파이버 스플리터는 실제로 무엇입니까?
광섬유 분배기는 하나의 들어오는 광 신호를 가져와 두 개 이상의 출력 광섬유 -로 나누거나 반대로 실행하여 여러 입력을 하나로 결합하는 수동 광학 구성 요소입니다.전기가 필요한 능동형 장치와 달리, 스플리터는 유리 내부의 빛의 동작에만 의존하므로 쉽게 전원을 공급하거나 접근할 수 없는 장소에 배치하는 것이 저렴하고 안정적입니다.
그 단일 속성 - 수동성 -이 전체수동 광 네트워크(PON)건축물이 존재한다. 하나의 광섬유는 중앙 사무실을 떠나 분배기에 도달하여 수십 개의 가정에 서비스를 제공합니다. OLT(Optical Line Terminal)와 가입자의 ONT(Optical Network Terminal) 사이에는 전원이 공급되는 장비가 없습니다. 스플리터는 '하나의 광케이블, 많은 고객'을 물리적으로 가능하게 만드는 구성 요소입니다.
물리학: 하나의 빛줄기가 어떻게 많은 빛이 되는지
빛이 광섬유 내부에 머무는 이유는 다음과 같습니다.내부 전반사. 유리 코어는 주변 클래딩보다 굴절률이 약간 더 높기 때문에 빛이 충분히 얕은 각도로 해당 경계에 닿으면 누출되는 대신 코어로 다시 반사됩니다. 경계 형상이 변경되는 구조로 해당 빛을 유도하면 에너지가 여러 경로로 재분배되도록 강제할 수 있습니다. 그것이 전체 트릭입니다.
해당 구조를 구축하는 방법에는 두 가지가 있으며 이는 구매할 두 스플리터 제품군에 해당합니다.
FBT 대 PLC: 동일한 기능을 구축하는 두 가지 방법
융합된 쌍원추형 테이퍼(FBT)
오래된 방법. 두 개 이상의 베어 섬유를 정렬한 다음 코어가 단일 결합 영역으로 융합될 때까지 테이퍼링 기계에서 가열하고 늘입니다. 빛이 점점 가늘어지는 구역으로 들어오면 인접한 광섬유 코어를 가로질러 결합되고, 테이퍼가 끝나는 지점에서 전력은 출력 사이에서 분할되어 나옵니다.제조 시 설정된 신축 길이와 비틀림 각도에 따라 비율이 결정됩니다.. FBT는 저렴하고 비대칭 비율(예: 5/95 또는 30/70 탭)을 구축할 수 있지만 정밀도는 빠르게 떨어집니다. 1×8 분할 이상에서는 계단식 1×2 장치로 조립해야 하며 실패율이 높아집니다.
평면 광파 회로(PLC)
높은 카운트를 위한 현대적인 방법. 도파관은 반도체 제조에 사용되는 것과 동일한 종류의 공정인 포토리소그래피(-)를 사용하여 실리카 또는 실리콘 칩에 에칭됩니다. 빛은 하나의 도파관으로 들어가 정확하게 정의된 Y-가지에서 4, 8, 16, 32 또는 64개의 출력으로 분할됩니다. 기하구조는 손으로 잡아당기는 것이 아니라 리소그래피 방식으로 정의되므로{10}}PLC 스플리터는 모든 포트에서 균일한 손실과 1260~1650nm의 균일한 응답을 제공합니다.-는 하나의 장치에서 모든 PON 파장을 포괄합니다.
| 매개변수 | FBT 스플리터 | PLC 스플리터 |
|---|---|---|
| 짓다 | 융합되고 늘어난 섬유 | 에칭된 도파관 칩 |
| 실용적인 분할 천장 | 1×8 (더 높은=계단식, 더 높은 실패) | 단일 장치에서 1×64 |
| 파장 범위 | 고정 창(1310/1490/1550 nm) | 1260~1650nm, 플랫 |
| 포트{0}}간-포트 균일성 | 변하기 쉬운 | 단단한 |
| 온도 손실 드리프트(TDL) | ~0.5dB/도 | ~0.2dB/도 |
| 작동 온도 | −5 ~ +75도 | −40 ~ +85도 |
| 최고의 사용 | 1×2/2×2 탭, 비대칭 비율, 모니터링 | FTTH/PON 배포, 1×8 이상 |
왜 분할하면 항상 데시벨 비용이 발생합니까?
이것은 대부분의 "작동 방식" 기사에서 건너뛰는 부분이며, 네트워크가 작동하는지 여부를 결정하는 부분입니다. 광 전력을 N 방식으로 나누면 각 출력은 입력의 일부만 수신할 수 있습니다. 균등 분할에 대한 피할 수 없는 물리적-바닥 손실은 다음과 같습니다.
이론적인 분할 손실(dB)=10 × log₁₀(N)
따라서 1×2 분할은 최소 3dB를 잃고, 1×4는 6dB, 1×8은 9dB를 잃습니다. 실제 장치가 손실됨더이것보다, 때문에초과 손실- 장치 내부의 산란, 불완전한 결합 및 물질 흡수로 인해 손실된 에너지입니다. 실제로 디자인하는 숫자는 다음과 같습니다.삽입 손실, 이론적 분할과 초과 손실을 함께 접습니다.
| 분할 비율 | 이론적 분할 손실 | 일반적인 최대 삽입 손실 | 손실 균일성 |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3.0dB | 3.6dB | 0.6dB 이하 |
| 1×4 | 6.0dB | 7.4dB | 0.8dB 이하 |
| 1×8 | 9.0dB | 11.0dB | 1.0dB 이하 |
| 1×16 | 12.0dB | 14.0dB | 1.4dB 이하 |
| 1×32 | 15.0dB | 17.5dB | 1.9dB 이하 |
| 1×64 | 18.0dB | 21.0dB | 2.5dB 이하 |
사람을 사로잡는 스펙
삽입 손실이 모든 관심을 끌고 있지만 신뢰성을 결정하는 다른 세 가지 수치가 있습니다.
- 일률- 단일 기기에서 최고 출력 포트와 최악 출력 포트 사이의 확산입니다. 균일성이 낮은 1×32는 일부 가입자가 예산 한계에 근접한 반면 다른 가입자는 여유 여유가 있음을 의미합니다.
- 반사 손실(RL)- 반사광이 광원쪽으로 돌아옵니다. 높을수록 좋습니다. APC 커넥터는 UPC의 경우 ~50dB에 비해 60dB 이상을 제공하므로 PON 드롭은 거의 항상 APC를 사용합니다.
- 편광-종속 손실(PDL)그리고온도-의존 손실(TDL)-는 PLC에서는 작지만(약 0.1~0.2dB), FBT에서는 온도 드리프트만으로도 추운 밤에 한계 링크가 예산에서 벗어날 수 있습니다.
실제 사례: 실제 손실 예산 마감
사양은 추가할 때만 중요합니다. 다음은 엔지니어가 단일 스플리터를 주문하기 전에 실행하는 계산입니다. +3dBm OLT 실행 및 −28dBm -의 ONT 수신기 감도를 갖춘 GPON 다운스트림을 가정하여 총 예산이 31dB라고 가정합니다.
| 요소 | 손실 | 누계 |
|---|---|---|
| OLT 발사력 | +3.0dBm | - |
| 피더 + 드롭 파이버, 8km @ 0.35dB/km | 2.8dB | 2.8dB |
| 1×32 PLC 쪼개는 도구 삽입 손실 | 17.5dB | 20.3dB |
| 커넥터(4 × 0.3dB) | 1.2dB | 21.5dB |
| 스플라이스(4 × 0.1dB) | 0.4dB | 21.9dB |
| 노후화/수리마진 | 3.0dB | 24.9dB |
| ONT의 전력 | +3.0 − 24.9=−21.9 dBm - −28 dBm 제한 내 ✓ | |
스플리터만으로도 소비됩니다.70% 이상이 디자인에 지출된 예산의 일부입니다. 이 단일 사실이 PON의 거의 모든 아키텍처 결정을 주도합니다. 이는 또한 기술자가 케이블을 만지기 전에 "1×32"가 실제로 17.5dB가 아닌 18.5dB인 잘못 지정된 스플리터 -가 조용히 전체 수리 마진을 잠식할 수 있는 이유이기도 합니다.
중앙 집중식 분할과 계단식 분할
손실 계산을 알고 나면 배포 선택이 따릅니다. 예를 들어 32개 주택에 도달하는 방법에는 두 가지가 있습니다.
중앙 집중식:단일 1×32 스플리터는 광케이블 분배 허브에 위치하며 32개의 광케이블은 32개의 ONT로 팬아웃됩니다. 하나의 스플리터, 하나의 손실 이벤트(~17.5dB), 테스트 및 모니터링이 쉽습니다.이것은 밀집된 도시 지역의 표준 선택입니다.액세스가 쉽고 가입자가 가입할 때까지 스플리터 포트를 사용하지 않은 상태로 둘 수 있기 때문입니다.
계단식:외부 인클로저의 1×4 스플리터는 고객에게 더 가까운 4개의 1×8 스플리터를 공급합니다. 결과는 여전히 32개 출력이지만 손실은 이제 누적됩니다. 대략 7.4dB(1×4) + 11dB(1×8) ≒ 18.4dB - 약 1데시벨더 나쁜중앙 집중식보다. 보상은 피더 섬유가 훨씬 적기 때문에 접근이 아니라 섬유 길이가 비용 요인인 시골이나 마을 경로에 분산된-다단계 분할이 승리하는 이유입니다.
현장 문제 해결: 스플리터가 원인인 경우는 거의 없습니다.
링크가 높은 손실을 읽으면 스플리터가 책임을 지고 먼저 교체됩니다. 그것은 거의 항상 잘못된 움직임입니다.삽입 손실은 경로에 있는 모든 커넥터, 스플라이스, 벤드 및 구성 요소의 합계입니다., 끝점에서의 판독값은 다음에 대해 아무 것도 알려주지 않습니다.어디손실은 산다. 스플리터를 비난하기 전에:
- 모든 종단면을 검사하고 청소하십시오.단일 오염된 APC 커넥터는 제대로 작동하지 않는 스플리터보다 더 많은 손실을 추가할 수 있습니다. 측정하기 전에 무수 에탄올과 보푸라기가 없는 천으로 청소하세요.{1}}
- 참조를 확인하세요.OTDR 또는 전력{1}}미터 참조 실행 시 1dB 오류는 1dB의 팬텀 스플리터 손실로 표시됩니다.
- 파장을 확인하세요.1550nm에서 측정된 장치는 실제로 전달되는 1490nm 다운스트림과 다르게 읽습니다. 불일치로 인해 문제가 발생합니다.
- 캐스케이드를 설명합니다.예산에서 두 번째 스플리터 단계를 잊어버린 경우 링크는 하드웨어가 아니라 스프레드시트가 잘못되었다고 물리학이 말하는 것과 정확히 일치합니다. - 스프레드시트가 잘못되었습니다.
이 네 가지 검사를 마친 후에야 스플리터를 교체하는 것이 합리적입니다. 대부분의 "잘못된 스플리터" 호출은 1단계에서 해결됩니다.
엔지니어들이 계속 저지르는 6가지 실제- 함정 - 실수
이론은 깨끗합니다. 현장 설치는 그렇지 않습니다. 아래의 6가지 실패 패턴은 ISP 포럼, NANOG 메일링-목록 아카이브 및 업계 현장-서비스 보고서에 반복적으로 나타납니다. 그 중 어느 것도 -를 실행하기 위해 이국적인 하드웨어가 필요하지 않습니다. 모두 서둘러 내리는 일반적인 결정으로 발생합니다.
표준 및 규정 준수가 실제로 보장하는 것
첫날에 예산을 마감했지만 세 번의 겨울이 지나면 실패하는 스플리터는 쓸모가 없습니다. 이것이 바로 표준이 다루는 내용입니다. 두 개의 신체가 중요합니다:
- ITU-T G.984(GPON)스플리터 손실이 포함되어야 하는 광 링크 예산 - 감쇠 클래스(13~28dB의 클래스 B+, 17~32dB의 클래스 C+)를 정의합니다. 이는 특정 OLT에서 1×64가 합법적인지 여부를 알려주는 사양입니다.
- Telcordia GR-1209 및 GR-1221수동 광학 부품 - 환경, 기계 및 노화 테스트(FTTH 네트워크가 25년 수명 동안 생존해야 하는 습한- 열 및 열 순환 포함)에 대한 일반적인 신뢰성 기준을 설정합니다.
스플리터 데이터시트에서 GR-1209/GR-1221을 인용하면 기기가 벤치에서 한 번만 측정했을 뿐 아니라 가속-노화 및 환경 인증-을 통과했다고 주장하는 것입니다. 실외 및 공중 배치의 경우 이러한 구별이 핵심입니다. Glory Optical은 완전한 배치 추적성을 갖춘 ISO 9001:2015 품질 시스템에 따라 제조하고 IEC, ITU-T 및 Telcordia 기준에 따라 사내에서 광학 및 환경 성능을 검증합니다.
이것이 어디로 향하고 있는가
스플리터 수요는 파이버 롤아웃을 추적하고 파이버 롤아웃이 가속화되고 있습니다.수동형 광학 부품 시장의 스플리터 부문은 2030년까지 약 15% CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다., FTTH 구축-, 5G 프런트홀 및 대규모 데이터 센터를 기반으로 합니다. 기술적 압력은 손실이 더 적은 더 높은 분할 수(1×64 이상)와 GPON 단독보다는 최신 XGS-PON 및 NG-PON2 파장 계획에 맞는 등급의 장치를 향한 것입니다. 실제로 이는 PLC가 배전을 위해 FBT를 계속 대체하는 반면 FBT는 모니터링 탭 및 비대칭 커플러에서 틈새 시장을 차지하고 있음을 의미합니다. 구성 요소는 많이 변경되지 않습니다. 이에 맞춰야 하는 예산은 점점 더 빡빡해지고 있습니다.
자주 묻는 질문
-
Q: 광섬유 분배기는 전력 없이 어떻게 작동합니까?
A: 유리 내부 전반사를 이용합니다. 장치에 들어오는 빛은 기하학적 구조로 인해 에너지가 여러 출력 경로로 분할되는 FBT(융합 결합 영역) 또는 PLC(에칭 도파관)를 통해 안내됩니다. 전자 장치나 전원은 포함되지 않습니다. - 재료의 광학적 특성만 관련됩니다.
Q: FBT와 PLC 스플리터의 차이점은 무엇입니까?
A: FBT는 실제 섬유를 융합하고 늘입니다. PLC는 도파관을 칩에 에칭합니다. FBT는 더 저렴하고 비대칭 비율을 지원하지만 1×8 분할 이상에서는 정밀도가 떨어집니다. PLC는 모든 포트에 걸쳐 균일한 손실과 평평한 1260~1650nm 응답을 제공하므로 1×8 이상의 FTTH 분할에 대한 표준이 됩니다.
질문: 1×32 분배기는 몇 가구에 사용할 수 있나요?
A: 손실 예산이 마감되었다고 가정할 때 30{0}}2개, 출력 포트당 1개-입니다. 일반적인 +3 dBm GPON 실행 및 -28 dBm ONT 감도를 사용하면 단일 1×32(17.5 dB)와 광섬유 및 커넥터가 수 킬로미터에 이르는 예산 내에서 편안하게 맞습니다. 1×64가 가능하지만 여백이 훨씬 적고 더 높은 수준의-광학 장치가 필요합니다.
Q: 분할 비율에 따라 삽입 손실이 증가하는 이유는 무엇입니까?
A: 고정된 양의 광 출력을 더 많은 출력으로 나누기 때문입니다. 바닥은 10·log₁₀(N)입니다. 출력이 두 배가 될 때마다 3dB가 추가됩니다. 실제 장치는 여기에 과도한 손실을 추가하므로 1×64는 약 21dB로 실행되는 반면 1×2는 4dB 미만으로 실행됩니다.
Q: 광섬유 분배기로 신호를 결합할 수도 있습니까?
답: 그렇습니다. 스플리터는 양방향입니다. 역방향으로 실행되는 1×N 장치는 N 입력을 하나의 출력 -으로 결합합니다. 이는 PON의 업스트림 트래픽과 두 개의 OLT 피드가 서로를 보호하는 2×N 구성의 중복성에 사용됩니다.
Q: 현장에서 스플리터의 삽입 손실을 어떻게 줄이나요?
A: 장치의 고유 손실을 줄일 수는 없지만 추가를 중단할 수는 있습니다. 커넥터 종단면을 깨끗하게 유지하고, 가능한 경우 기계식 접합 대신 손실이 낮은 융합 접합(0.08dB 이하)을 사용하고, 높은 반사 손실을 위해 APC 커넥터를 선호하고, 가입자 수가 허용하는 가장 낮은 분할 비율을 선택하십시오.
