Mikä Fiber Splitter oikeastaan on
Kuituoptinen jakaja on passiivinen optinen komponentti, joka ottaa yhden saapuvan valosignaalin ja jakaa sen kahden tai useamman lähtökuidun kesken - tai, päinvastoin, yhdistää useita tuloja yhdeksi.Toisin kuin aktiiviset laitteet, jotka tarvitsevat sähköä, jakaja luottaa vain valon käyttäytymiseen lasin sisällä, mikä tekee siitä halvan käyttöönoton ja luotettavan paikoissa, joihin ei voi helposti saada virtaa tai käsiksi.
Tämä yksittäinen ominaisuus - passiivisuus - on syy kokopassiivinen optinen verkko (PON)arkkitehtuuria on olemassa. Yksi kuitu lähtee keskustoimistosta, osuu jakajaan ja palvelee kymmeniä koteja. Optisen linjapäätteen (OLT) ja tilaajan optisen verkkopäätteen (ONT) välillä ei ole virtalähdettä. Jakaja on komponentti, joka tekee "yksi kuitu, monta asiakasta" fyysisesti mahdolliseksi.
Fysiikka: kuinka yhdestä valonsäteestä tulee monta
Valo pysyy optisen kuidun sisällä, koskatäydellinen sisäinen heijastus. Lasisydämen taitekerroin on hieman korkeampi kuin ympäröivän verhouksen, joten kun valo osuu kyseiseen rajaan riittävän matalassa kulmassa, se heijastuu takaisin ytimeen sen sijaan, että se vuotaisi ulos. Ohjaa valo rakenteeseen, jossa rajageometria muuttuu, ja voit pakottaa energian jakautumaan uudelleen useille reiteille. Siinä koko temppu.
On kaksi tapaa rakentaa tämä rakenne, ja ne vastaavat kahta ostamaasi jakajaperhettä.
FBT vs PLC: kaksi tapaa rakentaa sama toiminto
Sulatettu kaksikartiomainen kartio (FBT)
Vanha menetelmä. Kaksi tai useampi paljas kuitu asetetaan kohdakkain, sitten kuumennetaan ja venytetään suippenevalla koneella, kunnes niiden ytimet sulautuvat yhdeksi kytkentäalueeksi. Kun valo tulee tälle suippenevalle vyöhykkeelle, se kytkeytyy vierekkäisiin kuituytimiin, ja suippeneman päässä teho poistuu jaettuna lähtöjen kesken.Valmistuksen aikana asetettu venytyspituus ja kiertokulma määräävät suhteen. FBT on edullinen ja sen avulla voit rakentaa epäsymmetrisiä suhteita (esim. 5/95 tai 30/70 tapit), mutta tarkkuus putoaa nopeasti: 1×8 jaon yläpuolella se on koottava peräkkäisistä 1×2 yksiköistä, ja vikaprosentti nousee.
Planar Lightwave Circuit (PLC)
Moderni menetelmä suuriin määriin. Aaltoputket syövytetään piidioksidi- tai piisirulle käyttämällä fotolitografiaa - samaa menetelmää kuin puolijohteiden valmistuksessa. Valo tulee yhteen aaltoputkeen ja jakautuu tarkasti määritellyissä Y-haaroissa 4, 8, 16, 32 tai 64 ulostuloon. Koska geometria on määritelty litografisesti eikä käsin vedetty,PLC-jakajat tuottavat tasaisen häviön kaikissa porteissa ja tasaisen vasteen välillä 1260-1650 nm- kattaa jokaisen PON-aallonpituuden yhdessä laitteessa.
| Parametri | FBT-jakaja | PLC-jakaja |
|---|---|---|
| Rakentaa | Sulatut, venytetyt kuidut | Syövytetty aaltoputkisiru |
| Käytännöllinen jaettu katto | 1×8 (korkeampi=kaskadi, suurempi vika) | 1×64 yhdessä laitteessa |
| Aallonpituusalue | Kiinteät ikkunat (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, litteä |
| Portin-to-yhdenmukaisuus | Muuttuva | Tiukka |
| Lämpötilahäviön poikkeama (TDL) | ~0,5 dB/aste | ~0,2 dB/aste |
| Käyttölämpötila | −5 - +75 astetta | −40 - +85 astetta |
| Paras käyttö | 1×2/2×2 hanat, epäsymmetriset suhteet, valvonta | FTTH/PON-jakelu, 1×8 ja enemmän |
Miksi jakaminen maksaa aina desibeleja
Tämä on se osa, jonka useimmat "miten se toimii" -artikkeleista ohittavat, ja se on osa, joka päättää, toimiiko verkkosi. Kun jaat optisen tehon N tavalla, jokainen lähtö voi vastaanottaa vain murto-osan tulosta. Tasaisen jaon väistämätön fysiikan{2}}pohjahäviö on:
Teoreettinen jaettu häviö (dB)=10 × log₁₀(N)
Joten 1 × 2 -jako menettää vähintään 3 dB, 1 × 4 menettää 6 dB, 1 × 8 menettää 9 dB ja niin edelleen. Todelliset laitteet häviävätlisääkuin tämä, koskaylimääräinen menetys- sironnan, epätäydellisen kytkennän ja materiaalin imeytymisen vuoksi menetetty energia laitteen sisällä. Numero, jolla todella suunnittelet, onlisäyshäviö, joka taittaa teoreettisen jaon ja ylimääräisen tappion yhteen.
| Jakosuhde | Teoreettinen jaettu tappio | Tyypillinen maksimi lisäyshäviö | Tasaisuuden menetys |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,6 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,6 dB |
| 1×4 | 6,0 dB | 7,4 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,8 dB |
| 1×8 | 9,0 dB | 11,0 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1,0 dB |
| 1×16 | 12,0 dB | 14,0 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1,4 dB |
| 1×32 | 15,0 dB | 17,5 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1,9 dB |
| 1×64 | 18,0 dB | 21,0 dB | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 2,5 dB |
Tekniset tiedot, jotka saavat ihmiset kiinni
Lisäyshäviö saa kaiken huomion, mutta kolme muuta numeroa ratkaisee luotettavuuden:
- Yhdenmukaisuus- ero yhden laitteen parhaan ja huonoimman lähtöportin välillä. 1×32, jonka yhtenäisyys on huono, tarkoittaa, että jotkut tilaajat kulkevat lähellä budjettireunaa, kun taas toisilla on marginaalia.
- Tuottotappio (RL)- heijastunut valo tulee takaisin kohti lähdettä. Korkeampi on parempi; APC-liittimet antavat suurempi tai yhtä suuri kuin 60 dB verrattuna ~50 dB UPC:hen, minkä vuoksi PON-pisarat käyttävät lähes aina APC:tä.
- Polarisaatiosta{0}}riippuva häviö (PDL)jalämpötila{0}}riippuvainen häviö (TDL)- pieni PLC:ssä (≈0,1–0,2 dB), mutta FBT:ssä pelkkä lämpötilapoikkeama voi työntää marginaalisen linkin budjetista kylmänä yönä.
Toiminut esimerkki: todellisen tappiobudjetin sulkeminen
Teknisillä tiedoilla on merkitystä vain, kun ne lasketaan yhteen. Tässä on laskelma, jonka insinööri suorittaa ennen yksittäisen jakajan tilaamista. Oletetaan, että GPON on myötävirtaan +3 dBm OLT-laukaisulla ja ONT-vastaanottimen herkkyys -28 dBm -, jolloin kokonaisbudjetti on 31 dB.
| Elementti | Menetys | Juoksu yhteensä |
|---|---|---|
| OLT-laukaisuteho | +3.0 dBm | - |
| Feeder + drop kuitu, 8 km @ 0,35 dB/km | 2,8 dB | 2,8 dB |
| 1 × 32 PLC-jakajan lisäyshäviö | 17,5 dB | 20,3 dB |
| Liittimet (4 × 0,3 dB) | 1,2 dB | 21,5 dB |
| Jatkokset (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB | 21,9 dB |
| Vanhenemis-/korjausmarginaali | 3,0 dB | 24,9 dB |
| Virta ONT:ssa | +3.0 − 24.9=−21,9 dBm - −28 dBm:n rajan sisällä ✓ | |
Jakaja yksin kuluttaayli 70 %tähän suunnitteluun käytetystä budjetista. Tämä yksittäinen tosiasia ohjaa melkein kaikkia PON:n arkkitehtonisia päätöksiä. Tästä syystä huonosti määritetty jakaja -, jonka "1×32" on todella 18,5 dB 17,5 dB:n sijaan -, voi hiljaa syödä koko korjausmarginaalin ennen kuin teknikko koskettaa kaapelia.
Keskitetty vs. peräkkäinen jakaminen
Kun tiedät menetysmatematiikan, käyttöönottovalinta seuraa seuraavaa. On kaksi tapaa päästä esimerkiksi 32 kotiin.
Keskitetty:yksi 1 × 32 -jakaja sijaitsee kuidunjakelukeskittimessä, ja 32 kuitua puhaltaa ulos 32 ONT:hen. Yksi jakaja, yksi häviötapahtuma (~17,5 dB), helppo testata ja valvoa.Tämä on vakiovalinta tiheillä kaupunkialueillakoska pääsy on helppoa ja voit jättää jakajaportit käyttämättä, kunnes tilaajat rekisteröityvät.
Cascaded:ulkokotelossa oleva 1×4-jakaja syöttää neljä 1×8-jakajaa lähemmäs asiakkaita. Tuloksena on edelleen 32 lähtöä, mutta häviö on nyt pinottu: noin 7,4 dB (1×4) + 11 dB (1×8) ≈ 18,4 dB - noin desibeliähuonompikuin keskitetty. Tuloksena on paljon pienempi syöttökuitu, minkä vuoksi peräkkäinen jakaminen voittaa hajallaan-maaseutu- tai kyläreiteillä, joissa kuitujen pituus, ei pääsy, on kustannustekijä.
Kenttävianmääritys: jakaja on harvoin syyllinen
Kun linkissä lukee suuri häviö, jakaja ottaa syytteen ja vaihtuu ensin. Se on melkein aina väärä liike.Lisäyshäviö on reitin jokaisen liittimen, jatkoksen, mutkan ja komponentin summa, ja loppupisteen lukema ei kerro sinulle mitäänjossamenetys elää. Ennen kuin tuomitset jakajan:
- Tarkista ja puhdista jokainen pääty.Yksi saastunut APC-liitin voi lisätä häviötä kuin huonosti toimiva jakaja. Puhdista vedettömällä etanolilla ja nukkaamattomalla{1}}pyyhkeellä ennen mittaamista.
- Tarkista viitteesi.1 dB:n virhe OTDR:ssä tai teho{1}}vertailumittarin käynnistyksessä näkyy 1 dB:n haamujakajahäviönä.
- Vahvista aallonpituus.1550 nm:ssä mitattu laite lukee eri tavalla kuin 1490 nm alavirtaan, jota se itse asiassa kantaa; epäsuhta väärentää ongelman.
- Tili kaskadille.Jos unohdit toisen jakamisvaiheen budjetissasi, linkki tekee täsmälleen sen, mitä fysiikan mukaan - laskentataulukkosi on väärä, ei laitteisto.
Vasta näiden neljän tarkastuksen jälkeen jakajan vaihtaminen on järkevää. Useimmat "huono jakaja" -puhelut ratkaistaan vaiheessa yksi.
6 todellista sudenkuoppaa -, joita suunnittelijat tekevät jatkuvasti
Teoria on puhdas; kenttäasennukset eivät ole. Alla olevat kuusi virhemallia näkyvät toistuvasti Internet-palveluntarjoajien foorumeilla, NANOG-postitus-lista-arkistoissa ja alan kenttä{2}}palveluraporteissa. Mikään niistä ei vaadi eksoottista laitteistoa käynnistääkseen - ne kaikki tapahtuvat tavallisilla kiireellä tehdyillä päätöksillä.
Standardit ja mitä noudattaminen todella takaa
Jakaja, joka sulkee budjetin ensimmäisenä päivänä, mutta epäonnistuu kolmen talven jälkeen, on arvoton. Sitä standardit koskevat. Kahdella ruumiilla on merkitystä:
- ITU-T G.984 (GPON)määrittää optisten linkkien budjetit - vaimennusluokat (luokka B+ 13–28 dB, luokka C+ 17–32 dB), joiden sisään jakajahäviösi on mahduttava. Tämä on spesifikaatio, joka kertoo, onko 1×64 edes laillinen tietyssä OLT:ssä.
- Telcordia GR-1209 ja GR-1221määritä passiivisten optisten komponenttien yleiset luotettavuuskriteerit - ympäristö-, mekaaniset ja ikääntymistestit (mukaan lukien kostean-lämmön ja lämmön kierto, joka FTTH-verkon on kestettävä 25 vuoden käyttöikänsä aikana).
Kun splitter-tietolomakkeessa mainitaan GR-1209/GR-1221, se väittää, että laite on läpäissyt nopeutetun -ikääntymisen ja ympäristön hyväksynnän -, ei vain sitä, että se on mitattu hyvin kerran penkillä. Ulko- ja ilmakäytössä tämä ero on tärkein asia. Glory Optical valmistaa ISO 9001:2015 -laatujärjestelmän mukaisesti, jossa on täydellinen erän jäljitettävyys, ja validoi optisen ja ympäristön suorituskyvyn talon sisällä IEC-, ITU-T- ja Telcordia-kriteerien mukaisesti.
Mihin tämä on menossa
Splitter-kysyntä seuraa kuidun käyttöönottoa, ja kuitujen käyttöönotto kiihtyy.Passiivisten optisten komponenttien markkinoiden splitterisegmentin ennustetaan kasvavan noin 15 % CAGR:llä vuoteen 2030 mennessäFTTH build{0}}out, 5G fronthaul ja hyperscale-palvelinkeskukset ohjaavat. Tekninen paine kohdistuu suurempiin jakolukuihin (1 × 64 ja enemmän) tasaisemmalta häviöltä ja laitteita, jotka on luokiteltu uudemmille XGS-PON- ja NG-PON2-aallonpituussuunnitelmille pelkän GPON:n sijaan. Käytännössä tämä tarkoittaa, että PLC jatkaa FBT:n syrjäyttämistä jakelua varten, kun taas FBT säilyttää markkinaraon valvontahanoissa ja epäsymmetrisissä liittimissä. Komponentti ei muutu paljon; sen sisälle mahtuvat budjetit kiristyvät jatkuvasti.
Usein kysytyt kysymykset
-
K: Kuinka kuidunjakaja toimii ilman virtaa?
V: Se hyödyntää täydellistä sisäistä heijastusta lasin sisällä. Laitteeseen tuleva valo ohjataan sulatetun kytkentäalueen (FBT) tai syövytetyn aaltoputken (PLC) läpi, jossa geometria pakottaa energian jakautumaan useille lähtöpoluille. Ei elektroniikkaa tai virtalähdettä - vain materiaalin optiset ominaisuudet.
K: Mitä eroa on FBT- ja PLC-jakajalla?
V: FBT sulattaa ja venyttää todellisia kuituja; PLC syövyttää aaltoputket sirulle. FBT on halvempi ja tukee epäsymmetrisiä suhteita, mutta menettää tarkkuuden yli 1 × 8 -jaon. PLC antaa tasaisen häviön kaikissa porteissa ja tasaisen 1 260–1 650 nm:n vasteen, mikä tekee siitä standardin 1 × 8 ja sitä suuremmille FTTH-jakoille.
K: Kuinka monta kotia 1 × 32 -jakaja voi palvella?
V: Kolmekymmentä{0}}kaksi, yksi lähtöporttia kohden - olettaen, että tappiobudjettisi sulkeutuu. Tyypillisellä +3 dBm GPON-laukaisulla ja −28 dBm ONT-herkkyydellä yksi 1 × 32 (≈17,5 dB) plus kuitu ja liittimet mahtuvat mukavasti budjettiin useisiin kilometreihin asti. 1 × 64 on mahdollinen, mutta jättää paljon vähemmän marginaalia ja vaatii korkeamman{11}}luokan optiikkaa.
K: Miksi lisäyshäviö kasvaa jakosuhteen myötä?
V: Koska jaat kiinteän määrän optista tehoa useammalle ulostulolle. Lattia on 10·log₁₀(N): jokainen lähtöjen kaksinkertaistuminen lisää 3 dB. Todelliset laitteet lisäävät ylimääräistä häviötä, minkä vuoksi 1×64 on noin 21 dB, kun taas 1×2 alle 4 dB.
K: Voiko kuidunjakaja myös yhdistää signaaleja?
V: Kyllä. Jakajat ovat kaksisuuntaisia. Käänteisessä käytössä 1 × N laite yhdistää N tuloa yhdeksi ulostuloksi - sama fysiikka, jota käytetään ylävirran liikenteeseen PON:ssa ja redundanssiin 2 × N kokoonpanoissa, joissa kaksi OLT-syöttöä suojaavat toisiaan.
K: Kuinka pienennät jakajan lisäyshäviötä kentällä?
V: Et voi vähentää laitteen luontaista häviötä, mutta voit lopettaa siihen lisäämisen: pidä liittimien päädyt puhtaina, käytä pieni-häviöjä fuusioliitoksia (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,08 dB) mahdollisuuksien mukaan mekaanisten jatkosten sijasta, käytä APC-liittimiä suuren tuottohäviön saavuttamiseksi ja valitse pienin jakosuhde, joka sallii tilaajasi.
