Оптичният сплитер е пасивно устройство с оптични влакна, което разделя един входящ светлинен сигнал на два или повече изходни сигнала, разпределяйки оптичната мощност през множество влакнести пътища, без да изисква никакво електрическо захранване.
В GPON или EPON мрежа това е компонентът, който прави възможна многоточковата архитектура от точка-до- - едно влакно, напускащо централния офис, десетки абонати, свързани в далечния край. Без него всеки клиент би се нуждаел от специализирано оптично влакно чак до OLT и икономиката на FTTH би се разпаднала.
Това ръководство обхваща принципа на работа зад оптичното разделяне, реалните-разлики между PLC и FBT технологиите, спецификациите за производителност, които действително имат значение по време на доставката, и базирани на сценарии съвети-за избор на правилния сплитер. Ако сте внедрили PON инфраструктура или планирате ново изграждане, подробностите тук трябва да ви спестят някои главоболия на етапа на проектиране.
Как работи оптичният сплитер?
Физиката е ясна. Когато светлината преминава през едно-модово влакно, по-голямата част от енергията остава в сърцевината от 9 µm -, но не цялата. Малка част изтича в облицовката. Доближете две ядра на влакна достатъчно близо една до друга и тази изтичаща енергия започва да се свързва от едното ядро в другото. Този мимолетен феномен на свързване е в основата на цялото пасивно разделяне на влакна.
В производствения сплитер устройството приема един входен сигнал и преразпределя оптичната мощност между множество изходни портове при определено съотношение. Помислете за сплитер 1 × 4: едно влакно влиза, четири влакна излизат, всяко от които носи приблизително една четвърт от първоначалната мощност на сигнала. Без електроника, без външно захранване - просто геометрията на вълновода върши работата. Ето защо тези компоненти се наричат пасивни оптични сплитери.
Ето къде става практично. Всяко разделяне ви струва оптична мощност. Разделянето 1 × 2 изяжда около 3,5 dB. Докато достигнете 1 × 32, гледате теоретични загуби на север от 15 dB - и това е преди да добавите загуби в съединителя, затихване на влакното и точки на снаждане. При повечето внедрявания на FTTH сплитерът в крайна сметка се оказва най-големият източник на загуба в бюджета на връзката. Грешното съотношение на разделяне означава или загуба на OLT портове, или възникване на проблеми с-захранването при отдалечени ONU.
PLC сплитер срещу FBT сплитер: какво всъщност има значение
Всеки оптичен сплитер на пазара използва една от двете производствени технологии и изборът между тях е по-малко за това кое е „по-добро“ и повече за това кое отговаря на вашето конкретно внедряване.
Разклонители с биконична конусност (FBT).
FBT е по-старият подход. Две или повече влакна се свързват заедно, нагряват се и се разтягат, докато сърцевините се слеят. По време на процеса на стесняване, техниците наблюдават съотношението на съединяване в реално време и спират, когато се достигне целевото разделяне. Резултатът е просто, доказано устройство, което струва по-малко за производство на -, особено при ниски стойности на разделяне като 1×2 или 1×4.
Компромисът се показва в мащаб. След като преминете през 1×8, FBT сплитерите се борят с равномерността на изхода: някои портове получават забележимо повече мощност от други. Степента на неуспех също се покачва. Поддръжката на дължина на вълната е ограничена до 850 nm, 1310 nm и 1550 nm - добре за основния PON, но ограничение, ако имате нужда от пълна -спектърна съвместимост. А работният температурен диапазон (-5 градуса до 75 градуса) ги изключва за външни шкафове в региони със сурови зими или пустинна топлина.
Сплитери с планарни светлинни вълни (PLC).
PLC сплитерите се произвеждат с помощта на полупроводникови литографски - вълноводни вериги, гравирани върху субстрат от силициево стъкло със същата прецизност, използвана при производството на чипове. Резултатът е стегнат, равномерен изход през всеки порт, дори при голям брой разделяния.PLC оптични сплитериподдържа пълния диапазон на дължина на вълната 1260–1650 nm, покриващ всяка стандартна дължина на вълната на PON плюс лентата от 1550 nm, използвана за RF видео наслагване, и прозореца от 1625 nm, използван за наблюдение на линията.
Тъй като разделянето се случва на един чип, PLC устройствата се мащабират до 1 × 64 или 2 × 64 без увеличаване на размера. По-широкият работен температурен диапазон (-40 градуса до 85 градуса, съгласно изискванията за тестване на Telcordia GR-1209-CORE) ги прави изборът по подразбиране за всяка инсталация на открито или в неконтролирана среда. Цената на единица е по-висока от тази на FBT, но за всичко над разделяне 1×4, PLC е това, което повечето опитни мрежови плановици определят - и има защо.
Бързо сравнение
| Параметър | FBT сплитер | PLC сплитер |
|---|---|---|
| Метод на производство | Сливане на влакна и стесняване | Полупроводникова литография върху силициев чип |
| Поддръжка на дължина на вълната | 850 / 1310 / 1550 nm | 1260–1650 nm (пълен спектър) |
| Максимално практично съотношение на разделяне | 1 × 8 (по-високите съотношения имат повишени нива на отказ) | 1×64 или 2×64 |
| Еднородност на изхода | Умерено - неравномерно при по-високи разделяния | Висок - постоянен във всички портове |
| Работна температура | -5 градуса до 75 градуса | -40 градуса до 85 градуса |
| Относителна цена | По-ниско (особено при 1×2, 1×4) | По-висока, но по-добра стойност за-порт в мащаб |
| Най-добро прилягане | Чувствителни към бюджета, малък{1}}брой, внедрявания на закрито | Висок-брой, открит, оператор-клас PON |
Праговете за производителност, посочени по-горе, се основават на стандартите Telcordia GR-1209-CORE и GR-1221-CORE, които определят изискванията за надеждност и оптична производителност за пасивни оптични компоненти, използвани в телеком мрежи.
Ключови спецификации на ефективността, които трябва да проверите, преди да купите
Спецификациите може да са гъсти, но пет параметъра са най-важни - и пропускането на който и да е от тях по време на поръчката е грешка, която е довела до реални неизправности:
- Вмъкната загуба:Колко оптична мощност консумира сплитерът. Добре{1}}направеният 1×8 PLC сплитер трябва да е по-малък или равен на 10,5 dB; a 1×32 при По-малко или равно на 17,5 dB. Тези прагове идват от таблица 2 на GR-1209-CORE. Ако листът с данни на доставчик показва стойности значително над тези, вашият бюджет за връзка няма да се затвори от разстояние.
- Загуба при връщане:Отразена мощност обратно към източника. За SC/APC-терминирани сплитери (стандартът в GPON), обратната загуба трябва да бъде по-голяма или равна на 55 dB. Слабата загуба на връщане причинява шум на OLT приемника и влошава качеството на сигнала нагоре.
- Еднородност:Разликата между най-добрия и най-лошия изходен порт. Всичко над 1,5 dB означава, че някои абонати получават значително по-слаб сигнал. При разгръщане 1×32 или 1×64 плътната еднаквост не е по избор - това е, което поддържа вашия най-отдалечен абонат онлайн.
- Работна дължина на вълната:PON мрежите се нуждаят от 1260–1650 nm лентово покритие. Това не-подлежи на обсъждане, ако използвате GPON (1490/1310 nm) с наслагване на видео (1550 nm) или планирате да добавите XGS-PON услуги (1577 nm надолу) към същото влакно.
- Насоченост:Измерва изолацията на кръстосаните смущения между изходните портове. Цел По-голямо или равно на 55 dB. Ниската насоченост означава, че сигналите на абонатите могат да преминават един в друг - истински проблем при разделяне с висока-плътност.
Избор на сплитер по сценарий на разполагане
"Правилният" сплитер зависи изцяло от това къде отива и какво трябва да прави. Ето как обикновено се изпълнява решението на практика:
Малък FTTH проект (под 50 домове): A 1×8 PLC сплитерв ABS кутия е работният кон тук. Той поддържа вмъкнатите загуби управляеми, побира се в стандартна външна разпределителна кутия и оставя място за растеж, ако кварталът се разшири. За най-малките клъстери - да речем, четири домове с едно падане - FBT 1×4 може да работи, ако бюджетът е основното ограничение.
Гъсто градско MDU (жилищни сгради, офис кули):Вземете 1×32 PLC във форм-фактор LGX касета или 1U шкаф-за монтаж. Плътността на портовете е от значение в щрангове, където пространството е ограничено. Уверете се, че сплитерът е предварително-свързан с SC/APC, за да ускорите инсталацията - снаждането на място в претъпкан щранг е бавно и-податливо на грешки.
Външни улични шкафове:PLC е задължително. Цикълът на температурата сам по себе си ще влоши FBT сплитер с течение на времето. ABS-опаковани или без блоковеоптични сплитериоценени от -40 градуса до 85 градуса са стандарт тук. Посочете корпуси с рейтинг IP65, ако шкафът е изложен на атмосферни влияния.
Връзки за селски или-далечни разстояния:Вмъкнатата загуба е ограничението. Всеки dB се брои, когато ONU е на 15–20 km от OLT. Използвайте най-ниското съотношение на разделяне, което все още обслужва вашия брой абонати, и помислете за небалансирани сплитери, които присвояват повече мощност на най-отдалечения потребител. 1×16 често е практичният таван за селски участъци - натиснете до 1×32 и рискувате да паднете под чувствителността на приемника в далечния край.
Централен офис или център за данни: PLC разклонители,-монтирани в стелажв 1U корпуси са изградени за тази среда. Те се плъзгат в стандартни 19-инчови стелажи, използват предварително-завършени свързващи кабели и позволяват поддръжка с-гореща смяна, без да се нарушават съседни вериги. За рафтовете за агрегиране на PON, обслужващи стотици абонати, конфигурациите 2×32 или 2×64 с двоен вход осигуряват излишъка при отказ, който изискват SLA от операторски клас.
Често срещани грешки, които струват време и пари
Няколко модела се появяват отново и отново при внедряване на място. Над-разделянето е най-често: инженерите определят 1×32, защото искат свободен капацитет, но бюджетът на връзката не може да го поддържа на необходимото разстояние. Резултатът е маргинални ONU, които изпадат офлайн по време на температурни промени или стареене на конектора. Винаги първо изпълнявайте изчислението на бюджета на мощността -, след което изберете съотношението на разделяне.
Несъответствието на конектора е друго. Смесването на SC/UPC и SC/APC в една и съща PON пътека въвежда точки на отражение, които влошават производителността. Звучи елементарно, но се случва редовно на големи работни обекти с множество монтажни екипи. Решението е просто: стандартизирайте SC/APC в целия външен завод. Уверете се, че вашият сплитер, пач кабели иедномодово влакно-инфраструктурата съвпада.
И накрая, игнориране на спецификациите за еднородност. На хартия евтин сплитер с еднородност от 2,5 dB и качествен сплитер с еднородност от 1,0 dB може да изглеждат подобни. На практика тази разлика от 1,5 dB означава, че един абонат във вашата 1×32 мрежа може да получава половината от оптичната мощност на друг. В продължение на 10–15 км тази разлика решава кой остава свързан и кой не.
Къде се използват оптични сплитери
Телекомуникациите остават доминиращо приложение. В GPON или XGS-PON архитектура сплитерите се намират между OLT в централния офис и ONU в помещенията на клиента, позволявайки на едно влакно да обслужва 32 или 64 крайни точки. Този многоточков модел от точка-до-е гръбнакът на широколентовия достъп за жилища, бизнес влакна и кабелна телевизия по целия свят.
Извън телекомуникациите, корпоративните внедрявания на пасивни оптични LAN (POL) използват сплитери, за да намалят броя на активните комутатори в сградите на кампуса - гръбнак с едно влакно замества етажите от медни кабели и Ethernet комутатори. Индустриалните съоръжения насочват сплитери през сензорни мрежи, като използват имунитета на влакното към електромагнитни смущения. Настройките за тестване и измерване използват разклонители за наблюдение на трафика на живо без прекъсване на услугата.
Какво следва за сплитер технологията
Натискането към 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) и конвергиран достъп с множество-дължини на вълните вдига летвата за производителност на сплитера. Операторите, които -съществуват едновременно GPON и XGS-PON на едно и също влакно, се нуждаят от сплитери с плоски загуби на вмъкване в целия прозорец от 1260–1650 nm - всяка зависима от дължината на вълната-вариация може да наклони маргинална връзка през ръба. PLC технологията се справя добре с това; FBT не го прави.
Небалансираното разделяне набира истинска сила. Вместо да третират всеки изход еднакво, небалансираните разпределители разпределят мощността асиметрично - повече към отдалечени потребители или потребители с високо-потребление, по-малко към близки. Това подобрява използването на портовете и може да елиминира необходимостта от оптични усилватели в сценарии с-разширен обхват.
От страна на производството, плътността на PLC чиповете продължава да се подобрява. Сплитерите, поддържащи 1×128 на един чип, вече навлизат в производство, повишавайки съотношението -абонат-OLT-порт и намалявайки цената на свързано домакинство в широкомащабни-изграждания на оптични кабели.
Често задавани въпроси
В: Каква е разликата между PLC сплитер и FBT сплитер?
О: FBT сплитерите се правят чрез физическо сливане на влакна заедно - прости, евтини и ефективни до около 1×4. PLC сплитерите са произведени върху силициев чип с помощта на литография, което им дава по-добра еднородност, поддръжка на по-широка дължина на вълната (1260–1650 nm) и по-високи съотношения на разделяне (до 1 × 64). За по-задълбочена техническа разбивка вижте товасравнение на оптични сплитери.
Въпрос: Колко загуба на сигнал води един оптичен сплитер?
О: Зависи от съотношението на разделяне. Груби показатели за GR-1209-CORE: 1×2 ≈ 3,5 dB, 1×8 ≈ 10,5 dB, 1×16 ≈ 13,5 dB, 1×32 ≈ 17,5 dB. Действителните стойности от качествени PLC сплитери обикновено са малко под тези числа. Критичната стъпка е да проверите дали вашата обща загуба на връзка - сплитер, влакно, конектори, снаждания - остава в рамките на бюджета за мощност на трансивъра.
В: Може ли един оптичен сплитер да работи както с GPON, така и с EPON?
A: Да. И двата стандарта работят в рамките на прозореца 1260–1650 nm. PLC сплитер, оценен за този пълен лентов пропуск, е протокол-агностик - той разделя оптичната мощност независимо от формата на кадриране. Същото важи и за варианти на 10G-PON като XGS-PON и 10G-EPON.
В: Къде трябва да се поставят сплитери в PON мрежа?
О: Няма еднозначен правилен отговор. Централизираното разполагане в централния офис опростява поддръжката, но изисква по-дълги оптични линии. Разпределеното разположение - в улични шкафове или мазета на сгради - намалява използването на влакна и намалява загубата на последната-миля, но добавя повече полеви заграждения за управление. Повечето оператори кацат на две-степенно разделение: 1×4 при шкафа, след това 1×8 при входа на сградата, давайки комбиниран обхват 1×32 с управляема загуба на всеки етап.
Въпрос: Какви конектори трябва да използвам с оптични сплитери?
О: SC/APC е PON стандартът. Полирането под ъгъл от 8-градуса избутва обратната загуба под -60 dB, което е критично за качеството на предаване нагоре. SC/UPC работи за по-малко взискателни приложения. LC конекторите се появяват в стелажни среди с висока плътност. Важното е последователността - всеки конектор, адаптер и пач кабел в пътя трябва да са от един и същи тип, за да се избегне несъответствие на отражението.
