Optilise jaoturi kadu: valige 1x8, 1x16 või 1x32

Jaotussuhe ja sisestuskadu on kaks parameetrit, mis otsustavad, kas PON- või FTTH-link tõesti läbib aktsepteerimistesti. Valige vale jaotussuhe ja ONT optiline võimsus langeb vastuvõtja tundlikkusest madalamale. Alahinnake sisestuskadu ja lüli võib laboris töötada, kuid ebaõnnestuda pärast mõnda konnektori paari tsüklit, liitmike parandamist või kolmeaastast kiu vananemist.

See juhend on kirjutatud inseneridele ja hankemeeskondadele, kellel on vaja jaoturi suurust tegeliku energiaeelarvega võrrelda. See selgitab, mida jaotussuhe tähendab, kuidas sisestamise kadu andmelehel täpsustatakse, kuidas arvutada 1x8, 1x16 ja 1x32 jaoturite kadu ning kuidas nende vahel valida otsuste kontrollnimekirja ja töötava GPON-i eelarve näite abil.

Optical splitter in a PON network

Mis on optiline jaotur?

Optiline jaotur on passiivne komponent, mis võtab ühe optilise sisendsignaali ja jaotab selle mitme väljundkiudu vahel. See on kahesuunaline, ei vaja elektrit ja lainepikkus{1}}läbipaistev määratud tööribas (tavaliselt 1260–1650 nm PON-klassi PLC-seadmete puhul).

Gigabitises passiivses optilises võrgus (GPON) saab üks OLT PON-port teenindada kuni 64 ONT-d jaoturite puu kaudu ja XGS{1}}PON laiendab seda 128 loogilise ONU-ni pordi kohta.ITU-T G.9807.1. Jaotur muudab selle punkti-mitmepunkti{2}}arhitektuurile majanduslikult elujõuliseks, sest sadu tellijaid jagavad ühte fiiderkiudu ja ühte OLT-transiiverit.

Turul domineerivad kaks jaotustehnoloogiat:

PLC (Planar Lightwave Circuit) jaoturidkasutage ränidioksiidi lainejuhtkiipi. Need tagavad ühtlase jaotuse vahemikus 1x2 kuni 1x64, töötavad kogu 1260–1650 nm sagedusalas ja on FTTH-pääsuvõrkude vaikevalik.PLC-jaoturidon saadaval palja kiu, plokkideta, ABS-karbis, LGX- ja kassettpakendis.
FBT (Fused Biconical Taper) jaoturidon valmistatud kahe kiu kokkusulatamise ja kitsendamise teel. Need on kulutõhusad 1x2 ja 1x4 rakenduste puhul ning on ainus praktiline valik, kui on vaja ebavõrdset jaotussuhet (90:10, 80:20 jne).

Mida jaotussuhe tähendab?

Jaotussuhe kirjeldab, kuidas sisend optiline võimsus jaotatakse jaoturi väljundportide vahel. See ei kirjelda, kui palju võimsust kaob -, mis on sisestuskadu, mis on seotud, kuid eraldiseisev parameeter.

Equal optical splitter ratios

Võrdsed jaotussuhted

Võrdne jaotur jagab sisendvõimsuse ühtlaselt. Iga väljundi teoreetiline osa jagatakse lihtsalt 1-ga väljundite arvuga:

1x 2 - 50% pordi kohta
1x 4 - 25% pordi kohta
1x 8 - 12.5% pordi kohta
1x 16 - 6.25% pordi kohta
1x 32 - 3.125% pordi kohta
1x 64 - 1.5625% pordi kohta

Võrdsed jaoturid on FTTH standard, kuna need muudavad sama jaoturi iga abonendi energiaeelarve identseks, mis lihtsustab projekteerimist, dokumenteerimist ja OTDR-i tõlgendamist.

Ebavõrdsed jaotussuhted

Ebavõrdne jaotur saadab kindla protsendi võimsusest ühest harust alla ja ülejäänud osa teisest harust alla. Levinud suhted on 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 ja 50:50.

Klassikaline rakendus on kraanarhitektuur piki toitekiudu: iga kraan langeb väikese protsendi kohalikule jaotusele, samal ajal kui suurem osa võimsusest jätkub mööda pagasiruumi. Näiteks 10:90 kraan kaotab 10% pordi puhul umbes 10,5 dB ja 90% pordi puhul ainult umbes 0,5 dB (arvestamata liigset kadu). See võimaldab operaatoril asetada mitu kraani järjestikku, ilma et see kulutaks esimese tilgaga ära.

Mis on optilise jaoturi sisestamise kadu?

Sisestamiskadu on kogu optiline võimsus, mis kaob sisendi ja antud väljundpordi vahel, mõõdetuna detsibellides. Tavaliselt näete andmelehel kahte numbrit portide arvu kohta: tüüpiline väärtus ja maksimaalne väärtus. Disain alati vastumaksimaalne määratud sisestuskadu, mitte kunagi tüüpiline või ideaalne jagatud kaotus. Tüüpilised väärtused on võrdlusuuringute jaoks kasulikud, kuid aktsepteerimistestid ja linkide eelarved vajavad halvimal juhul{1}}aruandlust.

Sisestamise kadu koosneb kahest komponendist:

Kahju jagamine- vältimatu kadu, mis on põhjustatud võimsuse jagamisest N väljundi vahel. Võrdne 10 × logiga₁₀(N) võrdse jaoturi jaoks.
Liigne kaotus- lisakadu lainejuhi puudustest, siduri geomeetriast, materjali neeldumisest ja pistikute tolerantsidest. Kvaliteetse PLC-jaoturi puhul on see tavaliselt 0,3–1,5 dB, sõltuvalt portide arvust ja pakendist.

Samal andmelehel kuvatakse kaks muud parameetrit, mis on disaini jaoks olulised:

Ühtsus- maksimaalne vahe parima ja halvima väljundpordi vahel. 1x32 PLC-jaotur määrab tavaliselt ühtluse, mis on väiksem või võrdne 1,5 dB. Kui eeldate, et kõik pordid on identsed, eelarvestate halvimal juhul-alaeelarve.
Tootmiskaotus- kui palju valgust tagasi peegeldub. Eraldi parameeter sisestuskaotusest, mida on hästi selgitatud meie artiklissisestuskao vs tagastuskao juhend.

Tüüpiline 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 ja 1x32 jaoturi sisestuskaotus

Allolevad väärtused ühendavad ideaalse jaotuskao realistliku ülekaoga SC/UPC{0}}lõpetatud PLC-jaoturite jaoks. Nad onainult planeerimisviited; ostetava konkreetse toote tegelik maksimaalne sisestamiskadu määrab vastuvõtmise.

1x2- ideaalne 3,0 dB, tüüpiline max 3,6–4,0 dB. Kasutatakse liinipuudutuste ja väikeste{5}}harude kaitseks.
1x4- ideaalne 6,0 dB, tüüpiline max 7,0–7,4 dB. Levinud väikestes jaotuspunktides ja FTTB tõusutorudes.
1x8- ideaalne 9,0 dB, tüüpiline max 10,0–10,5 dB. Tööhobune FTTH juurdepääsu sulgemiseks.
1x16- ideaalne 12,0 dB, tüüpiline max 13,0–13,7 dB. Suure-tihedusega elamujaotus.
1x32- ideaalne 15,0 dB, tüüpiline max 16,5–17,5 dB. GPON-i liitmise standard; pingeline eelarve.
1x64- ideaalne 18,0 dB, tüüpiline max 20,0–21,0 dB. XGS-Vaja on PON- või C+-klassi optikat.

Ideaalse ja kindlaksmääratud maksimumi vahe on üleliigne kadu pluss ühtlusvaru. Mainekad tootjad testivad kõiki seadmeid IEC 61753-1 / IEC 61753-031 jõudluskategooriate järgi – andmelehtede võrdlemisel kontrollige, et spetsifikatsioonid viitaksid sobivaleIEC 61753 testistandard.

Splitter insertion loss comparison

Kuidas arvutada optilise jaoturi sisestamise kadu

Ideaalne jaotuskadu võrdse N{0}}suunajaoturi jaoks on:

Ideaalne jaotuskadu (dB)=10 × log₁₀(N)

Ebavõrdse jaoturi puhul sõltub antud pordi kaotus selle osast võimsuses:

Pordi kadu (dB)=−10 × log₁₀(P_sadamasse / P_sisse)

Nii et 90:10 ebavõrdne jaotur tagab ligikaudu 0,46 dB ideaalse kadu 90% pordis ja 10,0 dB ideaalse kao 10% pordis, enne kui lisatakse üleliigne kadu.

Disaini jaoks realistliku arvu saamiseks lisage liigne kadu:

Hinnanguline sisestuskadu=ideaalne jaotuskadu + liigne kadu

Kuid tegeliku lingieelarve puhul ärge arvestage, et - lugege tootja andmelehelt maksimaalset sisestuskadu ja kasutage seda.

Töötatud näide: GPON-i energiaeelarve 1x32 jaoturiga

Kujutage ette tüüpilist GPON-i juurutamist ITU{0}}T G.984 Class B+ optika all:

OLT käivitusvõimsus (allavoolu, 1490 nm): +3.0 dBm (minimaalne)
ONT-vastuvõtja tundlikkus: –27,0 dBm
Saadaval kogueelarve: 30,0 dB

Ühendus koosneb 8 km pikkusest ühe-režiimiga fiiberkiust, 1x32 PLC-jaoturist FDH-s, 200 m jaotus- ja tilkkiust, neljast ühendatud SC/APC-pistikupaarist ja kahest liitliidest.

Kahjude kogunemine:

Toitekiud, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Jaotus + languskiud, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC-jaotur, maksimaalne sisestuskadu=17.0 dB
Pistikud, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Liitsplaissused, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Tehniline marginaal=3.0 dB

Linkide kogukadu=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Saadaolev eelarve 30,0 dB miinus tarbitud 24,3 dB jätab 5,7 dB vaba ruumi - link läbib mugava varuga. Kui feeder oleks 8 km asemel 15 km, kaotaks sama konfiguratsioon veel 2,5 dB; endiselt läbib, kuid insenerivaru peaaegu poole võrra vähenenud. Lülitage jaotur 1x64-le (maksimaalselt 21 dB) ja eelarve väheneb veel 4 dB - võrra. Sel hetkel muutub vajalikuks C+-klassi OLT (35 dB eelarve) või XGS{16}}PON-optika.

GPON power budget with splitter

Kuidas valida õige jaotussuhe

Jaotussuhte valimine ainuüksi kasutajate arvu järgi on ebaõnnestunud PON-i kasutuselevõtu kõige levinum põhjus. Kasutage selle asemel järgmist järjestust.

Kinnitage PON-klass ja kogueelarve

Otsige üles oma OLT- ja ONT-moodulite optiline klass. Levinud GPON-klassid alatesITU-T G.984.2on:

B+ klass: 28 dB eelarve
Klass C+: 32 dB eelarve
Klass C++: 35 dB eelarve

XGS-PON N1 ja N2 klassid pakuvad tavaliselt vastavalt 29 dB ja 31 dB. PON-klass on kõva lagi -, jaotur ei saa tarbida rohkem kui eelarve miinus kõik muu.

Hinnake kiu, konnektori ja liitmiskadu

Kasutage ühemoodilise kiu puhul 0,35 dB/km lainepikkusel 1490 nm ja 0,22 dB/km lainepikkusel 1550 nm; 0,3 dB ühendatud pistikupaari kohta UPC jaoks, 0,5 dB APC jaoks; 0,05–0,1 dB fusiooniliite kohta. Loendage kõiki komponente teel OLT-st ONT-ni, mitte ainult pealkirja kaugust.

Lugege andmelehelt maksimaalset sisestuskadu

Kasutage maksimaalset määratud väärtust, mitte tüüpilist. Lisage ühtlusvaru, kui teie disain peab tagama halvima pordi -, see on oluline kaugeid abonente teenindavate tsentraliseeritud jaoturite jaoks.

Insenerivaru varu

FTTH jaoks on standardne 2–3 dB. See hõlmab kiu vananemist, võrgu tööea jooksul lisatud parandusliiteid, konnektori saastumist ja temperatuuri{3}}indutseeritud kõikumisi. Välislennumarsruute teenindavad operaatorid lähevad sageli kõrgemale.

Võrrelge 1x8, 1x16 ja 1x32 kõrvuti

1x8- Sobib kõige paremini: pika-ulatusega FTTH, mitmeastmelised{2}}kaskaadid, kitsad eelarved, remondi-teod. Risk: madalam vastuvõtumäär fiiberkiu kohta, suurem kulu abonendi kohta. Vältige, kui: vajate OLT-pordi kohta suurt abonentide tihedust.
1x16- Parim: tasakaalustatud äärelinna FTTH, kesk-vahemaa, kahe-astmelise arhitektuuriga (1x4 + 1x4 kaskaad). Risk: jätab piiratud varu, kui feeder on pikk või OLT on klass B+. Vältige, kui: kogukaugus pluss konnektorid tõstavad eelarve üle 23 dB.
1x32- Parim: tihedas linnakeskkonnas, kus on lühikesed etteandejooksud, C+-klassi optika ja tsentraliseeritud jaotus FDH-s. Risk: väga väike marginaal; iga lisatud pistik või liitmik võib halvima pordi spetsifikatsioonist välja lükata. Vältige, kui: B+-klassi söötjad ületavad 12 km või kui arhitektuur vajab kaskaadi muutmist.

PLC vs FBT splitter: millist peaksite kasutama?

Kui portide arv on 1x8 ja rohkem, on PLC ainus realistlik valik. PLC-kiip tagab tasase sisestuskadu vahemikus 1260–1650 nm, mis tähendab, et sama jaotur töötab allavoolu 1490/1577 nm, ülesvoolu 1310 nm ja 1550 nm RF video ülekattega. FBT kadu varieerub sõltuvalt lainepikkusest ja seade tuleb tellida tööriba jaoks.

FBT on endiselt asjakohane kolmel juhul: madal{0}}loendite jaotus (1x2, 1x4), kus hind on domineeriv tegur, ühe-lainepikkuse rakendused ja ebavõrdsed suhted, mida PLC ei suuda kergesti toota. Võrdluseks selle kohta, kuidas kaotused kogunevad erinevalt konnektori-raskete ja jaoturi-raskete linkide puhul, vaadake meie laiemat käsitlustsisestuskadu kiudoptilistes võrkudes.

Levinud vead, mis põhjustavad väljatõrkeid

Disain tüüpilise sisestuskao vastu.Tüüpiline on kogu tootmispartii keskmine. Aktsepteerimistestimisel tuleb kasutada andmelehe maksimaalset väärtust.
Ühtsuse ignoreerimine suure{0}}arvu jaoturite puhul.1x32 1,5 dB ühtlusega tähendab, et halvim port on 1,5 dB halvem kui parim. Kui ühe ONT-i OTDR-tulemus on piiripealne, on ühtsus sageli puuduv muutuja.
Unustades konnektori eelarve.Tüüpilisel FTTH-lingil on OLT ja ONT vahel 4–6 paari. Iga 0,3 dB korral on see kuni 1,8 dB - rohkem kui kiukilomeeter.
1x32 käsitlemine tasuta versioonina 1x16 versiooniuuendust.Lisakadu 3 dB sööb suurema osa insenerivarust. Kui link on korras 1x16 ja 2 dB varuks, siis 1x32 juures see tõenäoliselt ebaõnnestub.
Töötab nullinseneri marginaaliga.Link, mis möödub esimesel päeval 0,5 dB võrra, ebaõnnestub pärast esimest parandusliite või konnektori puhastustsüklit.

FTTH-järgu laiema optilise{0}}eelarve konteksti jaoksFTTH võrgu kujundamise ülevaadehõlmab järjestikku sööturi-, jaotus- ja languse sektsioone.

KKK

K: Kas ma saan standardsel GPON-il kasutada 1x64 jaoturit?

V: Ainult siis, kui OLT- ja ONT-optika on klass C+ (32 dB) või parem ja sööturi vahemaa on lühike. 1x64 PLC-jaoturi maksimaalne sisestuskadu on ligikaudu 21 dB, mis jätab kiududele, pistikutele, splaissidele ja varule kokku umbes 11 dB. B+-klassi optika puhul on see ebapraktiline kõige kaugemal kui paarsada meetrit.

K: Kas ma peaksin arvutama jaotuskaod ideaalse või kindlaksmääratud maksimaalse kao alusel?

V: Lõpliku kujunduse ja vastuvõtutestide jaoks kasutage alati tootja andmelehel märgitud maksimumi. Ideaalne väärtus (10 × log10(N)) on õige varajaseks teostatavuskontrolliks, kuid see ei sisalda liigset kadu, ühtlust ja pistikute tolerantsi.

K: Kas 1x32 jaotur on alati halvem kui 1x16?

V: Pordikao -perspektiivist lähtudes, jah, - 1x32-l on umbes 3 dB suurem kadu kui 1x16-l. Kuid "hullem" oleneb arhitektuurist. Üks 1x32 tsentraliseeritud FDH-s on sageli parem kui kaskaadiga 1x4 pluss kaheksa 1x4 juurutus, sest kaskaadlähenemine lisab pistikupaare igas etapis. Võrrelge kogu linki, mitte ainult jaoturit.

K: Mis vahe on jaotussuhtel ja sisestuskadudel?

V: Jaotussuhe on see, kuidas sisendvõimsus jagatakse väljundportide vahel. Sisestuskadu on see, kui palju energiat sisendist konkreetsesse väljundporti kaob. Need kaks on omavahel seotud: suurem jaotuste arv tekitab suurema minimaalse sisestamiskadu.

K: Kas sisestuskadu muutub koos lainepikkusega?

V: PON{0}}klassi PLC-jaoturi puhul on varieeruvus vahemikus 1260–1650 nm väike, tavaliselt vahemikus 0,3–0,5 dB, ja andmelehel on märgitud halvim juhtum. FBT jaoturite puhul on sõltuvus lainepikkusest palju tugevam, mistõttu tuleb need tellida kindlale tööribale.

K: Millist sisestuskadu peaks uhiuus 1x8 jaotur mõõtma?

V: Tüüpiline 1x8 PLC-jaotur mõõdab kalibreeritud võimsusmõõturil umbes 9,5–10,0 dB, maksimaalne on määratud 10,5 dB. Kui pordi näit ületab määratud maksimumi, tuleks splitterit või üht selle pistikut kontrollida.

Kokkuvõte

Jaotussuhe määrab PON-i põhivõimsuse jaotuse; sisestuskadu on tegelik arv, mis peab mahtuma lingi eelarvesse. Valige PON-klassi eelarvest tagurpidi töötades, lahutage kiud, konnektorid, splaissimised ja ühtluse panused ning kasutage jaoturi valiku kinnitamiseks andmelehe maksimaalset sisestuskadu -, mis pole ideaalne, mitte tüüpiline -. Kui töötatud näide näitab, et 1x32 juures kaob isegi 1 dB marginaali, on see signaal, et tuleks minna tagasi 1x16-le, selle asemel et loota parimatele-juhtuminumbritele.

Enne juurutamist taotlege ostetava jaoturipartii tegelikku testiaruannet, kontrollige seda andmelehel viidatud IEC jõudluskategooria suhtes ja {0}käivitage eelarve uuesti esitatud maksimumväärtustega. Need paar minutit, mis kuluvad, on see, mis eristab heakskiidu läbinud võrgu võrgust, mis tuleb pärast esimest kaebust uuesti-konstrueerida.