מפצל אופטי הוא התקן סיבים אופטיים פסיביים המחלק אות אור נכנס אחד לשני אותות פלט או יותר, ומחלק כוח אופטי על פני מספר נתיבי סיבים ללא צורך בכוח חשמלי.
ברשת GPON או EPON, זה הרכיב שעושה הצבעה-ב-ארכיטקטורת מרובה נקודות אפשרית - סיב אחד שיוצא מהמשרד המרכזי, עשרות מנויים מחוברים בקצה הרחוק. בלעדיו, כל לקוח יזדקק לסיב ייעודי כל הדרך חזרה ל-OLT, והכלכלה של FTTH תתפרק.
מדריך זה מכסה את עקרון העבודה שמאחורי הפיצול האופטי, את ההבדלים-בעולם האמיתי בין טכנולוגיות PLC ו-FBT, את מפרט הביצועים החשובים למעשה במהלך הרכש, ועצות מבוססות-תרחישים לבחירת המפצל הנכון. אם פרסתם תשתית PON או שאתם מתכננים בנייה חדשה, הפרטים כאן אמורים לחסוך לכם כאב ראש בשלב התכנון.
כיצד פועל מפצל אופטי?
הפיזיקה היא פשוטה. כאשר האור עובר דרך סיב אחד במצב-, רוב האנרגיה נשארת בליבת 9 מיקרומטר - אך לא כולה. חלק קטן דולף לתוך החיפוי. הביאו שתי ליבות סיבים קרובות מספיק זו לזו, והאנרגיה הדולפת הזו מתחילה להיצמד מליבה אחת לאחרת. תופעת הצימוד החולפת הזו היא הבסיס לכל פיצול סיבים פסיביים.
במפצל ייצור, ההתקן לוקח אות כניסה אחד ומחלק מחדש את הכוח האופטי על פני יציאות פלט מרובות ביחס מוגדר. תחשוב על מפצל 1×4: סיב אחד נכנס פנימה, ארבעה סיבים יוצאים, כל אחד נושא בערך רבע מהספק האות המקורי. אין אלקטרוניקה, אין ספק כוח חיצוני - רק גיאומטריית מוליך גל עושה את העבודה. לכן רכיבים אלו נקראים מפצלים אופטיים פסיביים.
כאן זה נעשה מעשי. כל פיצול עולה לך כוח אופטי. פיצול של 1×2 אוכל בערך 3.5 dB. כאשר אתה מגיע ל-1×32, אתה מסתכל על הפסדים תיאורטיים מצפון ל-15 dB - וזה לפני שאתה מוסיף הפסדי מחברים, הנחתת סיבים ונקודות שחבור. ברוב השקות FTTH, המפצל בסופו של דבר הוא מקור ההפסד הגדול ביותר בתקציב הקישור. הבנת יחס הפיצול שגויה פירושה בזבוז של יציאות OLT או להיתקל בבעיות קבלה-בחשמל ב-ONU מרוחקים.
PLC Splitter לעומת FBT Splitter: מה שבאמת חשוב
כל מפצל אופטי בשוק משתמש באחת משתי טכנולוגיות ייצור, והבחירה ביניהן היא פחות מה "טוב יותר" ויותר לגבי מה שמתאים לפריסה הספציפית שלך.
מפצלי התחדדות דו-קונגיים (FBT) מתמזגים
FBT היא הגישה הישנה יותר. שני סיבים או יותר צרורים יחד, מחוממים ונמתחים עד שהליבות מתמזגות. במהלך תהליך ההתחדדות, טכנאים עוקבים אחר יחס הצימוד בזמן אמת ומפסיקים לאחר השגת פיצול היעד. התוצאה היא מכשיר פשוט ומוכח שעולה פחות לייצור - במיוחד בספירות פיצול נמוכות כמו 1×2 או 1×4.
הפשרה מופיעה בקנה מידה. ברגע שאתה עובר מעבר ל-1×8, מפצלי FBT נאבקים עם אחידות הפלט: יציאות מסוימות מקבלות יותר כוח באופן ניכר מאחרות. גם שיעורי הכישלונות מטפסים. התמיכה באורך הגל מוגבלת ל-850 ננומטר, 1310 ננומטר ו-1550 ננומטר - בסדר עבור PON בסיסי, אבל אילוץ אם אתה צריך תאימות מלאה-לספקטרום. וטווח טמפרטורת ההפעלה (-5 מעלות עד 75 מעלות) שולל אותם עבור ארונות חיצוניים באזורים עם חורפים קשים או חום מדברי.
מפצלים של מעגל גל אור פלנאר (PLC).
מפצלי PLC מיוצרים באמצעות מעגלי מוליכי גל - של מוליכים למחצה שנחרטו על גבי מצע זכוכית סיליקה באותו דיוק המשמש בייצור שבבים. התוצאה היא תפוקה הדוקה ואחידה בכל יציאה, אפילו בספירות פיצול גבוהות.מפצלי סיבים אופטיים PLCתמכו בכל טווח אורך הגל של 1260-1650 ננומטר, המכסה כל אורך גל PON סטנדרטי בתוספת פס 1550 ננומטר המשמש לכיסוי וידאו RF וחלון 1625 ננומטר המשמש לניטור קו.
מכיוון שהפיצול מתרחש על שבב בודד, התקני PLC מתרחבים לגודל של 1×64 או 2×64 ללא בלון בגודל. טווח טמפרטורת ההפעלה הרחב יותר (-40 מעלות עד 85 מעלות, לפי דרישות הבדיקה של Telcordia GR-1209-CORE) הופך אותם לברירת המחדל עבור כל התקנה חיצונית או לא מבוקרת בסביבה. העלות ליחידה גבוהה יותר מ-FBT, אבל עבור כל דבר מעל פיצול של 1×4, PLC הוא המפרט של מתכנני הרשת המנוסים ביותר - ומסיבה טובה.
השוואה מהירה
| פָּרָמֶטֶר | מפצל FBT | מפצל PLC |
|---|---|---|
| שיטת ייצור | איחוי סיבים והתחדדות | ליתוגרפיה מוליכים למחצה על שבב סיליקה |
| תמיכה באורך גל | 850 / 1310 / 1550 ננומטר | 1260–1650 ננומטר (ספקטרום מלא) |
| מקסימום יחס פיצול מעשי | 1×8 (ליחסים גבוהים יותר יש שיעורי כישלון גבוהים) | 1×64 או 2×64 |
| אחידות תפוקה | בינוני - לא אחיד בפיצולים גבוהים יותר | עקביות גבוהה של - בכל היציאות |
| טמפרטורת הפעלה | -5 מעלות עד 75 מעלות | -40 מעלות עד 85 מעלות |
| עלות יחסית | נמוך יותר (במיוחד ב-1×2, 1×4) | ערך גבוה יותר, אך טוב יותר לכל-יציאה בקנה מידה |
| ההתאמה הטובה ביותר | פריסות-רגישות לתקציב,-ספירה נמוכה, פריסות פנימיות | ספירה גבוהה-, חיצונית, PON בדרגה-ספקית |
ספי הביצועים המוזכרים לעיל מבוססים על תקני Telcordia GR-1209-CORE ו-GR-1221-CORE, המגדירים דרישות אמינות וביצועים אופטיים עבור רכיבים אופטיים פסיביים המשמשים ברשתות טלקום.
מפרטי ביצועים מרכזיים שיש לבדוק לפני הקנייה
גיליונות מפרט יכולים להיות צפופים, אבל חמישה פרמטרים חשובים ביותר - ודילוג על כל אחד מהם במהלך הרכש הוא טעות שהובילה לכשלים אמיתיים בשטח:
- אובדן הכנסה:כמה כוח אופטי צורך המפצל. מפצל PLC עשוי היטב-1×8 צריך להיכנס ל-פחות או שווה ל-10.5 dB; 1×32 בפחות או שווה ל-17.5 dB. ספים אלה מגיעים מטבלה 2 של GR-1209-CORE. אם גליון הנתונים של ספק מציג ערכים גבוהים משמעותית מאלה, תקציב הקישור שלך לא ייסגר ממרחק.
- הפסד החזר:כוח השתקף בחזרה לכיוון המקור. עבור מפצלי SC/APC-מופסקים (הסטנדרט ב-GPON), הפסד ההחזר צריך להיות גדול או שווה ל-55 dB. אובדן חזרה לקוי גורם לרעש של מקלט OLT ופוגע באיכות האות במעלה הזרם.
- אֲחִידוּת:הפער בין יציאת הפלט הטובה והגרועה ביותר. כל דבר מעל 1.5 dB אומר שחלק מהמנויים מקבלים אותות חלשים יותר באופן ניכר. בפריסה של 1×32 או 1×64, אחידות הדוקה אינה אופציונלית - היא מה שמשאיר את המנוי הכי רחוק שלך באינטרנט.
- אורך גל פעולה:רשתות PON זקוקות לכיסוי פס פס של 1260–1650 ננומטר. זה לא ניתן- למשא ומתן אם אתה מפעיל GPON (1490/1310 ננומטר) עם שכבת וידאו (1550 ננומטר) או מתכנן להוסיף שירותי XGS-PON (1577 ננומטר במורד הזרם) על אותו סיב.
- כִּוּוּנִיוּת:מודד בידוד הצלבה בין יציאות פלט. יעד גדול או שווה ל-55 dB. כיווניות נמוכה פירושה שאותות מנויים יכולים לדמם זה את זה - בעיה אמיתית בפיצולים בצפיפות גבוהה-.
בחירת מפצל לפי תרחיש פריסה
המפצל ה"נכון" תלוי לחלוטין לאן הוא הולך ומה הוא צריך לעשות. הנה איך ההחלטה מתרחשת בדרך כלל בפועל:
פרויקט FTTH קטן (מתחת ל-50 בתים): A מפצל PLC 1×8בקופסת ABS הוא סוס העבודה כאן. זה שומר על אובדן הכנסה לניהול, נכנס לתוך קופסת חלוקה חיצונית רגילה ומשאיר מקום לגדול אם השכונה מתרחבת. עבור האשכולות הקטנים ביותר - נניח, ארבעה בתים בירידה אחת - FBT 1×4 יכולים לעבוד אם התקציב הוא המגבלה העיקרית.
MDU עירוני צפוף (בנייני דירות, מגדלי משרדים):עבור עם PLC 1×32 בקלטת LGX או מתלה 1U-. צפיפות הנמל חשובה בארונות עולים שבהם המקום צר. ודא שהמפצל מחובר מראש-באמצעות SC/APC כדי להאיץ את ההתקנה - שחבור שדות במעלה צפוף הוא איטי ונוטה לשגיאות-.
ארונות רחוב חיצוניים:PLC הוא חובה. מחזור הטמפרטורה לבדו ידרדר מפצל FBT לאורך זמן. ABS-ארוז או ללא בלוקמפצלי סיבים אופטייםמדורגים עד -40 מעלות עד 85 מעלות הם הסטנדרט כאן. ציין מארזים בדירוג IP65 אם הארון חשוף למזג האוויר.
קישורים כפריים או{0}}למרחקים ארוכים:אובדן הכנסה הוא האילוץ. כל dB נחשב כאשר ה-ONU נמצא במרחק של 15–20 ק"מ מה-OLT. השתמש ביחס הפיצול הנמוך ביותר שעדיין משרת את ספירת המנויים שלך, ושקול מפצלים לא מאוזנים שמקצים יותר כוח למשתמש הרחוק ביותר. 1×16 היא לעתים קרובות התקרה המעשית עבור טווחים כפריים - דחיפה ל-1×32 ואתה מסתכן בירידה מתחת לרגישות המקלט בקצה הרחוק.
משרד מרכזי או מרכז נתונים: מפצלי PLC-מותקנים במדףבתי 1U בנויים לסביבה זו. הם גולשים לתוך מתלים סטנדרטיים של 19-אינץ', משתמשים בכבלי תיקון-מוגדרים מראש, ומאפשרים תחזוקה של החלפה חמה- מבלי להפריע למעגלים סמוכים. עבור מדפי צבירה של PON המשרתים מאות מנויים, תצורות 2×32 או 2×64 עם קלט כפול מספקות את יתירות הכשל הנדרשת SLAs בדרגת ספק.
טעויות נפוצות שעולות זמן וכסף
כמה דפוסים צצים שוב ושוב בפריסות בשטח. פיצול יתר- הוא השכיח ביותר: מהנדסים מציינים 1×32 מכיוון שהם רוצים מרווח קיבולת, אבל תקציב הקישור לא יכול לתמוך בו במרחק הנדרש. התוצאה היא ONUs שוליים שיורדים במצב לא מקוון במהלך שינויי טמפרטורה או הזדקנות מחברים. הפעל תמיד תחילה את חישוב תקציב ההספק - ולאחר מכן בחר את יחס הפיצול.
אי התאמה של מחברים היא אחת אחרת. ערבוב SC/UPC ו-SC/APC באותו נתיב PON מציג נקודות השתקפות הפוגעות בביצועים. זה נשמע בסיסי, אבל זה קורה באופן קבוע באתרי עבודה גדולים עם צוותי התקנה מרובים. התיקון פשוט: תקן על SC/APC על פני כל המפעל החיצוני. ודא המפצל שלך, חוטי תיקון, וסיב במצב-יחידכל התשתית תואמת.
לבסוף, התעלמות ממפרט אחידות. על הנייר, מפצל זול עם אחידות של 2.5 dB ומפצל איכותי עם אחידות של 1.0 dB עשויים להיראות דומים. בפועל, פער של 1.5 dB אומר שמנוי אחד ברשת ה-1×32 שלך יכול לקבל חצי מהעוצמה האופטית של אחר. בטווח של 10-15 ק"מ, ההבדל הזה מחליט מי נשאר מחובר ומי לא.
היכן משתמשים במפצלים אופטיים
טלקומוניקציה נותרה היישום הדומיננטי. בארכיטקטורת GPON או XGS-PON, מפצלים יושבים בין ה-OLT במשרד המרכזי לבין ה-ONUs במתחם הלקוח, מה שמאפשר סיב אחד לשרת 32 או 64 נקודות קצה. מודל מרובה נקודות-אל-זה הוא עמוד השדרה של אספקת פס רחב למגורים, סיבים עסקיים ו-CATV ברחבי העולם.
מחוץ לטלקום, פריסות LAN אופטי פסיבי ארגוני (POL) משתמשות במפצלים כדי לחתוך את ספירת המתגים הפעילים בבנייני הקמפוס - עמוד שדרה של סיב בודד מחליף רצפות של כבלי נחושת ומתגי Ethernet. מתקנים תעשייתיים מנתבים מפצלים דרך רשתות חיישנים, וממנפים את חסינות הסיבים בפני הפרעות אלקטרומגנטיות. הגדרות בדיקה ומדידה משתמשות במפצלי ברזים כדי לנטר תעבורה חיה ללא הפרעות בשירות.
מה הבא עבור טכנולוגיית ספליטר
הדחיפה לכיוון 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) וגישה מרובה-מתכנסת מעלה את הרף לביצועי מפצל. מפעילים-קיימים GPON ו-XGS-PON באותו סיב צריכים מפצלים עם אובדן החדרה שטוח על פני כל החלון של 1260-1650 ננומטר - כל וריאציה תלויה באורך גל יכולה להטות קישור שולי מעבר לקצה. טכנולוגיית PLC מטפלת בזה היטב; FBT לא.
פיצול לא מאוזן צובר אחיזה אמיתית. במקום להתייחס לכל פלט באופן שווה, מפצלים לא מאוזנים מקצים כוח בצורה אסימטרית - יותר למשתמשים מרוחקים או-בביקוש גבוה, פחות למשתמשים קרובים. זה משפר את ניצול היציאות ויכול לבטל את הצורך במגברים אופטיים בתרחישי טווח-מורחב.
בצד הייצור, צפיפות שבבי PLC ממשיכה להשתפר. מפצלים התומכים ב-1×128 בשבב בודד כבר נכנסים לייצור, דוחפים את יחס המנוי-לכל-OLT-ליציאה גבוה יותר ומוזילים את העלות לכל משק בית מחובר בבניית סיבים-בקנה מידה גדול.
שאלות נפוצות
ש: מה ההבדל בין מפצל PLC למפצל FBT?
ת: מפצלי FBT מיוצרים על ידי איחוי פיזי של סיבים זה לזה - פשוט, זול ויעיל עד בערך 1×4. מפצלי PLC מיוצרים על שבב סיליקה באמצעות ליתוגרפיה, מה שמעניק להם אחידות טובה יותר, תמיכה באורך גל רחב יותר (1260-1650 ננומטר) ויחסי פיצול גבוהים יותר (עד 1×64). לפירוט טכני עמוק יותר, ראה זאתהשוואת מפצל סיבים אופטיים.
ש: כמה אובדן אותות מציג מפצל אופטי?
ת: זה תלוי ביחס הפיצול. מדדים גסים ל-GR-1209-CORE: 1×2 ≈ 3.5 dB, 1×8 ≈ 10.5 dB, 1×16 ≈ 13.5 dB, 1×32 ≈ 17.5 dB. ערכים בפועל ממפצלי PLC איכותיים מגיעים בדרך כלל מעט מתחת למספרים אלה. השלב הקריטי הוא לוודא שאובדן הקישור הכולל שלך - מפצל, סיבים, מחברים, חיבורים - נשאר בתקציב הכוח של מקלט המשדר.
ש: האם מפצל אופטי אחד יכול לעבוד גם עם GPON וגם עם EPON?
ת: כן. שני התקנים פועלים בחלון של 1260-1650 ננומטר. מפצל PLC המדורג עבור פס פס מלא זה הוא פרוטוקול-אגנוסטי - הוא מחלק את הכוח האופטי ללא קשר לפורמט המסגור. אותו הדבר חל על גרסאות 10G-PON כמו XGS-PON ו-10G-EPON.
ש: היכן צריך למקם מפצלים ברשת PON?
ת: אין תשובה אחת נכונה. מיקום מרוכז במשרד המרכזי מפשט את התחזוקה אך דורש ריצות סיבים ארוכות יותר. מיקום מבוזר - בארונות רחוב או במרתפי בניין - מקצץ את השימוש בסיבים ומצמצם את אובדן ה-מייל האחרון, אך מוסיף עוד מתחמי שטח לניהול. רוב המפעילים נוחתים על פיצול של שני-: 1×4 בארון, ואז 1×8 בכניסה לבניין, מה שמעניק טווח הגעה משולב של 1×32 עם אובדן ניתן לניהול בכל שלב.
ש: באילו מחברים עלי להשתמש עם מפצלים אופטיים?
ת: SC/APC הוא תקן PON. הפוליש בזווית של 8- מעלות דוחף אובדן החזר מתחת ל--60 dB, שהוא קריטי לאיכות השידור במעלה הזרם. SC/UPC עובד עבור יישומים פחות תובעניים. מחברי LC מופיעים בסביבות מתלים בצפיפות גבוהה. הדבר החשוב הוא עקביות - כל מחבר, מתאם וכבל תיקון בנתיב צריכים להיות מאותו סוג כדי למנוע אי-התאמה של השתקפות.
