Gubitak optičkog razdelnika: Odaberite 1x8, 1x16 ili 1x32

Omjer podjele i gubitak umetanja su dva parametra koja odlučuju da li će PON ili FTTH veza zaista proći testiranje prihvatljivosti. Odaberite pogrešan omjer podjele i optička snaga na ONT-u padne ispod osjetljivosti prijemnika. Podcijenite gubitak umetanja i veza može raditi u laboratoriji, ali neće uspjeti nakon nekoliko ciklusa spajanja konektora, popravke fuzionog spoja ili tri godine starenja vlakana.

Ovaj vodič je napisan za inženjere i timove za nabavku koji trebaju odrediti veličinu razdjelnika u odnosu na stvarni proračun energije. Objašnjava šta znači omjer podjele, kako je gubitak umetanja specificiran u tablici sa podacima, kako izračunati gubitak za 1x8, 1x16 i 1x32 razdjelnike i kako odabrati između njih pomoću kontrolne liste odluke i primjera GPON budžeta.

Optical splitter in a PON network

Šta je optički razdjelnik?

Optički razdjelnik je pasivna komponenta koja uzima jedan ulazni optički signal i distribuira ga na više izlaznih vlakana. Dvosmjeran je, ne zahtijeva električnu energiju i talasno-transparentan je unutar svog specificiranog radnog opsega (obično 1260–1650 nm za PON-PLC uređaje).

U gigabitnoj pasivnoj optičkoj mreži (GPON), jedan OLT PON port može poslužiti do 64 ONT-a kroz stablo razdjelnika, a XGS-PON ovo proširuje na 128 logičkih ONU-a po portu ispodITU{0}}T G.9807.1. Razdjelnik je ono što čini arhitekturu više tačaka-do-više tačaka ekonomski održivom, jer stotine pretplatnika dijele jedno fider fiber i jedan OLT primopredajnik.

Dvije tehnologije razdjelnika dominiraju tržištem:

PLC (Planar Lightwave Circuit) razdjelnicikoristite silikatni talasovodni čip. Oni isporučuju ujednačeno podjelu od 1x2 do 1x64, rade u cijelom opsegu 1260–1650 nm i podrazumevani su izbor za FTTH pristupne mreže.PLC razdjelniciDostupni su u pakovanju od golih vlakana, bez blokova, ABS kutiji, LGX i kasetnoj ambalaži.
FBT (Fused Biconical Taper) razdjelniciizrađuju se spajanjem i sužavanjem dva vlakna zajedno. Oni su isplativi-za aplikacije 1x2 i 1x4 i jedina su praktična opcija kada je potreban nejednak omjer podjele (90:10, 80:20, itd.).

Šta znači Split Ratio?

Omjer podjele opisuje kako se ulazna optička snaga raspoređuje na izlazne portove razdjelnika. Ne opisuje koliko je snage izgubljeno -, odnosno gubitak umetanja, što je povezan, ali poseban parametar.

Equal optical splitter ratios

Jednaki omjeri dijeljenja

Jednak razdjelnik ravnomjerno dijeli ulaznu snagu. Teoretski udio koji svaki izlaz dobije je jednostavno 1 podijeljen sa brojem izlaza:

1x2 - 50% po portu
1x4 - 25% po portu
1x8 - 12.5% po portu
1x16 - 6.25% po portu
1x32 - 3.125% po portu
1x64 - 1.5625% po portu

Jednaki razdjelnici su standard za FTTH jer čine budžet za napajanje identičnim za svakog pretplatnika na istom razdjelniku, što pojednostavljuje dizajn, dokumentaciju i OTDR interpretaciju.

Nejednaki omjeri podjele

Nejednak razdjelnik šalje fiksni postotak snage niz jednu granu, a ostatak niz drugu. Uobičajeni omjeri su 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 i 50:50.

Klasična aplikacija je tap arhitektura duž dovodnog vlakna: svaki odvod pada mali postotak na lokalnu distribuciju dok se najveći dio snage nastavlja niz trup. Na primjer, 10:90 tap gubi oko 10,5 dB na 10% portu i samo oko 0,5 dB na 90% portu (isključujući višak gubitka). Ovo omogućava operateru da postavi nekoliko slavina u nizu bez iscrpljivanja budžeta pri prvom kapi.

Šta je gubitak pri umetanju optičkog razdelnika?

Gubitak umetanja je ukupna optička snaga izgubljena između ulaznog i datog izlaznog porta, mjerena u decibelima. Na tablici sa podacima obično ćete vidjeti dva broja po broju portova: tipičnu vrijednost i maksimalnu vrijednost. Uvijek dizajnirajte premamaksimalni specificirani gubitak umetanja, nikada tipičan ili idealan split gubitak. Uobičajene vrijednosti su korisne za benchmarking, ali testiranje prihvatljivosti i budžeti veza zahtijevaju najgori-broj.

Gubitak umetanja ima dvije komponente:

Dijeljenje gubitka- neizbježni gubitak uzrokovan podjelom snage na N izlaza. Jednako 10 × log₁₀(N) za jednak razdjelnik.
Višak gubitka- dodatni gubitak zbog nesavršenosti talasovoda, geometrije spojnice, apsorpcije materijala i tolerancije konektora. Za kvalitetan PLC razdjelnik to je obično 0,3–1,5 dB ovisno o broju portova i pakovanju.

Dva druga parametra se pojavljuju na istom podatkovnom listu i bitna su za dizajn:

Uniformitet- maksimalni raspon između najboljeg i najgoreg izlaznog porta. 1x32 PLC razdjelnik obično specificira uniformnost manju ili jednaku 1,5 dB. Ako pretpostavite da je svaki port identičan, bit ćete ispod-budžeta u najgorem slučaju.
Povratni gubitak- koliko se svjetlosti reflektira natrag. Zaseban parametar od gubitka umetanja, dobro objašnjen u našemGubitak umetanja naspram povratnog gubitka vodiča.

Tipični gubitak pri umetanju razdjelnika 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 i 1x32

Vrijednosti ispod kombinuju idealan gubitak podjele sa realnim gubitkom viška za SC/UPC-terminirane PLC razdjelnike. Jesusamo reference planiranja; stvarni maksimalni gubitak umetanja za određeni proizvod koji kupujete je ono što upravlja prihvatanjem.

1x2- idealno 3,0 dB, tipično maksimalno 3,6–4,0 dB. Koristi se za slavine i zaštitu malih{5}}ogranaka.
1x4- idealno 6,0 dB, tipično maksimalno 7,0–7,4 dB. Uobičajeno na malim distributivnim tačkama i FTTB usponima.
1x8- idealno 9,0 dB, tipično maksimalno 10,0–10,5 dB. Radni konj za FTTH pristupne zatvarače.
1x16- idealno 12,0 dB, tipično maksimalno 13,0–13,7 dB. Visoka{5}}stambena distribucija.
1x32- idealno 15,0 dB, tipično maksimalno 16,5–17,5 dB. Standard za GPON agregaciju; mali budžet.
1x64- idealno 18,0 dB, tipično maksimalno 20,0–21,0 dB. Potrebna je XGS-PON ili klasa C+ optika.

Razmak između idealnog i specificiranog maksimuma je višak gubitka plus dodatak za uniformnost. Renomirani proizvođači testiraju svaki uređaj u odnosu na IEC 61753-1 / IEC 61753-031 kategorije performansi - kada upoređujete tablice sa podacima, provjerite da li specifikacija upućuje na odgovarajućeIEC 61753 standard za ispitivanje.

Splitter insertion loss comparison

Kako izračunati gubitak pri umetanju optičkog razdjelnika

Idealan gubitak podjele za jednaki N-smjerni razdjelnik je:

Idealan podjelni gubitak (dB)=10 × log₁₀(N)

Za nejednak razdjelnik, gubitak na datom portu ovisi o njegovom udjelu u snazi:

Gubitak porta (dB)=−10 × log₁₀(P_luka / P_in)

Dakle, nejednaki razdjelnik 90:10 donosi približno 0,46 dB idealnog gubitka na 90% portu i 10,0 dB idealnog gubitka na portu od 10%, prije nego se doda višak gubitka.

Da biste dobili realan broj za dizajn, dodajte višak gubitka:

Procijenjeni gubitak umetanja=idealan podjelni gubitak + višak gubitka

Ali za stvarni budžet veze, nemojte procijeniti - da čitate maksimalni gubitak umetanja iz tablice podataka proizvođača i koristite to.

Urađen primjer: GPON Power Budget sa 1x32 razdjelnikom

Zamislite tipično postavljanje GPON-a pod optikom ITU-T G.984 klase B+:

Snaga lansiranja OLT (nizvodno, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
Osetljivost ONT prijemnika: −27,0 dBm
Ukupni raspoloživi budžet: 30,0 dB

Veza se sastoji od 8 km jednostrukog -modnog fider vlakana, 1x32 PLC razdjelnika na FDH, 200 m distributivnog i drop vlakna, četiri spojena para SC/APC konektora i dva fuziona spoja.

Akumulacija gubitaka:

Dovodno vlakno, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Distribucija + drop fiber, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC razdjelnik, maksimalni gubitak umetanja=17.0 dB
Konektori, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Fusion spojevi, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Inženjerska margina=3.0 dB

Ukupan gubitak veze=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Dostupni budžet 30,0 dB minus potrošeni 24,3 dB ostavlja 5,7 dB prostora za glavu - link prolazi sa udobnom marginom. Da je fider 15 km umjesto 8 km, ista konfiguracija bi izgubila još 2,5 dB; i dalje prolazi, ali sa inženjerskom marginom skoro prepolovljenom. Povećajte razdjelnik na 1x64 (maks. 21 dB) i budžet se smanjuje za dodatnih 4 dB - u tom trenutku postaje neophodna klasa C+ OLT (budžet od 35 dB) ili XGS-PON optika.

GPON power budget with splitter

Kako odabrati pravi omjer podjele

Odabir omjera podjele samo prema broju korisnika je najčešći uzrok neuspjelog puštanja u rad PON-a. Umjesto toga koristite sljedeći niz.

Potvrdite PON klasu i ukupan budžet

Potražite optičku klasu vaših OLT i ONT modula. Uobičajene GPON klase izITU{0}}T G.984.2su:

Klasa B+: budžet od 28 dB
Klasa C+: budžet od 32 dB
Klasa C++: budžet od 35 dB

XGS-PON N1 i N2 klase obično pružaju 29 dB odnosno 31 dB. PON klasa je tvrdi plafon - koji razdjelnik ne može potrošiti više od budžeta minus sve ostalo.

Procijenite gubitak vlakana, konektora i spajanja

Koristite 0,35 dB/km na 1490 nm i 0,22 dB/km na 1550 nm za jednomodno vlakno; 0,3 dB po spojenom paru konektora za UPC, 0,5 dB za APC; 0,05–0,1 dB po fuzionom spoju. Brojite svaku komponentu na putu od OLT do ONT, a ne samo udaljenost naslova.

Pročitajte maksimalni gubitak umetanja iz lista podataka

Koristite maksimalnu navedenu vrijednost, nije tipična. Dodajte ujednačenost ako vaš dizajn treba da garantuje najgori port - ovo je važno za centralizovane razdjelnike koji opslužuju udaljene pretplatnike.

Reserve Engineering Margin

2–3 dB je standardno za FTTH. Ovo pokriva starenje vlakana, popravke spojeva dodanih tokom vijeka trajanja mreže, kontaminaciju konektora i temperaturne{3}}inducirane varijacije. Operateri koji opslužuju vanjske rute često idu više.

Uporedite 1x8, 1x16 i 1x32 jedan pored drugog

1x8- Najbolje za: dug-doseg FTTH, više-kaskade, mali budžeti, popravke-sklone rute. Rizik: niža stopa preuzimanja po fider vlaknu, veći trošak po pretplatniku. Izbjegavajte kada: trebate veliku gustinu pretplatnika po OLT portu.
1x16- Najbolje za: uravnoteženi prigradski FTTH, srednja-udaljenost, dvije- arhitekture (1x4 + 1x4 kaskada). Rizik: ostavlja ograničenu marginu ako je fider dugačak ili je OLT klasa B+. Izbjegavajte kada: agregatna udaljenost plus konektori potiskuju budžet preko 23 dB.
1x32- Najbolje za: gustu urbanu implementaciju sa kratkim pogonima, optikom klase C+ i centraliziranim podjelom u FDH. Rizik: vrlo mala margina; bilo koji dodatni konektor ili spoj može izbaciti najgori port iz specifikacija. Izbjegavajte kada: dovodnici premašuju 12 km u klasi B+, ili kada arhitektura treba kaskadno.

PLC vs FBT razdjelnik: koji biste trebali koristiti?

Za broj portova od 1x8 i više, PLC je jedini realan izbor. PLC čip pruža ravnomjeran gubitak umetanja na 1260–1650 nm, što znači da isti razdjelnik radi za nizvodno 1490/1577 nm, uzvodno 1310 nm i 1550 nm RF video preklapanje. Gubitak FBT varira u zavisnosti od talasne dužine i uređaj se mora naručiti za radni opseg.

FBT ostaje relevantan u tri slučaja: podjele malog-broja (1x2, 1x4) gdje je cijena dominantan faktor, aplikacije sa jednom-valnom dužinom i nejednaki omjeri koje PLC ne može lako proizvesti. Za poređenje načina na koji se gubitak različito akumulira u linkovima-teškim u odnosu na razdjelnike-teškim vezama, pogledajte naš širi tretmangubitak umetanja u optičkim mrežama.

Uobičajene greške koje uzrokuju kvarove na terenu

Projektovanje protiv tipičnog gubitka umetanja.Tipičan je prosjek u cijeloj proizvodnoj seriji. Testiranje prihvatljivosti mora koristiti maksimalnu vrijednost iz tablice sa podacima.
Zanemarivanje uniformnosti na razdjelnicima velikog-broja.1x32 sa uniformnošću od 1,5 dB znači da je najgori port za 1,5 dB lošiji od najboljeg. Ako je OTDR rezultat za jedan ONT granični, uniformnost je često varijabla koja nedostaje.
Zaboravljam budžet konektora.Tipična FTTH veza ima 4-6 sparenih parova između OLT-a i ONT-a. Po 0,3 dB svaki što je do 1,8 dB - više od kilometra vlakana.
Tretiranje 1x32 kao besplatne nadogradnje sa 1x16.Dodatnih 3 dB podijeljenog gubitka pojede većinu inženjerske margine. Ako je veza zdrava na 1x16 sa 2 dB viška, vjerovatno će propasti na 1x32.
Pokretanje nulte inženjerske margine.Veza koja prođe za 0,5 dB prvog dana neće uspjeti nakon prvog ciklusa popravke spajanja ili čišćenja konektora.

Za širi kontekst optičkog-budžeta u FTTH verziji,Vodič za dizajn FTTH mrežepokriva sekcije za dovod, distribuciju i ispuštanje u nizu.

FAQ

P: Mogu li koristiti 1x64 razdjelnik na standardnom GPON-u?

O: Samo ako su OLT i ONT optika klase C+ (32 dB) ili bolje, a razmak fidera je kratak. 1x64 PLC razdjelnik ima otprilike 21 dB maksimalnog gubitka umetanja, što ostavlja oko 11 dB za vlakna, konektore, spojeve i marginu zajedno. Na optici klase B+ to je nepraktično za bilo šta dalje od nekoliko stotina metara distribucije.

P: Da li da izračunam gubitak razdjelnika koristeći idealan ili specificirani maksimalni gubitak?

O: Uvijek koristite navedeni maksimum iz specifikacije proizvođača za konačni dizajn i za testiranje prihvatljivosti. Idealna vrijednost (10 × log10(N)) je dobra za rane provjere izvodljivosti, ali izostavlja višak gubitaka, uniformnost i toleranciju konektora.

P: Da li je razdjelnik 1x32 uvijek lošiji od 1x16?

O: Iz perspektive gubitka po-portu, da - 1x32 ima otprilike 3 dB više gubitka od 1x16. Ali "gore" zavisi od arhitekture. Jedan 1x32 u centralizovanom FDH je često bolji od kaskadne implementacije 1x4 plus osam 1x4, jer kaskadni pristup dodaje parove konektora u svakoj fazi. Uporedite cijeli link, ne samo razdjelnik.

P: Koja je razlika između omjera podjele i gubitka umetanja?

O: Omjer podjele je način na koji se ulazna snaga dijeli na izlazne portove. Gubitak umetanja je koliko se energije gubi od ulaza do određenog izlaznog porta. To dvoje je povezano: veći broj split-a proizvodi veći minimalni gubitak umetanja.

P: Da li se gubitak umetanja mijenja sa talasnom dužinom?

O: Za PLC razdjelnik PON-razreda, varijacija preko 1260–1650 nm je mala, obično unutar 0,3–0,5 dB, a list sa podacima navodi najgori slučaj. Za FBT razdjelnike ovisnost o talasnoj dužini je mnogo jača, zbog čega se moraju naručiti za određeni radni opseg.

P: Koliki gubitak pri umetanju treba da izmjeri potpuno novi razdjelnik 1x8?

O: Tipičan 1x8 PLC razdjelnik mjeri oko 9,5–10,0 dB na kalibriranom mjeraču snage, sa maksimalnim specificiranim na 10,5 dB. Ako port očitava iznad navedenog maksimuma, treba pregledati razdjelnik ili jedan od njegovih konektora.

Rezime

Omjer podjele postavlja osnovnu podjelu snage preko PON-a; gubitak umetanja je stvarni broj koji mora stati u budžet veze. Odaberite radeći unazad od budžeta klase PON, oduzmite doprinose vlakana, konektora, spajanja i uniformnosti i koristite maksimalni gubitak umetanja iz tablice podataka - nije idealan, a ne tipičan - da potvrdite svoj izbor razdjelnika. Kada obrađeni primjer pokazuje da čak 1 dB margine nestaje na 1x32, to je signal da se vratite na 1x16 umjesto da se oslanjate na najbolje-brojeve.

Prije implementacije, zatražite stvarni izvještaj o testiranju za seriju razdjelnika koju kupujete, provjerite je u odnosu na IEC kategoriju performansi navedenu u tablici sa podacima i ponovo-pokrenite budžet sa prijavljenim maksimalnim vrijednostima. Nekoliko minuta koje je potrebno je ono što razdvaja mrežu koja prolazi prihvatanje od one koju treba re-izraditi nakon prve žalbe.