Optikai elosztó veszteség: Válasszon 1x8, 1x16 vagy 1x32 lehetőséget

A felosztási arány és a beillesztési veszteség az a két paraméter, amely eldönti, hogy egy PON vagy FTTH kapcsolat valóban átmegy-e az elfogadási teszten. Válassza ki a rossz felosztási arányt, és az ONT optikai teljesítménye a vevő érzékenysége alá csökken. Alulbecsülje a beillesztési veszteséget, és a link működhet a laboratóriumban, de néhány csatlakozótársítási ciklus, egy fúziós splice javítás vagy három év szálöregedés után meghibásodik.

Ez az útmutató azoknak a mérnököknek és beszerzési csapatoknak készült, akiknek az elosztót a valós energiaköltségvetéshez kell méretezniük. Elmagyarázza, mit jelent a felosztási arány, hogyan van megadva a beillesztési veszteség egy adatlapon, hogyan kell kiszámítani a veszteséget 1x8, 1x16 és 1x32 elosztók esetén, és hogyan válassz köztük egy döntési ellenőrző listával és egy kidolgozott GPON költségvetési példával.

Optical splitter in a PON network

Mi az az optikai elosztó?

Az optikai elosztó egy passzív komponens, amely egyetlen bemeneti optikai jelet vesz fel, és több kimeneti szálon osztja el. Kétirányú, nem igényel elektromos áramot, és a hullámhossz-átlátszó a meghatározott működési sávon belül (általában 1260–1650 nm PON-minőségű PLC-eszközök esetén).

Egy gigabites passzív optikai hálózatban (GPON) egy OLT PON port akár 64 ONT-t is ki tud szolgálni egy elosztófán keresztül, és az XGS-PON ezt kiterjeszti portonként 128 logikai ONU-ra.ITU-T G.9807.1. Az elosztó az, ami miatt a többpontos architektúra-a-többpontos architektúra gazdaságilag életképes, mivel előfizetők százai osztoznak egyetlen feeder szálon és egyetlen OLT adó-vevőn.

Két elosztó technológia uralja a piacot:

PLC (Planar Lightwave Circuit) elosztókhasználjon szilícium-dioxid hullámvezető chipet. Egyenletes felosztást biztosítanak 1x2-től 1x64-ig, a teljes 1260–1650 nm-es sávban működnek, és az FTTH hozzáférési hálózatok alapértelmezett választása.PLC elosztókcsupasz szálas, blokkmentes, ABS dobozos, LGX és kazettás kiszerelésben kaphatók.
FBT (Fused Biconical Taper) osztókkét szál összeolvasztásával és elvékonyodásával készülnek. Költséghatékonyak-az 1x2-es és 1x4-es alkalmazásokhoz, és az egyetlen praktikus megoldás, ha egyenlőtlen felosztási arányra (90:10, 80:20 stb.) van szükség.

Mit jelent a megosztási arány?

A felosztási arány azt írja le, hogy a bemeneti optikai teljesítmény hogyan oszlik el az elosztó kimeneti portjai között. Nem írja le, hogy mekkora teljesítményveszteség -, azaz beillesztési veszteség, ami egy kapcsolódó, de különálló paraméter.

Equal optical splitter ratios

Egyenlő megosztási arányok

Egy egyenlő elosztó egyenletesen osztja el a bemeneti teljesítményt. Az egyes kimenetek elméleti megosztását egyszerűen 1-gyel osztják a kimenetek számával:

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

Az egyenlő elosztók az FTTH szabványa, mivel az ugyanazon az elosztón lévő minden előfizető számára azonos energiaköltséget biztosítanak, ami leegyszerűsíti a tervezést, a dokumentációt és az OTDR értelmezését.

Egyenlőtlen megosztási arányok

Egy egyenlőtlen elosztó a teljesítmény meghatározott százalékát az egyik ágon, a maradékot pedig a másikon küldi le. Az általános arányok a 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 és 50:50.

A klasszikus alkalmazás a betápláló szál mentén kialakított csap architektúra: minden csap egy kis százalékban leesik a helyi elosztásra, miközben az energia nagy része a törzsön folytatódik. Például egy 10:90-es lecsapás körülbelül 10,5 dB-t veszít a 10%-os porton, és csak körülbelül 0,5 dB-t a 90%-os porton (a többletveszteség nélkül). Ez lehetővé teszi a kezelő számára, hogy több csapot egymás után helyezzen el anélkül, hogy az első cseppnél kimerítené a költségvetést.

Mi az optikai elosztó beillesztési elvesztése?

A beillesztési veszteség a bemenet és az adott kimenet között elveszett teljes optikai teljesítmény decibelben mérve. Az adatlapon portszámonként általában két szám látható: egy tipikus érték és egy maximális érték. Mindig tervezés ellenmaximális megadott beillesztési veszteség, soha nem a tipikus vagy ideális megosztott veszteség. A tipikus értékek hasznosak az összehasonlításhoz, de az elfogadási teszteléshez és a link-költségkeretekhez szükség van a legrosszabb esetre.

A beillesztési veszteség két összetevőből áll:

Felosztási veszteség- az elkerülhetetlen veszteség, amelyet a teljesítmény N kimenetre való felosztása okoz. 10 × log₁₀(N) egyenlő osztóhoz.
Túlzott veszteség- a hullámvezető tökéletlenségeiből, a csatoló geometriájából, az anyagelnyelésből és a csatlakozó tűréseiből eredő további veszteség. Egy minőségi PLC-elosztó esetében ez a portszámtól és a csomagolástól függően általában 0,3–1,5 dB.

Két másik paraméter jelenik meg ugyanazon az adatlapon, és a tervezés szempontjából fontos:

Egyöntetűség- a legjobb és a legrosszabb kimeneti port közötti maximális különbség. Az 1x32-es PLC-elosztó általában 1,5 dB-nél kisebb vagy azzal egyenlő egyenletességet ad meg. Ha feltételezi, hogy minden port egyforma, akkor a legrosszabb esetben-alul költségvetést.
Megtérülési veszteség- mennyi fény verődik vissza. A beillesztési veszteségtől különálló paraméter, amelyet jól magyarázunk a mibeillesztési veszteség és visszatérési veszteség útmutató.

1x2, 1x4, 1x8, 1x16 és 1x32 osztók tipikus beillesztési vesztesége

Az alábbi értékek kombinálják az ideális felosztási veszteséget a reális többletveszteséggel az SC/UPC{0}}végű PLC-elosztók esetében. Ők azokcsak tervezési referenciák; a vásárolt termék tényleges maximális behelyezési vesztesége az, ami szabályozza az elfogadást.

1x2- ideális 3,0 dB, tipikus maximum 3,6–4,0 dB. Vonalleágazásokhoz és kis-elágazások védelméhez használják.
1x4- ideális 6,0 dB, tipikus maximum 7,0–7,4 dB. Gyakori kis elosztópontokon és FTTB felszállókon.
1x8- ideális 9,0 dB, tipikus maximum 10,0–10,5 dB. Munkaló az FTTH hozzáférés lezárásához.
1x16- ideális 12,0 dB, tipikus maximum 13,0–13,7 dB. Nagy-sűrűségű lakossági elosztás.
1x32- ideális 15,0 dB, tipikus maximum 16,5–17,5 dB. Szabvány a GPON aggregációhoz; szűkös költségvetés.
1x64- ideális 18,0 dB, tipikus maximum 20,0–21,0 dB. XGS-PON vagy Class C+ optika szükséges.

Az ideális és a megadott max közötti különbség a többletveszteség plusz az egyenletességi ráhagyás. A neves gyártók minden eszközt az IEC 61753-1 / IEC 61753-031 teljesítménykategóriák szerint tesztelnek – az adatlapok összehasonlításakor ellenőrizze, hogy a specifikáció a megfelelőIEC 61753 tesztszabvány.

Splitter insertion loss comparison

Az optikai elosztó beillesztési veszteségének kiszámítása

Az ideális megosztási veszteség egyenlő N{0}}elosztó esetén a következő:

Ideális megosztott veszteség (dB)=10 × log₁₀(N)

Egy egyenlőtlen elosztó esetén az adott port vesztesége a teljesítmény részesedésétől függ:

Portvesztés (dB)=−10 × log₁₀(P_kikötő / P_be)

Tehát egy 90:10 egyenlőtlen elosztó körülbelül 0,46 dB ideális veszteséget biztosít a 90%-os porton, és 10,0 dB ideális veszteséget a 10%-os porton, mielőtt a többletveszteséget hozzáadnánk.

Ha reális számot szeretne kapni a tervezéshez, adja hozzá a többletveszteséget:

Becsült beillesztési veszteség=ideális felosztási veszteség + többletveszteség

A tényleges linkköltségkerethez azonban ne becsülje meg, hogy - olvassa el a maximális beillesztési veszteséget a gyártó adatlapjáról, és használja azt.

Működő példa: GPON energiaköltségvetés 1x32-es osztóval

Képzeljünk el egy tipikus GPON-telepítést az ITU{0}}T G.984 Class B+ optika alatt:

OLT indítási teljesítmény (lefelé, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
ONT vevő érzékenysége: –27,0 dBm
Teljes rendelkezésre álló költségvetés: 30,0 dB

A kapcsolat 8 km egy-módusú feeder szálból, egy 1x32-es PLC-elosztóból az FDH-nál, 200 m-es elosztó- és dropszálból, négy egymáshoz kapcsolódó SC/APC csatlakozópárból és két fúziós toldóból áll.

Veszteség halmozódás:

Feeder szál, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Eloszlás + cseppszál, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC elosztó, maximális beillesztési veszteség=17.0 dB
Csatlakozók, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Fúziós toldások, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Mérnöki határ=3.0 dB

Teljes linkvesztés=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Rendelkezésre álló költségkeret 30,0 dB mínusz 24,3 dB fogyasztás 5,7 dB szabad teret hagy - a link kényelmes résszel halad át. Ha az adagoló 15 km-es lenne 8 km helyett, ugyanaz a konfiguráció további 2,5 dB-t veszítene; még mindig halad, de a mérnöki árrés majdnem felére csökkent. Állítsa az elosztót 1x64-re (maximum 21 dB), és a költségvetés további 4 dB-lel - csökken, ekkor C+ osztályú OLT (35 dB költségvetés) vagy XGS{16}}PON optika válik szükségessé.

GPON power budget with splitter

Hogyan válasszuk ki a megfelelő megosztási arányt

A megosztási arány kiválasztása önmagában a felhasználók száma alapján a sikertelen PON üzembe helyezés leggyakoribb oka. Ehelyett használja a következő sorrendet.

Erősítse meg a PON osztályt és a teljes költségvetést

Keresse meg az OLT és ONT modulok optikai osztályát. Gyakori GPON osztályok innenITU-T G.984.2vannak:

B+ osztály: 28 dB költségvetés
C+ osztály: 32 dB költségvetés
C++ osztály: 35 dB költségkeret

Az XGS-PON N1 és N2 osztályok általában 29 dB-t, illetve 31 dB-t biztosítanak. A PON osztály a kemény plafon - az elosztó nem fogyaszt többet, mint a költségvetés mínusz minden más.

Becsülje meg a szál-, csatlakozó- és illesztési veszteséget

Használjon 0,35 dB/km-t 1490 nm-en és 0,22 dB/km-t 1550 nm-en az egymódusú szálhoz; 0,3 dB párosított csatlakozópáronként UPC-nél, 0,5 dB APC-nél; 0,05–0,1 dB fúziós illesztésenként. Számolja meg az OLT-tól az ONT-ig vezető útvonal minden összetevőjét, ne csak a címsor távolságát.

Olvassa el a Maximális beillesztési veszteséget az adatlapról

A megadott maximális értéket használja, nem jellemző. Adja hozzá az egységességi engedményt, ha a tervezésnek garantálnia kell a legrosszabb portot - ez számít a távoli előfizetőket kiszolgáló központosított elosztóknál.

Mérnöki tartalék tartalék

A 2–3 dB az FTTH szabvány. Ez magában foglalja a szálak elöregedését, a hálózat élettartama során hozzáadott javítási kötéseket, a csatlakozók szennyeződését és a hőmérséklet-{3}}ingadozást. A kültéri légi útvonalakat kiszolgáló üzemeltetők gyakran magasabbra mennek.

Hasonlítsa össze az 1x8, 1x16 és 1x32 méreteket egymás mellett

1x8- A legjobb: hosszú-elérésű FTTH, több-lépcsős kaszkád, szűkös költségvetés, javítás-hajlamos útvonalak. Kockázat: alacsonyabb fogadási arány feeder szálonként, magasabb előfizetőnkénti költség. Kerülje el, amikor: magas előfizetői sűrűségre van szüksége OLT portonként.
1x16- A legjobb: kiegyensúlyozott külvárosi FTTH, közép-távolságok, két-lépcsős architektúra (1x4 + 1x4 kaszkád). Kockázat: korlátozott mozgásteret hagy, ha az adagoló hosszú, vagy az OLT B osztályú+. Kerülje el, ha: az összesített távolság és a csatlakozók 23 dB fölé tolják a költségvetést.
1x32- Legjobb: sűrű városi telepítésekhez, rövid adagolófutásokkal, C+ osztályú optikával és központi felosztással az FDH-ban. Kockázat: nagyon szűk margin; minden hozzáadott csatlakozó vagy toldás kiszoríthatja a legrosszabb portot a specifikációból. Kerülje el, ha: az adagolók túllépik a 12 km-t B+ osztályon, vagy ha az architektúra lépcsőzetes kialakítást igényel.

PLC vs FBT Splitter: melyiket használja?

1x8 és nagyobb portszám esetén a PLC az egyetlen reális választás. A PLC chip lapos beillesztési veszteséget biztosít 1260–1650 nm-en, ami azt jelenti, hogy ugyanaz az elosztó működik a downstream 1490/1577 nm-es, az upstream 1310 nm-es és az 1550 nm-es RF videó overlay-nél. Az FBT veszteség hullámhosszonként változik, és a készüléket a működési sávra kell rendelni.

Az FBT három esetben releváns marad: alacsony{0}}számfelosztások (1x2, 1x4), ahol a költség a domináns tényező, egyetlen-hullámhosszú alkalmazások és egyenlőtlen arányok, amelyeket a PLC nem tud könnyen előállítani. Ha azt szeretné összehasonlítani, hogy a veszteség hogyan halmozódik fel eltérően az összekötő-nehéz és az elosztó-nehéz linkeknél, tekintse meg abeillesztési veszteség az üvegszálas hálózatokban.

Gyakori hibák, amelyek terephibákat okoznak

Tipikus beillesztési veszteség elleni tervezés.Jellemző a gyártási tétel átlaga. Az átvételi teszteléshez az adatlapon szereplő maximális értéket kell használni.
Az egységesség figyelmen kívül hagyása a magas{0}}számú elosztóknál.Az 1x32-es 1,5 dB egyenletességgel azt jelenti, hogy a legrosszabb port 1,5 dB-lel rosszabb, mint a legjobb. Ha az egyik ONT OTDR eredménye határvonal, akkor gyakran az egységesség a hiányzó változó.
A csatlakozó költségvetését elfelejtve.Egy tipikus FTTH kapcsolatnak 4–6 párja van az OLT és az ONT között. Mindegyik 0,3 dB-lel, ami akár 1,8 dB-lel - több, mint egy üvegszál-kilométer.
Az 1x32 ingyenes frissítése az 1x16-ról.Az extra 3 dB megosztott veszteség felemészti a mérnöki tartalék nagy részét. Ha a kapcsolat egészséges 1x16-nál és 2 dB-el, akkor valószínűleg meghibásodik 1x32-nél.
Nulla műszaki árrés fut.Az első napon 0,5 dB-lel áthaladó kapcsolat az első javítási illesztési vagy csatlakozótisztítási ciklus után meghibásodik.

Az FTTH-összeállítás szélesebb optikai{0}}költségkeretéhez aFTTH hálózattervezési áttekintéssorban lefedi az adagoló-, elosztó- és cseppszakaszokat.

GYIK

K: Használhatok 1x64-es elosztót szabványos GPON-on?

V: Csak akkor, ha az OLT és ONT optika C+ osztályú (32 dB) vagy jobb, és az adagoló távolsága rövid. Az 1x64-es PLC-elosztó maximális beillesztési vesztesége nagyjából 21 dB, ami körülbelül 11 dB-t hagy a szál, a csatlakozók, a toldások és a margó együttesen. A B+ osztályú optikán ez néhány száz méteres eloszláson túl nem praktikus.

K: Az elosztó veszteséget ideális vagy meghatározott maximális veszteség alapján kell kiszámítani?

V: Mindig használja a gyártó adatlapján megadott maximumot a végső tervezéshez és az átvételi teszteléshez. Az ideális érték (10 × log10(N)) megfelelő a korai megvalósíthatósági ellenőrzésekhez, de figyelmen kívül hagyja a túlzott veszteséget, az egyenletességet és a csatlakozótűrést.

K: Az 1x32-es elosztó mindig rosszabb, mint az 1x16-os?

V: Portonkénti veszteség szempontjából igen, - egy 1x32-es veszteség nagyjából 3 dB-lel nagyobb, mint az 1x16-osé. De a "rosszabb" az építészettől függ. Egyetlen 1x32-es központi FDH-ban gyakran jobb, mint egy lépcsőzetes 1x4 plusz nyolc 1x4-es telepítés, mivel a lépcsőzetes megközelítés minden szakaszban csatlakozópárokat ad hozzá. Hasonlítsa össze a teljes linket, ne csak az elosztót.

K: Mi a különbség a felosztási arány és a beillesztési veszteség között?

V: A megosztási arány a bemeneti teljesítmény megosztása a kimeneti portok között. A beillesztési veszteség az, hogy mennyi energia veszít a bemenetről egy adott kimeneti portra. A kettő összefügg: a nagyobb felosztási szám nagyobb minimális beillesztési veszteséget eredményez.

K: A beillesztési veszteség változik a hullámhosszal?

V: Egy PON-minőségű PLC-osztó esetében az 1260–1650 nm közötti eltérés kicsi, jellemzően 0,3–0,5 dB között van, és az adatlap a legrosszabb esetet írja le. Az FBT osztóknál sokkal erősebb a hullámhossz-függés, ezért ezeket egy adott működési sávra kell megrendelni.

K: Mekkora beillesztési veszteséget mérjen egy vadonatúj 1x8-as osztó?

V: Egy tipikus 1x8-as PLC-elosztó körülbelül 9,5–10,0 dB-t mér egy kalibrált teljesítménymérőn, a maximális érték pedig 10,5 dB. Ha egy port értéke meghaladja a megadott maximumot, meg kell vizsgálni az elosztót vagy annak egyik csatlakozóját.

Összegzés

A felosztási arány meghatározza a PON alapvető teljesítménymegosztását; A beillesztési veszteség az a valós szám, amelynek bele kell férnie a link költségvetésébe. Válasszon úgy, hogy visszafelé halad a PON osztály költségvetéséből, vonja le a szál, a csatlakozó, a splice és az egyenletességi hozzájárulást, és használja az adatlapból származó maximális beillesztési veszteséget -, nem ideális, nem tipikus - az elosztóválasztás érvényesítéséhez. Ha a kidolgozott példa azt mutatja, hogy 1x32-nél még 1 dB-es margó is eltűnik, ez azt jelzi, hogy vissza kell lépni 1x16-ra, nem pedig a legjobb esetszámokra hagyatkozni.

Üzembe helyezés előtt kérje le a tényleges tesztjelentést a vásárolt elosztóköteghez, ellenőrizze azt az adatlapon hivatkozott IEC teljesítménykategóriával, és{0}}futsa újra a költségvetést a bejelentett maximális értékekkel. Az a néhány perc, ami eltelik, az, ami elválasztja az elfogadáson átesett hálózatot attól a hálózattól, amelyet az első panasz után{2}}újra kell tervezni.