Co je to optický splitter? Typy, pracovní princip

Optický rozdělovač je pasivní zařízení z optických vláken, které rozděluje jeden příchozí světelný signál na dva nebo více výstupních signálů a rozděluje optický výkon přes více vláknových tras, aniž by vyžadoval jakoukoli elektrickou energii.

V síti GPON nebo EPON je to součást, která umožňuje-k-vícebodové architektuře - jedno vlákno opouštějící centrální kancelář, desítky účastníků připojených na vzdáleném konci. Bez něj by každý zákazník potřeboval vyhrazené vlákno, které by vedlo celou cestu zpět k OLT, a ekonomika FTTH by se rozpadla.

Tato příručka popisuje princip fungování optického rozdělování, skutečné{0}}rozdíly mezi technologiemi PLC a FBT, výkonové specifikace, na kterých skutečně záleží při zadávání zakázek, a rady založené na scénáři{1}}pro výběr správného rozdělovače. Pokud jste nasadili infrastrukturu PON nebo plánujete novou stavbu, zde uvedené podrobnosti by vám měly ušetřit starosti ve fázi návrhu.

Jak funguje optický splitter?

Fyzika je přímočará. Když světlo prochází jedním-vláknem, většina energie zůstává v 9µm jádru -, ale ne všechna. Malý zlomek zatéká do obkladu. Přiveďte dvě jádra vláken dostatečně blízko k sobě a unikající energie se začne spojovat z jednoho jádra do druhého. Tento fenomén nestálé vazby je základem pro veškeré pasivní dělení vláken.

V produkčním rozbočovači zařízení odebírá jeden vstupní signál a přerozděluje optický výkon mezi více výstupních portů v definovaném poměru. Představte si rozbočovač 1×4: jedno vlákno jde dovnitř, čtyři vlákna vycházejí, z nichž každé přenáší zhruba čtvrtinu původního výkonu signálu. Žádná elektronika, žádné externí napájení -, jen geometrie vlnovodu dělá práci. Proto se těmto součástkám říká pasivní optické rozbočovače.

Tady to začíná být praktické. Každé rozdělení vás stojí optickou energii. Rozdělení 1×2 žere asi 3,5 dB. V době, kdy dosáhnete 1×32, se díváte na teoretické ztráty severně od 15 dB - a to je předtím, než přidáte ztráty na konektoru, útlum vlákna a spojovací body. Ve většině zavádění FTTH je splitter jediným největším zdrojem ztrát v rozpočtu propojení. Chybný dělicí poměr znamená buď plýtvání porty OLT, nebo problémy s napájením příjmu na vzdálených jednotkách ONU.

PLC Splitter vs. FBT Splitter: Na čem vlastně záleží

Každý optický splitter na trhu používá jednu ze dvou výrobních technologií a výběr mezi nimi je méně o tom, která je „lepší“, a více o tom, která vyhovuje vašemu konkrétnímu nasazení.

Fused Biconical Taper (FBT) Splitters

FBT je starší přístup. Dvě nebo více vláken jsou svázána dohromady, zahřívána a natahována, dokud se jádra nespojí. Během procesu zužování technici sledují spojovací poměr v reálném čase a zastaví se, jakmile je dosaženo cílového rozdělení. Výsledkem je jednoduché, osvědčené zařízení, jehož výroba - stojí méně, zejména při nízkém počtu rozdělení, jako je 1×2 nebo 1×4.

Kompromis se projevuje v měřítku. Jakmile překročíte 1×8, rozbočovače FBT bojují s jednotností výstupu: některé porty získají znatelně větší výkon než jiné. Míra poruchovosti také stoupá. Podpora vlnových délek je omezena na 850 nm, 1310 nm a 1550 nm - v pořádku pro základní PON, ale je to omezení, pokud potřebujete kompatibilitu s plným-spektrem. A rozsah provozních teplot (-5 stupňů až 75 stupňů) je vylučuje pro venkovní skříně v oblastech s drsnými zimami nebo pouštním horkem.

Rozbočovače planárních světelných vln (PLC).

Rozbočovače PLC jsou vyráběny pomocí polovodičových litografických - vlnovodných obvodů leptaných na substrát z křemičitého skla se stejnou přesností jako při výrobě čipů. Výsledkem je těsný, jednotný výstup na každém portu, a to i při vysokém počtu rozdělení.PLC rozbočovače optických vlákenpodporují celý rozsah vlnových délek 1260–1650 nm, který pokrývá všechny standardní vlnové délky PON plus pásmo 1550 nm používané pro překrytí RF videa a okno 1625 nm používané pro monitorování linky.

Vzhledem k tomu, že k rozdělení dochází na jediném čipu, zařízení PLC lze škálovat až na 1×64 nebo 2×64 bez nafouknutí velikosti. Širší rozsah provozních teplot (-40 stupňů až 85 stupňů podle požadavků testování Telcordia GR-1209-CORE) z nich činí výchozí volbu pro jakoukoli venkovní instalaci nebo instalaci v nekontrolovaném prostředí. Náklady na jednotku jsou vyšší než u FBT, ale pro cokoliv nad rozdělením 1×4 je PLC tím, co většina zkušených síťových plánovačů specifikuje – a to z dobrého důvodu.

Rychlé srovnání

Výše uvedené prahové hodnoty výkonu jsou založeny na standardech Telcordia GR-1209-CORE a GR-1221-CORE, které definují požadavky na spolehlivost a optický výkon pro pasivní optické komponenty používané v telekomunikačních sítích.

Klíčové výkonové specifikace ke kontrole před nákupem

Listy specifikací mohou být husté, ale nejdůležitějších je pět parametrů - a vynechání kteréhokoli z nich během zadávání zakázek je chyba, která vedla ke skutečným selháním v terénu:

• Ztráta vložení:Kolik optického výkonu spotřebovává splitter. Dobře-vyrobený rozbočovač PLC 1×8 by měl mít hlučnost menší nebo rovnou 10,5 dB; a 1×32 při 17,5 dB nebo méně. Tyto prahové hodnoty pocházejí z tabulky 2 GR-1209-CORE. Pokud datový list dodavatele ukazuje hodnoty výrazně nad těmito hodnotami, váš rozpočet na propojení se na dálku neuzavře.
• Návratová ztráta:Odražený výkon zpět ke zdroji. U rozbočovačů zakončených SC/APC- (standard v GPON) by měla být zpětná ztráta větší nebo rovna 55 dB. Špatná zpětná ztráta způsobuje šum přijímače OLT a zhoršuje kvalitu signálu proti proudu.
• Jednotnost:Mezera mezi nejlepším a nejhorším výstupním portem. Cokoli nad 1,5 dB znamená, že někteří účastníci dostávají znatelně slabší signály. V nasazení 1×32 nebo 1×64 není přísná jednotnost volitelná - je to to, co udržuje vašeho nejdále odběratele online.
• Provozní vlnová délka:Sítě PON potřebují pokrytí pásmovou propustí 1260–1650 nm. To nelze vyjednávat, pokud používáte GPON (1490/1310 nm) s překryvným videem (1550 nm) nebo plánujete přidat služby XGS-PON (1577 nm downstream) na stejném vláknu.
• Směrovost:Měří izolaci přeslechů mezi výstupními porty. Cíl Větší nebo roven 55 dB. Nízká směrovost znamená, že signály předplatitelů se mohou navzájem prolínat -, což je skutečný problém při rozdělení s vysokou-hustotou.

Výběr splitteru podle scénáře nasazení

"Správný" rozdělovač zcela závisí na tom, kam směřuje a co potřebuje udělat. Toto rozhodnutí obvykle probíhá v praxi:

Malý projekt FTTH (do 50 domácností): A 1×8 PLC splitterv ABS boxu je zde dříč. Udržuje vložné ztráty zvládnutelné, vejde se do standardní venkovní rozvodné skříně a ponechává prostor pro růst, pokud se okolí rozšíří. U nejmenších klastrů - řekněme, že čtyři domy z jedné kapky - může FBT 1×4 fungovat, pokud je primárním omezením rozpočet.

Husté městské MDU (bytové domy, kancelářské věže):Použijte 1×32 PLC v kazetovém provedení LGX nebo 1U do racku-. Hustota portů je důležitá ve stoupacích skříních, kde je málo místa. Ujistěte se, že je rozdělovač předem-propojen s SC/APC, abyste urychlili instalaci - spojování pole v přeplněné stoupačce je pomalé a náchylné k chybám-.

Venkovní pouliční skříně:PLC je povinné. Samotné cyklování teploty způsobí degradaci FBT splitteru v průběhu času. ABS-zabalené nebo bez blokurozbočovače optických vlákenstandardem jsou zde dimenzované na -40 stupňů až 85 stupňů. Pokud je skříň vystavena povětrnostním vlivům, specifikujte kryty s krytím IP65.

Venkovské nebo dálkové-odkazy:Omezením je ztráta vložení. Každý dB se počítá, když je ONU 15–20 km od OLT. Použijte nejnižší rozdělovací poměr, který stále slouží vašemu počtu odběratelů, a zvažte nevyvážené rozdělovače, které přidělují více energie nejvzdálenějšímu uživateli. 1×16 je často praktický strop pro venkovské rozpětí - stiskněte na 1×32 a riskujete, že na vzdáleném konci spadnete pod citlivost přijímače.

Centrální kancelář nebo datové centrum: Rozbočovače PLC namontované na stojanu-v 1U pouzdra jsou postavena pro toto prostředí. Zasouvají se do standardních 19-palcových stojanů, používají před-ukončené propojovací kabely a umožňují údržbu{10}}swap za provozu, aniž by rušily sousední obvody. Pro police PON agregace obsluhující stovky předplatitelů poskytují konfigurace 2×32 nebo 2×64 s duálním vstupem redundanci přepnutí při selhání, kterou vyžadují smlouvy SLA na úrovni operátora.

Běžné chyby, které stojí čas a peníze

Několik vzorů se objevuje znovu a znovu při nasazení v terénu. Nejčastější-rozdělení je nejčastější: inženýři specifikují 1×32, protože chtějí kapacitu, ale rozpočet na propojení to nemůže podporovat na požadovanou vzdálenost. Výsledkem jsou okrajové ONU, které vypadnou během teplotních změn nebo stárnutí konektoru. Vždy nejprve spusťte výpočet energetického rozpočtu - a poté vyberte dělicí poměr.

Nesoulad konektorů je další. Míchání SC/UPC a SC/APC ve stejné cestě PON zavádí odrazové body, které snižují výkon. Zní to jednoduše, ale děje se to pravidelně na velkých staveništích s více instalačními četami. Oprava je jednoduchá: standardizovat na SC/APC v rámci celého vnějšího závodu. Ujistěte se, že váš rozbočovač, propojovací kabely ajednovidové-vláknoinfrastruktura se shoduje.

Konečně ignorování specifikací uniformity. Na papíře by se levný splitter s rovnoměrností 2,5 dB a kvalitní splitter s rovnoměrností 1,0 dB mohl zdát podobný. V praxi tato mezera 1,5 dB znamená, že jeden účastník ve vaší síti 1×32 může přijímat poloviční optický výkon než jiný. Na rozpětí 10–15 km tento rozdíl rozhoduje o tom, kdo zůstane připojen a kdo ne.

Kde se používají optické rozbočovače

Dominantní aplikací zůstávají telekomunikace. V architektuře GPON nebo XGS-PON jsou rozbočovače umístěny mezi OLT v ústředí a ONU v prostorách zákazníka, což umožňuje jedno vlákno obsluhovat 32 nebo 64 koncových bodů. Tento vícebodový-model{6}}je páteří širokopásmového připojení pro domácnosti, firemních optických vláken a CATV po celém světě.

Mimo telekomunikace používají nasazení podnikových pasivních optických sítí LAN (POL) rozbočovače ke snížení počtu aktivních přepínačů v budovách kampusu - jednovláknová páteř nahrazuje podlahy s měděnou kabeláží a ethernetové přepínače. Průmyslová zařízení směrují rozbočovače skrz senzorové sítě, čímž využívají odolnost vlákna vůči elektromagnetickému rušení. Nastavení testování a měření používají rozbočovače odboček ke sledování živého provozu bez přerušení služby.

Co bude dál pro technologii Splitter

Posun směrem k 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) a konvergovanému přístupu k více-vlnovým délkám zvyšuje laťku výkonu rozdělovače. Operátoři-existující GPON a XGS-PON na stejném vlákně potřebují rozbočovače s plochým vložným útlumem v celém okně 1260–1650 nm - jakákoli odchylka závislá na vlnové délce- může převrátit okrajový spoj. Technologie PLC to zvládá dobře; FBT ne.

Nevyvážené štípání získává skutečnou trakci. Namísto rovného zacházení s každým výstupem, nevyvážené rozdělovače přidělují energii asymetricky - více vzdáleným nebo vysoce{2}}poptávkovým uživatelům, méně blízkým. To zlepšuje využití portů a může eliminovat potřebu optických zesilovačů ve scénářích s rozšířeným-dosahem.

Na straně výroby se hustota čipů PLC neustále zlepšuje. Rozbočovače podporující 1×128 na jednom čipu se již dostávají do výroby, čímž zvyšují poměr předplatitelů-na{4}}OLT-port a snižují náklady na připojenou domácnost ve velkých-fibrových sestavách.

Často kladené otázky