Pierderea splitterului optic: alegeți 1x8, 1x16 sau 1x32

Raportul de divizare și pierderea de inserție sunt cei doi parametri care decid dacă o legătură PON sau FTTH va trece de fapt testul de acceptare. Alegeți raportul de împărțire greșit și puterea optică la ONT scade sub sensibilitatea receptorului. Subestimați pierderea de inserție și legătura poate funcționa în laborator, dar eșuează după câteva cicluri de îmbinare a conectorului, o reparație a îmbinării prin fuziune sau trei ani de îmbătrânire a fibrei.

Acest ghid este scris pentru ingineri și echipe de achiziții care trebuie să dimensioneze un splitter în raport cu un buget de putere real. Acesta explică ce înseamnă raportul de împărțire, cum este specificată pierderea de inserție pe o foaie de date, cum se calculează pierderea pentru splitterele 1x8, 1x16 și 1x32 și cum să alegeți între ele cu o listă de verificare a deciziei și un exemplu de buget GPON funcțional.
 

Ce este un splitter optic?

Un splitter optic este o componentă pasivă care preia un semnal optic de intrare și îl distribuie pe mai multe fibre de ieșire. Este bidirecțional, nu necesită energie electrică și este transparent la lungime de undă-în cadrul benzii de operare specificate (de obicei 1260–1650 nm pentru dispozitivele PLC de grad PON-).

Într-o rețea optică pasivă Gigabit (GPON), un port OLT PON poate servi până la 64 de ONT-uri printr-un arbore de divizor, iar XGS-PON extinde acest lucru la 128 de ONU-uri logice per port subITU-T G.9807.1. Splitter-ul este ceea ce face ca punctul{1}}la-arhitectura multipunct să fie viabilă din punct de vedere economic, deoarece sute de abonați au o singură fibră de alimentare și un singur transceiver OLT.

Două tehnologii splitter domină piața:

• Splittere PLC (Planar Lightwave Circuit).utilizați un cip de ghid de undă de silice. Acestea oferă o divizare uniformă de la 1x2 până la 1x64, funcționează pe întreaga bandă de 1260–1650 nm și sunt alegerea implicită pentru rețelele de acces FTTH.Splittere PLCsunt disponibile în fibră goală, fără blocuri, cutie ABS, LGX și ambalaje casete.
• Splitter FBT (Fused Biconical Taper).sunt realizate prin topirea și conicizarea a două fibre împreună. Sunt rentabile-pentru aplicațiile 1x2 și 1x4 și sunt singura opțiune practică atunci când este necesar un raport de împărțire inegal (90:10, 80:20 etc.).

Ce înseamnă raportul de împărțire?

Raportul de împărțire descrie modul în care puterea optică de intrare este distribuită în porturile de ieșire ale splitterului. Nu descrie cât de multă putere se pierde - adică pierderea de inserție, care este un parametru înrudit, dar separat.
 

Raporturi de împărțire egale

Un splitter egal împarte puterea de intrare în mod egal. Cota teoretică pe care o primește fiecare ieșire este pur și simplu 1 împărțită la numărul de ieșiri:

• 1x2 - 50% pe port
• 1x4 - 25% pe port
• 1x8 - 12.5% pe port
• 1x16 - 6.25% pe port
• 1x32 - 3.125% pe port
• 1x64 - 1.5625% pe port

Splitterele egale sunt standardul pentru FTTH, deoarece fac bugetul de putere identic pentru fiecare abonat pe același splitter, ceea ce simplifică proiectarea, documentarea și interpretarea OTDR.

Rate de împărțire inegale

Un splitter inegal trimite un procent fix de putere pe o ramură și restul pe cealaltă. Raporturile comune sunt 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 și 50:50.

Aplicația clasică este o arhitectură de robinet de-a lungul unei fibre de alimentare: fiecare robinet scade un mic procent către o distribuție locală, în timp ce cea mai mare parte a puterii continuă în josul portbagajului. De exemplu, o atingere 10:90 pierde aproximativ 10,5 dB pe portul 10% și doar aproximativ 0,5 dB pe portul 90% (excluzând pierderea în exces). Acest lucru permite operatorului să plaseze mai multe robinete în serie fără a epuiza bugetul la prima picătură.

Ce este pierderea inserției splitterului optic?

Pierderea prin inserție este puterea optică totală pierdută între intrare și un anumit port de ieșire, măsurată în decibeli. Pe o fișă de date veți vedea în mod normal două numere pe număr de port: o valoare tipică și o valoare maximă. Întotdeauna proiectați împotrivapierderea maximă de inserție specificată, niciodată pierderea divizată tipică sau ideală. Valorile tipice sunt utile pentru evaluare comparativă, dar testarea de acceptare și bugetele de linkuri necesită o cifră-cel mai rău caz.

Pierderea prin inserție are două componente:

• Împărțirea pierderii- pierderea inevitabilă cauzată de împărțirea puterii între N ieșiri. Egal cu 10 × log₁₀(N) pentru un splitter egal.
• Pierdere în exces- pierderea suplimentară din imperfecțiunile ghidului de undă, geometria cuplajului, absorbția materialului și toleranțele conectorului. Pentru un splitter PLC de calitate, acesta este de obicei 0,3–1,5 dB, în funcție de numărul de porturi și de ambalare.

Alți doi parametri apar pe aceeași foaie de date și contează pentru proiectare:

• Uniformitate- diferența maximă dintre cel mai bun și cel mai rău port de ieșire. Un splitter PLC 1x32 specifică de obicei uniformitate Mai mică sau egală cu 1,5 dB. Dacă presupuneți că fiecare port este identic, veți sub-bugetul cel mai rău caz.
• Pierdere de returnare- câtă lumină este reflectată înapoi. Un parametru separat de pierderea de inserție, bine explicat în documentul nostrupierdere de inserție vs ghid de pierdere de retur.

Pierderea de inserție tipică a splitterelor 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 și 1x32

Valorile de mai jos combină pierderea ideală de împărțire cu pierderea în exces realistă pentru splitterele PLC terminate SC/UPC-. Suntnumai referințe de planificare; pierderea maximă reală de inserție pentru produsul specific pe care îl cumpărați este ceea ce guvernează acceptarea.

• 1x2- ideal 3,0 dB, maxim tipic 3,6–4,0 dB. Folosit pentru atingeri de linie și protecția-ramurilor mici.
• 1x4- ideal 6,0 dB, maxim tipic 7,0–7,4 dB. Obișnuit la punctele de distribuție mici și la ascensoare FTTB.
• 1x8- ideal 9,0 dB, maxim tipic 10,0–10,5 dB. Cal de lucru pentru închiderea accesului FTTH.
• 1x16- ideal 12,0 dB, maxim tipic 13,0–13,7 dB. Distribuție rezidențială de-densitate mare.
• 1x32- ideal 15,0 dB, maxim tipic 16,5–17,5 dB. Standard pentru agregarea GPON; buget restrâns.
• 1x64- ideal 18,0 dB, maxim tipic 20,0–21,0 dB. Este necesară optica XGS-PON sau clasa C+.

Diferența dintre ideal și maxim specificat este pierderea în exces plus alocația de uniformitate. Producătorii de renume testează fiecare dispozitiv cu categoriile de performanță IEC 61753-1 / IEC 61753-031 - atunci când comparați fișele de date, verificați dacă specificațiile fac referire laStandardul de testare IEC 61753.
 

Cum se calculează pierderea de inserție a splitterului optic

Pierderea ideală de împărțire pentru un splitter egal cu N-căi este:

Pierderea de împărțire ideală (dB)=10 × log₁₀(N)

Pentru un splitter inegal, pierderea pe un anumit port depinde de cota sa din putere:

Pierderea portului (dB)=−10 × log₁₀(P_port / P_în)

Așadar, un splitter inegal 90:10 oferă o pierdere ideală de aproximativ 0,46 dB pe portul de 90% și o pierdere ideală de 10,0 dB pe portul de 10%, înainte de a adăuga pierderea în exces.

Pentru a obține un număr realist pentru proiectare, adăugați pierderea în exces:

Pierdere de inserție estimată=pierdere ideală împărțită + pierdere în exces

Dar pentru bugetul real pentru linkuri, nu estimați -, citiți pierderea maximă de inserare din foaia de date a producătorului și utilizați-o.

Exemplu de lucru: buget de putere GPON cu un splitter 1x32

Imaginați-vă o implementare GPON tipică sub optica ITU-T G.984 Clasa B+:

• Putere de lansare OLT (în aval, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
• Sensibilitatea receptorului ONT: -27,0 dBm
• Buget total disponibil: 30,0 dB

Legătura constă din 8 km de fibră de alimentare cu un singur-mod, un splitter PLC 1x32 la FDH, 200 m de fibră de distribuție și drop, patru perechi de conectori SC/APC împerecheate și două îmbinări de fuziune.

Acumularea pierderilor:

• Fibră de alimentare, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
• Distribuție + drop fibră, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
• Splitter PLC 1x32, pierdere maximă de inserție=17.0 dB
• Conectori, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
• Imbinari prin fuziune, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
• Marja de inginerie=3.0 dB

Pierdere totală de link=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Bugetul disponibil 30,0 dB minus consumat 24,3 dB lasă 5,7 dB spațiu liber - legătura trece cu o marjă confortabilă. Dacă alimentatorul ar avea 15 km în loc de 8 km, aceeași configurație ar pierde încă 2,5 dB; încă trece, dar cu marja de inginerie aproape la jumătate. Creșteți splitterul la 1x64 (max. 21 dB) și bugetul se prăbușește cu 4 dB - în plus, în acel moment, devine necesară o optică de clasă C+ OLT (buget de 35 dB) sau XGS-PON.
 

Cum să alegeți raportul de împărțire potrivit

Alegerea unui raport de împărțire numai în funcție de numărul de utilizatori este cea mai frecventă cauză a eșecului punerii în funcțiune a PON. Utilizați în schimb următoarea secvență.

Confirmați clasa PON și bugetul total

Căutați clasa optică a modulelor dvs. OLT și ONT. Clase GPON comune de laITU-T G.984.2sunt:

• Clasa B+: buget 28 dB
• Clasa C+: buget 32 ​​dB
• Clasa C++: buget de 35 dB

Clasele XGS-PON N1 și N2 oferă de obicei 29 dB și, respectiv, 31 dB. Clasa PON este plafonul dur - splitterul nu poate consuma mai mult decât bugetul minus orice altceva.

Estimați pierderea fibrelor, conectorilor și îmbinării

Folosiți 0,35 dB/km la 1490 nm și 0,22 dB/km la 1550 nm pentru fibra monomod-; 0,3 dB per pereche de conectori cuplați pentru UPC, 0,5 dB pentru APC; 0,05–0,1 dB per îmbinare de fuziune. Numărați fiecare componentă pe calea de la OLT la ONT, nu doar distanța de la titlu.

Citiți Pierderea maximă de inserție din fișa de date

Utilizați valoarea maximă specificată, nu tipică. Adăugați alocația de uniformitate dacă designul dvs. trebuie să garanteze cel mai prost port - acest lucru contează pentru distribuitoarele centralizate care deservesc abonații la distanță.

Marja de inginerie de rezervă

2–3 dB este standard pentru FTTH. Aceasta acoperă îmbătrânirea fibrelor, repararea îmbinărilor adăugate în timpul vieții rețelei, contaminarea conectorilor și variația-indusă de temperatură. Operatorii care deservesc rute aeriene în aer liber merg adesea mai sus.

Comparați 1x8, 1x16 și 1x32 Alături

• 1x8- Cel mai bun pentru:-acoperire lungă FTTH, cascade în mai multe-etape, bugete reduse, rute predispuse-reparațiilor. Risc: rata de preluare mai mică per fibră de alimentare, cost mai mare per abonat. Evitați când: aveți nevoie de densitate mare de abonați per port OLT.
• 1x16- Cel mai bun pentru: FTTH suburban echilibrat, distanțe medii-, arhitecturi în două-etape (1x4 + 1x4 cascadă). Risc: lasă o marjă limitată dacă alimentatorul este lung sau OLT este de clasă B+. Evitați când: distanța agregată plus conectorii împing bugetul peste 23 dB.
• 1x32- Cel mai bun pentru: implementări urbane dense, cu circuite scurte de alimentare, optică de clasă C+ și împărțire centralizată în FDH. Risc: marjă foarte strânsă; orice conector adăugat sau îmbinare poate împinge cel mai rău port din specificații. Evitați când: alimentatoarele depășesc 12 km pe Clasa B+ sau când arhitectura necesită cascadă.

Splitter PLC vs FBT: pe care ar trebui să-l folosiți?

Pentru numărul de porturi de 1x8 și mai mult, PLC este singura alegere realistă. Cipul PLC oferă o pierdere de inserție plată pe 1260–1650 nm, ceea ce înseamnă că același divizor funcționează pentru suprapunerea video RF 1490/1577 nm în aval, 1310 nm în amonte și 1550 nm. Pierderea FBT variază în funcție de lungimea de undă și dispozitivul trebuie comandat pentru banda de funcționare.

FBT rămâne relevantă în trei cazuri:-număr redus de împărțiri (1x2, 1x4) unde costul este factorul dominant, aplicații cu o singură-lungime de undă și rapoarte inegale pe care PLC nu le poate produce cu ușurință. Pentru o comparație eficientă a modului în care pierderile se acumulează diferit în legăturile grele de conector-grele față de splitter-, consultați tratarea noastră mai amplă apierderi de inserție în rețelele de fibră.

Greșeli obișnuite care provoacă erori de câmp

• Proiectare împotriva pierderii tipice de inserție.Tipic este media pe lotul de producție. Testarea de acceptare trebuie să utilizeze valoarea maximă din fișa de date.
• Ignorând uniformitatea pe distribuitoarele de-număr mare.Un 1x32 cu uniformitate de 1,5 dB înseamnă că cel mai rău port este cu 1,5 dB mai rău decât cel mai bun. Dacă rezultatul OTDR pentru un ONT este limită, uniformitatea este adesea variabila care lipsește.
• Uitând bugetul conectorului.O legătură FTTH tipică are 4-6 perechi împerecheate între OLT și ONT. La 0,3 dB fiecare, adică cu până la 1,8 dB - mai mult decât un kilometru de fibră.
• Tratând 1x32 ca un upgrade gratuit de la 1x16.Cei 3 dB suplimentari de pierdere fracționată consumă cea mai mare parte a marjei de inginerie. Dacă legătura este sănătoasă la 1x16 cu 2 dB de rezervă, probabil că va eșua la 1x32.
• Marja de inginerie este zero.O legătură care trece cu 0,5 dB în prima zi va eșua după primul ciclu de reparare a îmbinării sau curățării conectorului.

Pentru un context optic mai larg-bugetului într-o versiune FTTH,Descrierea rețelei FTTHacoperă secțiunile de alimentare, distribuție și picătură în secvență.

Rezumat

Raportul de împărțire stabilește diviziunea fundamentală a puterii într-un PON; pierderea de inserție este numărul real care trebuie să se încadreze în bugetul de link. Alegeți lucrând înapoi din bugetul clasei PON, scădeți contribuțiile de fibre, conector, îmbinare și uniformitate și utilizați pierderea maximă de inserare din foaia de date - nu este ideală, nu - tipică pentru a valida alegerea splitterului. Când exemplul lucrat arată chiar și 1 dB de marjă care dispare la 1x32, acesta este un semnal de a reveni la 1x16, mai degrabă decât de a te baza pe cele mai bune-numere de caz.

Înainte de implementare, solicitați raportul de testare real pentru lotul de divizor pe care îl cumpărați, verificați-l în raport cu categoria de performanță IEC la care se face referire în fișa de date și re{0}}execuți bugetul cu valorile maxime raportate. Câteva minute care durează sunt ceea ce separă o rețea care trece acceptarea de una care trebuie re-proiectată după prima reclamație.