optický rozbočovač je pasívny komponent, ktorý prijíma jeden vstupný optický signál a distribuuje ho cez viacero výstupných vlákien. Je obojsmerný, nevyžaduje si elektrickú energiu a jeho vlnová dĺžka je -transparentná v rámci svojho špecifikovaného prevádzkového pásma (zvyčajne 1260 – 1650 nm pre PLC zariadenia PON-).

V gigabitovej pasívnej optickej sieti (GPON) môže jeden port OLT PON obsluhovať až 64 ONT prostredníctvom stromu rozdeľovačov a XGS-PON to rozširuje na 128 logických ONU na port podITU-T G.9807.1. Rozdeľovač je to, čo robí tento bod-k-viacbodovej architektúre ekonomicky životaschopnou, pretože stovky predplatiteľov zdieľajú jediné napájacie vlákno a jeden OLT transceiver.

Na trhu dominujú dve technológie rozdeľovačov:

• Rozbočovače PLC (Planar Lightwave Circuit).použite kremičitý vlnovodný čip. Poskytujú jednotné rozdelenie od 1x2 až po 1x64, pracujú v celom pásme 1260–1650 nm a sú predvolenou voľbou pre prístupové siete FTTH.PLC rozbočovačesú dostupné v holých vláknových, bezblokových, ABS boxoch, LGX a kazetových baleniach.
• Štiepačky FBT (Fused Biconical Taper).sa vyrábajú spojením a zúžením dvoch vlákien dohromady. Sú nákladovo{1}}efektívne pre aplikácie 1x2 a 1x4 a sú jedinou praktickou možnosťou, keď je potrebný nerovnaký pomer delenia (90:10, 80:20 atď.).

Čo znamená Split Ratio?

Deliaci pomer popisuje, ako je vstupný optický výkon rozdelený medzi výstupné porty rozdeľovača. Neopisuje, koľko energie sa stratí -, čo je strata vloženia, čo je súvisiaci, ale samostatný parameter.
 

Rovnaké deliace pomery

Rovnaký rozbočovač rozdeľuje vstupný výkon rovnomerne. Teoretický podiel každého výstupu je jednoducho 1 delený počtom výstupov:

• 1 x 2 - 50 % na port
• 1 x 4 - 25 % na port
• 1 x 8 - 12.5 % na port
• 1 x 16 - 6.25 % na port
• 1 x 32 - 3.125 % na port
• 1 x 64 - 1.5625 % na port

Rovnaké rozdeľovače sú štandardom pre FTTH, pretože robia rozpočet energie rovnaký pre každého účastníka na rovnakom rozdeľovači, čo zjednodušuje návrh, dokumentáciu a interpretáciu OTDR.

Nerovnaké deliace pomery

Nerovnomerný rozdeľovač posiela pevné percento výkonu na jednu vetvu a zvyšok na druhú. Bežné pomery sú 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 a 50:50.

Klasická aplikácia je architektúra odbočky pozdĺž napájacieho vlákna: každé odbočenie klesne o malé percento do lokálnej distribúcie, zatiaľ čo väčšina energie pokračuje v kmeni. Napríklad odbočka 10:90 stráca asi 10,5 dB na 10% porte a len asi 0,5 dB na 90% porte (okrem nadmernej straty). To umožňuje operátorovi umiestniť niekoľko kohútikov do série bez vyčerpania rozpočtu pri prvom poklese.

Čo je strata vloženia optického rozdeľovača?

Vložená strata je celková strata optického výkonu medzi vstupným a daným výstupným portom, meraná v decibeloch. Na údajovom hárku zvyčajne uvidíte dve čísla na počet portov: typickú hodnotu a maximálnu hodnotu. Vždy navrhujte protimaximálna špecifikovaná vložná stratanikdy nie typická alebo ideálna rozdelená strata. Typické hodnoty sú užitočné na porovnávanie, ale akceptačné testovanie a rozpočty odkazov vyžadujú najhorší-prípad.

Strata vloženia má dve zložky:

• Deliaca strata- nevyhnutná strata spôsobená rozdelením výkonu medzi N výstupov. Rovná sa 10 × log₁₀(N) pre rovnaký rozdeľovač.
• Nadmerná strata- dodatočná strata v dôsledku nedokonalostí vlnovodu, geometrie spojky, absorpcie materiálu a tolerancií konektorov. Pre kvalitný PLC splitter je to zvyčajne 0,3–1,5 dB v závislosti od počtu portov a balenia.

Dva ďalšie parametre sa objavujú v rovnakom údajovom liste a sú dôležité pre dizajn:

• Jednotnosť- maximálny rozdiel medzi najlepším a najhorším výstupným portom. Rozdeľovač 1x32 PLC typicky špecifikuje rovnomernosť 1,5 dB alebo menej. Ak predpokladáte, že každý port je identický, -budete počítať s najhorším prípadom.
• Návratová strata- koľko svetla sa odrazí späť. Samostatný parameter od vložnej straty, dobre vysvetlený v našom článkuvložná strata vs návratová strata sprievodca.

Typická strata vloženia 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 a 1x32 rozdeľovačov

Hodnoty nižšie kombinujú ideálnu stratu rozdelenia s reálnou nadmernou stratou pre rozdeľovače PLC ukončené SC/UPC-. súlen referencie na plánovanie; akceptáciu sa riadi skutočná maximálna strata vloženia pre konkrétny produkt, ktorý kupujete.

• 1x2- ideálne 3,0 dB, typické maximum 3,6 – 4,0 dB. Používa sa na odbočky a ochranu malých-konárov.
• 1x4- ideálne 6,0 dB, typické maximum 7,0 – 7,4 dB. Bežné na malých distribučných bodoch a stúpačkách FTTB.
• 1x8- ideálne 9,0 dB, typické maximum 10,0 – 10,5 dB. Ťažný kôň pre uzávery prístupu FTTH.
• 1x16- ideálne 12,0 dB, typické maximum 13,0 – 13,7 dB. Vysoká-hustota obytných distribúcií.
• 1x32- ideálne 15,0 dB, typické maximum 16,5–17,5 dB. Štandard pre agregáciu GPON; napätý rozpočet.
• 1x64- ideálne 18,0 dB, typické maximum 20,0 – 21,0 dB. Vyžaduje sa optika XGS-PON alebo triedy C+.

Rozdiel medzi ideálnym a špecifikovaným maximom je nadmerná strata plus príspevok na rovnomernosť. Renomovaní výrobcovia testujú každé zariadenie podľa výkonnostných kategórií IEC 61753-1 / IEC 61753-031 – pri porovnávaní údajových listov skontrolujte, či špecifikácia odkazuje na príslušnéTestovacia norma IEC 61753.
 

Ako vypočítať stratu vloženia optického rozdeľovača

Ideálna strata rozdelenia pre rovnaký N{0}}cestný rozdeľovač je:

Ideálna strata rozdelenia (dB)=10 × log₁₀(N)

V prípade nerovnakého rozdeľovača závisí strata na danom porte od jeho podielu na výkone:

Strata portu (dB)=−10 × log₁₀(P_prístav / P_v)

Takže 90:10 nerovnomerný rozbočovač poskytuje približne 0,46 dB ideálnu stratu na 90% porte a 10,0 dB ideálnu stratu na 10% porte, kým sa pripočíta nadmerná strata.

Ak chcete získať realistické číslo pre návrh, pridajte nadmernú stratu:

Odhadovaná strata z vloženia=ideálna strata rozdelenia + nadmerná strata

Ale pre skutočný rozpočet odkazu neodhadujte - prečítajte si maximálnu stratu vloženia z údajového listu výrobcu a použite ju.

Pracovný príklad: GPON Power Budget s 1x32 splitterom

Predstavte si typické nasadenie GPON pod optikou ITU-T G.984 triedy B+:

• Spúšťací výkon OLT (downstream, 1490 nm): +3.0 dBm (minimálne)
• Citlivosť prijímača ONT: −27,0 dBm
• Celkový dostupný rozpočet: 30,0 dB

Spojenie pozostáva z 8 km jednorežimového napájacieho vlákna, 1x32 PLC rozbočovača na FDH, 200 m distribučného a dropovacieho vlákna, štyroch párov SC/APC konektorov a dvoch fúznych spojov.

Akumulácia strát:

• Napájacie vlákno, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
• Distribúcia + poklesové vlákno, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
• 1x32 PLC rozbočovač, maximálna vložená strata=17.0 dB
• Konektory, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
• Spojovacie spoje, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
• Technická rezerva=3.0 dB

Celková strata odkazu=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Dostupný rozpočet 30,0 dB mínus spotreba 24,3 dB ponecháva 5,7 dB voľného priestoru - spojenie prechádza s pohodlnou rezervou. Ak by bol privádzač 15 km namiesto 8 km, rovnaká konfigurácia by stratila ďalších 2,5 dB; stále prechádza, ale s inžinierskym rozpätím takmer na polovicu. Zvýšte rozbočovač na 1x64 (max. 21 dB) a rozpočet sa zrúti o ďalšie 4 dB - v tom momente bude potrebná optika PON triedy C+ OLT (rozpočet 35 dB) alebo XGS{16}}.
 

Ako zvoliť správny pomer rozdelenia

Výber deliaceho pomeru len podľa počtu používateľov je najčastejšou príčinou neúspešného uvedenia PON do prevádzky. Namiesto toho použite nasledujúcu postupnosť.

Potvrďte triedu PON a celkový rozpočet

Vyhľadajte optickú triedu svojich modulov OLT a ONT. Bežné triedy GPON odITU-T G.984.2sú:

• Trieda B+: rozpočet 28 dB
• Trieda C+: 32 dB rozpočet
• Trieda C++: 35 dB rozpočet

Triedy XGS-PON N1 a N2 zvyčajne poskytujú 29 dB a 31 dB. Trieda PON je pevný strop -, ktorý rozdeľovač nemôže spotrebovať viac ako rozpočet mínus všetko ostatné.

Odhadnite stratu vlákna, konektora a spoja

Použite 0,35 dB/km pri 1490 nm a 0,22 dB/km pri 1550 nm pre jednorežimové vlákno; 0,3 dB na pár spojených konektorov pre UPC, 0,5 dB pre APC; 0,05–0,1 dB na jeden fúzny spoj. Počítajte každý komponent na ceste od OLT k ONT, nielen vzdialenosť medzi titulkami.

Prečítajte si maximálnu stratu vloženia z údajového listu

Použite maximálnu špecifikovanú hodnotu, nie typickú. Pridajte povolenú jednotnosť, ak váš návrh potrebuje zaručiť najhorší port -, čo je dôležité pre centralizované rozdeľovače obsluhujúce vzdialených účastníkov.

Rezervná inžinierska marža

2–3 dB je štandard pre FTTH. Týka sa to starnutia vlákien, opravných spojov pridaných počas životnosti siete, kontaminácie konektorov a teplotných-odchýlok. Operátori obsluhujúci vonkajšie letecké trasy často idú vyššie.

Porovnajte 1x8, 1x16 a 1x32 vedľa seba

• 1x8- Najlepšie pre: dlhý-dosah FTTH, viac{2}}stupňové kaskády, obmedzené rozpočty, trasy náchylné na opravy-. Riziko: nižšia rýchlosť odberu na napájacie vlákno, vyššie náklady na predplatiteľa. Vyhnite sa, keď: potrebujete vysokú hustotu účastníkov na OLT port.
• 1x16- Najlepšie pre: vyvážené predmestské FTTH, stredné-dosahy, dve-architektúry (1x4 + 1x4 kaskáda). Riziko: ponecháva obmedzenú rezervu, ak je podávač dlhý alebo OLT je triedy B+. Vyhnite sa, keď: súhrnná vzdialenosť plus konektory posúvajú rozpočet nad 23 dB.
• 1x32- Najlepšie pre: husté mestské nasadenie s krátkymi podávačmi, optikou triedy C+ a centralizovaným delením v FDH. Riziko: veľmi tesná marža; akýkoľvek pridaný konektor alebo spoj môže vytlačiť najhorší port mimo špecifikácie. Vyhnite sa, keď: napájače presahujú 12 km na triede B+, alebo keď architektúra potrebuje kaskádovanie.

PLC vs FBT Splitter: Ktorý by ste mali použiť?

Pre počet portov 1x8 a viac je PLC jedinou realistickou voľbou. Čip PLC poskytuje plochú stratu vloženia naprieč 1260 – 1650 nm, čo znamená, že rovnaký rozbočovač funguje pre prekrývanie videa 1490/1577 nm, upstream 1310 nm a 1550 nm. Strata FBT sa mení s vlnovou dĺžkou a zariadenie je potrebné objednať pre operačné pásmo.

FBT zostáva relevantná v troch prípadoch: nízky-počet rozdelení (1x2, 1x4), kde je dominantným faktorom cena, aplikácie s jednou vlnovou dĺžkou a nerovnaké pomery, ktoré PLC nedokáže ľahko vytvoriť. Pracovné porovnanie toho, ako sa straty hromadia rozdielne v konektoroch-ťažkých a rozdeľovačov-ťažkých prepojení, nájdete v našom širšom spracovanívložný útlm vo optických sieťach.

Bežné chyby, ktoré spôsobujú zlyhania poľa

• Navrhovanie proti typickému útlmu vloženia.Typický je priemer naprieč výrobnou šaržou. Pri akceptačnom teste sa musí použiť maximálna hodnota z údajového listu.
• Ignorovanie uniformity na-rozdeľovačoch s vysokým počtom.1x32 s jednotnosťou 1,5 dB znamená, že najhorší port je o 1,5 dB horší ako najlepší. Ak je výsledok OTDR pre jeden ONT hraničný, uniformita je často chýbajúcou premennou.
• Zabudnite na rozpočet konektora.Typické spojenie FTTH má 4–6 spárovaných párov medzi OLT a ONT. Pri 0,3 dB každý, čo je až o 1,8 dB - viac ako kilometer.
• Považovať 1x32 za bezplatný upgrade z 1x16.Extra 3 dB delenej straty pohltí väčšinu technickej rezervy. Ak je spojenie zdravé pri 1x16 s 2 dB na rezervu, pravdepodobne zlyhá pri 1x32.
• S nulovou inžinierskou maržou.Spojenie, ktoré v prvý deň prejde o 0,5 dB, zlyhá po prvom cykle opravy spoja alebo konektora.

Pre širší optický{0}}kontext rozpočtu v rámci zostavy FTTH,Návod na návrh siete FTTHpokrýva sekcie podávača, distribúcie a spúšťania v poradí.

Zhrnutie

Split ratio nastavuje základné rozdelenie výkonu cez PON; strata vloženia je skutočné číslo, ktoré sa musí zmestiť do rozpočtu na prepojenie. Vyberte si tak, že budete postupovať odznova od rozpočtu triedy PON, odpočítajte príspevky vlákien, konektorov, spojov a jednotnosti a použite maximálnu stratu vloženia z údajového hárka -, ktorá nie je ideálna, nie je to typické - na overenie vášho výberu rozdeľovača. Keď spracovaný príklad ukazuje, že pri 1x32 mizne aj 1 dB rezervy, je to signál na krok späť k 1x16 namiesto spoliehania sa na najlepšie-čísla.

Pred nasadením si vyžiadajte skutočnú testovaciu správu pre dávku rozdeľovača, ktorú kupujete, overte ju podľa výkonnostnej kategórie IEC uvedenej v údajovom hárku a znova{0}} spustite rozpočet s nahlásenými maximálnymi hodnotami. Niekoľko minút, ktoré zaberie, je to, čo oddeľuje sieť, ktorá prejde prijatím, od siete, ktorú je potrebné prepracovať-po prvej sťažnosti.