Izguba optičnega razdelilnika: izberite 1x8, 1x16 ali 1x32

Razmerje razdelitve in vstavljena izguba sta dva parametra, ki odločata o tem, ali bo povezava PON ali FTTH dejansko opravila preizkus sprejemljivosti. Izberite napačno razmerje delitve in optična moč na ONT pade pod občutljivost sprejemnika. Podcenite vstavljeno izgubo in povezava bo morda delovala v laboratoriju, vendar bo odpovedala po nekaj ciklih spajanja konektorja, popravilu fuzijskega spoja ali treh letih staranja vlaken.

Ta priročnik je napisan za inženirje in ekipe za nabavo, ki morajo razdelilnik prilagoditi dejanskemu proračunu za napajanje. Pojasnjuje, kaj pomeni razmerje delitve, kako je na podatkovnem listu določena vstavljena izguba, kako izračunati izgubo za razdelilnike 1x8, 1x16 in 1x32 ter kako izbrati med njimi s kontrolnim seznamom odločitev in primerom delujočega proračuna GPON.

Optical splitter in a PON network

Kaj je optični razdelilnik?

Optični razdelilnik je pasivna komponenta, ki sprejme en vhodni optični signal in ga porazdeli po več izhodnih vlaknih. Je dvosmeren, ne potrebuje električne energije in je-transparenten za valovno dolžino znotraj določenega delovnega pasu (običajno 1260–1650 nm za naprave PLC razreda PON-).

V gigabitnem pasivnem optičnem omrežju (GPON) lahko ena vrata OLT PON služijo do 64 ONT prek drevesa razdelilnikov, XGS-PON pa to razširi na 128 logičnih ONU na vrata podITU-T G.9807.1. Razdelilnik je tisto, zaradi česar je ta-to-večtočkovna arhitektura ekonomsko upravičena, saj si na stotine naročnikov deli eno dovodno vlakno in en sam oddajnik-sprejemnik OLT.

Na trgu prevladujeta dve tehnologiji razdelilnika:

PLC (Planar Lightwave Circuit) razdelilnikiuporabite valovodni čip iz silicijevega dioksida. Zagotavljajo enakomerno razdelitev od 1x2 do 1x64, delujejo v celotnem pasu 1260–1650 nm in so privzeta izbira za dostopovna omrežja FTTH.PLC razdelilnikiso na voljo v embalaži z golimi vlakni, brez blokov, škatli ABS, LGX in kaseti.
FBT (Fused Biconical Taper) cepilnikiso izdelani s spajanjem in zoženjem dveh vlaken skupaj. So stroškovno{1}}učinkoviti za aplikacije 1x2 in 1x4 in so edina praktična možnost, ko je potrebno neenakomerno razmerje delitve (90:10, 80:20 itd.).

Kaj pomeni razdeljeno razmerje?

Razmerje delitve opisuje, kako je vhodna optična moč porazdeljena po izhodnih vratih razdelilnika. Ne opisuje, koliko moči se izgubi -, to je vstavljena izguba, ki je povezan, vendar ločen parameter.

Equal optical splitter ratios

Enaka delitvena razmerja

Enak razdelilnik enakomerno porazdeli vhodno moč. Teoretični delež, ki ga prejme vsak izhod, je preprosto 1 deljen s številom izhodov:

1x2 - 50% na vrata
1x4 - 25% na vrata
1x8 - 12.5% na vrata
1x16 - 6.25% na vrata
1x32 - 3.125% na vrata
1x64 - 1.5625% na vrata

Enaki razdelilniki so standard za FTTH, ker naredijo proračun električne energije enak za vsakega naročnika na istem razdelilniku, kar poenostavlja načrtovanje, dokumentacijo in interpretacijo OTDR.

Neenaka delitvena razmerja

Neenakomeren razdelilnik pošlje določen odstotek moči navzdol po eni veji in preostanek po drugi. Običajna razmerja so 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 in 50:50.

Klasična aplikacija je odcepna arhitektura vzdolž dovodnega vlakna: vsak odvod spusti majhen odstotek v lokalno distribucijo, medtem ko se glavnina moči nadaljuje po deblu. Na primer, pipa 10:90 izgubi približno 10,5 dB na 10-odstotnem priključku in le približno 0,5 dB na 90-odstotnem priključku (brez presežne izgube). To operaterju omogoča, da zaporedno postavi več pip, ne da bi porabil proračun ob prvem padcu.

Kaj je vstavljena izguba optičnega razdelilnika?

Vstavljena izguba je skupna izgubljena optična moč med vhodnimi in danimi izhodnimi vrati, merjena v decibelih. Na podatkovnem listu boste običajno videli dve številki na število vrat: tipično vrednost in največjo vrednost. Vedno oblikujte protinajvečja določena vstavljena izguba, nikoli tipične ali idealne deljene izgube. Običajne vrednosti so uporabne za primerjalno analizo, vendar je za testiranje sprejemljivosti in proračune povezav potrebna številka-najslabšega možnega primera.

Vstavljena izguba ima dve komponenti:

Izguba pri delitvi- neizogibna izguba, ki jo povzroči delitev moči na N izhodov. Enako 10 × log₁₀(N) za enak razdelilnik.
Prekomerna izguba- dodatna izguba zaradi nepopolnosti valovoda, geometrije sklopke, absorpcije materiala in toleranc konektorja. Za kakovosten razdelilnik PLC je to običajno 0,3–1,5 dB, odvisno od števila vrat in embalaže.

Dva druga parametra sta prikazana na istem podatkovnem listu in sta pomembna za načrtovanje:

Enotnost- največji razpon med najboljšimi in najslabšimi izhodnimi vrati. PLC razdelilnik 1x32 običajno določa enotnost manjšo ali enako 1,5 dB. Če domnevate, da so vsa vrata enaka, boste pod-proračunom predvideli najslabši primer.
Povratna izguba- koliko svetlobe se odbije nazaj. Ločen parameter od vstavljene izgube, dobro razložen v našemvodnik za vstavljeno izgubo proti povratni izgubi.

Tipična vstavljena izguba razdelilnikov 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 in 1x32

Spodnje vrednosti združujejo idealno razdeljeno izgubo z realno presežno izgubo za SC/UPC-razdelilnike PLC. Sosamo reference za načrtovanje; dejanska največja vstavljena izguba za določen izdelek, ki ga kupite, je tisto, kar ureja sprejemljivost.

1x2- idealno 3,0 dB, običajno največ 3,6–4,0 dB. Uporablja se za napeljave in zaščito manjših-odcepov.
1x4- idealno 6,0 dB, običajno največ 7,0–7,4 dB. Običajno na majhnih distribucijskih točkah in dvižnih vodih FTTB.
1x8- idealno 9,0 dB, običajno največ 10,0–10,5 dB. Delovni konj za zapiranje dostopa FTTH.
1x16- idealno 12,0 dB, običajno največ 13,0–13,7 dB. Visoka-gostota stanovanjske distribucije.
1x32- idealno 15,0 dB, običajno največ 16,5–17,5 dB. Standard za združevanje GPON; tesen proračun.
1x64- idealno 18,0 dB, običajno največ 20,0–21,0 dB. Zahtevana je optika XGS-PON ali razreda C+.

Razlika med idealnim in določenim maksimumom je presežna izguba plus dodatek za enotnost. Ugledni proizvajalci testirajo vsako napravo glede na kategorije zmogljivosti IEC 61753-1 / IEC 61753-031 – ko primerjate podatkovne liste, preverite, ali se specifikacija nanaša na ustrezneTestni standard IEC 61753.

Splitter insertion loss comparison

Kako izračunati vstavljeno izgubo optičnega razdelilnika

Idealna deljena izguba za enak -smerni razdelilnik je:

Idealna porazdelitev izgube (dB)=10 × log₁₀(N)

Pri neenakem razdelilniku je izguba na danih vratih odvisna od njegovega deleža moči:

Izguba vrat (dB)=−10 × log₁₀(P_{pristanišče} / P_v)

Torej neenakomerni razdelilnik 90:10 zagotavlja približno 0,46 dB idealne izgube na 90 % vratih in 10,0 dB idealne izgube na 10 % vratih, preden se doda presežna izguba.

Če želite dobiti realno številko za načrtovanje, dodajte presežno izgubo:

Ocenjena vstavljena izguba=idealna deljena izguba + presežna izguba

Toda za dejanski proračun povezave ne ocenite - preberite največjo vstavljeno izgubo s podatkovnega lista proizvajalca in jo uporabite.

Delujoč primer: Proračun moči GPON z razdelilnikom 1x32

Predstavljajte si tipično uvedbo GPON pod optiko ITU-T G.984 razreda B+:

Izstrelitvena moč OLT (dolvodno, 1490 nm): +3.0 dBm (najmanj)
Občutljivost sprejemnika ONT: −27,0 dBm
Skupni razpoložljivi proračun: 30,0 dB

Povezava je sestavljena iz 8 km eno-načinovnega podajalnega vlakna, razdelilnika 1x32 PLC na FDH, 200 m distribucijskega in padajočega vlakna, štirih povezanih parov priključkov SC/APC in dveh fuzijskih spojk.

Kopičenje izgube:

Napajalno vlakno, 8,0 km × 0,35 dB/km pri 1490 nm=2.8 dB
Porazdelitev + padec vlaken, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC razdelilnik, največja vstavljena izguba=17.0 dB
Konektorji, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Fuzijski spoji, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Tehnična rezerva=3.0 dB

Popolna izguba povezave=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Razpoložljivi proračun 30,0 dB minus porabljenih 24,3 dB pušča 5,7 dB prostora - povezava prehaja z udobno rezervo. Če bi bil podajalnik dolg 15 km namesto 8 km, bi ista konfiguracija izgubila dodatnih 2,5 dB; še vedno poteka, vendar s skoraj prepolovljeno inženirsko rezervo. Povečajte razdelilnik na 1x64 (največ 21 dB) in proračun se zmanjša za dodatne 4 dB - na tej točki postane potrebna optika razreda C+ OLT (35 dB proračun) ali XGS-PON.

GPON power budget with splitter

Kako izbrati pravo razmerje delitve

Izbira razmerja delitve samo glede na število uporabnikov je najpogostejši vzrok neuspešnega zagona PON. Namesto tega uporabite naslednje zaporedje.

Potrdite razred PON in skupni proračun

Poiščite optični razred svojih modulov OLT in ONT. Skupni razredi GPON izITU-T G.984.2so:

Razred B+: proračun 28 dB
Razred C+: proračun 32 dB
Razred C++: proračun 35 dB

Razreda XGS-PON N1 in N2 običajno zagotavljata 29 dB oziroma 31 dB. Razred PON je trda zgornja meja - cepilnik ne more porabiti več kot proračun minus vse ostalo.

Ocenite izgubo vlaken, konektorja in spoja

Uporabite 0,35 dB/km pri 1490 nm in 0,22 dB/km pri 1550 nm za eno-optično vlakno; 0,3 dB na spojen konektorski par za UPC, 0,5 dB za APC; 0,05–0,1 dB na fuzijski spoj. Preštejte vsako komponento na poti od OLT do ONT, ne le razdalje naslova.

Preberite največjo vstavljeno izgubo iz podatkovnega lista

Uporabite najvišjo navedeno vrednost, ne tipično. Če mora vaša zasnova zagotoviti najslabša vrata, dodajte dodatek za enotnost - to je pomembno za centralizirane razdelilnike, ki služijo oddaljenim naročnikom.

Rezervna inženirska marža

2–3 dB je standard za FTTH. To zajema staranje vlaken, spoje za popravilo, dodane med življenjsko dobo omrežja, kontaminacijo konektorjev in-temperaturne spremembe. Operaterji, ki oskrbujejo zunanje zračne poti, gredo pogosto višje.

Primerjajte 1x8, 1x16 in 1x32 drug ob drugem

1x8- Najboljše za: FTTH z-velikim dosegom,-stopenjske kaskade, nizke proračune, poti,-ki so nagnjene k popravilom. Tveganje: nižja stopnja prevzema na podajalno vlakno, višji stroški na naročnika. Izogibajte se, kadar: potrebujete visoko gostoto naročnikov na vrata OLT.
1x16- Najboljše za: uravnotežen primestni FTTH, srednje-razdalje, dvo-stopenjske arhitekture (1x4 + 1x4 kaskada). Tveganje: pušča omejeno rezervo, če je podajalnik dolg ali je OLT razreda B+. Izogibajte se, ko: agregatna razdalja in konektorji dvignejo proračun čez 23 dB.
1x32- Najboljše za: goste urbane postavitve s kratkimi podajalnimi poteki, optiko razreda C+ in centralizirano razdelitev v FDH. Tveganje: zelo nizka marža; vsak dodan konektor ali spoj lahko potisne najslabša vrata iz specifikacij. Izogibajte se, ko: napajalniki presegajo 12 km v razredu B+ ali ko arhitektura potrebuje kaskadno povezovanje.

Razdelilnik PLC proti FBT: katerega bi morali uporabiti?

Pri številu vrat 1x8 in več je PLC edina realna izbira. Čip PLC zagotavlja enakomerno vstavljeno izgubo na 1260–1650 nm, kar pomeni, da isti razdelilnik deluje za 1490/1577 nm navzdol, 1310 nm navzgor in 1550 nm RF video prekrivanje. Izguba FBT se spreminja glede na valovno dolžino in napravo je treba naročiti za delovni pas.

FBT ostaja ustrezen v treh primerih: nizko-razdelitve (1x2, 1x4), kjer je prevladujoč dejavnik strošek, aplikacije z eno-valovno dolžino in neenaka razmerja, ki jih PLC ne more zlahka proizvesti. Za učinkovito primerjavo, kako se izguba kopiči drugače v konektorskih-težkih in razdelilnih-težkih povezavah, si oglejte našo širšo obravnavovnesene izgube v optičnih omrežjih.

Pogoste napake, ki povzročajo napake na terenu

Oblikovanje proti tipični vstavljeni izgubi.Tipično je povprečje celotne proizvodne serije. Preskušanje sprejemljivosti mora uporabiti največjo vrednost iz podatkovnega lista.
Ignoriranje enakomernosti pri-cepilnikih z velikim številom.1x32 z enotnostjo 1,5 dB pomeni, da so najslabša vrata za 1,5 dB slabša od najboljših. Če je rezultat OTDR za en ONT mejni, je enotnost pogosto manjkajoča spremenljivka.
Pozabimo na proračun konektorja.Tipična povezava FTTH ima 4–6 parnih parov med OLT in ONT. Pri 0,3 dB vsak, kar je do 1,8 dB - več kot kilometer vlakna.
Obravnava 1x32 kot brezplačno nadgradnjo 1x16.Dodatni 3 dB deljene izgube požrejo večino inženirske rezerve. Če je povezava zdrava pri 1x16 z 2 dB na pretek, bo verjetno odpovedala pri 1x32.
Ničelna inženirska marža.Povezava, ki prvi dan preide za 0,5 dB, bo odpovedala po prvem ciklu čiščenja spoja ali konektorja.

Za širši optični-kontekst proračuna v zgradbi FTTH jePredstavitev načrtovanja omrežja FTTHzajema dovodne, distribucijske in padajoče odseke v zaporedju.

pogosta vprašanja

V: Ali lahko uporabim razdelilnik 1x64 na standardnem GPON?

O: Samo, če sta optika OLT in ONT razreda C+ (32 dB) ali boljša in je razdalja podajalnika kratka. PLC razdelilnik 1x64 ima približno 21 dB največje vstavljene izgube, kar skupaj ostane približno 11 dB za vlakna, konektorje, spoje in rob. Pri optiki razreda B+ je to nepraktično za vse, kar presega nekaj sto metrov distribucije.

V: Ali naj izračunam izgubo razdelilnika z uporabo idealne ali določene največje izgube?

O: Za končno zasnovo in za prevzemno testiranje vedno uporabite navedeni maksimum iz proizvajalčevega podatkovnega lista. Idealna vrednost (10 × log10(N)) je primerna za zgodnja preverjanja izvedljivosti, vendar izpušča prekomerne izgube, enakomernost in toleranco konektorja.

V: Ali je razdelilnik 1x32 vedno slabši od 1x16?

O: Z vidika izgube na -vrata, da - ima 1x32 približno 3 dB večjo izgubo kot 1x16. A "slabše" je odvisno od arhitekture. En sam 1x32 v centraliziranem FDH je pogosto boljši od kaskadne uvedbe 1x4 plus osem 1x4, ker kaskadni pristop doda pare konektorjev na vsaki stopnji. Primerjajte celotno povezavo, ne samo razdelilnika.

V: Kakšna je razlika med razmerjem delitve in vstavljeno izgubo?

O: Razmerje delitve je, kako se vhodna moč razdeli med izhodna vrata. Vstavljena izguba je količina energije, ki se izgubi od vhoda do določenih izhodnih vrat. To dvoje je povezano: večje število razcepov povzroči višjo minimalno vstavljeno izgubo.

V: Ali se vnesena izguba spreminja z valovno dolžino?

O: Za PLC razdelilnik razreda PON- je variacija med 1260–1650 nm majhna, običajno znotraj 0,3–0,5 dB, podatkovni list pa določa najslabši primer. Pri FBT cepilnikih je odvisnost od valovne dolžine veliko močnejša, zato jih je treba naročiti za določen delovni pas.

V: Kakšno vstavljeno izgubo mora meriti popolnoma nov razdelilnik 1x8?

O: Tipičen razdelilnik PLC 1x8 meri okoli 9,5–10,0 dB na kalibriranem merilniku moči, pri čemer je največja navedena vrednost 10,5 dB. Če so vrata nad določeno največjo vrednostjo, je treba pregledati razdelilnik ali enega od njegovih priključkov.

Povzetek

Razmerje razdelitve določa temeljno delitev moči v PON; vstavljena izguba je realna številka, ki mora ustrezati proračunu povezave. Izberite tako, da delate nazaj od proračuna razreda PON, odštejte prispevke vlaken, konektorja, spoja in enotnosti ter uporabite največjo vstavljeno izgubo iz podatkovnega lista - ni idealno, ne tipično -, da potrdite svojo izbiro razdelilnika. Ko obdelan primer pokaže, da celo 1 dB roba izgine pri 1x32, je to signal, da se raje vrnete na 1x16, kot da se zanašate na najboljše -številke.

Pred uvedbo zahtevajte poročilo o dejanskem preskusu za serijo razdelilnika, ki ga kupujete, ga preverite glede na kategorijo zmogljivosti IEC, navedeno v podatkovnem listu, in ponovno-zaženite proračun s prijavljenimi najvišjimi vrednostmi. Nekaj minut, ki vzamejo, je tisto, kar loči omrežje, ki prestane sprejem, od tistega, ki ga je treba ponovno -izdelati po prvi pritožbi.