اسپلیتر نوری چیست؟ انواع، اصل کار

اسپلیتر نوری یک دستگاه فیبر نوری غیرفعال است که یک سیگنال نور ورودی را به دو یا چند سیگنال خروجی تقسیم می‌کند و توان نوری را در مسیرهای فیبر متعدد بدون نیاز به برق الکتریکی توزیع می‌کند.

در یک شبکه GPON یا EPON، این مؤلفه ای است که باعث می شود معماری نقطه-به-چند نقطه ای - یک فیبر از دفتر مرکزی خارج شود و ده ها مشترک در انتهای آن متصل شوند. بدون آن، هر مشتری به یک فیبر اختصاصی نیاز خواهد داشت که تا OLT اجرا شود، و اقتصاد FTTH از هم خواهد پاشید.

این راهنما اصل کار پشت تقسیم نوری،-تفاوت‌های واقعی بین فناوری‌های PLC و FBT، مشخصات عملکردی که در حین خرید اهمیت دارند، و توصیه‌های مبتنی بر سناریو{1}}برای انتخاب تقسیم‌کننده مناسب را پوشش می‌دهد. اگر زیرساخت‌های PON را مستقر کرده‌اید یا در حال برنامه‌ریزی ساخت جدیدی هستید، جزئیات در اینجا می‌تواند شما را در مرحله طراحی از دردسرهایتان نجات دهد.

اسپلیتر نوری چگونه کار می کند؟

فیزیک ساده است. هنگامی که نور از طریق یک فیبر حالت تک حرکت می کند، بیشتر انرژی در هسته 9 میکرومتری - باقی می ماند اما نه همه آن. بخش کوچکی به داخل روکش نشت می کند. دو هسته فیبر را به اندازه کافی به هم نزدیک کنید و این انرژی نشتی از یک هسته به هسته دیگر جفت می شود. این پدیده کوپلینگ فزاینده مبنایی برای شکافتن غیرفعال الیاف است.

در یک تقسیم کننده تولید، دستگاه یک سیگنال ورودی می گیرد و توان نوری را در چندین پورت خروجی با یک نسبت تعریف شده مجددا توزیع می کند. به یک تقسیم کننده 1×4 فکر کنید: یک فیبر وارد می شود، چهار فیبر بیرون می آیند، که هر کدام تقریباً یک چهارم قدرت سیگنال اصلی را حمل می کنند. بدون وسایل الکترونیکی، بدون منبع تغذیه خارجی - فقط هندسه موجبر کار را انجام می دهد. به همین دلیل است که به این قطعات تقسیم کننده های نوری غیرفعال می گویند.

اینجا جایی است که عملی می شود. هر تقسیم برای شما هزینه برق نوری دارد. یک تقسیم 1×2 حدود 3.5 دسی بل می خورد. زمانی که به 1×32 رسیدید، به تلفات نظری شمال 15 دسی بل - نگاه می‌کنید و قبل از اینکه تلفات اتصال، تضعیف فیبر و نقاط اتصال را اضافه کنید. در اکثر نسخه‌های FTTH، اسپلیتر تنها بزرگترین منبع ضرر در بودجه پیوند است. اشتباه گرفتن نسبت تقسیم به معنای هدر دادن درگاه‌های OLT یا مواجه شدن با مشکلات{12}دریافت برق در ONUهای دور است.

PLC Splitter در مقابل FBT Splitter: آنچه در واقع مهم است

هر اسپلیتر نوری موجود در بازار از یکی از دو فناوری ساخت استفاده می‌کند، و انتخاب بین آنها کمتر در مورد اینکه کدام یک "بهتر" است و بیشتر در مورد اینکه کدام یک با استقرار خاص شما مناسب است، است.

تقسیم کننده های مخروطی دو مخروطی ذوب شده (FBT).

FBT رویکرد قدیمی تر است. دو یا چند الیاف با هم جمع می شوند، حرارت داده می شوند و تا زمانی که هسته ها با هم ترکیب می شوند، کشیده می شوند. در طول فرآیند باریک شدن، تکنسین ها نسبت کوپلینگ را در زمان واقعی نظارت می کنند و پس از رسیدن به شکاف هدف متوقف می شوند. نتیجه یک دستگاه ساده و اثبات شده است که هزینه کمتری برای تولید - دارد، مخصوصاً در تعداد کم تقسیم مانند 1×2 یا 1×4.

مبادله در مقیاس خود را نشان می دهد. هنگامی که 1×8 را پشت سر می گذارید، تقسیم کننده های FBT با یکنواختی خروجی دست و پنجه نرم می کنند: برخی از پورت ها به طور قابل توجهی نسبت به سایرین قدرت بیشتری دریافت می کنند. نرخ شکست نیز بالا می رود. پشتیبانی از طول موج به 850 نانومتر، 1310 نانومتر و 1550 نانومتر - برای PON اولیه محدود است، اما اگر به سازگاری کامل- طیف نیاز دارید، محدودیتی است. و محدوده دمای عملیاتی (-5 درجه تا 75 درجه) آنها را برای کابینت های فضای باز در مناطقی با زمستان های سخت یا گرمای بیابان رد می کند.

تقسیم کننده های مدار موج نور مسطح (PLC).

اسپلیترهای PLC با استفاده از مدارهای موجبر لیتوگرافی نیمه هادی - که بر روی یک بستر شیشه ای سیلیکا حک شده اند با همان دقتی که در ساخت تراشه استفاده می شود، تولید می شوند. نتیجه خروجی فشرده و یکنواخت در هر پورت است، حتی در تعداد زیاد تقسیم‌بندی.اسپلیترهای فیبر نوری PLCاز محدوده طول موج 1260-1650 نانومتر کامل پشتیبانی می کند، که هر طول موج استاندارد PON به اضافه باند 1550 نانومتری مورد استفاده برای پوشش ویدئویی RF و پنجره 1625 نانومتری مورد استفاده برای نظارت بر خط را پوشش می دهد.

از آنجایی که تقسیم بر روی یک تراشه اتفاق می‌افتد، دستگاه‌های PLC تا 1×64 یا 2×64 بدون بالون شدن در اندازه مقیاس می‌شوند. محدوده دمای عملیاتی گسترده‌تر (-40 درجه تا 85 درجه، به ازای الزامات آزمایش Telcordia GR-1209-CORE) آنها را به انتخاب پیش‌فرض برای نصب در فضای باز یا محیط کنترل‌نشده تبدیل می‌کند. هزینه هر واحد بالاتر از FBT است، اما برای هر چیزی بالاتر از تقسیم 1×4، PLC چیزی است که اکثر برنامه ریزان شبکه با تجربه مشخص می کنند - و دلیل خوبی هم دارد.

مقایسه سریع

آستانه‌های عملکردی که در بالا به آنها اشاره شد بر اساس استانداردهای Telcordia GR-1209-CORE و GR-1221-CORE است که قابلیت اطمینان و الزامات عملکرد نوری را برای اجزای نوری غیرفعال مورد استفاده در شبکه‌های مخابراتی تعریف می‌کنند.

مشخصات کلیدی عملکردی که باید قبل از خرید بررسی کنید

برگه‌های مشخصات می‌توانند متراکم باشند، اما پنج پارامتر مهم‌تر از همه - هستند و نادیده گرفتن هر یک از آنها در حین تهیه، اشتباهی است که منجر به خرابی‌های میدان واقعی شده است:

• از دست دادن درج:میزان مصرف انرژی نوری اسپلیتر یک شکاف کننده PLC 1×8 خوب ساخته شده باید کمتر یا مساوی 10.5 دسی بل باشد. 1×32 در کمتر یا مساوی 17.5 دسی بل. این آستانه‌ها از جدول 2 GR-1209-CORE آمده‌اند. اگر برگه اطلاعات تأمین‌کننده مقادیر قابل‌توجهی بالاتر از اینها را نشان دهد، بودجه پیوند شما در فاصله دور بسته نمی‌شود.
• ضرر برگشتی:قدرت را به سمت منبع منعکس می کند. برای اسپلیترهای SC/APC{1}(استاندارد GPON)، تلفات برگشتی باید بیشتر یا مساوی 55 دسی بل باشد. تلفات برگشت ضعیف باعث نویز گیرنده OLT و کاهش کیفیت سیگنال بالادستی می شود.
• یکنواختی:شکاف بین بهترین و بدترین پورت خروجی. هر چیزی بالاتر از 1.5 دسی بل به این معنی است که برخی از مشترکین سیگنال های ضعیف تری دریافت می کنند. در استقرار 1×32 یا 1×64، یکنواختی شدید اختیاری نیست - این چیزی است که دورترین مشترک شما را آنلاین نگه می دارد.
• طول موج عملیاتی:شبکه های PON به پوشش باند 1260-1650 نانومتر نیاز دارند. اگر از GPON (1490/1310 نانومتر) با پوشش ویدیویی (1550 نانومتر) استفاده می‌کنید یا قصد دارید سرویس‌های XGS-PON (1577 نانومتر پایین‌دست) را روی همان فیبر اضافه کنید،{3}}قابل مذاکره نیست.
• جهت دهی:جداسازی تداخل بین پورت های خروجی را اندازه گیری می کند. هدف بزرگتر یا مساوی 55 دسی بل. جهت دهی پایین به این معنی است که سیگنال های مشترک می توانند به یکدیگر وارد شوند - یک مشکل واقعی در تقسیم-چگالی بالا.

انتخاب یک اسپلیتر بر اساس سناریوی استقرار

تقسیم‌کننده «درست» کاملاً به این بستگی دارد که کجا می‌رود و چه کاری باید انجام دهد. در اینجا نحوه تصمیم گیری معمولاً در عمل انجام می شود:

پروژه کوچک FTTH (زیر 50 خانه): A اسپلیتر 1×8 PLCدر جعبه ABS اسب کار اینجاست. این تلفات درج را قابل کنترل نگه می‌دارد، در یک جعبه توزیع استاندارد در فضای باز قرار می‌گیرد و در صورت گسترش محله، فضایی برای رشد باقی می‌گذارد. برای کوچکترین خوشه‌ها - می‌گویند، چهار خانه با یک قطره - یک FBT 1×4 می‌تواند کار کند اگر بودجه محدودیت اصلی باشد.

متراکم شهری MDU (ساختمان های آپارتمانی، برج های اداری):با 1×32 PLC در نوار کاست LGX یا رک 1U-مانت فاکتور استفاده کنید. تراکم پورت در کمدهای بالابر که فضا کم است اهمیت دارد. مطمئن شوید که اسپلیتر از قبل با SC/APC وصل شده است تا سرعت نصب - در یک رایزر شلوغ کند و مستعد خطا باشد.

کابینت های خیابانی در فضای باز:PLC اجباری است. چرخه دما به تنهایی یک تقسیم کننده FBT را در طول زمان تخریب می کند. ABS- بسته بندی شده یا بدون بلوکاسپلیترهای فیبر نوریدرجه بندی از -40 درجه تا 85 درجه استاندارد در اینجا است. در صورتی که کابینت در معرض آب و هوا قرار دارد، محفظه های دارای رتبه IP65 را مشخص کنید.

پیوندهای روستایی یا راه دور-:از دست دادن درج محدودیت است. زمانی که ONU 15 تا 20 کیلومتر از OLT فاصله داشته باشد، هر دسی بل محاسبه می شود. از کمترین نسبت تقسیم استفاده کنید که همچنان به تعداد مشترکان شما کمک می کند و تقسیم کننده های نامتعادل را در نظر بگیرید که قدرت بیشتری را به دورترین کاربر اختصاص می دهند. 1 × 16 اغلب سقف عملی برای دهانه های روستایی است - تا 1×32 فشار دهید و شما در معرض خطر قرار گرفتن زیر حساسیت گیرنده در انتهای آن هستید.

دفتر مرکزی یا مرکز داده: جداکننده‌های PLC نصب‌شده در قفسه-در 1U هوزینگ برای این محیط ساخته شده است. آنها داخل قفسه‌های استاندارد 19-اینچی می‌آیند، از سیم‌های وصله از قبل خاتمه یافته استفاده می‌کنند و اجازه می‌دهند{10}}تعویض داغ بدون ایجاد مزاحمت در مدارهای مجاور انجام شود. برای قفسه‌های جمع‌آوری PON که به صدها مشترک سرویس می‌دهند، پیکربندی‌های 2×32 یا 2×64 با ورودی دوگانه، افزونگی failover مورد نیاز SLA‌های درجه حامل را فراهم می‌کنند.

اشتباهات متداول که هزینه و زمان را به همراه دارد

چند الگو بارها و بارها در استقرار میدانی ظاهر می شوند. تقسیم بیش از-بیشترین متداول است: مهندسان 1×32 را تعیین می‌کنند زیرا می‌خواهند فضای بالای ظرفیت داشته باشند، اما بودجه پیوند نمی‌تواند آن را در فاصله مورد نیاز پشتیبانی کند. نتیجه، ONU های حاشیه ای است که در حین تغییر دما یا پیری کانکتور، آفلاین می شوند. همیشه ابتدا محاسبه بودجه توان را اجرا کنید - سپس نسبت تقسیم را انتخاب کنید.

عدم تطابق رابط یکی دیگر از موارد است. مخلوط کردن SC/UPC و SC/APC در یک مسیر PON، نقاط بازتابی را معرفی می‌کند که عملکرد را کاهش می‌دهند. به نظر اساسی می رسد، اما به طور منظم در محل های کاری بزرگ با چندین خدمه نصب اتفاق می افتد. راه حل ساده است: استانداردسازی در SC/APC در کل کارخانه بیرونی. مطمئن شوید که اسپلیتر، وصله سیم ها وفیبر تک حالت-همه زیرساخت ها مطابقت دارند

در نهایت، نادیده گرفتن مشخصات یکنواختی. روی کاغذ، یک اسپلیتر ارزان با یکنواختی 2.5 دسی بل و یک اسپلیتر با کیفیت با یکنواختی 1.0 دسی بل ممکن است مشابه به نظر برسد. در عمل، این شکاف 1.5 دسی بل به این معنی است که یک مشترک در شبکه 1×32 شما می تواند نیمی از توان نوری دیگری را دریافت کند. در طول 10 تا 15 کیلومتر، این تفاوت تعیین می کند که چه کسی متصل بماند و چه کسی نباشد.

جایی که از اسپلیترهای نوری استفاده می شود

مخابرات همچنان کاربرد غالب است. در معماری GPON یا XGS{1}}PON، تقسیم‌کننده‌ها بین OLT در دفتر مرکزی و ONU در محل مشتری قرار می‌گیرند و یک فیبر را قادر می‌سازد تا به 32 یا 64 نقطه پایانی سرویس دهد. این مدل-به-چند نقطه‌ای، ستون فقرات تحویل پهنای باند مسکونی، فیبر تجاری و CATV در سراسر جهان است.

خارج از مخابرات، راه‌اندازی‌های شبکه اپتیکال غیرفعال سازمانی (POL) از تقسیم‌کننده‌ها برای کاهش تعداد سوئیچ‌های فعال در ساختمان‌های دانشگاه استفاده می‌کنند - یک ستون فیبر تکی جایگزین طبقات کابل‌های مسی و سوئیچ‌های اترنت می‌شود. تأسیسات صنعتی، شکاف‌ها را از طریق شبکه‌های حسگر هدایت می‌کنند و از مصونیت فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند. تنظیمات تست و اندازه‌گیری از تقسیم‌کننده‌های شیر برای نظارت بر ترافیک زنده بدون وقفه در سرویس استفاده می‌کنند.

چه چیزی بعدی برای فناوری شکاف است

فشار به سوی 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) و دسترسی چند{5}}همگرا با طول موج، نوار عملکرد اسپلیتر را بالا می‌برد. اپراتورهایی که GPON و XGS وجود دارند-PON در فیبر یکسان به تقسیم‌کننده‌هایی با از دست دادن درج مسطح در سراسر پنجره کامل 1260-1650 نانومتر نیاز دارند - هر گونه طول موج{12}}تغییر وابسته می‌تواند یک پیوند حاشیه‌ای را به لبه تبدیل کند. فناوری PLC به خوبی از عهده این کار بر می آید. FBT ندارد.

تقسیم نامتعادل در حال جلب توجه واقعی است. تقسیم‌کننده‌های نامتعادل، به‌جای اینکه همه خروجی‌ها را به‌طور یکسان در نظر بگیرند، به طور نامتقارن - بیشتر به کاربران دور یا پرتقاضا{2}} و کمتر به کاربران نزدیک تخصیص می‌دهند. این کار استفاده از پورت را بهبود می‌بخشد و می‌تواند نیاز به تقویت‌کننده‌های نوری را در سناریوهای دسترسی طولانی{4}} برطرف کند.

در سمت تولید، تراکم تراشه PLC همچنان در حال بهبود است. تقسیم‌کننده‌هایی که از 1×128 روی یک تراشه واحد پشتیبانی می‌کنند در حال حاضر وارد تولید شده‌اند، نسبت مشترک-OLT-را بالاتر می‌برد و هزینه هر خانوار متصل را در ساخت‌های فیبر-در مقیاس بزرگ کاهش می‌دهد.

سوالات متداول