Optinen jakajahäviö: Valitse 1x8, 1x16 tai 1x32

Jakosuhde ja lisäyshäviö ovat kaksi parametria, jotka päättävät, läpäiseekö PON- vai FTTH-linkki todella hyväksymistestin. Valitse väärä jakosuhde ja ONT:n optinen teho putoaa vastaanottimen herkkyyden alapuolelle. Aliarvioi liitoshäviön ja linkki saattaa toimia laboratoriossa, mutta epäonnistuu muutaman liittimen yhdistämisjakson, fuusioliitoksen korjauksen tai kolmen vuoden kuidun ikääntymisen jälkeen.

Tämä opas on kirjoitettu insinööreille ja hankintatiimeille, joiden on mitoitettava jakaja todellista tehobudjettia vasten. Siinä selitetään, mitä jakosuhde tarkoittaa, kuinka lisäyshäviö määritellään tietolomakkeessa, kuinka 1x8-, 1x16- ja 1x32-jakajien häviö lasketaan ja miten niiden välillä valitaan päätöksen tarkistuslistan ja työstetyn GPON-budjettiesimerkin avulla.
 

Mikä on optinen jakaja?

Optinen jakaja on passiivinen komponentti, joka ottaa yhden optisen tulosignaalin ja jakaa sen useille lähtökuituille. Se on kaksisuuntainen, ei vaadi sähkövirtaa ja aallonpituus-läpinäkyvä määritetyllä toimintakaistalla (yleensä 1260–1650 nm PON--luokan PLC-laitteille).

Gigabit Passive Optical Network (GPON) -verkossa yksi OLT PON -portti voi palvella jopa 64 ONT:tä jakajapuun kautta, ja XGS-PON laajentaa tämän 128 loogiseen ONU:hen porttia kohden.ITU-T G.9807.1. Jakaja tekee tästä pisteestä-monipistearkkitehtuuriin- taloudellisesti kannattavan, koska sadat tilaajat jakavat yhden syöttökuidun ja yhden OLT-lähetin-vastaanottimen.

Kaksi splitter-tekniikkaa hallitsee markkinoita:

• PLC (Planar Lightwave Circuit) -jakajatkäytä piidioksidi-aaltoputkisirua. Ne tarjoavat tasaisen jaon 1x2:sta 1x64:ään, toimivat koko 1260–1650 nm:n kaistalla ja ovat oletusvalinta FTTH-liityntäverkkoihin.PLC-jakajatovat saatavilla paljaskuitu-, lohkottomassa, ABS-laatikossa, LGX- ja kasettipakkauksissa.
• FBT (Fused Biconical Taper) halkaisijatvalmistetaan sulattamalla ja kapenoimalla kaksi kuitua yhteen. Ne ovat kustannustehokkaita 1x2- ja 1x4-sovelluksissa ja ainoa käytännöllinen vaihtoehto, kun tarvitaan epätasaista jakosuhdetta (90:10, 80:20 jne.).

Mitä jakosuhde tarkoittaa?

Jakosuhde kuvaa, kuinka optinen tuloteho jakautuu jakajan lähtöporttien kesken. Se ei kuvaa, kuinka paljon tehoa menetetään - eli lisäyshäviö, joka on asiaan liittyvä mutta erillinen parametri.
 

Tasaiset jakosuhteet

Tasainen jakaja jakaa syöttötehon tasaisesti. Kunkin lähdön saama teoreettinen osuus jaetaan yksinkertaisesti 1:llä lähtöjen lukumäärällä:

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

Samat jakajat ovat vakiona FTTH:lle, koska ne tekevät tehobudjetin identtiseksi jokaiselle saman jakajan tilaajalle, mikä yksinkertaistaa suunnittelua, dokumentointia ja OTDR-tulkintaa.

Epätasaiset jakosuhteet

Epätasainen jakaja lähettää kiinteän prosenttiosuuden tehosta alas yhdestä haarasta ja loput toisesta. Yleiset kuvasuhteet ovat 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 ja 50:50.

Klassinen sovellus on hana-arkkitehtuuri syöttökuitua pitkin: jokainen hana laskee pienen prosenttiosuuden paikalliseen jakeluun, kun taas suurin osa tehosta jatkuu runkoa pitkin. Esimerkiksi 10:90 kosketus menettää noin 10,5 dB 10 % portissa ja vain noin 0,5 dB 90 % portissa (pois lukien ylimääräinen häviö). Näin käyttäjä voi asettaa useita hanat sarjaan kuluttamatta budjettia ensimmäisellä pudotuskerralla.

Mikä on optisen jakajan lisäyksen menetys?

Insertion loss on optinen kokonaisteho, joka menetetään tulon ja tietyn lähtöportin välillä, mitattuna desibeleinä. Tietolomakkeessa näet tavallisesti kaksi numeroa porttimäärää kohden: tyypillinen arvo ja enimmäisarvo. Suunnittele aina vastaansuurin määritetty lisäyshäviö, ei koskaan tyypillinen tai ihanteellinen jaettu tappio. Tyypilliset arvot ovat hyödyllisiä vertailussa, mutta hyväksymistestaukset ja linkkibudjetit tarvitsevat pahimman-tapauksen.

Lisäyshäviössä on kaksi osaa:

• Jakaminen tappio- väistämätön menetys, joka johtuu tehon jakamisesta N lähdön kesken. Yhtä kuin 10 × log₁₀(N) tasaiselle jakajalle.
• Ylimääräinen menetys- lisähäviö aaltoputken epätäydellisyydestä, liittimen geometriasta, materiaalin imeytymisestä ja liittimen toleransseista. Laadukkaalle PLC-jakajalle tämä on tyypillisesti 0,3–1,5 dB porttien lukumäärästä ja pakkauksesta riippuen.

Kaksi muuta parametria näkyvät samassa tietolomakkeessa ja ovat suunnittelun kannalta tärkeitä:

• Yhdenmukaisuus- suurin ero parhaan ja huonoimman lähtöportin välillä. 1x32 PLC-jakaja määrittää tyypillisesti tasaisuuden Alle tai yhtä kuin 1,5 dB. Jos oletat, että kaikki portit ovat identtisiä, budjetoidaan -pahimmassa tapauksessa alle.
• Palautustappio- kuinka paljon valoa heijastuu takaisin. Lisäyshäviöstä erillinen parametri, joka on hyvin selitetty artikkelissammelisäyshäviön vs paluuhäviön opas.

Tyypillinen 1x2-, 1x4-, 1x8-, 1x16- ja 1x32-jakajien lisäyshäviö

Alla olevissa arvoissa yhdistyvät ihanteellinen jakohäviö realistiseen ylimääräiseen häviön SC/UPC{0}}päätetyille PLC-jakajille. He ovatvain suunnittelureferenssit; Ostamasi tuotteen todellinen enimmäislisäyshäviö on se, mikä määrää hyväksymisen.

• 1x2- ihanteellinen 3,0 dB, tyypillinen enintään 3,6–4,0 dB. Käytetään johtojen kosketukseen ja pienten{5}}haarojen suojaukseen.
• 1x4- ihanteellinen 6,0 dB, tyypillinen enintään 7,0–7,4 dB. Yleinen pienissä jakelupisteissä ja FTTB nousujoissa.
• 1x8- ihanteellinen 9,0 dB, tyypillinen enintään 10,0–10,5 dB. Työhevonen FTTH-liitäntöjen sulkemiseen.
• 1x16- ihanteellinen 12,0 dB, tyypillinen enintään 13,0–13,7 dB. Tiheä-asuntojakelu.
• 1x32- ihanteellinen 15,0 dB, tyypillinen enintään 16,5–17,5 dB. Standardi GPON-aggregaatiolle; tiukka budjetti.
• 1x64- ihanteellinen 18,0 dB, tyypillinen enintään 20,0–21,0 dB. XGS-PON- tai Class C+ -optiikka vaaditaan.

Ero ihanteellisen ja määritellyn maksimin välillä on ylimääräinen häviö plus tasaisuusvaraus. Hyvämaineiset valmistajat testaavat jokaisen laitteen IEC 61753-1 / IEC 61753-031 -suorituskykyluokkien mukaisesti – kun vertaat tietolomakkeita, tarkista, että tekniset tiedot viittaavat asianmukaisiinIEC 61753 -testistandardi.
 

Optisen jakajan lisäyshäviön laskeminen

Ihanteellinen jakohäviö tasaiselle N{0}}suuntajakajalle on:

Ihanteellinen jakohäviö (dB)=10 × log₁₀(N)

Epätasaiselle jakajalle tietyn portin menetys riippuu sen osuudesta tehosta:

Portin häviö (dB)=−10 × log₁₀(P_portti / P_sisään)

Joten 90:10 epätasainen jakaja tuottaa noin 0,46 dB ideaalihäviön 90 % porttiin ja 10,0 dB ideaalihäviön 10 % porttiin, ennen kuin ylimääräinen häviö lisätään.

Saadaksesi realistinen luku suunnittelulle lisäämällä ylimääräinen häviö:

Arvioitu lisäyshäviö=ihanteellinen jakohäviö + ylimääräinen häviö

Älä kuitenkaan arvioi todellista linkkibudjettia -, lue suurin lisäyshäviö valmistajan tietosivusta ja käytä sitä.

Toiminut esimerkki: GPON-tehobudjetti 1x32-jakajalla

Kuvittele tyypillinen GPON-käyttöönotto ITU{0}}T G.984 Class B+ -optiikalla:

• OLT-laukaisuteho (alavirtaan, 1490 nm): +3.0 dBm (minimi)
• ONT-vastaanottimen herkkyys: −27,0 dBm
• Käytettävissä oleva kokonaisbudjetti: 30,0 dB

Linkki koostuu 8 kilometriä yksimuotoista syöttökuitua, 1x32 PLC-jakajasta FDH:ssa, 200 metriä jakelu- ja pudotuskuidusta, neljästä SC/APC-liitinparista ja kahdesta fuusioliittimestä.

Tappioiden kertymä:

• Syöttökuitu, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
• Jakauma + pudotuskuitu, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
• 1x32 PLC-jakaja, maksimi lisäyshäviö=17.0 dB
• Liittimet, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
• Fuusiojatkokset, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
• Tekninen marginaali=3.0 dB

Linkin kokonaishäviö=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Käytettävissä oleva budjetti 30,0 dB miinus kulutettu 24,3 dB jättää 5,7 dB korkeustilaa - linkki kulkee mukavalla marginaalilla. Jos syöttölaite olisi 15 km 8 km:n sijasta, sama kokoonpano menettäisi vielä 2,5 dB; edelleen ohi, mutta suunnittelumarginaali lähes puolittunut. Aseta jakaja arvoon 1x64 (enintään 21 dB), jolloin budjetti pienenee 4 dB:llä -, jolloin luokan C+ OLT (35 dB:n budjetti) tai XGS-PON-optiikka on tarpeen.
 

Kuinka valita oikea jakosuhde

Jakosuhteen valitseminen yksinomaan käyttäjämäärän perusteella on yleisin syy epäonnistuneille PON-käyttöönottoille. Käytä sen sijaan seuraavaa järjestystä.

Vahvista PON-luokka ja kokonaisbudjetti

Etsi OLT- ja ONT-moduuliesi optinen luokka. Yleiset GPON-luokat alkaenITU-T G.984.2ovat:

• Luokka B+: 28 dB:n budjetti
• Luokka C+: 32 dB:n budjetti
• Luokka C++: 35 dB:n budjetti

XGS-PON N1- ja N2-luokat tarjoavat tyypillisesti 29 dB ja 31 dB. PON-luokka on kova katto - jakaja ei voi kuluttaa enempää kuin budjetti miinus kaikki muu.

Arvioi kuitu-, liitin- ja liitoshäviö

Käytä yksimuotokuidulle 0,35 dB/km aallonpituudella 1490 nm ja 0,22 dB/km aallonpituudella 1550 nm; 0,3 dB per yhdistetty liitinpari UPC:lle, 0,5 dB APC:lle; 0,05–0,1 dB per fuusioliitos. Laske kaikki osat polulla OLT:sta ONT:hen, ei vain otsikon etäisyyttä.

Lue Suurin lisäyshäviö tietolomakkeesta

Käytä suurinta määritettyä arvoa, ei tyypillistä. Lisää yhtenäisyyskorvaus, jos suunnittelusi on taattava huonoin portti - tällä on merkitystä kaukaisia ​​tilaajia palveleville keskitetyille jakajille.

Reserve Engineering Marginaali

FTTH:lle on vakiona 2–3 dB. Tämä kattaa kuidun vanhenemisen, verkon käyttöiän aikana lisätyt korjausjatkokset, liittimien kontaminaatiot ja lämpötilan -aiheuttaman vaihtelun. Ulkoilmareittejä palvelevat operaattorit menevät usein korkeammalle.

Vertaa 1x8, 1x16 ja 1x32 vierekkäin

• 1x8- Paras: pitkä-kattavuus FTTH, monivaiheiset ketjut, tiukat budjetit, korjaus-alttiit reitit. Riski: pienempi vastaanottonopeus syöttökuitua kohti, korkeammat kustannukset tilaajaa kohti. Vältä milloin: Tarvitset korkean tilaajatiheyden OLT-porttia kohden.
• 1x16- Paras: tasapainotettu esikaupunkien FTTH, keski-etäisyydet, kaksi-vaiheinen arkkitehtuuri (1x4 + 1x4 kaskadi). Riski: jättää rajallisen marginaalin, jos syöttölaite on pitkä tai OLT on luokka B+. Vältä, kun: yhteenlaskettu etäisyys plus liittimet painavat budjetin yli 23 dB.
• 1x32- Paras: tiheä kaupunkikäyttö lyhyillä syöttöajoilla, luokan C+ optiikka ja keskitetty jako FDH:ssa. Riski: erittäin tiukka marginaali; mikä tahansa lisätty liitin tai jatkos voi työntää huonoimman portin vaatimuksista. Vältä, kun: syöttimet ylittävät 12 km luokassa B+ tai kun arkkitehtuuri tarvitsee peräkkäistä.

PLC vs FBT-jakaja: mitä sinun pitäisi käyttää?

Jos porttimäärä on 1x8 ja enemmän, PLC on ainoa realistinen valinta. PLC-siru tarjoaa tasaisen lisäyshäviön 1 260–1 650 nm:n alueella, mikä tarkoittaa, että sama jakaja toimii alavirran 1490/1577 nm:n, ylävirran 1310 nm:n ja 1550 nm:n RF-videopeittokuvan kohdalla. FBT-häviö vaihtelee aallonpituuden mukaan ja laite on tilattava toimintakaistalle.

FBT on edelleen merkityksellinen kolmessa tapauksessa: alhaiset-määräjaot (1x2, 1x4), joissa hinta on hallitseva tekijä, yhden-aallonpituuden sovellukset ja epätasaiset suhteet, joita PLC ei voi helposti tuottaa. Jos haluat verrata sitä, kuinka menetys kertyy eri tavalla liitin-raskaissa ja jakaja{8}}raskaissa linkeissä, katso laajempi käsittelymmeliitoshäiriö kuituverkoissa.

Yleisiä virheitä, jotka aiheuttavat kenttävirheitä

• Suunnittelu tyypillistä sisäänvientihäviötä vastaan.Tyypillinen on tuotantoerän keskiarvo. Hyväksymistestauksessa on käytettävä tietolomakkeen enimmäisarvoa.
• Tasaisuuden huomiotta jättäminen{0}}korkean määrän jakajissa.1x32 ja 1,5 dB:n tasaisuus tarkoittaa, että huonoin portti on 1,5 dB huonompi kuin paras. Jos yhden ONT:n OTDR-tulos on rajallinen, yhtenäisyys on usein puuttuva muuttuja.
• Unohdetaan liitinbudjetti.Tyypillisessä FTTH-linkissä on 4–6 paria OLT:n ja ONT:n välillä. 0,3 dB:llä kukin, mikä on jopa 1,8 dB - enemmän kuin kuitukilometriä.
• Käsitellään 1x32 ilmaisena päivityksenä 1x16:sta.Ylimääräinen 3 dB jaettu häviö syö suurimman osan suunnittelumarginaalista. Jos linkki on kunnossa 1x16 ja 2 dB varaa, se todennäköisesti epäonnistuu 1x32.
• Suunnittelumarginaali on nolla.Linkki, joka ohittaa 0,5 dB ensimmäisenä päivänä, epäonnistuu ensimmäisen korjausjatkoksen tai liittimen puhdistusjakson jälkeen.

Laajempaan optiseen{0}}budjettikontekstiin FTTH-koontiversiossaFTTH-verkon suunnittelun esittelykattaa syöttö-, jakelu- ja pudotusosat peräkkäin.

Yhteenveto

Jakosuhde määrittää perustavanlaatuisen tehonjaon PON:lle; lisäyshäviö on todellinen luku, jonka täytyy mahtua linkkibudjetin sisään. Valitse tekemällä taaksepäin PON-luokan budjetista, vähennä kuitu-, liitin-, liitos- ja tasaisuusosuudet ja käytä maksimilisäyshäviötä tietolomakkeesta -, ei ihanteellinen, ei tyypillinen - jakajavalintasi vahvistamiseen. Kun työstetyssä esimerkissä näkyy, että jopa 1 dB marginaalista katoaa 1x32:ssa, se on signaali palata takaisin arvoon 1x16 sen sijaan, että luottaisimme parhaisiin-tapauslukuihin.

Pyydä ennen käyttöönottoa ostamasi jakajaerän varsinainen testiraportti, tarkista se tietolomakkeessa mainittuun IEC-suorituskykyluokkaan nähden ja {0}suorita budjetti uudelleen raportoiduilla enimmäisarvoilla. Muutama minuutti erottaa hyväksynnän läpäisevän verkon verkosta, joka on suunniteltava uudelleen-ensimmäisen valituksen jälkeen.