Mi is az a Fiber Splitter?
A száloptikai elosztó egy passzív optikai alkatrész, amely egy bejövő fényjelet vesz fel, és azt két vagy több kimeneti szál között osztja fel -, vagy fordítva, több bemenetet egyesít egybe.Ellentétben az áramot igénylő aktív eszközökkel, az elosztó csak az üvegen belüli fény viselkedésére támaszkodik, ami miatt olcsón telepíthető és megbízható olyan helyeken, amelyeket nem lehet könnyen áram alá helyezni vagy elérni.
Ez az egyetlen tulajdonság - passzivitás - az oka a teljespasszív optikai hálózat (PON)architektúra létezik. Az egyik szál elhagyja a központi irodát, eltalál egy elosztót, és több tucat otthont szolgál ki. Az optikai vonali terminál (OLT) és az előfizető optikai hálózati terminálja (ONT) között nincs áramellátású berendezés. Az elosztó az az alkatrész, amely fizikailag lehetővé teszi az "egy szál, sok ügyfél" lehetőséget.
A fizika: hogyan lesz egy fénysugárból sok
A fény az optikai szálon belül marad, mertteljes belső reflexió. Az üvegmag törésmutatója valamivel magasabb, mint a környező burkolaté, így amikor a fény elég sekély szögben éri ezt a határt, ahelyett, hogy kiszivárogna, visszaverődik a magba. Vezesse be ezt a fényt egy olyan szerkezetbe, ahol a határgeometria megváltozik, és rákényszerítheti az energiát, hogy több útvonalra ossza el újra. Ez az egész trükk.
Kétféleképpen lehet felépíteni ezt a szerkezetet, és ezek megfelelnek a megvásárolni kívánt két elosztó családnak.
FBT vs PLC: kétféleképpen lehet létrehozni ugyanazt a funkciót
Olvasztott bikónikus kúp (FBT)
A régebbi módszer. Két vagy több csupasz szálat egymáshoz igazítanak, majd hevítenek és nyújtanak egy kúpos gépen, amíg a magjuk egyetlen csatolási tartományba nem olvad. Amint a fény belép ebbe a kúpos zónába, átcsatolódik a szomszédos szálmagokba, és a kúp végén a teljesítménykilépések megoszlanak a kimenetek között.A gyártás során beállított nyújtási hossz és csavarási szög határozza meg az arányt. Az FBT olcsó, és lehetővé teszi aszimmetrikus arányok kialakítását (mondjuk 5/95 vagy 30/70 csapolás), de a pontosság gyorsan csökken: 1×8-as felosztás felett lépcsőzetes 1×2-es egységekből kell összeszerelni, és a meghibásodási arány nő.
Planar Lightwave Circuit (PLC)
A modern módszer a nagy számokhoz. A hullámvezetőket egy szilícium-dioxid- vagy szilícium-chipre maratják fotolitográfiával -, a félvezetők előállításához használt eljárással. A fény egy hullámvezetőbe jut, és pontosan meghatározott Y-ágakon 4, 8, 16, 32 vagy 64 kimenetre hasad. Mivel a geometria litográfiailag meghatározott, nem pedig{10}}kézzel húzott,A PLC-elosztók egyenletes veszteséget biztosítanak az összes porton, és 1260 és 1650 nm között egyenletes választ adnak-, amely lefedi minden PON hullámhosszt egy eszközben.
| Paraméter | FBT elosztó | PLC elosztó |
|---|---|---|
| Épít | Összeolvadt, feszített szálak | Maratott hullámvezető chip |
| Praktikus osztott mennyezet | 1×8 (magasabb=kaszkád, nagyobb hiba) | 1×64 egyetlen készülékben |
| Hullámhossz tartomány | Fix ablakok (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, lapos |
| Port-to-port egységessége | Változó | Szoros |
| Hőmérséklet-veszteség drift (TDL) | ~0,5 dB/ fok | ~0,2 dB/ fok |
| Üzemi hőmérséklet | −5-től +75 fokig | −40-től +85 fokig |
| Legjobb használat | 1×2/2×2 csapok, aszimmetrikus arányok, monitorozás | FTTH/PON elosztás, 1×8 és magasabb |
Miért kerül mindig decibelekbe a felosztás?
Ez az a rész, amelyet a legtöbb „hogyan működik” cikk kihagy, és ez a rész dönti el, hogy a hálózat működik-e. Ha az optikai teljesítményt N módon osztja fel, minden kimenet csak a bemenet egy részét tudja fogadni. Az elkerülhetetlen fizikai-padlóveszteség az egyenletes felosztáshoz:
Elméleti osztott veszteség (dB)=10 × log₁₀(N)
Tehát az 1×2-es felosztás legalább 3 dB-t veszít, az 1×4-es 6 dB-t, az 1×8-as 9 dB-t, és így tovább. A valódi eszközök veszítenektöbbmint ez, merttöbbletveszteség- a szóródás, a tökéletlen csatolás és az anyagelnyelés következtében elvesztett energia az eszköz belsejében. Az a szám, amellyel valójában tervezelbeillesztési veszteség, amely az elméleti felosztást és a többletveszteséget összehajtja.
| Megosztási arány | Elméleti osztott veszteség | Tipikus max. beillesztési veszteség | Veszteség egyformaság |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,6 dB | 0,6 dB vagy annál kisebb |
| 1×4 | 6,0 dB | 7,4 dB | 0,8 dB vagy annál kisebb |
| 1×8 | 9,0 dB | 11,0 dB | 1,0 dB vagy annál kisebb |
| 1×16 | 12,0 dB | 14,0 dB | 1,4 dB vagy annál kisebb |
| 1×32 | 15,0 dB | 17,5 dB | 1,9 dB vagy annál kisebb |
| 1×64 | 18,0 dB | 21,0 dB | 2,5 dB vagy annál kisebb |
A specifikációk, amelyek megragadják az embereket
A beillesztési veszteség kap minden figyelmet, de három másik szám határozza meg a megbízhatóságot:
- Egyöntetűség- az egyetlen eszköz legjobb és legrosszabb kimeneti portja közötti különbség. A gyenge egységességű 1×32 azt jelenti, hogy egyes előfizetők a költségvetés szélén futnak, míg másoknak van tartaléka.
- Megtérülési veszteség (RL)- visszaverődő fény a forrás felé. Minél magasabb, annál jobb; Az APC csatlakozók legalább 60 dB-t adnak, szemben a ~50 dB-lel UPC esetén, ezért a PON cseppek szinte mindig APC-t használnak.
- Polarizációtól{0}}függő veszteség (PDL)éshőmérséklet{0}}függő veszteség (TDL)- kicsi a PLC-ben (≈0,1–0,2 dB), de az FBT-ben a hőmérséklet-eltolódás önmagában is kiszoríthat egy marginális kapcsolatot a költségvetésből egy hideg éjszakán.
Működő példa: valódi veszteséges költségvetés lezárása
A specifikációk csak akkor számítanak, ha összeadja őket. Itt van az a számítás, amelyet egy mérnök elvégz, mielőtt egyetlen elosztót rendelne. Tételezzünk fel egy GPON-t lefelé, +3 dBm OLT indítással és –28 dBm - ONT vevő érzékenységgel, ami 31 dB összköltségvetést eredményez.
| Elem | Veszteség | Futás összesen |
|---|---|---|
| OLT indítóerő | +3.0 dBm | - |
| Feeder + drop szál, 8 km @ 0,35 dB/km | 2,8 dB | 2,8 dB |
| 1×32 PLC osztó beillesztési veszteség | 17,5 dB | 20,3 dB |
| Csatlakozók (4 × 0,3 dB) | 1,2 dB | 21,5 dB |
| Csatlakozások (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB | 21,9 dB |
| Öregedési / javítási határ | 3,0 dB | 24,9 dB |
| Tápellátás az ONT-nél | +3.0 − 24.9=−21,9 dBm - a −28 dBm határon belül ✓ | |
Egyedül az elosztó fogyaszttöbb mint 70%az ebben a tervezésben elköltött költségvetésből. Ez az egyetlen tény vezérel szinte minden építészeti döntést a PON-ban. Ez az oka annak is, hogy egy rosszul meghatározott elosztó -, amelynek "1×32" értéke valóban 18,5 dB a 17,5 dB - helyett, nyugodtan felemészti a teljes javítási tartalékot, mielőtt a technikus hozzáérne a kábelhez.
Központosított vs lépcsőzetes felosztás
Miután ismeri a veszteségszámítást, a telepítési választás következik. Kétféleképpen lehet elérni mondjuk 32 otthont.
Központosított:egyetlen 1 × 32-es elosztó van egy szálelosztó hubban, és 32 szál 32 ONT-ig terjed. Egy elosztó, egy veszteségesemény (~17,5 dB), könnyen tesztelhető és monitorozható.Ez a standard választás sűrű városi területekenmert a hozzáférés egyszerű, és az elosztó portokat kihasználatlanul hagyhatja, amíg az előfizetők nem regisztrálnak.
Lépcsőzetes:egy 1×4-es elosztó egy külső házban négy 1×8-as elosztót táplál közelebb az ügyfelekhez. Az eredmény továbbra is 32 kimenet, de a veszteség most halmozott: nagyjából 7,4 dB (1×4) + 11 dB (1×8) ≈ 18,4 dB - körülbelül egy decibelrosszabbmint központosított. A kifizetődő sokkal kevesebb a betápláló szál, ezért a lépcsőzetes felosztás nyer a vidéki vagy falusi utakon, ahol a szálhossz, nem a hozzáférés a költséghajtó-.
Helyszíni hibaelhárítás: ritkán az elosztó a tettes
Amikor egy hivatkozás nagy veszteséget ír ki, az elosztó vállalja a felelősséget, és először cserélik. Ez szinte mindig rossz lépés.A beillesztési veszteség az útvonalon lévő összes csatlakozó, toldás, hajlítás és alkatrész összege, és a végponton lévő olvasat semmit sem mond el rólaahola veszteség él. Mielőtt elítélne egy osztót:
- Vizsgálja meg és tisztítsa meg minden végfelületet.Egyetlen szennyezett APC-csatlakozó több veszteséget okozhat, mint egy rosszul működő elosztó. Tisztítsa meg vízmentes etanollal és egy szöszmentes kendővel a mérés előtt.
- Ellenőrizze a referenciáját.Egy 1 dB-es hiba az OTDR-ben vagy a teljesítménymérő{1}}referencia indításakor 1 dB fantomelosztó veszteségként jelenik meg.
- Erősítse meg a hullámhosszt.Egy 1550 nm-en mért eszköz mást mutat, mint a ténylegesen hordozott 1490 nm; az eltérés problémát hamisít.
- Számolja ki a kaszkádot.Ha elfelejtett egy második elosztó szakaszt a költségvetésben, akkor a link pontosan azt csinálja, amit a fizika mond: - a táblázat hibás, nem a hardver.
Csak a négy ellenőrzés után van értelme az elosztó cseréjének. A legtöbb „rossz elosztó” hívás az első lépésben megoldódik.
6 valódi buktató -, amit a mérnökök elkövetnek
Az elmélet tiszta; helyszíni telepítések nem. Az alábbi hat hibaminta ismétlődően megjelenik az internetszolgáltatók fórumain, a NANOG levelezőlisták-archívumában és az iparági-szolgáltatási jelentésekben. Egyikük sem igényel egzotikus hardvert az indításhoz - ezek mindegyike hétköznapi, sietős döntésekkel történik.
Szabványok, és hogy valójában mit garantál a megfelelés
Az a splitter, amely az első napon lezárja a költségvetést, de három tél után meghibásodik, semmit sem ér. A szabványok erre irányulnak. Két test számít:
- ITU-T G.984 (GPON)meghatározza az optikai kapcsolati költségvetéseket - a csillapítási osztályokat (B+ osztály 13–28 dB-nél, C+ osztály 17–32 dB-nél), amelyekbe az elosztó veszteségnek bele kell férnie. Ez az a specifikáció, amely megmondja, hogy egy 1×64-es egyáltalán legális-e egy adott OLT-n.
- Telcordia GR-1209 és GR-1221állítsa be a passzív optikai komponensek általános megbízhatósági kritériumait - a környezeti, mechanikai és öregedési teszteket (beleértve a nedves-hő- és hőciklusokat, amelyeket egy FTTH-hálózatnak túl kell élnie 25 éves élettartama alatt).
Amikor egy elosztó adatlap a GR-1209/GR-1221-et idézi, az azt állítja, hogy az eszköz sikeresen teljesítette a gyorsított -öregedési és környezetvédelmi minősítést -, nem csak azt, hogy egyszer jól mért egy padon. A kültéri és légi bevetéseknél ez a különbség a lényeg. A Glory Optical az ISO 9001:2015 minőségbiztosítási rendszer szerint gyárt, teljes sorozatnyomon követhetőség mellett, és házon belül érvényesíti az optikai és környezeti teljesítményt az IEC, ITU-T és Telcordia kritériumok szerint.
Merre tart ez
Az elosztó iránti kereslet nyomon követi az optikai szálak elterjedését, és az optikai szálak elterjedése felgyorsul.A passzív optikai alkatrészek piacának elosztó szegmense az előrejelzések szerint nagyjából 15%-os CAGR-rel fog növekedni 2030-igFTTH build{0}}kimenet, 5G fronthaul és hyperscale adatközpontok hajtják. A technikai nyomás a nagyobb megosztási számok (1×64 és annál nagyobb) felé irányul, laposabb veszteség mellett, valamint az újabb XGS-PON és NG-PON2 hullámhossz-tervekre besorolt eszközökre, nem pedig egyedül a GPON-ra. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a PLC továbbra is kiszorítja az FBT-t az elosztáshoz, míg az FBT tartja a rést a felügyeleti csapok és az aszimmetrikus csatolók terén. Az alkatrész nem sokat változik; a költségvetések, amelyekbe bele kell férniük, egyre szűkülnek.
Gyakran ismételt kérdések
-
K: Hogyan működik egy szálelosztó áram nélkül?
V: Kihasználja a teljes belső tükröződést az üvegen belül. A készülékbe belépő fényt egy fuzionált csatolási tartományon (FBT) vagy egy maratott hullámvezetőn (PLC) vezetik át, ahol a geometria arra kényszeríti az energiát, hogy több kimeneti útvonal között oszlassa meg. Nincs elektronika vagy áramforrás - csak az anyag optikai tulajdonságai.
K: Mi a különbség az FBT és a PLC elosztó között?
V: Az FBT valódi szálakat biztosít és nyújt; A PLC hullámvezetőket marat egy chipre. Az FBT olcsóbb, és támogatja az aszimmetrikus arányokat, de az 1×8-as felosztás felett veszít a pontosságból. A PLC egyenletes veszteséget biztosít az összes porton és lapos 1260–1650 nm-es választ, így ez az 1 × 8 és magasabb FTTH felosztások szabványa.
K: Hány otthont tud kiszolgálni egy 1×32-es elosztó?
V: Harminc-kettő, kimeneti portonként egy -, feltételezve, hogy a veszteség-költségvetés zárul. A tipikus +3 dBm GPON indítással és -28 dBm ONT érzékenységgel egyetlen 1×32 (≈17,5 dB) plusz optikai szál és csatlakozók kényelmesen elférnek a költségvetésen belül akár több kilométerre is. Lehetséges az 1×64-es is, de jóval kevesebb margót hagy maga után, és magasabb{11}}osztályú optikát igényel.
K: Miért nő a beillesztési veszteség a felosztási aránnyal?
V: Mert meghatározott mennyiségű optikai teljesítményt oszt fel több kimenet között. A padlószint 10·log₁₀(N): a kimenetek minden megkétszerezése 3 dB-t ad. A valódi eszközök ráadásul még többletveszteséggel is járnak, ezért az 1×64-es 21 dB körül fut, míg az 1×2-es 4 dB alatt.
K: Egy szálelosztó is kombinálhatja a jeleket?
V: Igen. Az elosztók kétirányúak. Fordított futás esetén egy 1×N-es eszköz N bemenetet egyesít egy kimenetben - ugyanaz a fizika, amelyet a PON-ban felfelé irányuló forgalomhoz és redundanciához használnak 2×N konfigurációkban, ahol két OLT-feed védi egymást.
K: Hogyan csökkentheti az elosztó beillesztési veszteségét a terepen?
V: Nem csökkentheti az eszköz belső veszteségét, de abbahagyhatja a hozzáadását: tartsa tisztán a csatlakozók végét, használjon alacsony-veszteségű fúziós kötéseket (legfeljebb 0,08 dB) a mechanikus toldások helyett, ahol lehetséges, előnyben részesítse az APC-csatlakozókat a nagy visszatérési veszteség érdekében, és válassza a legalacsonyabb megosztási arányt, amely lehetővé teszi előfizetői számára.
