Optinen jakaja on passiivinen kuituoptinen laite, joka jakaa yhden saapuvan valosignaalin kahdeksi tai useammaksi lähtösignaaliksi jakaa optisen tehon useille kuitureiteille ilman sähkötehoa.
GPON- tai EPON-verkossa se on komponentti, joka mahdollistaa point{0}}to-monipistearkkitehtuurin - yksi kuitu lähtee keskustoimistosta, kymmeniä tilaajia kytkettynä etäpäähän. Ilman sitä jokainen asiakas tarvitsisi erillisen kuituajon aina takaisin OLT:hen asti, ja FTTH:n taloudellinen ominaisuus hajoaisi.
Tässä oppaassa käsitellään optisen jakamisen taustalla olevaa toimintaperiaatetta, PLC- ja FBT-tekniikoiden todelliset -erot, hankinnan aikana todellisuudessa merkitykselliset suorituskykytiedot ja skenaario{1}}perustuvat neuvot oikean jakajan valitsemiseksi. Jos olet ottanut käyttöön PON-infrastruktuurin tai suunnittelet uutta rakentamista, tässä olevien yksityiskohtien pitäisi säästää päänsärkyä suunnitteluvaiheessa.
Kuinka optinen jakaja toimii?
Fysiikka on suoraviivaista. Kun valo kulkee yksimuotoisen kuidun läpi, suurin osa energiasta jää 9 µm:n ytimeen -, mutta ei kaikkea. Pieni osa vuotaa verhoukseen. Tuo kaksi kuituydintä riittävän lähelle toisiaan, ja tämä vuotava energia alkaa kytkeytyä ytimestä toiseen. Tämä vaimeneva kytkentäilmiö on kaiken passiivisen kuidunhalkaisun perusta.
Tuotannonjakajassa laite ottaa yhden tulosignaalin ja jakaa optisen tehon uudelleen useille lähtöporteille määritellyssä suhteessa. Ajattele 1×4-jakajaa: yksi kuitu menee sisään, neljä kuitua tulee ulos, joista jokainen kuljettaa noin neljänneksen alkuperäisestä signaalitehosta. Ei elektroniikkaa, ei ulkoista virtalähdettä - vain aaltoputkigeometria tekee työn. Siksi näitä komponentteja kutsutaan passiivisiksi optisiksi jakajiksi.
Tässä se tulee käytännönläheiseksi. Jokainen jako maksaa optisen tehon. 1×2-jako syö noin 3,5 dB. Kun saavutat 1×32, tarkastelet teoreettisia häviöitä 15 dB:n - pohjoispuolella, eli ennen kuin lisäät liitinhäviöitä, kuidun vaimennusta ja liitospisteitä. Useimmissa FTTH-julkaisuissa jakaja on linkkibudjetin suurin yksittäinen menetyslähde. Jakosuhteen väärinkäyttö tarkoittaa joko OLT-porttien hukkaamista tai vastaanottovirta-ongelmia kaukaisissa ONU-pisteissä.
PLC Splitter vs. FBT Splitter: Mikä oikeastaan on tärkeää
Jokainen markkinoilla oleva optinen jakaja käyttää yhtä kahdesta valmistustekniikasta, ja valinta niiden välillä ei ole niinkään "parempi" vaan pikemminkin siitä, mikä sopii sinun käyttöön.
Sulatetut Biconical Taper (FBT) halkaisijat
FBT on vanhempi lähestymistapa. Kaksi tai useampi kuitu niputetaan yhteen, kuumennetaan ja venytetään, kunnes ytimet sulautuvat yhteen. Suippenemisprosessin aikana teknikot tarkkailevat kytkentäsuhdetta reaaliajassa ja pysähtyvät, kun tavoitejako on saavutettu. Tuloksena on yksinkertainen, hyväksi havaittu laite, jonka tuotanto maksaa vähemmän - varsinkin pienillä jakomäärillä, kuten 1 × 2 tai 1 × 4.
Kompromissi näkyy mittakaavassa. Kun siirryt 1×8:n ohi, FBT-jakajat kamppailevat ulostulon tasaisuuden kanssa: jotkut portit saavat huomattavasti enemmän tehoa kuin toiset. Myös epäonnistumisten määrä nousee. Aallonpituuden tuki on rajoitettu 850 nm:iin, 1310 nm:iin ja 1550 nm:iin - hieno perus-PON:lle, mutta rajoitus, jos tarvitset täyden -spektrin yhteensopivuuden. Ja käyttölämpötila-alue (-5 asteesta 75 asteeseen) sulkee ne pois ulkokaapeista alueilla, joilla on ankarat talvet tai aavikon lämpö.
Planar Lightwave Circuit (PLC) -jakajat
PLC-jakajat valmistetaan käyttämällä puolijohdelitografiaa - aaltojohtopiirejä, jotka on syövytetty silikalasisubstraattiin samalla tarkkuudella kuin sirujen valmistuksessa. Tuloksena on tiukka, tasainen tulos kaikissa porteissa, jopa suurilla jakomäärillä.PLC kuituoptiset jakajattukevat koko 1260–1650 nm:n aallonpituusaluetta, joka kattaa jokaisen standardin PON-aallonpituuden sekä RF-videon peitossa käytettävän 1550 nm:n kaistan ja linjan valvontaan käytettävän 1625 nm:n ikkunan.
Koska jakaminen tapahtuu yhdellä sirulla, PLC-laitteet skaalautuvat 1 × 64:ään tai 2 × 64:ään ilman, että niiden koko muuttuu. Laajempi käyttölämpötila-alue (-40 asteesta 85 asteeseen Telcordia GR-1209-CORE -testausvaatimusten mukaan) tekee niistä oletusvaihtoehdon mihin tahansa ulko- tai valvomattomaan ympäristöön asennettavaan asennukseen. Yksikköhinta on korkeampi kuin FBT, mutta 1 × 4 -jaon yläpuolella PLC on kokeneiden verkkosuunnittelijoiden määrittelemä - ja hyvästä syystä.
Nopea vertailu
| Parametri | FBT-jakaja | PLC-jakaja |
|---|---|---|
| Valmistusmenetelmä | Kuitufuusio ja kapeneminen | Puolijohdelitografia piidioksidisirulla |
| Aallonpituuden tuki | 850/1310/1550 nm | 1260–1650 nm (täysi spektri) |
| Suurin käytännöllinen jakosuhde | 1 × 8 (korkeammilla suhteilla on korkeampi vikaprosentti) | 1×64 tai 2×64 |
| Tuotoksen tasaisuus | Kohtalainen - epätasainen korkeammissa jaoissa | Korkea - yhtenäinen kaikissa porteissa |
| Käyttölämpötila | -5 astetta 75 asteeseen | -40 astetta 85 asteeseen |
| Suhteellinen hinta | Alempi (erityisesti 1×2, 1×4) | Korkeampi, mutta parempi{0}}porttiarvo mittakaavassa |
| Paras istuvuus | Budjetti-herkkä, pieni-määrä, sisäkäyttöönotto | Korkea-määrä, ulkona, operaattorin-luokan PON |
Yllä mainitut suorituskykykynnykset perustuvat Telcordia GR-1209-CORE- ja GR-1221-CORE -standardeihin, jotka määrittelevät tietoliikenneverkoissa käytettävien passiivisten optisten komponenttien luotettavuus- ja optisen suorituskyvyn vaatimukset.
Tärkeimmät suorituskykyvaatimukset, jotka on tarkistettava ennen ostamista
Tekniset tiedot voivat olla tiheitä, mutta viidellä parametrilla on eniten merkitystä - ja minkä tahansa niistä ohittaminen hankinnan aikana on virhe, joka on johtanut todellisiin kenttävirheisiin:
- Lisäyksen menetys:Kuinka paljon optista tehoa jakaja kuluttaa. Hyvin tehdyn-1 × 8 PLC-jakajan tulee olla enintään 10,5 dB; a 1 × 32 17,5 dB tai sitä pienempi. Nämä kynnysarvot tulevat GR-1209-CORE-taulukosta 2. Jos toimittajan tietolomakkeessa on arvoja huomattavasti suurempia kuin nämä, linkkibudjettisi ei sulkeudu etäisyyden päästä.
- Palautustappio:Heijastunut teho takaisin lähdettä kohti. SC/APC{1}}päätetyissä jakajissa (GPON:n standardi) paluuhäviön tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 55 dB. Huono paluuhäviö aiheuttaa OLT-vastaanottimen kohinaa ja huonontaa ylävirran signaalin laatua.
- Tasaisuus:Ero parhaan ja huonoimman lähtöportin välillä. Kaikki yli 1,5 dB tarkoittaa, että jotkut tilaajat saavat huomattavasti heikompia signaaleja. 1×32 tai 1×64 käyttöönotossa tiukka yhtenäisyys ei ole valinnainen - se pitää pisimmän tilaajasi verkossa.
- Toiminta-aallonpituus:PON-verkot tarvitsevat 1260–1650 nm kaistanpäästöpeiton. Tämä ei ole neuvoteltavissa, jos käytät GPON:ta (1490/1310 nm) videopeitolla (1550 nm) tai aiot lisätä XGS-PON-palveluita (1577 nm alavirtaan) samaan kuituun.
- Suuntavuus:Mittaa ylikuulumisen eristystä lähtöporttien välillä. Tavoite Suurempi tai yhtä suuri kuin 55 dB. Alhainen suuntaavuus tarkoittaa, että tilaajasignaalit voivat vuotaa toisiinsa - todellinen ongelma suurissa-tiheysjakoissa.
Jakajan valitseminen käyttöönottoskenaarion mukaan
"Oikea" jakaja riippuu täysin siitä, minne se on menossa ja mitä sen pitää tehdä. Näin päätös yleensä etenee käytännössä:
Pieni FTTH-projekti (alle 50 kotia): A 1×8 PLC-jakajaABS-laatikossa on työhevonen täällä. Se pitää liitoshäviön hallittavana, sopii tavalliseen ulkojakelulaatikkoon ja jättää tilaa kasvaa, jos naapurusto laajenee. Pienimmille klusteille - sanotaan, että neljä kotia yhdellä pudotushinnalla - FBT 1×4 voi toimia, jos budjetti on ensisijainen rajoitus.
Tiheä kaupunkien MDU (kerrostalot, toimistotornit):Käytä 1 × 32 PLC:tä LGX-kasetissa tai 1U-teline{3}}kiinnitysmuodossa. Porttitiheydellä on merkitystä nousuhuoneissa, joissa tilaa on vähän. Varmista, että jakaja on esi-liitetty SC/APC:hen nopeuttaaksesi asennusta - kentän liittäminen ruuhkaisessa nousuputkessa on hidasta ja virhe{8}}altista.
Ulkona olevat katukaapit:PLC on pakollinen. Pelkästään lämpötilan vaihtelu heikentää FBT-jakajaa ajan myötä. ABS-pakattu tai lohkotonkuituoptiset jakajat-40 - 85 astetta ovat vakiona tässä. Määritä IP65-luokiteltu kotelointi, jos kaappi on alttiina säälle.
Maaseutu- tai kauko{0}}linkit:Lisäyshäviö on rajoitus. Jokainen dB on tärkeä, kun ONU on 15–20 km päässä OLT:stä. Käytä pienintä jakosuhdetta, joka edelleen palvelee tilaajamäärääsi, ja harkitse epätasapainoisia jakajia, jotka antavat enemmän tehoa kaukaisimmalle käyttäjälle. 1×16 on usein käytännöllinen katto maaseudun jännevälille - työnnä 1×32:ksi ja saatat jäädä vastaanottimen herkkyyden alapuolelle kauimpana.
Keskustoimisto tai datakeskus: Telineeseen{0}}asennettavat PLC-jakajat1U kotelot on rakennettu tätä ympäristöä varten. Ne liukuvat tavallisiin 19-tuumaisiin telineisiin, käyttävät valmiiksi päätettyjä patch-johtoja ja mahdollistavat hot-swap-huollon häiritsemättä viereisiä piirejä. Satoja tilaajia palveleville PON-yhdistelyhyllyille 2 × 32- tai 2 × 64 -kokoonpanot kaksoistulolla tarjoavat operaattoritason SLA-sopimusten vaatiman vikasietoisuuden.
Yleiset virheet, jotka maksavat aikaa ja rahaa
Muutamia malleja tulee esiin yhä uudelleen ja uudelleen kenttäkäytöissä. Yli-jakaminen on yleisintä: insinöörit määrittävät 1×32:n, koska he haluavat kapasiteetin ylärajaa, mutta linkkibudjetti ei voi tukea sitä vaaditulla etäisyydellä. Tuloksena on marginaalisia ONU:ita, jotka putoavat offline-tilaan lämpötilan muutosten tai liittimen vanhenemisen aikana. Suorita aina ensin tehobudjettilaskenta - ja valitse sitten jakosuhde.
Liittimen epäsopivuus on toinen. SC/UPC:n ja SC/APC:n sekoittaminen samalle PON-polulle tuo heijastuspisteitä, jotka heikentävät suorituskykyä. Se kuulostaa yksinkertaiselta, mutta sitä tapahtuu säännöllisesti suurilla työmailla, joissa on useita asennustiimiä. Korjaus on yksinkertainen: standardoi SC/APC koko ulkolaitoksen alueella. Varmista, että jakajasi, paikkajohdot jayksimuotokuitu-infrastruktuuri sopii yhteen.
Lopuksi huomioimatta yhdenmukaisuusvaatimukset. Paperilla halpa jakaja, jonka tasaisuus on 2,5 dB, ja laadukas jakaja, jonka tasaisuus on 1,0 dB, saattavat vaikuttaa samanlaisilta. Käytännössä 1,5 dB:n ero tarkoittaa, että yksi 1×32-verkon tilaaja voi vastaanottaa puolet toisen optisesta tehosta. 10–15 kilometrin matkalla tämä ero ratkaisee, kuka pysyy yhteydessä ja kuka ei.
Missä käytetään optisia jakajia
Televiestintä on edelleen hallitseva sovellus. GPON- tai XGS{1}}PON-arkkitehtuurissa jakajat sijaitsevat keskustoimiston OLT:n ja asiakkaan tiloissa olevien ONU:iden välissä, jolloin yksi kuitu palvelee 32 tai 64 päätepistettä. Tämä piste{5}}--monipistemalli on kotitalouksien laajakaista-, yrityskuitu- ja CATV-toimituksen selkäranka maailmanlaajuisesti.
Tietoliikenteen ulkopuolella yritysten passiiviset optiset lähiverkot (POL) käyttävät jakajia aktiivisten kytkimien määrän vähentämiseen kampusrakennuksissa - yksi kuiturunko korvaa kuparikaapeleiden ja Ethernet-kytkimien lattiat. Teollisuuslaitokset ohjaavat jakajia anturiverkkojen läpi hyödyntäen kuidun sietokykyä sähkömagneettisia häiriöitä vastaan. Testaus- ja mittausasetuksissa käytetään hanajakajia live-liikenteen seuraamiseen ilman palvelun keskeytyksiä.
Mitä seuraavaksi Splitter-tekniikalle
Työntö kohti 10G-PON:ta (XGS-PON, 50G-PON) ja lähentynyttä usean-aallonpituuden pääsyä nostaa jakajan suorituskyvyn rimaa. Operaattorit, jotka ovat samassa kuidussa rinnakkain olemassa GPON ja XGS-PON, tarvitsevat jakajia, joissa on tasainen lisäyshäviö koko 1260–1650 nm:n ikkunassa - mikä tahansa aallonpituudesta{12}}riippuvainen vaihtelu voi kaataa marginaalisen linkin reunan yli. PLC-tekniikka hoitaa tämän hyvin; FBT ei.
Epätasapainoinen jakautuminen on saamassa todellista vetovoimaa. Sen sijaan, että balansoimattomat jakajat käsittelisivät jokaista lähtöä tasa-arvoisesti, kohdistavat tehoa epäsymmetrisesti - enemmän kaukaisille tai korkean kysynnän{2}}käyttäjille, vähemmän lähellä oleville. Tämä parantaa porttien käyttöä ja voi poistaa optisten vahvistimien tarpeen laajennetuissa-skenaarioissa.
Valmistuspuolella PLC-sirun tiheys paranee edelleen. Jakajat, jotka tukevat 1 × 128:aa yhdellä sirulla, ovat jo aloittamassa tuotantoa, mikä nostaa tilaaja-per-OLT-porttisuhdetta ja laskee kustannuksia kytkettyä kotitaloutta kohti suurissa-kuiturakenteissa.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mitä eroa on PLC-jakajalla ja FBT-jakajalla?
V: FBT-jakajat valmistetaan fyysisesti sulattamalla kuidut yhteen - yksinkertaista, halpaa ja tehokasta noin 1 × 4:ään asti. PLC-jakajat valmistetaan piidioksidisirulle litografiaa käyttäen, mikä antaa niille paremman tasaisuuden, leveämmän aallonpituuden tuen (1260–1650 nm) ja korkeammat jakosuhteet (jopa 1×64). Katso tästä syvempi tekninen erittelyvalokuitujakaja vertailu.
K: Kuinka paljon signaalihäviö optinen jakaja aiheuttaa?
V: Se riippuu jakosuhteesta. Karkeat vertailuarvot per GR-1209-YDIN: 1 × 2 ≈ 3,5 dB, 1 × 8 ≈ 10,5 dB, 1 × 16 ≈ 13,5 dB, 1 × 32 ≈ 17,5 dB. Laadukkaiden PLC-jakajien todelliset arvot jäävät yleensä hieman näiden lukujen alapuolelle. Kriittinen vaihe on varmistaa, että linkin kokonaishäviö - jakaja, kuitu, liittimet, jatkokset - pysyy lähetin-vastaanottimen tehobudjetin rajoissa.
K: Voiko yksi optinen jakaja toimia sekä GPON:n että EPONin kanssa?
V: Kyllä. Molemmat standardit toimivat 1260–1650 nm:n ikkunassa. PLC-jakaja, joka on mitoitettu tälle täydelle kaistanpäästölle, on protokolla-agnostinen -, se jakaa optisen tehon kehystysmuodosta riippumatta. Sama koskee 10G-PON-muunnelmia, kuten XGS-PON ja 10G-EPON.
K: Mihin jakajat tulisi sijoittaa PON-verkkoon?
V: Ei ole yhtä oikeaa vastausta. Keskitetty sijoittelu keskustoimistoon yksinkertaistaa ylläpitoa, mutta vaatii pidempiä kuituajoja. Hajautettu sijoittelu - katukaappiin tai rakennusten kellarikerroksiin - vähentää kuidun käyttöä ja vähentää viimeisten-mailien hukkaa, mutta lisää hallittavia kenttäkoteloita. Useimmat operaattorit laskeutuvat kaksi-vaiheen jakoon: 1 × 4 kaapin kohdalla, sitten 1 × 8 rakennuksen sisäänkäynnissä, mikä antaa yhdistetyn 1 × 32 ulottuvuuden ja hallittavissa olevan tappion jokaisessa vaiheessa.
K: Mitä liittimiä minun pitäisi käyttää optisten jakajien kanssa?
V: SC/APC on PON-standardi. 8-asteen kulmassa oleva kiillotus työntää paluuhäviön alle -60 dB:n, mikä on kriittistä ylävirran lähetyksen laadun kannalta. SC/UPC toimii vähemmän vaativissa sovelluksissa. LC-liittimet näkyvät tiheissä telineympäristöissä. Tärkeää on johdonmukaisuus - jokaisen polun liittimen, sovittimen ja liitäntäjohdon tulee olla samaa tyyppiä, jotta vältetään heijastuksen epäsopivuus.
