Kaj pravzaprav je razdelilnik vlaken
Razdelilnik optičnih vlaken je pasivna optična komponenta, ki sprejme en dohodni svetlobni signal in ga razdeli med dve ali več izhodnih vlaken - ali obratno, združi več vhodov v enega.Za razliko od aktivnih naprav, ki potrebujejo elektriko, se razdelilnik zanaša samo na obnašanje svetlobe znotraj stekla, zaradi česar je poceni za namestitev in zanesljiv na mestih, ki jih ne morete enostavno doseči.
Ta ena lastnost - pasivnost - je razlog za vsepasivno optično omrežje (PON)arhitektura obstaja. Eno vlakno zapusti centralno pisarno, zadene razdelilnik in oskrbuje na desetine domov. Med optičnim linijskim terminalom (OLT) in naročnikovim optičnim omrežnim terminalom (ONT) ni opreme z napajanjem. Razdelilnik je komponenta, ki fizično omogoča "eno vlakno, veliko strank".
Fizika: kako en žarek svetlobe postane več
Svetloba ostane znotraj optičnega vlakna zaradipopolni notranji odboj. Stekleno jedro ima nekoliko višji lomni količnik kot okoliška obloga, tako da ko svetloba zadene to mejo pod dovolj plitkim kotom, se odbije nazaj v jedro, namesto da bi uhajala ven. Usmerite to svetlobo v strukturo, kjer se spremeni geometrija meje, in lahko prisilite energijo, da se prerazporedi v več poti. To je ves trik.
To strukturo lahko zgradite na dva načina in ustrezata dvema družinama razdelilnikov, ki ju boste kupili.
FBT proti PLC: dva načina za izgradnjo iste funkcije
Staljeni bikonični konus (FBT)
Starejša metoda. Dve ali več golih vlaken se poravnata, nato segrejeta in raztegneta na stroju za zožitev, dokler se njihova jedra ne zlijejo v eno sklopitveno območje. Ko svetloba vstopi v to zoženo območje, se preklopi v sosednja jedra vlaken in na koncu zožitve se izhodi za napajanje razdelijo med izhode.Dolžina raztezanja in kot zasuka, nastavljena med proizvodnjo, določata razmerje. FBT je poceni in vam omogoča gradnjo asimetričnih razmerij (recimo 5/95 ali 30/70 pip), vendar natančnost hitro pade: nad razdelitvijo 1 × 8 ga je treba sestaviti iz kaskadnih enot 1 × 2 in stopnja napak narašča.
Planarno svetlobno valovno vezje (PLC)
Sodobna metoda za visoke vrednosti. Valovodi so vgravirani na silicijev dioksid ali silicijev čip s fotolitografijo - enakega razreda postopka, ki se uporablja za izdelavo polprevodnikov. Svetloba vstopi v en valovod in se na točno določenih Y-vejah razdeli na 4, 8, 16, 32 ali 64 izhodov. Ker je geometrija definirana litografsko in ne ročno{10}}vlečena,PLC razdelilniki zagotavljajo enakomerne izgube v vseh vratih in raven odziv od 1260 do 1650 nm- pokriva vsako valovno dolžino PON v eni napravi.
| Parameter | FBT razdelilnik | PLC razdelilnik |
|---|---|---|
| Zgradite | Zlita, raztegnjena vlakna | Vgraviran valovodni čip |
| Praktičen deljen strop | 1×8 (višje=kaskadno, večja napaka) | 1×64 v eni napravi |
| Razpon valovnih dolžin | Fiksna okna (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, ravno |
| Enotnost vrat-- | Spremenljivka | tesno |
| Premik izgube temperature (TDL) | ~0,5 dB/stopinjo | ~0,2 dB/stopinjo |
| Delovna temperatura | od −5 do +75 stopinj | −40 do +85 stopinj |
| Najboljša uporaba | 1×2/2×2 pipe, asimetrična razmerja, nadzor | Distribucija FTTH/PON, 1×8 in več |
Zakaj vas delitev vedno stane decibelov
To je del, ki ga večina člankov o tem, kako deluje, preskoči, in je del, ki odloča, ali vaše omrežje deluje. Ko optično moč razdelite na N načinov, lahko vsak izhod prejme le del vhoda. Neizogibna fizikalna-izguba tal za enakomerno razdelitev je:
Teoretična deljena izguba (dB)=10 × log₁₀(N)
Torej razdelitev 1×2 izgubi vsaj 3 dB, 1×4 izgubi 6 dB, 1×8 izgubi 9 dB in tako naprej. Prave naprave izgubijovečkot to, zaradipresežna izguba- energija, izgubljena zaradi sipanja, nepopolnega spajanja in absorpcije materiala v napravi. Številka, s katero dejansko oblikujete, jevstavljena izguba, ki zloži teoretično delitev in presežno izgubo skupaj.
| Razmerje delitve | Teoretična deljena izguba | Tipična največja vstavljena izguba | Enotnost izgube |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,6 dB | Manjši ali enak 0,6 dB |
| 1×4 | 6,0 dB | 7,4 dB | Manjši ali enak 0,8 dB |
| 1×8 | 9,0 dB | 11,0 dB | Manjši ali enak 1,0 dB |
| 1×16 | 12,0 dB | 14,0 dB | Manjši ali enak 1,4 dB |
| 1×32 | 15,0 dB | 17,5 dB | Manjši ali enak 1,9 dB |
| 1×64 | 18,0 dB | 21,0 dB | Manjši ali enak 2,5 dB |
Specifikacije, ki pritegnejo ljudi
Izguba vnosa pritegne vso pozornost, vendar o zanesljivosti odločajo tri druge številke:
- Enotnost- razpon med najboljšimi in najslabšimi izhodnimi vrati na eni napravi. 1 × 32 s slabo enotnostjo pomeni, da so nekateri naročniki blizu proračunske meje, drugi pa imajo rezervo.
- Povratna izguba (RL)- odbita svetloba se vrača proti viru. Višje je boljše; Priključki APC dajejo večji ali enak 60 dB v primerjavi s ~50 dB za UPC, zato PON padci skoraj vedno uporabljajo APC.
- Izguba,-odvisna od polarizacije (PDL)intemperaturno-odvisna izguba (TDL)- majhen pri PLC (≈0,1–0,2 dB), pri FBT pa lahko samo temperaturni nihanje potisne obrobno povezavo iz proračuna v hladni noči.
Učinkovit primer: zapiranje proračuna za dejansko izgubo
Specifikacije so pomembne le, če jih seštejete. Tukaj je izračun, ki ga inženir izvede, preden naroči en sam razdelilnik. Predpostavimo GPON navzdol z zagonom +3 dBm OLT in občutljivostjo sprejemnika ONT −28 dBm -, kar daje skupni proračun 31 dB.
| Element | Izguba | Tekoči seštevek |
|---|---|---|
| Izstrelitvena moč OLT | +3.0 dBm | - |
| Feeder + drop fiber, 8 km @ 0,35 dB/km | 2,8 dB | 2,8 dB |
| 1×32 PLC razdelilnik vnesene izgube | 17,5 dB | 20,3 dB |
| Konektorji (4 × 0,3 dB) | 1,2 dB | 21,5 dB |
| Spoji (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB | 21,9 dB |
| Meja staranja/popravila | 3,0 dB | 24,9 dB |
| Napajanje na ONT | +3.0 − 24.9=−21,9 dBm - znotraj meje −28 dBm ✓ | |
Porabi samo cepilnikveč kot 70%porabljenega proračuna za to zasnovo. To dejstvo poganja skoraj vsako arhitekturno odločitev v PON. To je tudi razlog, zakaj lahko slabo specificiran razdelilnik -, katerega "1×32" je v resnici 18,5 dB namesto 17,5 dB -, tiho požre vašo celotno rezervo popravila, preden se tehnik sploh dotakne kabla.
Centralizirano ali kaskadno cepljenje
Ko poznate matematiko izgube, sledi izbira uvedbe. Do recimo 32 domov lahko pridete na dva načina.
Centralizirano:en sam razdelilnik 1×32 je nameščen v vozlišču za distribucijo vlaken, 32 vlaken pa se razširi na 32 ONT. En razdelilnik, en izgubni dogodek (~17,5 dB), enostaven za testiranje in nadzor.To je standardna izbira v gosto naseljenih območjihker je dostop enostaven in lahko pustite razdelilna vrata neuporabljena, dokler se naročniki ne prijavijo.
Kaskadno:razdelilnik 1×4 v zunanjem ohišju napaja štiri razdelilnike 1×8 bližje strankam. Rezultat je še vedno 32 izhodov, vendar se izguba zdaj kopiči: približno 7,4 dB (1×4) + 11 dB (1×8) ≈ 18,4 dB - približno decibelslabšekot centralizirano. Izkupiček je veliko manj dovajalnih vlaken, zato kaskadno cepljenje zmaga-na razširjenih podeželskih ali vaških poteh, kjer je gonilo stroškov dolžina vlaken in ne dostop.
Odpravljanje težav na terenu: redko je krivec razdelilnik
Ko povezava odčita visoko izgubo, prevzame krivdo razdelilnik in se prvi zamenja. Skoraj vedno gre za napačno potezo.Vstavljena izguba je vsota vsakega konektorja, spoja, upogiba in komponente na potiin branje na končni točki vam ne pove ničesar o temkjerizguba živi. Preden obsodite cepilca:
- Preglejte in očistite vsako stran.En sam kontaminiran priključek APC lahko povzroči večjo izgubo kot slabo delujoč razdelilnik. Pred merjenjem očistite z brezvodnim etanolom in robčkom,-ki ne pušča vlaken.
- Preverite svojo referenco.Napaka 1 dB pri referenčnem zagonu OTDR ali-merilnika moči se prikaže kot 1 dB izgube fantomskega razdelilnika.
- Potrdite valovno dolžino.Naprava, izmerjena pri 1550 nm, bere drugače kot 1490 nm navzdol, ki jih dejansko nosi; neujemanje ponareja problem.
- Račun za kaskado.Če ste v svojem proračunu pozabili na drugo stopnjo razdelilnika, povezava dela točno to, kar pravi fizika - vaša preglednica je napačna, ne strojna oprema.
Šele po teh štirih preverjanjih je menjava razdelilnika smiselna. Večina klicev "slabega razdelilnika" se reši v prvem koraku.
6 resničnih-pasti pasti -, ki jih inženirji nenehno delajo
Teorija je čista; terenske namestitve niso. Spodnjih šest vzorcev napak se večkrat pojavlja na forumih ponudnikov internetnih storitev, arhivih-seznamov poštnih seznamov NANOG in poročilih o-storitvah v panogi. Nobeden od njih ne potrebuje eksotične strojne opreme za sprožitev - vsi se zgodijo z običajnimi odločitvami, sprejetimi v naglici.
Standardi in kaj skladnost dejansko zagotavlja
Cepilnik, ki prvi dan zapre proračun, po treh zimah pa odpove, je ničvreden. To je tisto, kar standardi obravnavajo. Dve telesi sta pomembni:
- ITU-T G.984 (GPON)določa proračune optičnih povezav - razrede dušenja (razred B+ pri 13–28 dB, razred C+ pri 17–32 dB), ki jih mora vključiti izguba vašega razdelilnika. To je specifikacija, ki vam pove, ali je 1×64 sploh zakonit na danem OLT.
- Telcordia GR-1209 in GR-1221nastavite generična merila zanesljivosti za pasivne optične komponente - okoljske, mehanske in starajoče se preskuse (vključno z vlažno-toploto in temperaturnimi cikli, ki jih mora omrežje FTTH preživeti v svoji 25-letni življenjski dobi).
Ko podatkovni list razdelilnika navaja GR-1209/GR-1221, trdi, da je naprava prestala pogoje za pospešeno-staranje in okoljske kvalifikacije -, ne samo, da je dobro izmerila enkrat na preskusni napravi. Za uporabo na prostem in v zraku je to razlikovanje bistvenega pomena. Glory Optical izdeluje v skladu s sistemom kakovosti ISO 9001:2015 s popolno sledljivostjo serij in interno preverja optično in okoljsko učinkovitost glede na merila IEC, ITU-T in Telcordia.
Kam to pelje
Povpraševanje po razdelilnikih sledi uvajanju optičnih vlaken in uvajanje optičnih vlaken se pospešuje.Segment razdelilnikov na trgu pasivnih optičnih komponent naj bi do leta 2030 rasel s približno 15 % CAGR, ki ga poganjajo FTTH build-out, 5G fronthaul in hiperscale podatkovni centri. Tehnični pritisk je v smeri večjega števila delitev (1 × 64 in več) pri nižjih izgubah in v smeri naprav, ocenjenih za novejša načrta valovnih dolžin XGS-PON in NG-PON2, namesto samo GPON. V praksi to pomeni, da PLC še naprej izpodriva FBT za distribucijo, medtem ko FBT ohranja svojo nišo pri nadzornih pipah in asimetričnih spojnikih. Komponenta se ne spreminja veliko; proračuni, ki jih mora vključiti, postajajo vse strožji.
Pogosta vprašanja
-
V: Kako deluje optični razdelilnik brez napajanja?
O: Izkorišča popolni notranji odboj znotraj stekla. Svetloba, ki vstopa v napravo, je vodena skozi območje spajanja z zlitjem (FBT) ali vgraviran valovod (PLC), kjer geometrija prisili energijo, da se deli med več izhodnimi potmi. Vključena ni elektronika ali vir energije - samo optične lastnosti materiala.
V: Kakšna je razlika med razdelilnikom FBT in PLC?
A: FBT spaja in razteza prava vlakna; PLC vrezuje valovode na čip. FBT je cenejši in podpira asimetrična razmerja, vendar izgubi natančnost nad delitvijo 1 × 8. PLC daje enakomerne izgube na vseh vratih in raven odziv 1260–1650 nm, zaradi česar je standard za razdelitve FTTH 1×8 in višje.
V: Koliko domov lahko oskrbi razdelilnik 1×32?
O: Dvain-trideset, ena na izhodna vrata - ob predpostavki, da se vaš proračun za izgube zapre. S tipičnim zagonom +3 dBm GPON in občutljivostjo ONT −28 dBm se eno samo optično vlakno 1×32 (≈17,5 dB) in priključki udobno prilega proračunu do več kilometrov. 1 × 64 je možen, vendar pušča veliko manj roba in zahteva optiko-višjega razreda.
V: Zakaj se vnesena izguba poveča z razmerjem delitve?
A: Ker delite fiksno količino optične moči med več izhodov. Tlo je 10·log₁₀(N): vsako podvojitev izhodov doda 3 dB. Prave naprave poleg tega dodajo še odvečno izgubo, zato ima 1×64 približno 21 dB, medtem ko 1×2 pod 4 dB.
V: Ali lahko optični razdelilnik združuje tudi signale?
O: Da. Razdelilniki so dvosmerni. V obratni smeri naprava 1 × N združuje N vhodov v en izhod - enaka fizika, ki se uporablja za promet navzgor v PON in za redundanco v konfiguracijah 2 × N, kjer dva vira OLT ščitita drug drugega.
V: Kako zmanjšate vneseno izgubo razdelilnika na terenu?
O: Ne morete zmanjšati notranje izgube naprave, lahko pa ji prenehate dodajati: vzdržujte končne površine konektorjev čiste, uporabljajte fuzijske spoje z nizkimi -izgubami (manj kot ali enako 0,08 dB) namesto mehanskih spojev, kjer je to mogoče, dajte prednost priključkom APC za visoko povratno izgubo in izberite najnižje razmerje delitve, ki ga omogoča vaše število naročnikov.
