Optik Ayırıcı Kaybı: 1x8, 1x16 veya 1x32'yi seçin

Bölünme oranı ve ekleme kaybı, bir PON veya FTTH bağlantısının gerçekten kabul testini geçip geçmeyeceğine karar veren iki parametredir. Yanlış bölme oranını seçtiğinizde ONT'deki optik güç alıcı hassasiyetinin altına düşer. Ekleme kaybını hafife alırsanız, bağlantı laboratuvarda çalışabilir ancak birkaç konektör montaj ilişkisi döngüsünden, füzyon ekleme onarımından veya üç yıllık fiber eskimesinden sonra başarısız olabilir.

Bu kılavuz, ayırıcıyı gerçek güç bütçesine göre boyutlandırması gereken mühendisler ve satın alma ekipleri için yazılmıştır. Bölünme oranının ne anlama geldiğini, ekleme kaybının bir veri sayfasında nasıl belirtildiğini, 1x8, 1x16 ve 1x32 ayırıcılar için kaybın nasıl hesaplanacağını ve bir karar kontrol listesi ve çalışılmış bir GPON bütçe örneği ile bunlar arasında nasıl seçim yapılacağını açıklar.

Optical splitter in a PON network

Optik Ayırıcı Nedir?

Optik ayırıcı, bir giriş optik sinyalini alan ve onu birden fazla çıkış fiberine dağıtan pasif bir bileşendir. Çift yönlüdür, elektrik gücü gerektirmez ve belirtilen çalışma bandı (PON-sınıfı PLC cihazları için genellikle 1260–1650 nm) dahilinde dalga boyu-şeffaftır.

Gigabit Pasif Optik Ağda (GPON), bir OLT PON bağlantı noktası, bir ayırıcı ağacı aracılığıyla 64'e kadar ONT'ye hizmet verebilir ve XGS-PON bunu, aşağıdaki bağlantı noktası başına 128 mantıksal ONU'ya kadar genişletirITU-T G.9807.1. Ayırıcı, bu noktayı-çok noktalı-mimariyi ekonomik açıdan uygun kılan şeydir, çünkü yüzlerce abone tek bir besleyici fiberi ve tek bir OLT alıcı-vericisini paylaşır.

Piyasaya iki splitter teknolojisi hakimdir:

PLC (Düzlemsel Işık Dalgası Devresi) ayırıcılarısilika dalga kılavuzu çipi kullanın. 1x2'den 1x64'e kadar tek tip bölme sağlarlar, 1260-1650 nm bandın tamamında çalışırlar ve FTTH erişim ağları için varsayılan seçimdirler.PLC ayırıcılarçıplak fiber, bloksuz, ABS kutu, LGX ve kaset ambalajlarda mevcuttur.
FBT (Sigortalı Bikonik Konik) ayırıcılariki elyafın birbirine kaynaştırılması ve sivriltilmesiyle yapılır. 1x2 ve 1x4 uygulamaları için-uygun maliyetlidirler ve eşit olmayan bir bölme oranına (90:10, 80:20 vb.) ihtiyaç duyulduğunda tek pratik seçenektirler.

Bölünme Oranı Ne Demektir?

Bölünme oranı, giriş optik gücünün ayırıcının çıkış bağlantı noktalarına nasıl dağıtıldığını açıklar. İlgili ancak ayrı bir parametre olan ekleme kaybı olan - ne kadar güç kaybolduğunu açıklamaz.

Equal optical splitter ratios

Eşit Bölünme Oranları

Eşit bir ayırıcı, giriş gücünü eşit olarak böler. Her çıktının aldığı teorik pay, basitçe 1'in çıktı sayısına bölünmesiyle elde edilir:

Bağlantı noktası başına %1x2 - 50
Bağlantı noktası başına %1x4 - 25
Bağlantı noktası başına %1x8 - 12.5
Bağlantı noktası başına %1x16 - 6.25
Bağlantı noktası başına %1x32 - 3.125
Bağlantı noktası başına %1x64 - 1.5625

Eşit ayırıcılar FTTH için standarttır çünkü güç bütçesini aynı ayırıcıdaki her abone için aynı hale getirirler, bu da tasarımı, dokümantasyonu ve OTDR yorumunu basitleştirir.

Eşit Olmayan Bölünme Oranları

Eşit olmayan bir ayırıcı, gücün sabit bir yüzdesini bir dala, geri kalanını da diğerine gönderir. Yaygın oranlar 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 ve 50:50'dir.

Klasik uygulama, bir besleyici fiberi boyunca bir kademe mimarisidir: gücün büyük kısmı ana hat boyunca devam ederken, her bir kademe yerel dağıtıma küçük bir yüzde düşürür. Örneğin, 10:90'lık bir musluk %10 bağlantı noktasında yaklaşık 10,5 dB ve %90 bağlantı noktasında yalnızca yaklaşık 0,5 dB kaybeder (aşırı kayıp hariç). Bu, operatörün ilk düşüşte bütçeyi tüketmeden birkaç bağlantıyı seri halinde yerleştirmesine olanak tanır.

Optik Ayırıcı Ekleme Kaybı Nedir?

Ekleme kaybı, giriş ile belirli bir çıkış portu arasında desibel cinsinden ölçülen toplam optik güç kaybıdır. Bir veri sayfasında normalde port sayısı başına iki sayı göreceksiniz: tipik bir değer ve bir maksimum değer. Daima karşı tasarım yapınmaksimum belirtilen ekleme kaybı, asla tipik veya ideal bölünmüş kayıp. Tipik değerler karşılaştırma için faydalıdır ancak kabul testi ve bağlantı bütçeleri-en kötü durum rakamına ihtiyaç duyar.

Ekleme kaybının iki bileşeni vardır:

Bölünme kaybı- gücün N çıkışa bölünmesinin neden olduğu kaçınılmaz kayıp. 10 × log'a eşit₁₀(N) eşit bir ayırıcı için.
Aşırı kayıp- dalga kılavuzu kusurlarından, bağlayıcı geometrisinden, malzeme emiliminden ve bağlayıcı toleranslarından kaynaklanan ek kayıp. Kaliteli bir PLC ayırıcı için bu, bağlantı noktası sayısına ve paketlemeye bağlı olarak genellikle 0,3–1,5 dB'dir.

Aynı veri sayfasında iki parametre daha görünür ve tasarım açısından önemlidir:

Tekdüzelik- en iyi ve en kötü çıkış bağlantı noktası arasındaki maksimum yayılma. 1x32 PLC ayırıcı tipik olarak 1,5 dB'den az veya buna eşit bir tekdüzelik belirtir. Her bağlantı noktasının aynı olduğunu varsayarsanız-en kötü duruma bütçe ayırmış olursunuz.
Geri dönüş kaybı- ne kadar ışığın geri yansıtıldığı. Ekleme kaybından ayrı bir parametre, bizim makalemizde iyi açıklanmıştır.ekleme kaybı ve dönüş kaybı kılavuzu.

1x2, 1x4, 1x8, 1x16 ve 1x32 Ayırıcıların Tipik Ekleme Kaybı

Aşağıdaki değerler, SC/UPC-sonlu PLC ayırıcılar için ideal bölünme kaybını gerçekçi aşırı kayıpla birleştirir. Bunlaryalnızca planlama referansları; Satın aldığınız belirli bir ürün için gerçek maksimum ekleme kaybı, kabulü belirleyen şeydir.

1x2- ideal 3,0 dB, tipik maksimum 3,6–4,0 dB. Hat dinlemeleri ve küçük-dal koruması için kullanılır.
1x4- ideal 6,0 dB, tipik maksimum 7,0–7,4 dB. Küçük dağıtım noktalarında ve FTTB yükselticilerinde yaygındır.
1x8- ideal 9,0 dB, tipik maksimum 10,0–10,5 dB. FTTH erişim kapatmaları için iş gücü.
1x16- ideal 12,0 dB, tipik maksimum 13,0–13,7 dB. Yüksek-yoğunluklu konut dağıtımı.
1x32- ideal 15,0 dB, tipik maksimum 16,5–17,5 dB. GPON toplama standardı; sıkı bütçe.
1x64- ideal 18,0 dB, tipik maksimum 20,0–21,0 dB. XGS-PON veya Sınıf C+ optik gereklidir.

İdeal ve belirtilen maksimum arasındaki boşluk, aşırı kayıp artı tekdüzelik ödeneğidir. Saygın üreticiler her cihazı IEC 61753-1 / IEC 61753-031 performans kategorilerine göre test eder; veri sayfalarını karşılaştırırken spesifikasyonun uygunIEC 61753 test standardı.

Splitter insertion loss comparison

Optik Ayırıcı Ekleme Kaybı Nasıl Hesaplanır?

Eşit N-yollu bir ayırıcı için ideal bölünme kaybı şöyledir:

İdeal bölünmüş kayıp (dB)=10 × log₁₀(N)

Eşit olmayan bir ayırıcı için belirli bir bağlantı noktasındaki kayıp, güçteki payına bağlıdır:

Bağlantı noktası kaybı (dB)=−10 × günlük₁₀(P_liman / P_içinde)

Yani 90:10 eşit olmayan bir ayırıcı, aşırı kayıp eklenmeden önce %90 bağlantı noktasında yaklaşık 0,46 dB ideal kayıp ve %10 bağlantı noktasında 10,0 dB ideal kayıp sağlar.

Tasarım için gerçekçi bir sayı elde etmek için fazla kaybı ekleyin:

Tahmini ekleme kaybı=ideal bölünmüş kayıp + aşırı kayıp

Ancak gerçek bağlantı bütçesi için tahmin etmeyin - üreticinin veri sayfasındaki maksimum ekleme kaybını okuyun ve bunu kullanın.

Çözümlü Örnek: 1x32 Ayırıcılı GPON Güç Bütçesi

ITU-T G.984 Sınıf B+ optikleri altında tipik bir GPON dağıtımını hayal edin:

OLT fırlatma gücü (aşağı akış, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
ONT alıcı hassasiyeti: −27,0 dBm
Toplam kullanılabilir bütçe: 30,0 dB

Bağlantı, 8 km'lik tek-modlu besleyici fiberden, FDH'de bir 1x32 PLC ayırıcıdan, 200 m dağıtım ve bırakma fiberinden, dört eşleştirilmiş SC/APC konnektör çiftinden ve iki füzyon ek yerinden oluşur.

Zarar birikimi:

Besleyici fiber, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Dağıtım + fiber düşüşü, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
1x32 PLC ayırıcı, maksimum ekleme kaybı=17.0 dB
Konektörler, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Füzyon eklemeleri, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Mühendislik marjı=3.0 dB

Toplam bağlantı kaybı=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3 dB

Mevcut bütçe 30,0 dB eksi tüketilen 24,3 dB, 5,7 dB boşluk payı bırakır - bağlantı rahat bir marjla geçer. Besleyici 8 km yerine 15 km olsaydı, aynı konfigürasyon 2,5 dB daha kaybederdi; hala geçiyor, ancak mühendislik marjı neredeyse yarı yarıya azaldı. Ayırıcıyı 1x64'e (maks. 21 dB) çarptığınızda bütçe fazladan 4 dB - çöker; bu noktada Sınıf C+ OLT (35 dB bütçe) veya XGS-PON optikleri gerekli hale gelir.

GPON power budget with splitter

Doğru Bölünme Oranı Nasıl Seçilir

Yalnızca kullanıcı sayısına göre bölünmüş bir oran seçmek, başarısız PON devreye almanın en yaygın nedenidir. Bunun yerine aşağıdaki sırayı kullanın.

PON Sınıfını ve Toplam Bütçeyi Onaylayın

OLT ve ONT modüllerinizin optik sınıfına bakın. Ortak GPON sınıflarıITU-T G.984.2şunlardır:

Sınıf B+: 28 dB bütçe
Sınıf C+: 32 dB bütçe
C Sınıfı++: 35 dB bütçe

XGS-PON N1 ve N2 sınıfları genellikle sırasıyla 29 dB ve 31 dB sağlar. PON sınıfı sert tavandır - ayırıcı bütçe eksi diğer her şeyden fazlasını tüketemez.

Fiber, Konektör ve Ekleme Kaybını Tahmin Edin

Tek modlu fiber için 1490 nm'de 0,35 dB/km ve 1550 nm'de 0,22 dB/km kullanın; UPC için eşleşen konnektör çifti başına 0,3 dB, APC için 0,5 dB; Füzyon ekleme başına 0,05–0,1 dB. Yalnızca başlık mesafesini değil, OLT'tan ONT'ye giden yoldaki her bileşeni sayın.

Maksimum Ekleme Kaybını Veri Sayfasından Okuyun

Tipik olmayan, belirtilen maksimum değeri kullanın. Tasarımınızın en kötü bağlantı noktasını garanti etmesi gerekiyorsa tekdüzelik payını ekleyin - bu, uzak abonelere hizmet veren merkezi ayırıcılar için önemlidir.

Rezerv Mühendislik Marjı

FTTH için 2–3 dB standarttır. Bu, fiberin eskimesini, ağın ömrü boyunca eklenen onarım eklerini, konnektör kirlenmesini ve sıcaklığın- neden olduğu değişimi kapsar. Dış hava rotalarına hizmet veren operatörler genellikle daha yükseğe çıkar.

1x8, 1x16 ve 1x32'yi Yan Yana Karşılaştırın

1x8- En iyisi: uzun-erişimli FTTH, çok-aşamalı basamaklar, kısıtlı bütçeler, onarıma- eğilimli rotalar. Risk: Besleyici fiber başına daha düşük alım oranı, abone başına daha yüksek maliyet. Şu durumlarda kaçının: OLT bağlantı noktası başına yüksek abone yoğunluğuna ihtiyacınız varsa.
1x16- Şunlar için en iyisi: dengeli banliyö FTTH, orta-menzil mesafeleri, iki-aşamalı mimariler (1x4 + 1x4 basamaklı). Risk: Besleyici uzunsa veya OLT B Sınıfı ise sınırlı marj bırakır+. Şu durumlarda kaçının: toplam mesafe artı konektörler bütçeyi 23 dB'in üzerine çıkarır.
1x32- En iyisi: Kısa besleyici çalıştırmaları, C+ Sınıfı optikleri ve FDH'de merkezi bölmeyle yoğun kentsel dağıtımlar. Risk: çok dar marj; eklenen herhangi bir konektör veya ekleme, en kötü bağlantı noktasını teknik özelliklerin dışına itebilir. Şu durumlarda kaçının: Besleyiciler Sınıf B+'da 12 km'yi aştığında veya mimarinin basamaklandırmaya ihtiyacı olduğunda.

PLC ve FBT Ayırıcı: Hangisini Kullanmalısınız?

1x8 ve üzeri port sayıları için PLC tek gerçekçi seçimdir. PLC çipi, 1260-1650 nm arasında düz ekleme kaybı sağlar; bu, aynı ayırıcının aşağı yönde 1490/1577 nm, yukarı yönde 1310 nm ve 1550 nm RF video yer paylaşımı için çalıştığı anlamına gelir. FBT kaybı dalga boyuna göre değişir ve cihazın çalışma bandına göre sipariş edilmesi gerekir.

FBT üç durumda geçerliliğini korur: maliyetin baskın faktör olduğu düşük-sayılı bölmeler (1x2, 1x4), tek-dalga boylu uygulamalar ve PLC'nin kolayca üretemeyeceği eşit olmayan oranlar. Bağlayıcı-ağır ve ayırıcı-ağır bağlantılarda kaybın nasıl farklı şekilde biriktiğine ilişkin ayrıntılı bir karşılaştırma için, daha geniş kapsamlı incelememize bakınFiber ağlarda ekleme kaybı.

Saha Arızalarına Neden Olan Yaygın Hatalar

Tipik ekleme kaybına karşı tasarım.Tipik, üretim partisi genelindeki ortalamadır. Kabul testinde veri sayfasındaki maksimum değer kullanılmalıdır.
Yüksek sayımlı ayırıcılarda tekdüzelik göz ardı ediliyor-.1,5 dB tekdüzeliğe sahip bir 1x32, en kötü bağlantı noktasının en iyiden 1,5 dB daha kötü olduğu anlamına gelir. Bir ONT için OTDR sonucu sınırda ise tekdüzelik genellikle eksik olan değişkendir.
Bağlayıcı bütçesini unutmak.Tipik bir FTTH bağlantısında OLT ve ONT arasında 4-6 eşleşmiş çift bulunur. Her biri 0,3 dB olup, bu da bir fiber kilometreden 1,8 dB - daha fazladır.
1x32, 1x16'dan ücretsiz yükseltme olarak değerlendiriliyor.Ekstra 3 dB'lik bölünmüş kayıp, mühendislik marjının çoğunu tüketir. Bağlantı 1x16'da sağlıklıysa ve yedek 2 dB varsa, muhtemelen 1x32'de başarısız olacaktır.
Sıfır mühendislik marjı çalıştırıyorum.Birinci günde 0,5 dB'yi geçen bir bağlantı, ilk onarım ekleme veya konnektör temizleme döngüsünden sonra arızalanacaktır.

Bir FTTH yapısında daha geniş optik-bütçe bağlamı için,FTTH ağ tasarımına yönelik izlenecek yolsırasıyla besleyici, dağıtım ve bırakma bölümlerini kapsar.

SSS

S: Standart GPON'da 1x64 ayırıcı kullanabilir miyim?

C: Yalnızca OLT ve ONT optikleri Sınıf C+ (32 dB) veya daha iyiyse ve besleyici mesafesi kısaysa. 1x64 PLC ayırıcının yaklaşık 21 dB'lik maksimum ekleme kaybı vardır; bu da fiber, konektörler, eklemeler ve kenar boşluğunun toplamı için yaklaşık 11 dB bırakır. B+ Sınıfı optiklerde bu, birkaç yüz metrelik dağıtımın ötesindeki herhangi bir şey için pratik değildir.

S: Ayırıcı kaybını ideal veya belirtilen maksimum kaybı kullanarak mı hesaplamalıyım?

C: Nihai tasarım ve kabul testleri için daima üreticinin veri sayfasında belirtilen maksimum değeri kullanın. İdeal değer (10 × log10(N)) erken fizibilite kontrolleri için uygundur ancak aşırı kaybı, tekdüzeliği ve konnektör toleransını göz ardı eder.

S: 1x32 ayırıcı her zaman 1x16'dan daha mı kötüdür?

C: Bağlantı noktası başına-kayıp perspektifinden bakıldığında, evet - 1x32'nin kaybı 1x16'dan yaklaşık 3 dB daha fazladır. Ancak "daha kötüsü" mimariye bağlıdır. Merkezi bir FDH'deki tek bir 1x32, basamaklı 1x4 artı sekiz adet 1x4 dağıtımından genellikle daha iyidir çünkü basamaklı yaklaşım her aşamada konektör çiftleri ekler. Yalnızca ayırıcıyı değil, tam bağlantıyı karşılaştırın.

S: Bölünme oranı ile ekleme kaybı arasındaki fark nedir?

C: Bölünme oranı, giriş gücünün çıkış bağlantı noktalarına nasıl bölündüğüdür. Ekleme kaybı, girişten belirli bir çıkış bağlantı noktasına ne kadar güç kaybolduğudur. İkisi bağlantılıdır: Daha yüksek bir bölünme sayısı, daha yüksek bir minimum ekleme kaybına neden olur.

S: Ekleme kaybı dalga boyuna göre değişir mi?

C: PON-sınıfı bir PLC ayırıcı için 1260–1650 nm arasındaki değişim küçüktür, genellikle 0,3–0,5 dB arasındadır ve veri sayfası en kötü durumu belirtir. FBT ayırıcılar için dalga boyu bağımlılığı çok daha güçlüdür, bu nedenle belirli bir çalışma bandı için sipariş edilmeleri gerekir.

S: Yepyeni bir 1x8 ayırıcı hangi ekleme kaybını ölçmelidir?

C: Tipik bir 1x8 PLC ayırıcı, kalibre edilmiş bir güç ölçerde yaklaşık 9,5-10,0 dB ölçer ve maksimum 10,5 dB olarak belirtilir. Bir bağlantı noktası belirtilen maksimum değeri aşarsa ayırıcı veya konnektörlerinden biri incelenmelidir.

Özet

Bölünme oranı, bir PON genelinde temel güç bölümünü belirler; ekleme kaybı, bağlantı bütçesine sığması gereken gerçek sayıdır. PON sınıfı bütçesinden geriye doğru çalışarak seçim yapın, fiber, konektör, ekleme ve tekdüzelik katkılarını çıkarın ve ayırıcı seçiminizi doğrulamak için ideal değil, tipik - değil veri sayfasından maksimum ekleme kaybını kullanın -. Çalışılan örnekte 1x32'de 1 dB'lik bir marjın dahi kaybolduğunu gösterdiğinde, bu, en iyi durum rakamlarına güvenmek yerine 1x16'ya geri adım atılması gerektiğinin bir sinyalidir-.

Dağıtımdan önce, satın aldığınız ayırıcı grubu için gerçek test raporunu isteyin, bunu veri sayfasında belirtilen IEC performans kategorisine göre doğrulayın ve -bütçeyi rapor edilen maksimum değerlerle yeniden çalıştırın. Kabul edilen bir ağı, ilk şikayetten sonra-yeniden tasarlanması gereken bir ağdan ayıran şey, geçen birkaç dakikadır.