Optiline jaotur on passiivne fiiberoptiline seade, mis jagab ühe sissetuleva valgussignaali kaheks või enamaks väljundsignaaliks, jaotades optilise võimsuse mitme kiu kaudu ilma elektrienergiat nõudmata.
GPON- või EPON-võrgus on see komponent, mis muudab punkti -to-mitmepunktiarhitektuuri võimalikuks - üks kiud lahkub keskkontorist, kümned abonendid on ühendatud kaugemas otsas. Ilma selleta vajaks iga klient spetsiaalset kiudkaablit kuni OLT-i ja FTTH-i ökonoomika laguneks.
Selles juhendis käsitletakse optilise poolitamise tööpõhimõtet, PLC- ja FBT-tehnoloogiate tegelikke erinevusi-maailmas, hanke käigus olulisi jõudlusnäitajaid ja stsenaariumipõhiseid nõuandeid õige jaoturi valimiseks. Kui olete PON-infrastruktuuri kasutusele võtnud või plaanite uut ehitust, peaksid siin toodud üksikasjad säästma teid projekteerimisetapis peavalust.
Kuidas optiline splitter töötab?
Füüsika on otsekohene. Kui valgus liigub läbi ühe-moodilise kiu, jääb suurem osa energiast 9 µm südamikusse -, kuid mitte kogu sellest. Väike osa lekib voodrisse. Viige kaks kiudude südamikku üksteisele piisavalt lähedale ja see lekkiv energia hakkab ühest südamikust teise ühendama. See kaduv sidestusnähtus on kogu passiivse kiu lõhenemise aluseks.
Tootmisjaoturis võtab seade ühe sisendsignaali ja jaotab optilise võimsuse kindlaksmääratud suhtega ümber mitme väljundpordi vahel. Mõelge 1 × 4 jaoturile: üks kiud läheb sisse, neli kiudu väljuvad, millest igaüks kannab ligikaudu neljandikku algsest signaalivõimsusest. Pole elektroonikat ega välist toiteallikat -, vaid lainejuhi geomeetria teeb tööd. Seetõttu nimetatakse neid komponente passiivseteks optilisteks jaoturiteks.
Siin saab see praktiliseks. Iga jagamine maksab teile optilise võimsuse. 1 × 2 jaotus sööb umbes 3,5 dB. Selleks ajaks, kui saavutate 1 × 32, vaatate teoreetilisi kadusid põhja pool 15 dB - ja see on enne, kui lisate pistikukadude, kiudude sumbumise ja splaissimispunktid. Enamiku FTTH-versioonide puhul on jaotur lingieelarve suurim kahjuallikas. Vale jaotussuhte määramine tähendab kas OLT-portide raiskamist või vastuvõtva{12}}toiteprobleeme kaugemates ONU-des.
PLC Splitter vs. FBT Splitter: mis tegelikult on oluline
Iga turul olev optiline jaotur kasutab ühte kahest tootmistehnoloogiast ja nende vahel valitakse mitte niivõrd, kumb on "parem", vaid pigem selle kohta, milline sobib teie konkreetse kasutusviisiga.
Sulatatud bikoonilise koonuse (FBT) jaoturid
FBT on vanem lähenemisviis. Kaks või enam kiudu pannakse kokku, kuumutatakse ja venitatakse, kuni südamikud sulanduvad. Koonusprotsessi ajal jälgivad tehnikud sidestussuhet reaalajas ja peatuvad, kui sihtjaotus on saavutatud. Tulemuseks on lihtne ja end tõestanud seade, mille tootmine - maksab vähem, eriti väikese jaotuse korral (nt 1 × 2 või 1 × 4).
Kompromiss ilmneb mastaabis. Kui ületate 1 × 8, on FBT-jaoturitel raskusi väljundi ühtsusega: mõned pordid saavad märgatavalt rohkem energiat kui teised. Ka ebaõnnestumiste protsent tõuseb. Lainepikkuse tugi on piiratud 850 nm, 1310 nm ja 1550 nm - põhilise PON-i puhul, kuid see on piirang, kui vajate täielikku -spektri ühilduvust. Ja töötemperatuuri vahemik (-5 kraadi kuni 75 kraadi) välistab need väliskappide jaoks karmi talve või kõrbekuumusega piirkondades.
Tasapinnalised valguslaineahela (PLC) jaoturid
PLC-jaoturid valmistatakse pooljuhtlitograafia - lainejuhtahelate abil, mis on söövitatud ränidioksiidklaasist substraadile sama täpsusega, mida kasutatakse kiibi valmistamisel. Tulemuseks on tihe ja ühtlane väljund igas pordis, isegi suure jaotuse korral.PLC fiiberoptilised jaoturidtoetab kogu 1260–1650 nm lainepikkuse vahemikku, mis hõlmab kõiki standardseid PON-lainepikkusi pluss 1550 nm riba, mida kasutatakse RF-video ülekatte jaoks, ja 1625 nm akent, mida kasutatakse liini jälgimiseks.
Kuna poolitamine toimub ühel kiibil, ulatuvad PLC-seadmed kuni 1 × 64 või 2 × 64 suuruseni ilma õhupallideta. Laiem töötemperatuuri vahemik (-40 kuni 85 kraadi Telcordia GR-1209-CORE testimisnõuete kohaselt) muudab need vaikevalikuks mis tahes välistingimustes või kontrollimata keskkonnas paigaldamiseks. Ühiku hind on kõrgem kui FBT, kuid kõige kogenumate võrguplaneerijate jaoks on PLC-d kõige kogenumate võrguplaneerijate jaoks ette nähtud – ja seda mõjuval põhjusel.
Kiire võrdlus
| Parameeter | FBT splitter | PLC splitter |
|---|---|---|
| Tootmismeetod | Kiudude liitmine ja kitsenemine | Pooljuhtlitograafia ränidioksiidi kiibil |
| Lainepikkuse tugi | 850/1310/1550 nm | 1260–1650 nm (täisspekter) |
| Maksimaalne praktiline jaotussuhe | 1 × 8 (kõrgematel suhetel on kõrgem rikete määr) | 1×64 või 2×64 |
| Väljundi ühtlus | Mõõdukas - ebaühtlane kõrgemate vahede korral | Kõrge - ühtlane kõigis portides |
| Töötemperatuur | -5 kraadi kuni 75 kraadi | -40 kraadi kuni 85 kraadi |
| Suhteline kulu | Madalam (eriti 1×2, 1×4) | Kõrgem, kuid parem{0}}pordi väärtus mastaabis |
| Parim sobivus | Eelarve-tundlik, madal-arv, siseruumides kasutuselevõtt | Kõrge-arvuga, välitingimustes, operaatori-klassi PON |
Eespool viidatud jõudluse künnised põhinevad Telcordia GR-1209-CORE ja GR-1221-CORE standarditel, mis määratlevad telekommunikatsioonivõrkudes kasutatavate passiivsete optiliste komponentide töökindluse ja optilise jõudluse nõuded.
Peamised jõudlusspetsifikatsioonid, mida enne ostmist kontrollida
Spetsifikatsioonilehed võivad olla tihedad, kuid viis parameetrit on kõige olulisemad - ja nende vahelejätmine hanke ajal on viga, mis on viinud tõeliste väljatõrgeteni:
- Sisestamise kaotus:Kui palju optilist võimsust splitter tarbib. Hästi valmistatud 1 × 8 PLC-jaotur peaks olema 10,5 dB või väiksem; a 1 × 32 17,5 dB või sellega võrdne. Need läved pärinevad GR-1209-CORE tabelist 2. Kui tarnija andmelehel on väärtused, mis on nendest oluliselt suuremad, ei sulgu teie lingi eelarve vahemaa tagant.
- Tagastuskahju:Peegeldunud võimsus tagasi allika poole. SC/APC{1}}otsaga jaoturite puhul (GPON-i standard) peaks tagastuskadu olema 55 dB või suurem. Kehv tagasivoolukadu põhjustab OLT-vastuvõtja müra ja halvendab ülesvoolu signaali kvaliteeti.
- Ühtlikkus:Vahe parima ja halvima väljundpordi vahel. Kõik, mis on üle 1,5 dB, tähendab, et mõned abonendid saavad märgatavalt nõrgemaid signaale. 1 × 32 või 1 × 64 kasutuselevõtu korral pole range ühtsus kohustuslik - see hoiab teie kõige kaugema tellija võrgus.
- Töölainepikkus:PON-võrgud vajavad 1260–1650 nm ribalaiust. Kui kasutate videoülekattega (1550 nm) GPON-i (1490/1310 nm) või plaanite lisada XGS-PON-teenuseid (1577 nm allavoolu) samale kiudule, pole see -läbirääkilik.
- Suunavus:Mõõdab väljundportide vahelist läbirääkimise isolatsiooni. Sihtväärtus 55 dB või suurem. Madal suunatavus tähendab, et abonendi signaalid võivad üksteise sisse voolata - ja see on tõeline probleem suure-tiheduse jaotuse korral.
Jaoturi valimine juurutusstsenaariumi järgi
"Õige" jaotur sõltub täielikult sellest, kuhu see läheb ja mida ta tegema peab. Siin on, kuidas otsus tavaliselt praktikas välja käib:
Väike FTTH projekt (alla 50 kodu): A 1 × 8 PLC jaoturABS kastis on siin tööhobune. See hoiab sisestuskadu hallatavana, mahub standardsesse välisjaotuskasti ja jätab ruumi kasvamiseks, kui naabruskond laieneb. Väikseimate klastrite puhul - ütleme, et neli kodu ühe hinnaga - võib FBT 1×4 töötada, kui eelarve on peamine piirang.
Tihe linna MDU (kortermajad, bürootornid):Kasutage 1 × 32 PLC-ga LGX-kassetis või 1U rack{3}}kinnitusvormingus. Porditihedus on oluline püstikutes, kus ruumi on vähe. Paigaldamise kiirendamiseks veenduge, et jaotur oleks SC/APC-ga eelühendatud -. Väljade liitmine ülerahvastatud tõusutorus on aeglane ja{8}}tõrgete oht.
Välis tänavakapid:PLC on kohustuslik. Ainuüksi temperatuuri tsükkel halvendab FBT jaoturit aja jooksul. ABS-pakitud või plokkidetafiiberoptilised jaoturidSiin on standardväärtused vahemikus -40 kraadi kuni 85 kraadi. Täpsustage IP65-kategooria kaitseümbrised, kui kapp on ilmastikumõjude käes.
Maapiirkonna või kaug{0}}lingid:Sisestuskadu on piirang. Iga dB loeb, kui ONU on OLT-st 15–20 km kaugusel. Kasutage madalaimat jaotussuhet, mis teenindab endiselt teie abonentide arvu, ja kaaluge tasakaalustamata jaotajaid, mis määravad kõige kaugemal asuvale kasutajale rohkem võimsust. 1 × 16 on sageli praktiline ülempiir maapiirkondades - lükake 1 × 32-ni ja teil on oht langeda kaugemas otsas alla vastuvõtja tundlikkuse.
Keskkontor või andmekeskus: Rack{0}}paigaldatud PLC-jaoturidaastal 1U korpused on ehitatud sellesse keskkonda. Need libisevad standardsetesse 19-tollistesse riiulitesse, kasutavad eelotsaga-otsatud nöörjuhtmeid ja võimaldavad hooldust kuum-vahetustega külgnevaid vooluahelaid häirimata. PON-i liitriiulite jaoks, mis teenindavad sadu abonente, pakuvad kahe sisendiga 2 × 32 või 2 × 64 konfiguratsioonid tõrkesiirde koondamist, mida operaatoritaseme SLA-d nõuavad.
Levinud vead, mis maksavad aega ja raha
Mõned mustrid tulevad ikka ja jälle välja välikasutuses. Üle-jagamine on kõige sagedasem: insenerid määravad 1 × 32, sest nad tahavad võimsust, kuid lingi eelarve ei suuda seda vajalikul kaugusel toetada. Tulemuseks on marginaalsed ONU-d, mis langevad temperatuurimuutuste või pistiku vananemise ajal võrguühenduseta. Käivitage alati esmalt energiaeelarve arvutamine -, seejärel valige jaotussuhe.
Pistikute mittevastavus on teine. SC/UPC ja SC/APC segamine samal PON-teel toob kaasa peegelduspunktid, mis halvendavad jõudlust. See kõlab põhimõtteliselt, kuid seda juhtub regulaarselt suurtel töökohtadel, kus on mitu paigaldusmeeskonda. Parandus on lihtne: standardiseerige SC/APC kogu välistehases. Veenduge, et teie jaotur, plaastrijuhtmed jaühemoodi{0}}kiudinfrastruktuur ühtib.
Lõpuks eirates ühtsuse spetsifikatsioone. Paberil võivad odav 2,5 dB ühtlusega jaotur ja 1,0 dB ühtlase kvaliteediga jaotur tunduda sarnased. Praktikas tähendab see 1,5 dB vahe, et üks teie 1 × 32 võrgu abonent võib saada poole väiksema optilise võimsusega kui teine. 10–15 km pikkusel vahemaal otsustab see erinevus, kes jääb ühenduseks ja kes mitte.
Kus kasutatakse optilisi splittereid
Telekommunikatsioon jääb domineerivaks rakenduseks. GPON- või XGS{1}}PON-arhitektuuris asuvad jaoturid keskkontoris asuva OLT-i ja kliendi ruumides asuvate ONU-de vahel, võimaldades ühel kiul teenindada 32 või 64 lõpp-punkti. See punktist{5}}kuni-mitmepunktimudel on elamute lairibaühenduse, ärikiudvõrgu ja CATV edastamise selgroog kogu maailmas.
Väljaspool telekommunikatsiooni kasutavad ettevõtte passiivse optilise LAN-i (POL) juurutused ülikoolilinnaku hoonetes aktiivsete lülitite arvu vähendamiseks jaoturid - vaskkaablite ja Etherneti lülitite põrandad asendatakse ühe kiu põhivõrguga. Tööstusrajatised suunavad jaoturid läbi andurivõrkude, võimendades kiudude tundlikkust elektromagnetiliste häirete suhtes. Testimis- ja mõõtmisseadistused kasutavad kraanide jagajaid, et jälgida reaalajas liiklust ilma teenuse katkestusteta.
Mis saab splitteritehnoloogiast edasi
Tõuge 10G-PON-i (XGS-PON, 50G-PON) ja koondunud mitme-lainepikkusega juurdepääsu poole tõstab jaoturi jõudluse latti. Samal kiul GPON-i ja XGS{8}}PON-i kõrvuti-olemasolevad operaatorid vajavad jaotureid tasase sisestuskaoga kogu 1260–1650 nm aknas - mis tahes lainepikkusest{12}}sõltuv variatsioon võib kallutada marginaalse lingi üle serva. PLC-tehnoloogia saab sellega hästi hakkama; FBT ei tee seda.
Tasakaalustamata lõhenemine saavutab tõelise veojõu. Selle asemel, et käsitleda iga väljundit võrdselt, jaotavad tasakaalustamata jaoturid võimsust asümmeetriliselt - rohkem kaugel asuvatele või suure nõudlusega-kasutajatele, vähem lähedal asuvatele kasutajatele. See parandab pordi kasutamist ja võib kõrvaldada vajaduse optiliste võimendite järele laiema haardega-stsenaariumide korral.
Tootmise poolel paraneb PLC kiibi tihedus jätkuvalt. Ühel kiibil 1 × 128 toetavad jaoturid on juba tootmisse jõudmas, suurendades abonendi -per-OLT-porti ja alandades ühe ühendatud leibkonna kulusid suurtes-kiudvõrkudes.
Korduma kippuvad küsimused
K: Mis vahe on PLC-jaoturi ja FBT-jaoturi vahel?
V: FBT-jaoturid valmistatakse kiudude füüsilisel liitmisel - lihtne, odav ja tõhus kuni umbes 1 × 4. PLC-jaoturid valmistatakse ränidioksiidi kiibil, kasutades litograafiat, mis annab neile parema ühtluse, laiema lainepikkuse toe (1260–1650 nm) ja suurema jaotussuhte (kuni 1 × 64). Sügavama tehnilise rikke saamiseks vaadake sedafiiberoptilise splitteri võrdlus.
K: Kui palju signaali kadu optiline jaotur toob?
V: See sõltub jaotussuhtest. Ligikaudsed võrdlusnäitajad GR-1209-TUUM: 1 × 2 ≈ 3,5 dB, 1 × 8 ≈ 10,5 dB, 1 × 16 ≈ 13,5 dB, 1 × 32 ≈ 17,5 dB. Kvaliteetsete PLC-jaoturite tegelikud väärtused jäävad tavaliselt nendest numbritest veidi allapoole. Kriitiline samm on kontrollida, kas teie lingi kogukadu – jaotur, kiud, pistikud, splaissid – jääb transiiveri võimsuse eelarve piiresse.
K: Kas üks optiline jaotur võib töötada nii GPON-i kui ka EPON-iga?
V: Jah. Mõlemad standardid töötavad 1260–1650 nm aknas. Selle täieliku ribapääsu jaoks mõeldud PLC-jaotur on protokolli-agnostiline -, see jagab optilise võimsuse olenemata kaadrivormingust. Sama kehtib 10G-PON-i variantide kohta, nagu XGS-PON ja 10G-EPON.
K: Kuhu tuleks jaoturid PON-võrku paigutada?
V: Ei ole ühest õiget vastust. Tsentraliseeritud paigutamine keskkontorisse lihtsustab hooldust, kuid nõuab pikemat kiu tööd. Jaotatud paigutus - tänavakappidesse või hoone keldritesse - vähendab kiu kasutamist ja vähendab viimase-miili kadu, kuid lisab haldamiseks rohkem põllumaju. Enamik operaatoreid maandub kahe-etapilise jaotusega: 1 × 4 korpuse juures, seejärel 1 × 8 hoone sissepääsu juures, mis annab kombineeritud ulatuse 1 × 32 koos juhitava kaotusega igal etapil.
K: Milliseid pistikuid peaksin optiliste jaoturitega kasutama?
V: SC/APC on PON-standard. 8-kraadise nurga all olev poleerimine vähendab tagasivoolukadu alla -60 dB, mis on ülesvoolu edastuse kvaliteedi seisukohalt ülioluline. SC/UPC töötab vähem nõudlike rakenduste jaoks. LC-pistikud kuvatakse suure tihedusega rack-keskkondades. Oluline on järjepidevus – peegelduse mittevastavuse vältimiseks peaksid teekonnas olevad pistik, adapter ja plaastrijuhe olema sama tüüpi.
