Šta je optički razdjelnik? Vrste, princip rada

Optički razdjelnik je pasivni optički uređaj koji dijeli jedan dolazni svjetlosni signal na dva ili više izlaznih signala, distribuirajući optičku snagu na više putanja vlakana bez potrebe za električnom energijom.

U GPON ili EPON mreži, to je komponenta koja omogućava arhitekturu od tačke{0}}do-više tačaka - jedno vlakno koje napušta centralni ured, desetine pretplatnika povezanih na udaljenom kraju. Bez toga, svakom korisniku bi bilo potrebno posebno vlakno sve do OLT-a, a ekonomija FTTH bi se raspala.

Ovaj vodič pokriva princip rada optičkog razdvajanja, stvarne-razlike između PLC i FBT tehnologija, specifikacije performansi koje su zapravo važne tokom nabavke i savjete zasnovane na scenarijima{1}}za odabir pravog razdjelnika. Ako ste implementirali PON infrastrukturu ili planirate novu izgradnju, detalji ovdje trebali bi vam uštedjeti glavobolje u fazi dizajna.

Kako radi optički razdjelnik?

Fizika je jasna. Kada svjetlost putuje kroz jedno-modno vlakno, većina energije ostaje u jezgri od 9 µm -, ali ne sva. Mali dio curi u oblogu. Približite dvije jezgre vlakana dovoljno blizu i ta energija koja curi počinje da se spaja iz jedne jezgre u drugu. Ovaj eminentni fenomen spajanja je osnova za sve pasivno cijepanje vlakana.

U proizvodnom razdjelniku, uređaj uzima jedan ulazni signal i redistribuira optičku snagu na više izlaznih portova u definiranom omjeru. Zamislite 1×4 razdjelnik: jedno vlakno ulazi, četiri vlakna izlaze, a svako nosi otprilike četvrtinu izvorne snage signala. Bez elektronike, bez eksternog napajanja - samo geometrija talasovoda radi svoj posao. Zbog toga se ove komponente nazivaju pasivni optički razdjelnici.

Evo gdje to postaje praktično. Svaka podjela vas košta optičku snagu. 1×2 split troši oko 3,5 dB. Kada dostignete 1×32, gledate na teoretske gubitke sjeverno od 15 dB - i to je prije nego što dodate gubitke konektora, slabljenje vlakana i tačke spajanja. U većini FTTH uvođenja, razdjelnik na kraju postaje najveći pojedinačni izvor gubitka u budžetu veze. Pogrešan omjer podjele znači ili trošenje OLT portova ili naići na probleme sa{12}}napajanjem na udaljenim ONU-ovima.

PLC razdjelnik protiv FBT razdjelnika: što je zapravo važno

Svaki optički razdjelnik na tržištu koristi jednu od dvije proizvodne tehnologije, a izbor između njih je manje o tome koja je "bolja", a više o tome koja odgovara vašoj specifičnoj primjeni.

Fused biconical taper (FBT) razdjelnici

FBT je stariji pristup. Dva ili više vlakana se spajaju zajedno, zagrijavaju i rastežu dok se jezgra ne spoje. Tokom procesa suženja, tehničari prate omjer spajanja u realnom vremenu i zaustavljaju se kada se postigne ciljni podjel. Rezultat je jednostavan, dokazan uređaj koji košta manje za proizvodnju -, posebno pri malom broju podjela kao što je 1×2 ili 1×4.

Kompromis se očituje u velikim razmjerima. Jednom kada pređete preko 1×8, FBT razdjelnici se bore sa ujednačenošću izlaza: neki portovi dobijaju primjetno više snage od drugih. Stope neuspjeha također rastu. Podrška talasne dužine je ograničena na 850 nm, 1310 nm i 1550 nm - što je dobro za osnovni PON, ali ograničenje ako vam je potrebna puna-kompatibilnost spektra. A opseg radne temperature (-5 stepeni do 75 stepeni) isključuje ih za spoljne ormare u regionima sa oštrim zimama ili pustinjskim vrućinama.

Razdjelnici planarnog svjetlosnog kruga (PLC).

PLC razdjelnici se proizvode pomoću talasovodnih kola poluvodičke litografije - ugraviranih na podlogu od silicijumskog stakla sa istom preciznošću koja se koristi u proizvodnji čipova. Rezultat je čvrst, ujednačen izlaz na svim portovima, čak i pri velikom broju podjela.PLC optički razdjelnicipodržavaju puni opseg talasnih dužina od 1260–1650 nm, pokrivajući svaku standardnu ​​PON talasnu dužinu plus opseg od 1550 nm koji se koristi za RF video preklapanje i prozor od 1625 nm koji se koristi za praćenje linija.

Pošto se razdvajanje dešava na jednom čipu, PLC uređaji se povećavaju do 1×64 ili 2×64 bez povećanja veličine. Širi opseg radne temperature (-40 stepeni do 85 stepeni, prema zahtjevima za testiranje Telcordia GR-1209-CORE) čini ih zadanim izborom za bilo koju instalaciju na otvorenom ili u nekontrolisanom okruženju. Cijena po jedinici je veća od FBT-a, ali za sve što je iznad 1×4 split-a, PLC je ono što većina iskusnih mrežnih planera navodi - i to s dobrim razlogom.

Quick Comparison

Gore navedeni pragovi performansi su zasnovani na standardima Telcordia GR-1209-CORE i GR-1221-CORE, koji definišu zahtjeve za pouzdanost i optičke performanse za pasivne optičke komponente koje se koriste u telekom mrežama.

Ključne specifikacije performansi koje treba provjeriti prije kupovine

Specifikacije mogu biti guste, ali pet parametara je najvažnije - i preskakanje bilo kojeg od njih tokom nabavke je greška koja je dovela do stvarnih kvarova na terenu:

• Gubitak umetanja:Koliko optičke snage troši razdjelnik. Dobro-napravljen 1×8 PLC razdjelnik bi trebao biti manji od ili jednak 10,5 dB; a 1×32 na manje od ili jednako 17,5 dB. Ovi pragovi potiču iz GR-1209-CORE Tabele 2. Ako tablica sa podacima dobavljača pokazuje vrijednosti znatno iznad ovih, budžet vaše veze se neće zatvoriti na daljinu.
• Povratni gubitak:Odražena snaga natrag prema izvoru. Za SC/APC-terminirane razdjelnike (standard u GPON-u), povratni gubitak bi trebao biti veći ili jednak 55 dB. Slab povratni gubitak uzrokuje šum OLT prijemnika i pogoršava kvalitet signala uzvodno.
• uniformnost:Jaz između najboljeg i najgoreg izlaznog porta. Sve iznad 1,5 dB znači da neki pretplatnici dobijaju znatno slabiji signal. U 1×32 ili 1×64 implementaciji, čvrsta uniformnost nije opciona -, to je ono što drži vašeg najdaljeg pretplatnika na mreži.
• Radna talasna dužina:PON mrežama je potrebna propusnost od 1260–1650 nm. O ovome se -ne pregovarati ako koristite GPON (1490/1310 nm) sa video preklapanjem (1550 nm) ili planirate dodati XGS-PON usluge (1577 nm nizvodno) na istom vlaknu.
• usmjerenost:Mjeri izolaciju preslušavanja između izlaznih portova. Cilj Veći ili jednak 55 dB. Niska usmjerenost znači da signali pretplatnika mogu prelaziti jedan u drugi - pravi problem u podjelima velike gustine-.

Odabir razdjelnika prema scenariju implementacije

"Pravi" razdjelnik u potpunosti ovisi o tome kuda ide i šta treba da uradi. Evo kako se odluka obično odigrava u praksi:

Mali FTTH projekat (ispod 50 domova): A 1×8 PLC razdjelniku ABS kutiji je ovdje radni konj. Održava kontrolu nad gubicima umetanja, uklapa se u standardnu ​​vanjsku razvodnu kutiju i ostavlja prostor za rast ako se susjedstvo proširi. Za najmanje klastere - recimo, četiri kuće od jedne kapi - FBT 1×4 može raditi ako je budžet primarno ograničenje.

Gusti urbani MDU (stambene zgrade, poslovni tornjevi):Idite sa 1×32 PLC-om u LGX kaseti ili 1U stalak-form faktoru. Gustina otvora je bitna u ormarima gdje je malo prostora. Pobrinite se da je razdjelnik unaprijed-povezan sa SC/APC-om kako biste ubrzali instalaciju - spajanje polja u prepunom stubu je sporo i sklono greškama-.

Vanjski ulični ormari:PLC je obavezan. Sama promjena temperature će vremenom degradirati FBT razdjelnik. ABS-upakovani ili bez blokovarazdjelnici optičkih vlakanaocenjeni na -40 stepeni do 85 stepeni su standard ovde. Navedite kućišta sa oznakom IP65 ako je ormar izložen vremenskim prilikama.

Ruralne ili{0}}veze na daljinu:Gubitak umetanja je ograničenje. Svaki dB se računa kada je ONU 15–20 km od OLT-a. Koristite najniži omjer podjele koji još uvijek služi vašem broju pretplatnika i razmislite o neuravnoteženim razdjelnicima koji dodjeljuju više snage najudaljenijem korisniku. 1×16 je često praktičan plafon za ruralne raspone - pritisnite na 1×32 i rizikujete da padnete ispod osjetljivosti prijemnika na drugom kraju.

Centrala ili data centar: PLC razdjelnici{0}}montirani u stalaku 1U kućišta su izgrađena za ovo okruženje. Klize u standardne 19-inčne rekove, koriste pre-završene patch kablove i omogućavaju-zamjenjivo održavanje bez ometanja susjednih kola. Za PON agregacijske police koje opslužuju stotine pretplatnika, 2×32 ili 2×64 konfiguracije sa dvostrukim ulazom pružaju redundanciju za prelazak na grešku koju zahtijevaju SLA-ovi na nivou operatera.

Uobičajene greške koje koštaju vrijeme i novac

Nekoliko obrazaca pojavljuje se uvijek iznova u primjeni na terenu. Preko{1}}podjela je najčešće: inženjeri su odredili 1×32 jer žele prostor za kapacitet, ali budžet veze ga ne može podržati na potrebnoj udaljenosti. Rezultat su marginalni ONU-ovi koji ispadaju van mreže tokom temperaturnih promjena ili starenja konektora. Uvijek prvo pokrenite proračun budžeta -, a zatim odaberite omjer podjele.

Neusklađenost konektora je još jedna. Mešanje SC/UPC i SC/APC u istoj PON putanji uvodi tačke refleksije koje degradiraju performanse. Zvuči osnovno, ali se to redovno dešava na velikim gradilištima sa više ekipa za montažu. Rješenje je jednostavno: standardizirajte SC/APC u cijeloj vanjskoj tvornici. Provjerite jesu li vaš razdjelnik, patch kablovi ijedno-modno vlaknoinfrastruktura se poklapa.

Konačno, zanemarujući specifikacije uniformnosti. Na papiru, jeftini razdjelnik s uniformnošću od 2,5 dB i kvalitetan razdjelnik s uniformnošću od 1,0 dB mogu izgledati slično. U praksi, taj jaz od 1,5 dB znači da bi jedan pretplatnik na vašoj 1×32 mreži mogao da prima upola manju optičku snagu od drugog. U rasponu od 10-15 km, ta razlika odlučuje ko ostaje povezan, a ko ne.

Gdje se koriste optički razdjelnici

Telekomunikacije ostaju dominantna aplikacija. U GPON ili XGS-PON arhitekturi, razdjelnici se nalaze između OLT-a u centralnoj kancelariji i ONU-a u prostorijama korisnika, omogućavajući jednom vlaknu da opslužuje 32 ili 64 krajnje tačke. Ovaj -to- model sa više tačaka je okosnica stambenog širokopojasnog pristupa, poslovnog vlakna i CATV isporuke širom svijeta.

Izvan telekomunikacija, implementacije pasivnog optičkog LAN-a (POL) za preduzeća koriste razdjelnike za smanjenje broja aktivnih prekidača u zgradama kampusa - kičma s jednim vlaknom zamjenjuje spratove bakarnih kablova i Ethernet prekidača. Industrijski objekti usmjeravaju razdjelnike kroz senzorske mreže, koristeći otpornost vlakana na elektromagnetne smetnje. Postavke za testiranje i mjerenje koriste razdjelnike slavine za praćenje prometa uživo bez prekida usluge.

Što je sljedeće za tehnologiju razdjelnika

Guranje ka 10G-PON-u (XGS-PON, 50G-PON) i konvergentnom pristupu sa više-talasnih dužina podiže ljestvicu za performanse razdjelnika. Operatori koji ko-postoje GPON i XGS-PON na istom vlaknu trebaju razdjelnike sa ravnim gubitkom umetanja u cijelom prozoru od 1260–1650 nm - bilo koja varijacija zavisna od talasne dužine-može prevrnuti marginalnu vezu preko ivice. PLC tehnologija to dobro rješava; FBT ne.

Neuravnoteženo cijepanje dobiva pravu vuču. Umjesto da svaki izlaz tretiraju jednako, nebalansirani razdjelnici asimetrično dodijeljuju snagu - više udaljenim ili-zahtjevnim korisnicima, manje onima u blizini. Ovo poboljšava korištenje portova i može eliminirati potrebu za optičkim pojačalima u scenarijima proširenog{4}}dohvata.

Sa strane proizvodnje, gustina PLC čipova nastavlja da se poboljšava. Razdjelnici koji podržavaju 1×128 na jednom čipu već ulaze u proizvodnju, povećavajući omjer pretplatnika-po-OLT-portu i smanjujući cijenu po povezanom domaćinstvu u velikim-izgradnjama optičkih vlakana.

Često postavljana pitanja