Ztráta optického splitteru: Vyberte 1x8, 1x16 nebo 1x32

Rozdělovací poměr a ztráta vložení jsou dva parametry, které rozhodují o tom, zda spojení PON nebo FTTH skutečně projde akceptačním testem. Zvolte špatný dělicí poměr a optický výkon na ONT klesne pod citlivost přijímače. Podceňte ztrátu vložení a spoj může fungovat v laboratoři, ale selže po několika cyklech spojování konektoru, opravě fúzního spoje nebo tříletém stárnutí vlákna.

Tato příručka je napsána pro inženýry a nákupní týmy, kteří potřebují dimenzovat rozdělovač podle skutečného rozpočtu na energii. Vysvětluje, co znamená dělicí poměr, jak se v datovém listu specifikuje vkládací ztráta, jak vypočítat ztrátu pro rozdělovače 1x8, 1x16 a 1x32 a jak si mezi nimi vybrat pomocí kontrolního seznamu rozhodnutí a příkladu zpracovaného rozpočtu GPON.
 

Co je to optický splitter?

Optický rozbočovač je pasivní součástka, která přijímá jeden vstupní optický signál a rozděluje jej přes více výstupních vláken. Je obousměrný, nevyžaduje žádnou elektrickou energii a má vlnovou délku -transparentní v rámci svého specifikovaného provozního pásma (typicky 1260–1650 nm pro PLC zařízení PON-třídy).

V gigabitové pasivní optické síti (GPON) může jeden port OLT PON obsluhovat až 64 ONT prostřednictvím stromu rozbočovačů a XGS-PON to rozšiřuje na 128 logických ONU na port podITU-T G.9807.1. Rozdělovač je to, co dělá tento bod-k-vícebodové architektuře ekonomicky životaschopné, protože stovky předplatitelů sdílejí jedno vlákno napáječe a jeden OLT transceiver.

Na trhu dominují dvě technologie splitteru:

• Rozbočovače PLC (Planar Lightwave Circuit).použijte křemičitý vlnovodný čip. Poskytují jednotné rozdělení od 1x2 až po 1x64, pracují v celém pásmu 1260–1650 nm a jsou výchozí volbou pro přístupové sítě FTTH.PLC rozbočovačejsou k dispozici v holých vláknech, bez bloků, ABS box, LGX a kazetové balení.
• Štípačky FBT (Fused Biconical Taper).jsou vyrobeny spojením a zúžením dvou vláken dohromady. Jsou nákladově-efektivní pro aplikace 1x2 a 1x4 a jsou jedinou praktickou možností, když je potřeba nestejný poměr rozdělení (90:10, 80:20 atd.).

Co znamená Split Ratio?

Dělicí poměr popisuje, jak je vstupní optický výkon distribuován mezi výstupní porty rozbočovače. Nepopisuje, kolik energie je ztraceno -, což je ztráta vložení, což je související, ale samostatný parametr.
 

Rovné dělicí poměry

Rovnoměrný rozdělovač rozděluje příkon rovnoměrně. Teoretický podíl, který každý výstup obdrží, je jednoduše 1 dělený počtem výstupů:

• 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

Stejné rozbočovače jsou standardem pro FTTH, protože činí rozpočet energie identický pro každého účastníka na stejném rozbočovači, což zjednodušuje návrh, dokumentaci a interpretaci OTDR.

Nerovné dělicí poměry

Nerovný rozdělovač posílá pevné procento výkonu dolů na jednu větev a zbytek dolů na druhou. Běžné poměry jsou 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 a 50:50.

Klasickou aplikací je architektura odbočování podél napájecího vlákna: každé odbočení klesne o malé procento do místní distribuce, zatímco většina energie pokračuje v kmeni. Například odbočka 10:90 ztrácí asi 10,5 dB na 10% portu a jen asi 0,5 dB na 90% portu (bez nadměrné ztráty). To umožňuje operátorovi umístit několik odboček za sebou, aniž by vyčerpal rozpočet na první kapku.

Co je ztráta vložení optického splitteru?

Ztráta vložení je celková ztráta optického výkonu mezi vstupním a daným výstupním portem, měřená v decibelech. Na datovém listu obvykle uvidíte dvě čísla na počet portů: typickou hodnotu a maximální hodnotu. Vždy navrhujte protimaximální specifikovaný vložný útlumnikdy ne typickou nebo ideální dělenou ztrátu. Typické hodnoty jsou užitečné pro srovnávání, ale akceptační testy a rozpočty na propojení vyžadují nejhorší-číslo.

Ztráta vložení má dvě složky:

• Rozdělovací ztráta- nevyhnutelná ztráta způsobená rozdělením výkonu mezi N výstupů. Rovná se 10 × log₁₀(N) pro stejný rozdělovač.
• Nadměrná ztráta- další ztráty způsobené nedokonalostmi vlnovodu, geometrií spojky, absorpcí materiálu a tolerancí konektoru. Pro kvalitní PLC splitter je to typicky 0,3–1,5 dB v závislosti na počtu portů a balení.

Dva další parametry se objevují na stejném datovém listu a záleží na návrhu:

• Jednotnost- maximální rozpětí mezi nejlepším a nejhorším výstupním portem. Rozbočovač 1x32 PLC typicky specifikuje jednotnost menší nebo rovnou 1,5 dB. Pokud předpokládáte, že každý port je identický, započítáte-nejhorší případ.
• Návratová ztráta- kolik světla se odráží zpět. Samostatný parametr od vložného útlumu, dobře vysvětlený v našem článkuvložný útlum vs zpětný útlum průvodce.

Typická ztráta vložení 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 a 1x32 splitterů

Níže uvedené hodnoty kombinují ideální ztrátu dělení s reálnou nadměrnou ztrátou pro rozdělovače PLC zakončené SC/UPC-. jsoupouze plánovací reference; Skutečná maximální ztráta vložení pro konkrétní produkt, který kupujete, je tím, co řídí přijetí.

• 1x2- ideální 3,0 dB, typické maximum 3,6–4,0 dB. Používá se pro odbočky vedení a ochranu malých-větví.
• 1x4- ideální 6,0 dB, typické maximum 7,0–7,4 dB. Běžné u malých distribučních bodů a stoupaček FTTB.
• 1x8- ideální 9,0 dB, typické maximum 10,0–10,5 dB. Tahoun pro FTTH přístupové uzávěry.
• 1x16- ideální 12,0 dB, typické maximum 13,0–13,7 dB. Vysoká-hustota rezidenční distribuce.
• 1x32- ideální 15,0 dB, typické maximum 16,5–17,5 dB. Standard pro agregaci GPON; napjatý rozpočet.
• 1x64- ideální 18,0 dB, typické maximum 20,0–21,0 dB. Je vyžadována optika XGS-PON nebo třídy C+.

Rozdíl mezi ideální a specifikovanou maximální hodnotou je nadměrná ztráta plus příspěvek na rovnoměrnost. Renomovaní výrobci testují každé zařízení podle výkonnostních kategorií IEC 61753-1 / IEC 61753-031 – při porovnávání datových listů zkontrolujte, zda specifikace odkazuje na příslušnéTestovací norma IEC 61753.
 

Jak vypočítat ztrátu vložení optického splitteru

Ideální dělená ztráta pro stejný N{0}}cestný dělič je:

Ideální ztráta rozdělení (dB)=10 × log₁₀(N)

U nerovného splitteru závisí ztráta na daném portu na jeho podílu na výkonu:

Ztráta portu (dB)=−10 × log₁₀(P_přístav / P_v)

Takže 90:10 nerovný splitter poskytuje přibližně 0,46 dB ideální ztrátu na 90% portu a 10,0 dB ideální ztrátu na 10% portu, než se přidá nadměrná ztráta.

Chcete-li získat realistické číslo pro návrh, přidejte nadměrnou ztrátu:

Odhadovaná vložná ztráta=ideální dělená ztráta + nadměrná ztráta

Ale pro skutečný rozpočet odkazu neodhadujte -, přečtěte si maximální ztrátu vložení z datového listu výrobce a použijte jej.

Funkční příklad: GPON Power Budget s 1x32 splitterem

Představte si typické nasazení GPON pod optikou ITU-T G.984 třídy B+:

• Spouštěcí výkon OLT (downstream, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
• Citlivost přijímače ONT: −27,0 dBm
• Celkový dostupný rozpočet: 30,0 dB

Spojení se skládá z 8 km jednorežimového napájecího vlákna, 1x32 PLC splitteru na FDH, 200 m distribučního a dropovacího vlákna, čtyř sdružených párů SC/APC konektorů a dvou fúzních spojů.

Akumulace ztrát:

• Přívodní vlákno, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
• Distribuce + poklesové vlákno, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
• 1x32 PLC splitter, maximální vložný útlum=17.0 dB
• Konektory, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
• Fúzní spoje, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
• Technická rezerva=3.0 dB

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

Dostupný rozpočet 30,0 dB mínus spotřeba 24,3 dB ponechává 5,7 dB světlého prostoru - spoj projde s pohodlnou rezervou. Pokud by byl přivaděč 15 km místo 8 km, stejná konfigurace by ztratila dalších 2,5 dB; stále prochází, ale s inženýrskou rezervou téměř na polovinu. Zvyšte rozbočovač na 1x64 (max. 21 dB) a rozpočet se zhroutí o další 4 dB - v tom okamžiku bude nezbytná optika PON třídy C+ OLT (rozpočet 35 dB) nebo XGS-.
 

Jak vybrat správný poměr rozdělení

Výběr dělicího poměru pouze podle počtu uživatelů je nejčastější příčinou neúspěšného uvedení PON do provozu. Místo toho použijte následující sekvenci.

Potvrďte třídu PON a celkový rozpočet

Vyhledejte optickou třídu vašich modulů OLT a ONT. Běžné třídy GPON odITU-T G.984.2jsou:

• Třída B+: rozpočet 28 dB
• Třída C+: rozpočet 32 ​​dB
• Třída C++: 35 dB rozpočet

Třídy XGS-PON N1 a N2 obvykle poskytují 29 dB, respektive 31 dB. Třída PON je pevný strop -, že splitter nemůže spotřebovat více než rozpočet mínus vše ostatní.

Odhadněte ztrátu vlákna, konektoru a spoje

Použijte 0,35 dB/km při 1490 nm a 0,22 dB/km při 1550 nm pro jednorežimové vlákno; 0,3 dB na pár sdružených konektorů pro UPC, 0,5 dB pro APC; 0,05–0,1 dB na tavný spoj. Počítejte každý komponent na cestě od OLT k ONT, nejen vzdálenost titulku.

Přečtěte si maximální ztrátu vložení z datového listu

Použijte maximální specifikovanou hodnotu, nikoli typickou. Pokud váš návrh potřebuje zaručit nejhorší port -, přidejte příspěvek na jednotnost, což je důležité pro centralizované rozbočovače obsluhující vzdálené odběratele.

Rezervní inženýrská marže

2–3 dB je standardní pro FTTH. Týká se to stárnutí vláken, opravných spojů přidaných během životnosti sítě, kontaminace konektorů a teplotních-kolísání. Operátoři obsluhující venkovní letecké trasy často jdou výše.

Porovnejte 1x8, 1x16 a 1x32 vedle sebe

• 1x8- Nejlepší pro: dlouhý-dosah FTTH, více{2}}etapové kaskády, omezené rozpočty, trasy náchylné k opravám-. Riziko: nižší rychlost odběru na napájecí vlákno, vyšší náklady na předplatitele. Vyhněte se, když: potřebujete vysokou hustotu účastníků na OLT port.
• 1x16- Nejlepší pro: vyvážené předměstské FTTH, střední-dosahové vzdálenosti, dvou-etapové architektury (1x4 + 1x4 kaskáda). Riziko: ponechává omezenou rezervu, pokud je podavač dlouhý nebo OLT je třídy B+. Vyhněte se, když: celková vzdálenost plus konektory posunou rozpočet nad 23 dB.
• 1x32- Nejlepší pro: husté městské nasazení s krátkými přívody, optikou třídy C+ a centralizovaným rozdělováním v FDH. Riziko: velmi těsná marže; jakýkoli přidaný konektor nebo spoj může vytlačit nejhorší port ze specifikace. Vyhněte se, když: napáječe překračují 12 km na třídě B+ nebo když architektura vyžaduje kaskádování.

PLC vs FBT Splitter: Který byste měli použít?

Pro počet portů 1x8 a více je PLC jedinou realistickou volbou. Čip PLC poskytuje plochý vložný útlum na 1260–1650 nm, což znamená, že stejný splitter funguje pro downstream 1490/1577 nm, upstream 1310 nm a 1550 nm RF video overlay. Ztráta FBT se liší podle vlnové délky a zařízení je nutné objednat pro operační pásmo.

FBT zůstává relevantní ve třech případech: nízký-počet rozdělení (1x2, 1x4), kde je dominantním faktorem cena, aplikace s jednou vlnovou délkou a nestejné poměry, které PLC nemůže snadno vytvořit. Praktické srovnání toho, jak se ztráty hromadí rozdílně v konektorových-těžkých a rozbočovačích-těžkých spojích, naleznete v našem širším pojetívložný útlum ve optických sítích.

Běžné chyby, které způsobují selhání pole

• Návrh proti typickému vložnému útlumu.Typický je průměr napříč výrobní šarží. Při akceptačním testu musí být použita maximální hodnota z datového listu.
• Ignorování uniformity u-rozdělovačů s vysokým počtem.1x32 s rovnoměrností 1,5 dB znamená, že nejhorší port je o 1,5 dB horší než nejlepší. Pokud je výsledek OTDR pro jeden ONT hraniční, uniformita je často chybějící proměnnou.
• Zapomínáte na rozpočet konektoru.Typické spojení FTTH má 4–6 spárovaných párů mezi OLT a ONT. Při 0,3 dB každý to je až o 1,8 dB - více než kilometr vlákna.
• Považovat 1x32 za bezplatný upgrade z 1x16.Dodatečné 3 dB dělené ztráty pohltí většinu technické rezervy. Pokud je spojení v pořádku při 1x16 s 2 dB k rezervě, pravděpodobně selže při 1x32.
• Provoz nulové technické marže.Spojení, které první den překročí 0,5 dB, selže po prvním cyklu čištění spoje nebo konektoru.

Pro širší optický{0}}kontext rozpočtu v rámci sestavení FTTHNávod k návrhu sítě FTTHpokrývá sekce podavače, distribuce a výsuvu v pořadí.

Shrnutí

Split ratio nastavuje základní rozdělení výkonu přes PON; ztráta vložení je skutečné číslo, které se musí vejít do rozpočtu odkazu. Vyberte si tak, že budete pracovat zpětně od rozpočtu třídy PON, odečtěte příspěvky z vláken, konektorů, spojů a jednotnosti a použijte maximální vložný útlum z datového listu -, který není ideální, nikoli typický - k ověření vaší volby rozdělovače. Když zpracovaný příklad ukazuje, že při 1x32 mizí i 1 dB rezervy, je to signál k tomu, abyste se raději vrátili k 1x16 než se spoléhali na nejlepší-čísla.

Před nasazením si vyžádejte skutečnou zkušební zprávu pro kupovanou dávku rozdělovače, ověřte ji podle kategorie výkonu podle IEC uvedené v datovém listu a znovu{0} spusťte rozpočet s nahlášenými maximálními hodnotami. Těch pár minut, které to zabere, je to, co dělí síť, která projde přijetím, od sítě, kterou je třeba po první stížnosti přepracovat-.