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

Omjer razdvajanja i uneseni gubitak dva su parametra koji odlučuju hoće li PON ili FTTH veza stvarno proći testiranje prihvatljivosti. Odaberite pogrešan omjer dijeljenja i optička snaga na ONT-u pada ispod osjetljivosti prijemnika. Podcijenite gubitak umetanja i veza može raditi u laboratoriju, ali neće uspjeti nakon nekoliko ciklusa spajanja konektora, popravka fuzijskog spoja ili tri godine starenja vlakana.

Ovaj je vodič napisan za inženjere i timove za nabavu koji trebaju dimenzionirati razdjelnik prema stvarnom proračunu snage. Objašnjava što znači omjer dijeljenja, kako je uneseni gubitak određen na podatkovnoj tablici, kako izračunati gubitak za 1x8, 1x16 i 1x32 razdjelnike i kako odabrati između njih s popisom za provjeru odluka i primjerom proračuna GPON-a.

Optical splitter in a PON network

Što je optički razdjelnik?

Optički razdjelnik je pasivna komponenta koja uzima jedan ulazni optički signal i distribuira ga preko više izlaznih vlakana. Dvosmjeran je, ne zahtijeva električnu energiju i proziran je-na valnoj duljini unutar navedenog radnog pojasa (obično 1260–1650 nm za PLC uređaje razreda PON-).

U gigabitnoj pasivnoj optičkoj mreži (GPON), jedan OLT PON priključak može opsluživati do 64 ONT-a kroz stablo razdjelnika, a XGS-PON to proširuje na 128 logičkih ONU-ova po priključku podITU-T G.9807.1. Razdjelnik je ono što čini tu-to-multipoint arhitekturu ekonomski održivom, jer stotine pretplatnika dijele jedno fiber vlakno i jedan OLT primopredajnik.

Dvije tehnologije razdjelnika dominiraju tržištem:

PLC (Planar Lightwave Circuit) razdjelnicikoristite valovodni čip od silicijevog dioksida. Omogućuju ravnomjerno dijeljenje od 1x2 do 1x64, rade preko cijelog pojasa 1260–1650 nm i zadani su izbor za FTTH pristupne mreže.PLC razdjelnicidostupni su u pakiranju od golih vlakana, bez blokova, ABS kutiji, LGX i kazetama.
FBT (Fused Biconical Taper) razdjelnicinastaju spajanjem i sužavanjem dva vlakna zajedno. Oni su -isplativi za primjene 1x2 i 1x4 i jedina su praktična opcija kada je potreban nejednak omjer dijeljenja (90:10, 80:20, itd.).

Što znači omjer dijeljenja?

Omjer dijeljenja opisuje kako je ulazna optička snaga raspoređena preko izlaznih priključaka razdjelnika. Ne opisuje koliko je snage izgubljeno - to jest uneseni gubitak, koji je povezan, ali zaseban parametar.

Equal optical splitter ratios

Jednaki omjeri podjele

Jednaki razdjelnik ravnomjerno dijeli ulaznu snagu. Teoretski udio koji dobiva svaki izlaz je jednostavno 1 podijeljen s brojem izlaza:

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

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

Nejednaki omjeri dijeljenja

Nejednaki 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 primjena je arhitektura slavine duž fiber vlakna: svaka slavina ispušta mali postotak u lokalnu distribuciju dok se glavnina snage nastavlja nizvodno. Na primjer, 10:90 slavina gubi oko 10,5 dB na 10% priključku i samo oko 0,5 dB na 90% priključku (isključujući prekomjerne gubitke). Ovo operateru omogućuje postavljanje nekoliko slavina u nizu bez iscrpljivanja proračuna pri prvom ispuštanju.

Što je uneseni gubitak optičkog razdjelnika?

Insercijski gubitak je ukupna optička snaga izgubljena između ulaza i danog izlaznog priključka, mjerena u decibelima. Na podatkovnoj tablici obično ćete vidjeti dva broja po broju priključaka: tipičnu vrijednost i maksimalnu vrijednost. Uvijek dizajnirajte protivmaksimalni navedeni uneseni gubitak, nikada tipični ili idealni gubitak u razdjelu. Uobičajene vrijednosti korisne su za usporednu analizu, ali testiranje prihvaćanja i proračuni za veze trebaju iznos za najgori-slučaj.

Insercijski gubitak ima dvije komponente:

Gubitak cijepanjem- neizbježni gubitak uzrokovan dijeljenjem snage na N izlaza. Jednako 10 × log₁₀(N) za jednaki razdjelnik.
Prekomjerni gubitak- dodatni gubitak zbog nesavršenosti valovoda, geometrije spojnice, upijanja materijala i tolerancija konektora. Za kvalitetan PLC razdjelnik to je obično 0,3–1,5 dB, ovisno o broju priključaka i pakiranju.

Druga dva parametra pojavljuju se na istoj podatkovnoj tablici i važna su za dizajn:

Ujednačenost- maksimalni raspon između najboljeg i najgoreg izlaznog priključka. 1x32 PLC razdjelnik obično specificira jednolikost manju ili jednaku 1,5 dB. Ako pretpostavite da je svaki priključak identičan, u -proračunu ćete u najgorem slučaju.
Povratni gubitak- koliko se svjetla reflektira natrag. Odvojeni parametar od unesenog gubitka, dobro objašnjen u našemvodič za unesene gubitke i povratne gubitke.

Tipični uneseni gubitak 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 i 1x32 razdjelnika

Vrijednosti u nastavku kombiniraju idealne razdjelne gubitke s realnim prekomjernim gubicima za SC/UPC-terminirane PLC razdjelnike. Oni susamo reference za planiranje; stvarni maksimalni uneseni gubitak za određeni proizvod koji kupujete je ono što upravlja prihvaćanjem.

1x2- idealno 3,0 dB, uobičajeno najviše 3,6–4,0 dB. Koristi se za vodovne slavine i zaštitu malih-granaka.
1x4- idealno 6,0 dB, uobičajeno najviše 7,0–7,4 dB. Uobičajeno na malim distribucijskim točkama i FTTB usponima.
1x8- idealno 9,0 dB, uobičajeno najviše 10,0–10,5 dB. Radni konj za zatvaranja FTTH pristupa.
1x16- idealno 12,0 dB, uobičajeno najviše 13,0–13,7 dB. Visoka-stambena distribucija.
1x32- idealno 15,0 dB, uobičajeno najviše 16,5–17,5 dB. Standard za GPON agregaciju; tijesan proračun.
1x64- idealno 18,0 dB, uobičajeno najviše 20,0–21,0 dB. Potrebna je XGS-PON ili optika klase C+.

Razlika između idealnog i navedenog maksimuma je prekomjerni gubitak plus dodatak za jednolikost. Renomirani proizvođači testiraju svaki uređaj u skladu s IEC 61753-1 / IEC 61753-031 kategorijama performansi - prilikom usporedbe podatkovnih tablica provjerite navodi li specifikacija odgovarajućeIEC 61753 standard za ispitivanje.

Splitter insertion loss comparison

Kako izračunati uneseni gubitak optičkog razdjelnika

Idealni razdjelni gubitak za jednak N{0}}smjerni razdjelnik je:

Idealni razdvojeni gubitak (dB)=10 × log₁₀(N)

Za nejednaki razdjelnik, gubitak na danom priključku ovisi o njegovom udjelu u snazi:

Gubitak priključka (dB)=−10 × log₁₀(P_luka / P_u)

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

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

Procijenjeni uneseni gubitak=idealni razdvojeni gubitak + prekomjerni gubitak

Ali za stvarni proračun veze nemojte procjenjivati - pročitajte maksimalni uneseni gubitak iz podatkovne tablice proizvođača i upotrijebite to.

Uspjeli primjer: GPON Power Budget s 1x32 razdjelnikom

Zamislite tipičnu implementaciju GPON-a pod ITU-T G.984 optikom klase B+:

Snaga lansiranja OLT (nizvodno, 1490 nm): +3.0 dBm (minimalno)
Osjetljivost ONT prijemnika: −27,0 dBm
Ukupni raspoloživi proračun: 30,0 dB

Veza se sastoji od 8 km jedno-modnih dovodnih vlakana, 1x32 PLC razdjelnika na FDH, 200 m distribucijskih i odvodnih vlakana, četiri spojena para konektora SC/APC i dva fuzijska spoja.

Akumulacija gubitaka:

Feeder vlakno, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Distribucija + vlakno s padom, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC razdjelnik, maksimalni uneseni gubitak=17.0 dB
Konektori, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Fuzijski spojevi, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Inženjerska margina=3.0 dB

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

Dostupni budžet od 30,0 dB minus potrošeno 24,3 dB ostavlja 5,7 dB prostora za glavu - veza prolazi s udobnom marginom. Kad bi dovod bio 15 km umjesto 8 km, ista bi konfiguracija izgubila dodatnih 2,5 dB; i dalje prolazi, ali s gotovo prepolovljenom inženjerskom marginom. Povećajte razdjelnik na 1x64 (maksimalno 21 dB) i proračun se smanjuje za dodatnih 4 dB - u tom trenutku postaje neophodna optika klase C+ OLT (35 dB proračun) ili XGS-PON.

GPON power budget with splitter

Kako odabrati pravi omjer dijeljenja

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

Potvrdite PON klasu i ukupni proračun

Potražite optičku klasu svojih OLT i ONT modula. Uobičajene GPON klase izITU-T G.984.2su:

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

XGS-PON N1 i N2 klase obično daju 29 dB odnosno 31 dB. PON klasa je tvrdi strop - razdjelnik ne može trošiti više od proračuna minus sve ostalo.

Procijenite gubitak vlakana, konektora i spoja

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

Pročitajte maksimalni uneseni gubitak iz podatkovne tablice

Koristite maksimalnu navedenu vrijednost, a ne tipičnu. Dodajte dopuštenje za jednolikost ako vaš dizajn treba jamčiti najgori priključak - ovo je važno za centralizirane razdjelnike koji opslužuju udaljene pretplatnike.

Rezervna inženjerska margina

2–3 dB je standard za FTTH. Ovo pokriva starenje vlakana, popravne spojeve dodane tijekom životnog vijeka mreže, kontaminaciju konektora i temperaturne-inducirane varijacije. Operateri koji opslužuju vanjske rute često idu više.

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

1x8- Najbolje za: FTTH dugog-dometa, više-kaskade s više stupnjeva, male proračune, rute s-popravcima. Rizik: manja stopa preuzimanja po fiber vlaknu, viši trošak po pretplatniku. Izbjegavajte kada: potrebna vam je velika gustoća pretplatnika po OLT priključku.
1x16- Najbolje za: uravnoteženi prigradski FTTH, srednje-udaljenosti, dvo-arhitekture (1x4 + 1x4 kaskada). Rizik: ostavlja ograničenu marginu ako je dovod dugačak ili je OLT klasa B+. Izbjegavajte kada: agregatna udaljenost plus konektori guraju proračun preko 23 dB.
1x32- Najbolje za: gustu urbanu implementaciju s kratkim dovodnim stazama, optikom klase C+ i centraliziranim dijeljenjem u FDH. Rizik: vrlo mala marža; svaki dodani konektor ili spojnica može izbaciti najgori priključak iz specifikacije. Izbjegavajte kada: dovodnici prelaze 12 km na klasi B+ ili kada je arhitekturi potrebno kaskadno spajanje.

PLC vs FBT Splitter: Koji biste trebali koristiti?

Za broj portova od 1x8 i više, PLC je jedini realan izbor. PLC čip osigurava ravne unesene gubitke na 1260–1650 nm, što znači da isti razdjelnik radi za nizvodno 1490/1577 nm, uzvodno 1310 nm i 1550 nm RF video preklapanje. FBT gubitak ovisi o valnoj duljini i uređaj se mora naručiti za radni pojas.

FBT ostaje relevantan u tri slučaja: niske-brojne podjele (1x2, 1x4) gdje je trošak dominantan čimbenik, aplikacije s jednom-valnom duljinom i nejednaki omjeri koje PLC ne može lako proizvesti. Za radnu usporedbu načina na koji se gubici akumuliraju različito u vezama konektora-heavy u odnosu na razdjelnik-heavy, pogledajte našu širu obraduinsercijski gubitak u optičkim mrežama.

Uobičajene pogreške koje uzrokuju kvarove na terenu

Projektiranje protiv tipičnog unesenog gubitka.Tipičan je prosjek za proizvodnu seriju. Ispitivanje prihvatljivosti mora koristiti maksimalnu vrijednost iz podatkovne tablice.
Ignoriranje uniformnosti na-razdjelnicima velikog broja.1x32 s jednolikošću od 1,5 dB znači da je najgori priključak 1,5 dB lošiji od najboljeg. Ako je OTDR rezultat za jedan ONT na granici, uniformnost je često varijabla koja nedostaje.
Zaboravljamo proračun konektora.Tipična FTTH veza ima 4-6 uparenih parova između OLT i ONT. Na 0,3 dB svaki, što je do 1,8 dB - više od kilometra vlakna.
Tretiranje 1x32 kao besplatne nadogradnje s 1x16.Dodatnih 3 dB podijeljenog gubitka pojede većinu inženjerske margine. Ako je veza zdrava na 1x16 s 2 dB viška, vjerojatno neće uspjeti na 1x32.
Radna nulta inženjerska marža.Veza koja prođe 0,5 dB prvog dana neće uspjeti nakon prvog ciklusa popravka spojnice ili čišćenja konektora.

Za širi optički-kontekst proračuna u FTTH izgradnji,Prolazak kroz dizajn FTTH mrežepokriva dovodne, distribucijske i ispuštajuće sekcije redom.

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 i ako je dovodna udaljenost mala. 1x64 PLC razdjelnik ima otprilike 21 dB maksimalnog unesenog gubitka, što ostavlja oko 11 dB za vlakno, konektore, spojeve i marginu zajedno. Na optici klase B+ to je nepraktično za sve izvan nekoliko stotina metara distribucije.

P: Trebam li izračunati gubitak razdjelnika koristeći idealni ili specificirani maksimalni gubitak?

O: Uvijek koristite specificirani maksimum iz proizvođačeve podatkovne tablice za konačni dizajn i za testiranje prihvatljivosti. Idealna vrijednost (10 × log10(N)) je dobra za rane provjere izvedivosti, ali izostavlja prekomjerne gubitke, uniformnost i toleranciju konektora.

P: Je li 1x32 razdjelnik uvijek lošiji od 1x16?

O: Iz perspektive gubitka po -portu, da - 1x32 ima otprilike 3 dB više gubitka od 1x16. Ali "gore" ovisi o arhitekturi. Jedan 1x32 u centraliziranom FDH često je bolji od kaskadnog postavljanja 1x4 plus osam 1x4, jer kaskadni pristup dodaje parove konektora u svakoj fazi. Usporedite cijelu vezu, a ne samo razdjelnik.

P: Koja je razlika između omjera dijeljenja i unesenog gubitka?

O: Omjer dijeljenja je način na koji se ulazna snaga dijeli na izlazne priključke. Gubitak umetanja je koliko se energije gubi od ulaza do određenog izlaznog priključka. To dvoje je povezano: veći broj podjela proizvodi veći minimalni uneseni gubitak.

P: Mijenja li se uneseni gubitak s valnom duljinom?

O: Za PON-razdjelnik PLC-a, varijacija na 1260–1650 nm je mala, obično unutar 0,3–0,5 dB, a podatkovna tablica navodi najgori slučaj. Kod FBT razdjelnika ovisnost o valnoj duljini je puno jača, zbog čega se moraju naručiti za određeni radni pojas.

P: Koliki bi uneseni gubitak trebao mjeriti potpuno novi razdjelnik 1x8?

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

Sažetak

Omjer dijeljenja postavlja temeljnu podjelu snage preko PON-a; uneseni gubitak je stvarni broj koji mora stati unutar proračuna veze. Odaberite radeći unatrag od proračuna PON klase, oduzmite doprinose vlakana, konektora, spoja i jednolikosti i upotrijebite maksimalni gubitak umetanja iz podatkovne tablice - nije idealan, a ne tipičan - da potvrdite svoj izbor razdjelnika. Kada radni primjer pokazuje da čak i 1 dB margine nestaje na 1x32, to je signal da se vratite na 1x16 umjesto da se oslanjate na najbolje-brojeve.

Prije postavljanja zatražite stvarno izvješće o ispitivanju za seriju razdjelnika koju kupujete, provjerite ga u skladu s IEC kategorijom izvedbe navedenom u podatkovnoj tablici i ponovno -pokrenite proračun s prijavljenim maksimalnim vrijednostima. Nekoliko minuta koje su potrebne je ono što dijeli mrežu koja prođe prihvaćanje od one koju je potrebno re-izraditi nakon prve pritužbe.