Kas patiesībā ir šķiedras sadalītājs
Optisko šķiedru sadalītājs ir pasīvs optiskais komponents, kas ņem vienu ienākošo gaismas signālu un sadala to starp divām vai vairākām izejas šķiedrām - vai, darbojoties pretēji, apvieno vairākas ievades vienā.Atšķirībā no aktīvajām ierīcēm, kurām nepieciešama elektrība, sadalītājs paļaujas tikai uz gaismas uzvedību stikla iekšienē, tāpēc tas ir lēts un uzticams vietās, kur nevar viegli iedarbināt vai sasniegt.
Šī vienīgā īpašība - pasivitāte - ir iemesls visampasīvais optiskais tīkls (PON)arhitektūra pastāv. Viena šķiedra atstāj centrālo biroju, pieskaras sadalītājam un apkalpo desmitiem māju. Starp optiskās līnijas termināli (OLT) un abonenta optiskā tīkla termināli (ONT) nav barošanas iekārtas. Sadalītājs ir komponents, kas padara "vienu šķiedru, daudz klientu" fiziski iespējamu.
Fizika: kā viens gaismas stars kļūst par daudziem
Gaisma paliek optiskās šķiedras iekšpusē, jokopējā iekšējā atspulga. Stikla serdenim ir nedaudz augstāks laušanas koeficients nekā apkārtējam apšuvumam, tāpēc, kad gaisma skar šo robežu pietiekami seklā leņķī, tā atstarojas atpakaļ kodolā, nevis izplūst. Ievadiet šo gaismu struktūrā, kurā mainās robežu ģeometrija, un jūs varat piespiest enerģiju pārdalīt vairākos ceļos. Tas ir viss triks.
Ir divi veidi, kā izveidot šo struktūru, un tie atbilst divām sadalītāju ģimenēm, kuras jūs iegādāsities.
FBT pret PLC: divi veidi, kā izveidot vienu un to pašu funkciju
Kausēts bikonisks konuss (FBT)
Vecākā metode. Divas vai vairākas tukšas šķiedras tiek izlīdzinātas, pēc tam karsētas un izstieptas uz konusveida mašīnas, līdz to serdeņi saplūst vienā savienojuma reģionā. Kad gaisma iekļūst šajā konusveida zonā, tā savienojas ar blakus esošajiem šķiedru serdeņiem, un konusa galā strāvas izejas tiek sadalītas starp izejām.Ražošanas laikā iestatītais stiepes garums un pagrieziena leņķis nosaka attiecību. FBT ir lēts un ļauj izveidot asimetriskas attiecības (teiksim, 5/95 vai 30/70 pieskārienus), taču precizitāte ātri samazinās: virs 1 × 8 sadalījuma tas ir jāsamontē no kaskādes 1 × 2 vienībām, un atteices līmenis palielinās.
Planāra gaismas viļņu ķēde (PLC)
Mūsdienīga metode lielam skaitam. Viļņvadi tiek iegravēti uz silīcija dioksīda vai silīcija mikroshēmas, izmantojot fotolitogrāfiju - tās pašas klases procesu, ko izmanto pusvadītāju ražošanā. Gaisma ieplūst vienā viļņvadā un precīzi noteiktās Y-zarās sadalās 4, 8, 16, 32 vai 64 izejās. Tā kā ģeometrija ir noteikta litogrāfiski, nevis{10}}vilkta ar roku,PLC sadalītāji nodrošina vienmērīgus zudumus visos portos un vienmērīgu reakciju no 1260 līdz 1650 nm- aptver katru PON viļņa garumu vienā ierīcē.
| Parametrs | FBT sadalītājs | PLC sadalītājs |
|---|---|---|
| Veidot | Kausētas, izstieptas šķiedras | Iegravēts viļņvada mikroshēma |
| Praktiski sadalīti griesti | 1×8 (augstāka=kaskādes, lielāka kļūme) | 1×64 vienā ierīcē |
| Viļņa garuma diapazons | Fiksēti logi (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, plakana |
| Portu-līdz-viendabīgums | Mainīgs | Stingri |
| Temperatūras zuduma novirze (TDL) | ~0,5 dB/ grāds | ~0,2 dB/ grāds |
| Darba temperatūra | -5 līdz +75 grādiem | -40 līdz +85 grādiem |
| Labākais lietojums | 1×2/2×2 krāni, asimetriskas attiecības, uzraudzība | FTTH/PON sadalījums, 1×8 un vairāk |
Kāpēc sadalīšana vienmēr maksā decibelus
Šī ir daļa, ko lielākā daļa rakstu “kā tas darbojas”, un tā nosaka, vai tīkls darbojas. Sadalot optisko jaudu N veidos, katra izeja var saņemt tikai daļu no ievades. Nenovēršamais fizikas-grīdu zaudējums vienmērīgam sadalījumam ir:
Teorētiskais dalītais zudums (dB)=10 × log₁₀(N)
Tātad 1 × 2 sadalījums zaudē vismaz 3 dB, 1 × 4 zaudē 6 dB, 1 × 8 zaudē 9 dB utt. Īstas ierīces zaudēvairāknekā šis, joliekie zaudējumi- enerģija, kas zaudēta izkliedes, nepilnīgas savienošanas un materiāla absorbcijas dēļ ierīces iekšienē. Numurs, ar kuru jūs faktiski veidojat, irievietošanas zudums, kas saliek kopā teorētisko šķelšanos un lieko zaudējumu.
| Sadalījuma attiecība | Teorētiskais sadalītais zaudējums | Tipisks maksimālais ievietošanas zudums | Zaudējumu vienveidība |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,6 dB | Mazāks vai vienāds ar 0,6 dB |
| 1×4 | 6,0 dB | 7,4 dB | Mazāks vai vienāds ar 0,8 dB |
| 1×8 | 9,0 dB | 11,0 dB | Mazāks vai vienāds ar 1,0 dB |
| 1×16 | 12,0 dB | 14,0 dB | Mazāks vai vienāds ar 1,4 dB |
| 1×32 | 15,0 dB | 17,5 dB | Mazāks vai vienāds ar 1,9 dB |
| 1×64 | 18,0 dB | 21,0 dB | Mazāks vai vienāds ar 2,5 dB |
Specifikācijas, kas piesaista cilvēkus
Visa uzmanība tiek pievērsta ievietošanas zudumam, bet trīs citi skaitļi nosaka uzticamību:
- Vienveidība- starpība starp labāko un sliktāko izvades portu vienā ierīcē. 1 × 32 ar vāju viendabīgumu nozīmē, ka daži abonenti ir tuvu budžeta robežai, bet citiem ir rezerves rezerve.
- Atdeves zudums (RL)- atstarotā gaisma, kas atgriežas avota virzienā. Jo augstāks ir labāks; APC savienotāji nodrošina lielāku vai vienādu ar 60 dB, salīdzinot ar ~ 50 dB UPC, tāpēc PON pilieni gandrīz vienmēr izmanto APC.
- Polarizācijas{0}}atkarīgie zaudējumi (PDL)unno temperatūras{0}}atkarīgie zudumi (TDL)- mazs PLC (≈0,1–0,2 dB), bet FBT gadījumā temperatūras novirze vien var izstumt nelielu saiti no budžeta aukstā naktī.
Darbīgs piemērs: reālu zaudējumu budžeta slēgšana
Specifikācijām ir nozīme tikai tad, kad tās saskaita. Šis ir aprēķins, ko inženieris veic pirms viena sadalītāja pasūtīšanas. Pieņemsim, ka GPON lejup pa straumi ar +3 dBm OLT palaišanu un ONT uztvērēja jutību –28 dBm -, kas nodrošina kopējo budžetu 31 dB.
| Elements | Zaudējums | Skrējiena kopā |
|---|---|---|
| OLT palaišanas jauda | +3.0 dBm | - |
| Feeder + drop fiber, 8 km @ 0,35 dB/km | 2,8 dB | 2,8 dB |
| 1 × 32 PLC sadalītāja ievietošanas zudums | 17,5 dB | 20,3 dB |
| Savienotāji (4 × 0,3 dB) | 1,2 dB | 21,5 dB |
| Savienojumi (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB | 21,9 dB |
| Novecošanās / remonta robeža | 3,0 dB | 24,9 dB |
| Barošana pie ONT | +3.0 − 24.9=−21,9 dBm - -28 dBm robežās ✓ | |
Sadalītājs viens pats patērēvairāk nekā 70%no iztērētā budžeta šajā projektā. Šis vienīgais fakts nosaka gandrīz katru PON arhitektūras lēmumu. Tas ir arī iemesls, kāpēc slikti norādīts sadalītājs -, kura "1 × 32" patiešām ir 18,5 dB, nevis 17,5 dB -, var mierīgi apēst visu remonta rezervi, pirms tehniķis pieskaras kabelim.
Centralizēta vs kaskādes sadalīšana
Tiklīdz jūs zināt zaudējumu aprēķinu, seko izvietošanas izvēle. Ir divi veidi, kā sasniegt, teiksim, 32 mājas.
Centralizēta:viens 1 × 32 sadalītājs atrodas šķiedru sadales centrmezglā, un 32 šķiedras izplešas līdz 32 ONT. Viens sadalītājs, viens zuduma gadījums (~17,5 dB), viegli pārbaudāms un pārraugāms.Šī ir standarta izvēle blīvās pilsētu teritorijāsjo piekļuve ir vienkārša un sadalītāja pieslēgvietas var atstāt neizmantotas, līdz abonenti reģistrējas.
Kaskādes:1 × 4 sadalītājs ārējā korpusā padod četrus 1 × 8 sadalītājus tuvāk klientiem. Rezultāts joprojām ir 32 izvades, bet tagad zaudējumi ir šādi: aptuveni 7,4 dB (1 × 4) + 11 dB (1 × 8) ≈ 18,4 dB - aptuveni decibelssliktāknekā centralizēti. Ienesīgums ir daudz mazāks padeves šķiedru daudzums, tādēļ kaskādes sadalīšana uzvar izkliedētās-lauku vai ciema maršrutos, kur izmaksu virzītājspēks ir šķiedras garums, nevis piekļuve.
Problēmu novēršana uz vietas: sadalītājs reti ir vainīgs
Kad saite nolasa lielus zaudējumus, sadalītājs uzņemas vainu un vispirms tiek apmainīts. Gandrīz vienmēr tas ir nepareizs solis.Ievietošanas zudums ir katra savienotāja, salaiduma, līkuma un komponenta summa ceļā, un galapunkta nolasījums jums neko neliecinakurzaudējums dzīvo. Pirms nosodīt sadalītāju:
- Pārbaudiet un notīriet katru galu.Viens piesārņots APC savienotājs var radīt lielākus zaudējumus nekā slikti darbojošs sadalītājs. Pirms mērīšanas notīriet ar bezūdens etanolu un bezplūksnām{1}}notīrītu salveti.
- Pārbaudiet savu atsauci.1 dB kļūda jūsu OTDR vai jaudas{1}}atsauces palaišanas laikā tiek parādīta kā 1 dB fantoma sadalītāja zudums.
- Apstipriniet viļņa garumu.Ierīce, kas mērīta pie 1550 nm, nolasa savādāk nekā 1490 nm lejup pa straumi, ko tā faktiski nes; neatbilstība vilto problēmu.
- Konts kaskādei.Ja budžetā esat aizmirsis otro sadalītāja posmu, saite darbojas tieši tā, kā saka fizika - jūsu izklājlapa ir nepareiza, nevis aparatūra.
Tikai pēc šīm četrām pārbaudēm sadalītāja maiņa ir jēga. Lielākā daļa "sliktā sadalītāja" zvanu tiek atrisināti pirmajā darbībā.
6 īstās pasaules-kļūdas - kļūdas, ko inženieri pieļauj
Teorija ir tīra; lauka instalācijas nav. Tālāk minētie seši kļūdu modeļi tiek atkārtoti parādīti ISP forumos, NANOG adresātu sarakstu arhīvos un nozares pakalpojumu pārskatos. Nevienam no tiem nav nepieciešama eksotiska aparatūra, lai iedarbinātu - tie visi notiek ar parastiem lēmumiem, kas pieņemti steigā.
Standarti un to, ko atbilstība faktiski garantē
Sadalītājs, kas aizver budžetu pirmajā dienā, bet neizdodas pēc trim ziemām, ir nevērtīgs. Uz to attiecas standarti. Divi ķermeņi ir svarīgi:
- ITU-T G.984 (GPON)nosaka optisko saišu budžetus - vājinājuma klases (B+ klase pie 13–28 dB, C+ klase pie 17–32 dB), kurās ir jāietilpst jūsu sadalītāja zudumam. Šī ir specifikācija, kas norāda, vai 1 × 64 ir pat likumīgs konkrētajā OLT.
- Telcordia GR-1209 un GR-1221iestatiet pasīvo optisko komponentu vispārīgos uzticamības kritērijus - vides, mehāniskās un novecošanas pārbaudes (tostarp mitrā-karstuma un termiskās cikliskums, kas FTTH tīklam jāizdzīvo 25 gadu darbības laikā).
Ja sadalītāja datu lapā ir citēts GR-1209/GR-1221, tiek apgalvots, ka ierīce ir izturējusi paātrinātu-novecošanos un vides kvalifikāciju -, nevis tikai to, ka tā ir bijusi labi mērīta vienreiz uz stenda. Attiecībā uz izvietošanu ārpus telpām un no gaisa šī atšķirība ir visa būtība. Glory Optical ražo saskaņā ar ISO 9001:2015 kvalitātes sistēmu ar pilnu partijas izsekojamību un apstiprina optiskos un vides rādītājus, pamatojoties uz IEC, ITU-T un Telcordia kritērijiem.
Kurp tas virzās
Sadalītāju pieprasījums izseko šķiedru izvēršanai, un šķiedru izvēršana paātrinās.Tiek prognozēts, ka pasīvo optisko komponentu tirgus sadalītāju segments līdz 2030. gadam pieaugs par aptuveni 15% CAGR., ko nodrošina FTTH build{0}}out, 5G fronthaul un hipermēroga datu centri. Tehniskais spiediens ir vērsts uz lielāku sadalījumu skaitu (1 × 64 un vairāk) ar mazākiem zaudējumiem un ierīcēm, kas paredzētas jaunākiem XGS-PON un NG-PON2 viļņa garuma plāniem, nevis tikai GPON. Praksē tas nozīmē, ka PLC turpina izspiest FBT izplatīšanai, savukārt FBT saglabā savu nišu uzraudzības krānu un asimetrisko savienotāju jomā. Komponents daudz nemainās; budžeti, kas tam jāiekļaujas, kļūst arvien mazāki.
Bieži uzdotie jautājumi
-
J: Kā šķiedru sadalītājs darbojas bez strāvas?
A: Tas izmanto pilnīgu iekšējo atspulgu stikla iekšpusē. Gaisma, kas nonāk ierīcē, tiek vadīta caur kausētu savienojuma reģionu (FBT) vai iegravētu viļņvadu (PLC), kur ģeometrija liek enerģijai sadalīties pa vairākiem izvades ceļiem. Nav iesaistīta elektronika vai strāvas avots - tikai materiāla optiskās īpašības.
J: Kāda ir atšķirība starp FBT un PLC sadalītāju?
A: FBT sakausē un izstiepj īstas šķiedras; PLC iegravē viļņvadus mikroshēmā. FBT ir lētāks un atbalsta asimetriskas attiecības, bet zaudē precizitāti virs 1 × 8 sadalījuma. PLC nodrošina vienmērīgus zudumus visās pieslēgvietās un vienmērīgu 1260–1650 nm reakciju, padarot to par standartu 1 × 8 un augstākiem FTTH sadalījumiem.
J: Cik mājām var apkalpot 1 × 32 sadalītājs?
A: Trīsdesmit{0}}divi, viens katram izvades portam -, pieņemot, ka jūsu zaudējumu budžets tiek aizvērts. Ar tipisku +3 dBm GPON palaišanu un −28 dBm ONT jutību viena 1 × 32 (≈17,5 dB) plus šķiedra un savienotāji ērti iederas budžeta ietvaros līdz vairākiem kilometriem. Ir iespējams 1 × 64, taču tas atstāj daudz mazāku rezervi un prasa augstākas{11}}klases optiku.
J: Kāpēc ievietošanas zudumi palielinās līdz ar sadalīšanas attiecību?
A: Tā kā jūs sadalāt noteiktu optiskās jaudas daudzumu starp vairākām izejām. Grīda ir 10·log₁₀(N): katra izejas dubultošanās palielina 3 dB. Reālās ierīces papildus tam rada pārmērīgus zudumus, tāpēc 1 × 64 darbojas aptuveni 21 dB, bet 1 × 2 darbojas zem 4 dB.
J: Vai šķiedru sadalītājs var arī apvienot signālus?
A: Jā. Sadalītāji ir divvirzienu. Darbinot apgrieztā secībā, 1 × N ierīce apvieno N ieejas vienā izvadā - tāda pati fizika, ko izmanto augšupējai datplūsmai PON un dublēšanai 2 × N konfigurācijās, kur divas OLT plūsmas aizsargā viena otru.
J: Kā samazināt sadalītāja ievietošanas zudumu laukā?
A: Jūs nevarat samazināt ierīces iekšējos zudumus, taču varat pārtraukt tās pievienošanu: saglabājiet savienotāju galus tīras, izmantojiet zemu -zaudējumu saplūšanas savienojumus (mazāk par vai vienāds ar 0,08 dB), nevis mehānisko savienojumu vietā, ja iespējams, dodiet priekšroku APC savienotājiem, lai nodrošinātu lielu atdeves zudumu, un izvēlieties zemāko sadalījuma koeficientu, kas ļauj jūsu abonentam.
