1:32 вс 1:64 ПЛЦ разделник: ГПОН/КСГС-Водич за избор буџета за ПОН линк

Сваки ФТТХ инжењер зна за борбу: дизајнирајући ОДН, проводите више времена у мукама око односа поделе него око путање влакана. Два идентична стамбена блока - један дизајн користи 1:32, други 1:64. Питајте зашто, и често ћете чути „то је оно што увек користимо“ или „то је шаблон“. Али оптичка моћ не лаже. Удвостручење односа поделе кошта око 3 дБ у буџету везе. У последњем километру приступне мреже, тих 3 дБ може бити разлика између „ради добро“ и „насумично одлази ван мреже“.

Недавно сам прегледао измерене податке за наше ГЛОРИ ЛГКС Цассетте ПЛЦ разделнике, поредећи 1:32 и 1:64 један поред другог. Заједно са неколико болних лекција из стварних пројеката, ево шта сам научио о избору односа поделе.

1. Технолошки почетник: ФБТ вс. ПЛЦ – зашто је то важно

Пре копања у омјере подјеле, помаже да знате како се прави раздјелник. Постоје две главне технологије: Фусед Бицоницал Тапер (ФБТ) и Планар Лигхтваве Цирцуит (ПЛЦ).

ФБТ функционише тако што увија два или више влакана заједно и загрева их док се не споје и суже. То је зрела, јефтина-технологија. За мале поделе (1:2, 1:4) на одређеној таласној дужини, и даље је конкурентан.

Али ФБТ има озбиљна ограничења за ФТТХ:

• Подела преко 1:8 је тешко; 1:32 је практична граница, а униформност трпи.

• Осетљив на температуру – спојени регион се шири и скупља, изазивајући варијације губитака.

• Понашање које зависи од{0}}таласне дужине, што је проблематично за ПОН-ове са више таласних дужина.

ПЛЦ технологија има другачији приступ. Користи производњу полупроводника за литографско креирање таласовода на подлози од силицијум диоксида. Типичан ПЛЦ чип има три прецизно урезана слоја: супстрат за механичку подршку, слој таласовода за оптичко усмеравање и омотач за заштиту. Овај процес налик на чип{3}} доноси неколико предности:

• Односи поделе лако достижу 1:32, 1:64, па чак и 1:128 – савршено за-урбане средине велике густине.

• Одлична униформност – сваки излаз добија скоро потпуно исту количину снаге.

• Широки опсег таласних дужина (1260-1650 нм) који покрива О, Е, С, Ц и Л опсеге, идеалан за коегзистенцију ГПОН/КСГС-ПОН.

• Стабилност на високој температури – губитак се веома мало мења од -40 степени до +85 степени, што је критично за спољне ормаре и кутије за монтирање на стуб.

• Компактна величина – уређај формата 1:32 може бити мален од 4×12×60 мм, што омогућава много ЛГКС модула у 1У рацк-у.

Очекује се да ће глобално тржиште ПЛЦ разделника порасти са око 1,615 милијарди долара у 2025. на 2,307 милијарди долара до 2031. године, уз ЦАГР од отприлике 6,1%. Предвиђа се да ће само сегмент касета (ЛГКС) достићи 945 милиона долара до 2032. године, подстакнут увођењем ФТТХ/ФТТк-а и потражњом за-пасивним компонентама високих перформанси у 5Г и дата центрима. ЛГКС паковање је кључни део овог тренда јер доноси модуларно, -заменљиво, стандардизовано управљање у ОДН дизајне – управо оно што је потребно растућој мрежи.

За ФТТХ апликације, мало је разлога да се размотри ФБТ. ГЛОРИ ЛГКС серија користи високо-квалитетне ПЛЦ чипове са Г.657А1 влакнима-неосетљивим на савијање (минимални радијус савијања 10 мм, савршено за тесне ормане) и цифрама губитка уметања/уједначености које испуњавају или превазилазе међународне стандарде.

2. Тврди подаци: поређење 1:32 и 1:64

Ево бројева спецификација наших ЛГКС касета разделника:

Разлика од 3 дБ

Типични губитак за 1:32 је око 16,0 дБ, за 1:64 око 19,5 дБ – делта од 3,5 дБ. У ПОН систему, ОЛТ обично покреће +3 до +5 дБм (класа Б+). Осетљивост ОНТ-а је око -27 дБм (ГПОН) или -28 дБм (КСГС-ПОН). Укључите слабљење влакана (рецимо 0,35 дБ/км × 5 км=1.75 дБ), губитак конектора (четири конектора по 0,3 дБ сваки=1.2 дБ) и губитак споја (три споја при 0,1 дБ=0.3 дБ).

Са разделником 1:32:

+5 дБм – 16,0 дБ – 1,75 дБ – 1,2 дБ – 0,3 дБ=–14,25 дБм – у границама осетљивости ОНТ-а.

Са разделником 1:64:

+5 дБм – 19,5 дБ – 1,75 дБ – 1,2 дБ – 0,3 дБ=–17,75 дБм – и даље прихватљиво, али су маргине мање.

Али имајте на уму:табела показује максимални губитак уметања. За 1:64, најгоре-губитак је 20,5 дБ. Користећи исти прорачун: +5 дБм – 20,5 дБ – 1,75 дБ – 1,2 дБ – 0,3 дБ=–18,75 дБм. Још увек унутар ОНТ-ових -27 дБм, али маргина се даље смањила.

униформност:од 1,5 дБ до 2,5 дБ – шта то значи у пракси

Погледајте ред за униформност: 1:32 има мање или једнако 1,5 дБ, 1:64 скаче на мање или једнако 2,5 дБ. Ово се често занемарује. Претпоставимо да инсталирате разделник 1:64 у 4-спратни МДУ. Излазни порт са највећим губитком могао би бити 2,5 дБ слабији од порта са најмањим губицима. Та варијација директно утиче на оптичку снагу коју сваки ОНУ види – и што је још важније, на узводну путању.

У узводном правцу, ОНУ-ови емитују са снагама које су обично између +0.5 и +5 дБм. Након проласка кроз разделник (обрнуто), сигнали се комбинују на ОЛТ-у. ОЛТ мора да се носи са широким динамичким опсегом. Уједначеност од 2,5 дБ значи да ће неки ОНУ сигнали стизати 2,5 дБ слабији од других. Док модерни ОЛТ-ови имају аутоматску контролу појачања и пријемнике у бурст-режиму, велике варијације могу повећати стопу-битних грешака (БЕР) и повремено довести до-одјаве ОНУ-а током периода великог-оптерећења. Ово је врста "насумичних" проблема који је веома тешко дијагностиковати након чињенице.

Температурна стабилност – скривени фактор

Табела даје типичан губитак у зависности од температуре-од 0,3-0,4 дБ и максимално 0,5 дБ. Међутим, разделник 1:64 је инхерентно осетљивији на термичке циклусе. Разлика у коефицијенту топлотног ширења између ПЛЦ чипа, влакна и кућишта може додати додатни губитак поврх статичких бројева, посебно у спољним орманима где су промене температуре дан-ноћ велике. Зато многи конзервативно пројектовани ОДН дизајни и даље преферирају 1:32 у односу на 1:64 – желе сигурнији јастук.

3. Прави-светски неуспех изазван слепим избором 1:64

Прошле године смо помогли у надоградњи браунфилд ФТТХ у једном јужном кинеском граду. Општина је имала око 60 станова. Телеком соба је била у крајњем углу имања; најдужа влакна до најудаљеније зграде била је око 6,8 км. Оригинални дизајн користио је два разделника 1:32, од којих сваки опслужује око 30 претплатника. Куповина је одлучила да уместо тога користи разделнике 1:64 јер је „цена скоро иста и то је{11}}доказ за будућност“.

 

Инсталација је прошла глатко. Тестирање прихватања је показало прихватљиве нивое пријема – само. Осам најудаљенијих ОНТ-ова мерило је између -26,5 и -28 дБм, тачно на прагу. То је било у сушну јесен.

Затим је дошла сезона монсуна. Висока влажност је изазвала кондензацију унутар неколико спојница. Три ОНТ-а су искључена. Приликом-инспекције на лицу места пронађен је мало лабав СЦ/АПЦ конектор на излазном порту разделника. Поновним постављањем вратила се снага пријема са -27,3 дБм на -25,2 дБм. Проблем је решен, али служба за помоћ је недељама била преплављена позивима.

Основни узрок: разделник 1:64 није оставио скоро никакву маргину за неочекиване губитке (оксидација конектора, микросавијања-индукована влажношћу, старење). Додатних 3 дБ које би 1:32 обезбедио би апсорбовао проблем конектора без икаквог прекида услуге.

Од тада, следимо једноставно правило: у кругу од 3 км од ОЛТ-а, 1:64 је прихватљиво; за удаљености веће од 3 км, или ако се користи каскадно раздвајање, држите се 1:32.

4. Лабораторијски тест: ГЛОРИ ЛГКС касета 1:32 вс 1:64

Оба ЛГКС модула од 1:32 и 1:64 смо подвргли 48-часовном тесту термичког циклуса (-40 степени до +85 степени). Свака четири сата смо мерили губитак уметања.

• Модул 1:32 је почео са 16,7 дБ и попео се до 17,1 дБ – повећање од 0,4 дБ, и даље у оквиру спецификације.

• Модул 1:64 је порастао са 20,1 дБ на 20,9 дБ – повећање од 0,8 дБ, такође у оквиру гарантованог мањег или једнаког 21,5 дБ.

Након што су се модули вратили на собну температуру, оба су се вратила на своје првобитне вредности губитка. Нема трајних оштећења – привремена промена је настала услед незнатне механичке деформације конектора и заптивки на екстремним температурама. Али 1:64 је показало скоро дупло већу варијацију, потврђујући да су већи омјери подјеле осјетљивији на стрес околине.

Такође смо тестирали ЛГКС модуле 1:8 и 1:16. Модули 1:8 су остали стабилни на 10,1-10,3 дБ, једва се померајући. Ако ваш буџет дозвољава, коришћење два разделника 1:8 у каскади (укупни губитак ~20,6 дБ) је скоро исто као и један 1:64 (20,5 дБ), али су модули 1:8 много стабилнији и средња тачка спајања пружа користан приступ тесту за изолацију квара.

5. Централизовано наспрам дистрибуираног раздвајања – како оно мења избор

Одлука о односу поделе је у снажној интеракцији са архитектуром раздвајања.

Централизовано раздвајање (један-ниво)поставља један велики разделник 1:32 или 1:64 у централну канцеларију или велики ОДФ орман. Свако испуштено влакно иде директно од тог разделника до претплатника. Предности: једноставно управљање, неколико тачака квара, једноставно рутирање влакана. Недостаци: много фидер влакана од ОЛТ-а до разделника (64 влакна за разделник 1:64) и велики капацитет влакана је неискоришћен док се сваки стан не повеже. Централизовано раздвајање најбоље функционише за пословне паркове или нове{11}}пословне куле у којима је-заузетост тренутна и висока.

Дистрибуирано раздвајање (каскадно)користи две фазе: 1:4 разделник у уличном ормару, затим 1:8 или 1:16 разделник у улазним тачкама зграде или степеништима. За напојни кабл су потребна само 2-4 влакна, а ви инсталирате разделне модуле само када се претплатници пријаве. Ово је идеално за стамбена насеља са постепеним преузимањем. Лоша страна: више спајања поља и већи укупан губитак уметања (каскада 1:4 + 1:8 има око 7.1+10.4=17.5 дБ, између 1:32 и 1:64).

ТхеЛГКС касетасија овде: један 1У или 2У рацк може да садржи мешавину 1:8, 1:16, 1:32 и 1:64 модула. Можете почети са неколико модула 1:8, а затим касније убацити 1:16 или 1:32 без додиривања влакна или сталка. Нема потребе да се обавезујете на велики 1:64 од првог дана. Та флексибилност „платите-како--растете“ штеди и капиталне трошкове и оперативне проблеме.

6. Не заборавите на губитке конектора и спојева – они се сабирају

Дизајнери се често фокусирају само на губитак уметања разделника, али прави ОДН акумулира губитке из многих извора.

• Губитак конектора: свака СЦ/АПЦ или СЦ/УПЦ веза додаје око 0,3-0,5 дБ. Типична путања може имати 8-10 конектора, што лако додаје 3-4 дБ.

• Губитак спајања: сваки фузиони спој додаје 0,1-0,2 дБ. Са 3-5 спојева, то је још 0,5-1 дБ.

• Маргина старења: преко 5-8 година, хабање прстена конектора, накупљање прашине и микро-савијања влакана могу полако да повећају губитак. Конзервативни дизајн резервише најмање 3 дБ за старење.

Додајући ово: разделник 20,5 дБ + конектори 3,0 дБ + спојеви 1,0 дБ + старење 3,0 дБ=27.5 дБ. Буџет ГПОН везе класе Б+ је 28 дБ – оставља само 0,5 дБ маргине. То је претесно. Зато се 1:64 препоручује само када користите ОЛТ-ове класе Ц+ (буџет од 32 дБ) или када је ОДН веома кратак и чист.

7. Шта је са 25Г ПОН и 50Г ПОН? Да ли ћете морати да редизајнирате?

Многи оператери се брину да ће будуће надоградње ПОН-а учинити њихов ОДН застарелим. За 25Г ПОН, прелазак са НРЗ на ПАМ4 модулацију погоршава осетљивост пријемника за око 3 дБ. То значи да двостепена подела (нпр.. 1:8+1:8, ~21 дБ губитак) која је добро функционисала за ГПОН можда више неће бити употребљива за 25Г ПОН осим ако не конвертујете у једно-степени 1:32 (~17,5 дБ губитак). То би захтевало ре-измену распореда кабинета и усмеравања влакана – скупо и ометајуће.

Међутим, прелазак са ГПОН-а на КСГС{0}}ПОН је непосредни приоритет. Комбинована-ПОН технологија (ВДМ унутар ОЛТ-а) омогућава да ГПОН и КСГС-ПОН коегзистирају на истом ОДН-у без промене разделника или влакана. Буџет КСГС-ПОН-а (29-31 дБ) је сличан ГПОН-у класе Б+/Ц+. Што се тиче 25Г/50Г ПОН-а, појављују се изводљива решења за коегзистенцију, а шансе су да ће постојећа пасивна инфраструктура опстати много година. Ипак, добро-дизајниран ОДН са високо-уједначеним ЛГКС модулима са малим губицима (било да је то 1:32 или 1:64) даје вам највише простора за дисање за будућност.

8. Практични водич за избор

На основу искуства на терену, користим следећа правила:

• Почните са ОЛТ оптичким модулом.Многи распоређени ГПОН ОЛТ-ови користе класу Б+ ​​(буџет од 28 дБ). За 1:64, заиста желите класу Ц+ (32 дБ). КСГС-ПОН модули обично нуде 29-31 дБ – проверите листу података пре урезивања.

• Удаљеност и маргина.Ако је најудаљенији ОНТ мањи или једнак 2 км и слабљење влакана је ниско (мање или једнако 0,33 дБ/км), 1:64 је могуће уз добар буџет. За 2-5 км, држите се 1:32. Преко 5 км, користите 1:16 или каскаду.

• Каскадне архитектуре.Каскада 1:4 + 1:8 укупно износи око 17,5 дБ – између 1:32 и 1:64. Даје вам средње тестне тачке и лакше улагање у фазама, али повећава број активних чворова.

• Оставите простор за раст.Ако разделник 1:64 користи само 30 портова, остала 34 порта су неактивна – али су и даље подложна прашини и контаминацији. Често је боље поставити два разделника 1:32 и попунити други само када је то потребно.

• Стандардизација на ЛГКС касетама.Коришћење истог ЛГКС фактора форме у свим пројектима поједностављује управљање залихама и смањује ризик од наручивања погрешног дела.

Наша серија ЛГКС касета подржава{0}}модуле које се могу заменити у врућој фази. Можете почети са 1:32, а касније га заменити са 1:64 (или додати другу јединицу) без ометања влакна или сталка. Неколико оператера је одабрало овај приступ јер нису могли да предвиде коначну стопу-заузимања – флексибилност се исплатила.

9. Узводно – правац који се често игнорише

Склони смо да се фиксирамо на низводно (ОЛТ→ОНТ), али узводна путања је подједнако важна. У ГПОН-у, ОНТ снага преноса је обично од +0.5 до +5 дБм. Након проласка кроз разделник (обрнуто) и комбиновања са другим ОНТ сигналима, снага која стиже на ОЛТ може бити знатно нижа.

За разделник 1:64, узводни губитак је око -20 дБ. ОНТ који емитује само +0.5 дБм би испоручио око -19,5 дБм ОЛТ-у – још увек изнад типичне ОЛТ осетљивости (-28 до -30 дБм), али је маргина мала.

Штавише, пријемник у бурст-режима ОЛТ-а мора да рукује веома различитим улазним снагама из различитих ОНТ-ова. Разделник са слабом униформношћу (2,5 дБ) ово погоршава, потенцијално изазивајући грешке у пакету и де-регистрације ОНУ. Зато, када је 1:64 неизбежан, препоручујемо да изаберете модуле са најбољом могућом униформношћу – можемо да обезбедимо извештаје о-тестирању по порту за сваку групу.

10. Конзистентност и следљивост производње

За разлику од поља{0}}спојеног модула, разделник касета се не може подесити на лицу места. Ако наруџба стигне са погрешним моделом или један канал има превелик губитак, пројекат се одлаже. Због тога вршимо серијско-убрзане тестове века трајања и обезбеђујемо податке о губитку по-каналу за сваку пошиљку. Купци такође могу одредити прилагођене критеријуме прихватања у уговору.

Резултат је да више локација за пројекте које користе ЛГКС касете раде са исте основе. Тестирање, документација и решавање проблема постају стандардизовани – огромна уштеда времена-за теренске тимове.

Закључак

Одабир омјера подјеле никада није једноставно „веће је боље“. Разлика између 1:32 и 1:64 је око 3-4 дБ оптичког буџета, али у стварном-свету изван постројења, ти децибели се директно претварају у маргине инсталације, дугорочну толеранцију на старење и лакоћу одржавања.

1:32 и 1:64 свака има своје место: велике-густе градске зграде са кратким дометом- могу бити у реду са 1:64, док везе за дуже-удаљеност или оштре-окружење често захтевају додатни јастук од 1:32. ГЛОРИ серија ЛГКС касета нуди и једно и друго, а могућност да их комбинујете у истом сталку даје вам прави комплет алата „плаћате-како--растете.

Следећи пут када дизајнирате ПОН мрежу, немојте само да гледате на етикету разделника. Израчунајте кумулативни губитак везе, узмите у обзир будућу-стопу преузимања, униформност модула и цену неколико ролни камиона. Мала додатна маржа данас вреди вишеструко више од цене сплитера.