Čo je to optický splitter? Typy, pracovný princíp

Optický rozbočovač je pasívne optické zariadenie, ktoré rozdeľuje jeden prichádzajúci svetelný signál na dva alebo viac výstupných signálov a rozdeľuje optickú energiu cez viacero vláknových trás bez potreby elektrickej energie.

V sieti GPON alebo EPON je to komponent, ktorý umožňuje-k-viacbodovej architektúre - jedno vlákno opúšťajúce centrálu, desiatky účastníkov pripojených na vzdialenom konci. Bez nej by každý zákazník potreboval vyhradené vlákno, ktoré by viedlo až k OLT, a ekonomika FTTH by sa rozpadla.

Táto príručka popisuje princíp fungovania optického rozdeľovania, skutočné{0}}rozdiely medzi technológiami PLC a FBT, špecifikácie výkonu, na ktorých skutočne záleží pri obstarávaní, a rady{1}}na základe scenára pre výber správneho rozdeľovača. Ak ste nasadili infraštruktúru PON alebo plánujete novú stavbu, podrobnosti tu by vám mali ušetriť nejaké starosti vo fáze návrhu.

Ako funguje optický splitter?

Fyzika je priamočiara. Keď svetlo prechádza cez jedno-vlákno, väčšina energie zostáva v 9 µm jadre -, ale nie všetka. Malá časť zateká do obkladu. Priveďte dve jadrá vlákien dostatočne blízko k sebe a unikajúca energia sa začne spájať z jedného jadra do druhého. Tento fenomén nestálej väzby je základom pre všetky pasívne štiepenie vlákien.

Vo výrobnom rozdeľovači zariadenie odoberá jeden vstupný signál a prerozdeľuje optický výkon medzi viaceré výstupné porty v definovanom pomere. Predstavte si rozdeľovač 1×4: jedno vlákno ide dovnútra, štyri vlákna vychádzajú, pričom každé nesie zhruba štvrtinu pôvodného výkonu signálu. Žiadna elektronika, žiadne externé napájanie -, funguje len geometria vlnovodu. Preto sa tieto komponenty nazývajú pasívne optické rozbočovače.

Tu je to praktické. Každé rozdelenie vás stojí optickú energiu. Rozdelenie 1×2 žerie asi 3,5 dB. Keď dosiahnete 1×32, pozeráte sa na teoretické straty severne od 15 dB - a to je predtým, než pridáte straty na konektore, útlm vlákna a spojovacie body. Vo väčšine zavádzaní FTTH je splitter jediným najväčším zdrojom strát v rozpočte prepojenia. Nesprávny pomer rozdelenia znamená buď plytvanie portami OLT, alebo problémy s prijímaním{12}napájaním na vzdialených jednotkách ONU.

PLC Splitter vs. FBT Splitter: Na čom skutočne záleží

Každý optický rozbočovač na trhu používa jednu z dvoch výrobných technológií a výber medzi nimi je menej o tom, ktorá je „lepšia“, a viac o tom, ktorá vyhovuje vášmu konkrétnemu nasadeniu.

Fused Biconical Taper (FBT) Splitters

FBT je starší prístup. Dve alebo viac vlákien sú zviazané, zahrievané a naťahované, kým sa jadrá nespoja. Počas procesu zužovania technici monitorujú pomer spojky v reálnom čase a zastavia sa, keď sa dosiahne cieľové rozdelenie. Výsledkom je jednoduché, osvedčené zariadenie, ktorého výroba - stojí menej, najmä pri nízkych počtoch rozdelenia, ako je 1×2 alebo 1×4.

Kompromis sa prejavuje v mierke. Akonáhle prekročíte 1 × 8, rozbočovače FBT zápasia s jednotnosťou výstupu: niektoré porty získajú výrazne väčší výkon ako iné. Miera zlyhania tiež stúpa. Podpora vlnových dĺžok je obmedzená na 850 nm, 1310 nm a 1550 nm - pre základné PON, ale je to obmedzenie, ak potrebujete kompatibilitu s úplným-spektrom. A rozsah prevádzkových teplôt (-5 stupňov až 75 stupňov) ich vylučuje pre vonkajšie skrine v regiónoch s tuhými zimami alebo horúčavami v púšti.

Rozbočovače planárnych svetelných vĺn (PLC).

Rozbočovače PLC sa vyrábajú pomocou polovodičových litografických - vlnovodných obvodov vyleptaných na substrát z kremičitého skla s rovnakou presnosťou ako pri výrobe čipov. Výsledkom je tesný, jednotný výstup naprieč každým portom, dokonca aj pri vysokých počtoch rozdelenia.PLC rozbočovače optických vlákienpodporuje celý rozsah vlnových dĺžok 1260 – 1650 nm, pokrývajúci všetky štandardné vlnové dĺžky PON plus pásmo 1550 nm používané na prekrytie RF videa a okno 1625 nm používané na monitorovanie linky.

Pretože k rozdeleniu dochádza na jedinom čipe, PLC zariadenia sa zväčšujú na 1×64 alebo 2×64 bez toho, aby sa ich veľkosť zväčšila. Širší rozsah prevádzkových teplôt (-40 stupňov až 85 stupňov podľa požiadaviek testovania Telcordia GR-1209-CORE) z nich robí predvolenú voľbu pre akúkoľvek inštaláciu v exteriéri alebo v nekontrolovanom prostredí. Náklady na jednotku sú vyššie ako FBT, ale pre čokoľvek nad rozdelenie 1×4 je PLC tým, čo najskúsenejší plánovači siete špecifikujú – a to z dobrého dôvodu.

Rýchle porovnanie

Vyššie uvedené prahové hodnoty výkonu sú založené na štandardoch Telcordia GR-1209-CORE a GR-1221-CORE, ktoré definujú požiadavky na spoľahlivosť a optický výkon pre pasívne optické komponenty používané v telekomunikačných sieťach.

Kľúčové výkonové špecifikácie, ktoré je potrebné skontrolovať pred nákupom

Tabuľky špecifikácií môžu byť husté, ale na piatich parametroch záleží najviac - a preskočenie ktoréhokoľvek z nich počas obstarávania je chyba, ktorá viedla k skutočným zlyhaniam v teréne:

• Strata vloženia:Koľko optickej energie spotrebuje rozbočovač. Dobre vyrobený-rozbočovač PLC 1×8 by mal dosahovať úroveň 10,5 dB alebo menej; a 1×32 pri 17,5 dB alebo menej. Tieto prahové hodnoty pochádzajú z tabuľky 2 GR-1209-CORE. Ak údajový list dodávateľa ukazuje hodnoty výrazne vyššie, váš rozpočet na prepojenie sa na diaľku nezatvorí.
• Strata vrátenia:Odrazený výkon späť k zdroju. V prípade rozdeľovačov zakončených SC/APC- (štandard v GPON) by mala byť strata spätného toku väčšia alebo rovná 55 dB. Slabá spätná strata spôsobuje šum prijímača OLT a zhoršuje kvalitu signálu proti prúdu.
• Jednotnosť:Medzera medzi najlepším a najhorším výstupným portom. Čokoľvek nad 1,5 dB znamená, že niektorí účastníci dostávajú zreteľne slabšie signály. V nasadení 1 × 32 alebo 1 × 64 nie je prísna jednotnosť voliteľná -, je to to, čo udržuje vášho najvzdialenejšieho odberateľa online.
• Prevádzková vlnová dĺžka:Siete PON potrebujú pokrytie pásmom 1260–1650 nm. Toto nie je možné vyjednávať, ak používate GPON (1490/1310 nm) s videom (1550 nm) alebo plánujete pridať služby XGS-PON (1577 nm downstream) na rovnakom vlákne.
• Smerovosť:Meria izoláciu presluchov medzi výstupnými portami. Cieľ Väčšie alebo rovné 55 dB. Nízka smerovosť znamená, že signály predplatiteľov sa môžu navzájom prelínať -, čo je skutočný problém pri rozdeľovaní s vysokou-hustotou.

Výber rozdeľovača podľa scenára nasadenia

„Správny“ rozdeľovač úplne závisí od toho, kam smeruje a čo potrebuje urobiť. Toto rozhodnutie zvyčajne prebieha v praxi:

Malý projekt FTTH (menej ako 50 domácností): A 1×8 PLC splitterv ABS boxe je tu pracant. Udržuje stratu pri vložení zvládnuteľnú, zmestí sa do štandardnej vonkajšej rozvodnej skrine a ponecháva priestor na rast, ak sa okolie rozšíri. Pre najmenšie klastre - povedzme, štyri domy z jednej kvapky - FBT 1×4 môže fungovať, ak je primárnym obmedzením rozpočet.

Husté mestské MDU (bytové domy, kancelárske veže):Použite 1×32 PLC v kazete LGX alebo 1U racku-. Hustota portov je dôležitá v stúpačkách, kde je málo miesta. Uistite sa, že je rozdeľovač vopred-prepojený s SC/APC, aby ste urýchlili inštaláciu - spájanie polí v preplnenej stúpačke je pomalé a náchylné-k chybám.

Vonkajšie pouličné skrine:PLC je povinné. Samotné cyklovanie teploty časom degraduje FBT splitter. ABS-balený alebo bez blokurozbočovače optických vlákienhodnotené na -40 stupňov až 85 stupňov sú tu štandardom. Ak je skriňa vystavená poveternostným vplyvom, špecifikujte kryty s krytím IP65.

Vidiecke alebo diaľkové-linky:Obmedzením je strata vloženia. Každý dB sa počíta, keď je ONU 15–20 km od OLT. Použite najnižší pomer rozdelenia, ktorý stále slúži vášmu počtu odberateľov, a zvážte nevyvážené rozdeľovače, ktoré prideľujú väčší výkon najvzdialenejšiemu používateľovi. 1×16 je často praktickým stropom pre vidiecke rozpätia - stlačte na 1×32 a riskujete, že na vzdialenom konci klesnete pod citlivosť prijímača.

Centrálna kancelária alebo dátové centrum: Rozbočovače PLC namontované v stojane{0}v 1U puzdrá sú postavené pre toto prostredie. Zasúvajú sa do štandardných 19-palcových stojanov, používajú-prepojené prepojovacie káble a umožňujú údržbu{10}}hot swap bez rušenia susedných obvodov. Pre police PON agregácie slúžiace stovkám predplatiteľov poskytujú konfigurácie 2×32 alebo 2×64 s duálnym vstupom redundanciu pri zlyhaní, ktorú vyžadujú zmluvy SLA na úrovni operátora.

Bežné chyby, ktoré stoja čas a peniaze

Niekoľko vzorov sa objavuje znova a znova v nasadení v teréne. Najčastejším-rozdeľovaním je: inžinieri špecifikujú 1×32, pretože chcú priestor na kapacitu, ale rozpočet prepojenia to nedokáže podporiť na požadovanú vzdialenosť. Výsledkom sú okrajové ONU, ktoré vypadnú z prevádzky počas teplotných zmien alebo starnutia konektorov. Najprv vždy spustite výpočet rozpočtu výkonu - a potom vyberte pomer rozdelenia.

Ďalším problémom je nesúlad konektorov. Miešanie SC/UPC a SC/APC v rovnakej ceste PON vytvára odrazové body, ktoré znižujú výkon. Znie to jednoducho, ale stáva sa to pravidelne na veľkých stavbách s viacerými inštalačnými skupinami. Oprava je jednoduchá: štandardizácia na SC/APC v rámci celého vonkajšieho závodu. Uistite sa, že váš rozbočovač, prepojovacie káble ajedno{0}}režimové vláknoinfraštruktúra sa zhoduje.

Nakoniec ignorovanie špecifikácií uniformity. Na papieri by sa lacný rozbočovač s rovnomernosťou 2,5 dB a kvalitný rozbočovač s rovnomernosťou 1,0 dB mohol zdať podobný. V praxi táto medzera 1,5 dB znamená, že jeden účastník vo vašej sieti 1×32 môže prijímať polovičný optický výkon ako iný. Na rozpätí 10 – 15 km tento rozdiel rozhoduje o tom, kto zostane pripojený a kto nie.

Kde sa používajú optické rozbočovače

Dominantnou aplikáciou zostávajú telekomunikácie. V architektúre GPON alebo XGS-PON sú rozbočovače umiestnené medzi OLT v centrále a ONU v priestoroch zákazníka, čo umožňuje jedno vlákno obsluhovať 32 alebo 64 koncových bodov. Tento viacbodový-model{6}}je chrbtovou kosťou širokopásmového pripojenia pre domácnosti, firemných optických vlákien a CATV poskytovania na celom svete.

Mimo telekomunikácií používajú podnikové nasadenia pasívnych optických sietí LAN (POL) rozbočovače na zníženie počtu aktívnych prepínačov v budovách kampusov - jednovláknová chrbtica nahrádza podlahy z medenej kabeláže a ethernetových prepínačov. Priemyselné zariadenia smerujú rozbočovače cez senzorové siete a využívajú tak odolnosť vlákna voči elektromagnetickému rušeniu. Testovacie a meracie nastavenia používajú rozdeľovače odbočiek na monitorovanie živej prevádzky bez prerušenia služby.

Čo bude ďalej pre technológiu Splitter

Posun smerom k 10G-PON (XGS{2}}PON, 50G-PON) a konvergovanému prístupu s viacerými-vlnovými dĺžkami zvyšuje latku výkonu rozdeľovača. Operátori, ktorí spolu-existujú GPON a XGS-PON na tom istom vlákne, potrebujú rozdeľovače s plochým útlmom v celom rozsahu 1260 – 1650 nm - akákoľvek variácia závislá od vlnovej dĺžky{12}} môže prevrátiť okrajový spoj. Technológia PLC to zvláda dobre; FBT nie.

Nevyvážené štiepanie získava skutočnú trakciu. Namiesto rovnakého zaobchádzania s každým výstupom, nevyvážené rozdeľovače prideľujú energiu asymetricky - viac vzdialeným alebo s vysokým{2}}požiadavkám, menej blízkym. To zlepšuje využitie portov a môže eliminovať potrebu optických zosilňovačov v scenároch s rozšíreným-dosahom.

Na strane výroby sa hustota PLC čipov neustále zlepšuje. Rozbočovače podporujúce 1×128 na jedinom čipe už vstupujú do výroby, čím zvyšujú pomer počtu predplatiteľov-na-OLT-port a znižujú náklady na pripojenú domácnosť vo veľkých-zostavách z optických vlákien.

Často kladené otázky