Kehilangan Splitter Optik: Pilih 1x8, 1x16 atau 1x32

Rasio split dan insertion loss adalah dua parameter yang menentukan apakah link PON atau FTTH benar-benar lulus pengujian penerimaan. Pilih rasio pemisahan yang salah dan daya optik pada ONT turun di bawah sensitivitas penerima. Meremehkan kehilangan penyisipan dan tautan mungkin berfungsi di laboratorium tetapi gagal setelah beberapa siklus pasangan konektor, perbaikan sambungan fusi, atau penuaan serat selama tiga tahun.

Panduan ini ditulis untuk para insinyur dan tim pengadaan yang perlu menyesuaikan ukuran splitter dengan anggaran listrik sebenarnya. Ini menjelaskan arti rasio pemisahan, bagaimana kerugian penyisipan ditentukan pada lembar data, cara menghitung kerugian untuk splitter 1x8, 1x16, dan 1x32, dan cara memilih di antara keduanya dengan daftar periksa keputusan dan contoh anggaran GPON yang dikerjakan.

Optical splitter in a PON network

Apa Itu Pemisah Optik?

Pemisah optik adalah komponen pasif yang mengambil satu sinyal optik masukan dan mendistribusikannya ke beberapa serat keluaran. Ini bersifat dua arah, tidak memerlukan daya listrik, dan panjang gelombangnya-transparan dalam pita operasi yang ditentukan (biasanya 1260–1650 nm untuk perangkat PLC tingkat PON-).

Dalam Jaringan Optik Pasif Gigabit (GPON), satu port OLT PON dapat melayani hingga 64 ONT melalui pohon pemisah, dan XGS-PON memperluasnya hingga 128 ONU logis per port dalamITU-T G.9807.1. Pemisah inilah yang menjadikan arsitektur titik-ke-multipoint layak secara ekonomi, karena ratusan pelanggan berbagi satu serat pengumpan dan satu transceiver OLT.

Dua teknologi splitter mendominasi pasar:

Pemisah PLC (Sirkuit Gelombang Cahaya Planar).gunakan chip pandu gelombang silika. Mereka memberikan pemisahan seragam dari 1x2 hingga 1x64, bekerja pada pita penuh 1260–1650 nm, dan merupakan pilihan default untuk jaringan akses FTTH.Pemisah PLCtersedia dalam kemasan bare fiber, blockless, kotak ABS, LGX, dan kaset.
Pemisah FBT (Fused Biconical Taper).dibuat dengan menggabungkan dan meruncingkan dua serat menjadi satu. Ini-hemat biaya untuk aplikasi 1x2 dan 1x4 dan merupakan satu-satunya pilihan praktis bila diperlukan rasio pemisahan yang tidak sama (90:10, 80:20, dll.).

Apa Arti Rasio Pembagian?

Rasio pemisahan menjelaskan bagaimana daya optik masukan didistribusikan ke seluruh port keluaran pembagi. Ini tidak menjelaskan berapa banyak daya yang hilang - yaitu insertion loss, yang merupakan parameter terkait namun terpisah.

Equal optical splitter ratios

Rasio Pembagian yang Sama

Pembagi yang sama membagi daya masukan secara merata. Bagian teoretis yang diterima setiap keluaran hanyalah 1 dibagi dengan jumlah keluaran:

1x2 - 50% per port
1x4 - 25% per port
1x8 - 12.5% per port
1x16 - 6.25% per port
1x32 - 3.125% per port
1x64 - 1.5625% per port

Pembagi yang sama adalah standar untuk FTTH karena membuat anggaran daya identik untuk setiap pelanggan pada splitter yang sama, sehingga menyederhanakan desain, dokumentasi, dan interpretasi OTDR.

Rasio Pembagian yang Tidak Sama

Pembagi yang tidak sama mengirimkan persentase daya yang tetap ke satu cabang dan sisanya ke cabang lainnya. Rasio yang umum adalah 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, dan 50:50.

Penerapan klasiknya adalah arsitektur keran di sepanjang serat pengumpan: setiap keran menurunkan persentase kecil ke distribusi lokal sementara sebagian besar daya berlanjut ke saluran utama. Misalnya, ketukan 10:90 kehilangan sekitar 10,5 dB pada port 10% dan hanya sekitar 0,5 dB pada port 90% (tidak termasuk kerugian berlebih). Hal ini memungkinkan operator memasang beberapa ketukan secara seri tanpa menghabiskan anggaran pada ketukan pertama.

Apa itu Kerugian Penyisipan Splitter Optik?

Kehilangan penyisipan adalah total daya optik yang hilang antara input dan port output tertentu, diukur dalam desibel. Pada lembar data Anda biasanya akan melihat dua angka per jumlah port: nilai tipikal dan nilai maksimum. Selalu desain melawankerugian penyisipan maksimum yang ditentukan, tidak pernah merupakan kerugian split yang khas atau ideal. Nilai-nilai umum berguna untuk pembandingan, namun pengujian penerimaan dan anggaran tautan memerlukan angka-kasus terburuk.

Kerugian penyisipan memiliki dua komponen:

Memisahkan kerugian- kerugian yang tidak dapat dihindari yang disebabkan oleh pembagian daya pada N keluaran. Sama dengan 10 × log₁₀(N) untuk pembagi yang sama.
Kerugian berlebih- kerugian tambahan akibat ketidaksempurnaan pandu gelombang, geometri coupler, penyerapan material, dan toleransi konektor. Untuk splitter PLC berkualitas, biasanya 0,3–1,5 dB tergantung pada jumlah port dan kemasan.

Dua parameter lainnya muncul di lembar data yang sama dan penting untuk desain:

Keseragaman- spread maksimum antara port keluaran terbaik dan terburuk. Pembagi PLC 1x32 biasanya menentukan keseragaman Kurang dari atau sama dengan 1,5 dB. Jika Anda menganggap setiap port identik, Anda akan-menganggarkan kasus terburuknya terlalu rendah.
Kembalikan kerugian- berapa banyak cahaya yang dipantulkan kembali. Parameter terpisah dari insertion loss, dijelaskan dengan baik di kamipanduan kerugian penyisipan vs kerugian pengembalian.

Kerugian Penyisipan Khas pada Splitter 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, dan 1x32

Nilai di bawah menggabungkan kerugian pemisahan ideal dengan kerugian berlebih yang realistis untuk splitter PLC yang diakhiri SC/UPC. Benarreferensi perencanaan saja; kerugian penyisipan maksimum sebenarnya untuk produk spesifik yang Anda beli itulah yang mengatur penerimaan.

1x2- ideal 3,0 dB, maks tipikal 3,6–4,0 dB. Digunakan untuk penyadapan garis dan-perlindungan cabang kecil.
1x4- ideal 6,0 dB, maks tipikal 7,0–7,4 dB. Biasa terjadi pada titik distribusi kecil dan riser FTTB.
1x8- ideal 9,0 dB, maks tipikal 10,0–10,5 dB. Pekerja keras untuk penutupan akses FTTH.
1x16- ideal 12,0 dB, maks tipikal 13,0–13,7 dB. Distribusi perumahan dengan kepadatan-tinggi.
1x32- ideal 15,0 dB, maks tipikal 16,5–17,5 dB. Standar untuk agregasi GPON; anggaran yang ketat.
1x64- ideal 18,0 dB, maks tipikal 20,0–21,0 dB. XGS-Diperlukan optik PON atau Kelas C+.

Kesenjangan antara nilai maks ideal dan maks yang ditentukan adalah kelebihan kerugian ditambah kelonggaran keseragaman. Produsen ternama menguji setiap perangkat berdasarkan kategori kinerja IEC 61753-1 / IEC 61753-031 - saat membandingkan lembar data, periksa apakah spesifikasi merujuk pada yang sesuaiStandar pengujian IEC 61753.

Splitter insertion loss comparison

Cara Menghitung Kerugian Penyisipan Splitter Optik

Kerugian pemisahan yang ideal untuk pemisah N-arah yang setara adalah:

Kerugian pemisahan ideal (dB)=10 × log₁₀(N)

Untuk splitter yang tidak sama, kerugian pada port tertentu bergantung pada pembagian dayanya:

Kehilangan port (dB)=−10 × log₁₀(P_pelabuhan / P_{di dalam})

Jadi pembagi yang tidak sama 90:10 menghasilkan kerugian ideal sekitar 0,46 dB pada port 90% dan kerugian ideal 10,0 dB pada port 10%, sebelum kerugian berlebih ditambahkan.

Untuk mendapatkan angka desain yang realistis, tambahkan kelebihan kerugian:

Perkiraan kerugian penyisipan=kerugian pemisahan ideal + kerugian berlebih

Namun untuk anggaran tautan sebenarnya, jangan perkirakan - baca kerugian penyisipan maksimum dari lembar data pabrikan dan gunakan itu.

Contoh yang Dikerjakan: Anggaran Daya GPON Dengan Splitter 1x32

Bayangkan penerapan GPON pada umumnya di bawah optik ITU-T G.984 Kelas B+:

Daya peluncuran OLT (hilir, 1490 nm): +3.0 dBm (minimum)
Sensitivitas penerima ONT: −27,0 dBm
Total anggaran yang tersedia: 30,0 dB

Tautan ini terdiri dari serat pengumpan mode-tunggal sepanjang 8 km, splitter PLC 1x32 di FDH, serat distribusi dan pelepasan sepanjang 200 m, empat pasangan konektor SC/APC, dan dua sambungan fusi.

Akumulasi kerugian:

Serat pengumpan, 8,0 km × 0,35 dB/km @ 1490 nm=2.8 dB
Distribusi + serat jatuh, 0,2 km × 0,35 dB/km=0.07 dB
Pembagi PLC 1x32, kerugian penyisipan maks=17.0 dB
Konektor, 4 × 0,3 dB=1.2 dB
Sambungan fusi, 2 × 0,1 dB=0.2 dB
Margin teknik=3.0 dB

Total kehilangan tautan=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24,3dB

Anggaran yang tersedia 30,0 dB dikurangi 24,3 dB yang dikonsumsi menyisakan ruang kepala 5,7 dB - tautan melewati dengan margin yang nyaman. Jika feeder berjarak 15 km dan bukannya 8 km, konfigurasi yang sama akan kehilangan 2,5 dB lagi; masih lolos, namun dengan margin teknis yang berkurang hampir setengahnya. Naikkan splitter ke 1x64 (maks 21 dB) dan anggaran akan berkurang sebesar 4 dB tambahan - pada saat itu, optik Kelas C+ OLT (anggaran 35 dB) atau XGS-PON diperlukan.

GPON power budget with splitter

Cara Memilih Rasio Pemisahan yang Tepat

Memilih rasio pemisahan berdasarkan jumlah pengguna saja adalah penyebab paling umum kegagalan penyelenggaraan PON. Gunakan urutan berikut sebagai gantinya.

Pastikan Kelas PON dan Total Anggarannya

Cari kelas optik modul OLT dan ONT Anda. Kelas GPON umum dariITU-T G.984.2adalah:

Kelas B+: anggaran 28 dB
Kelas C+: anggaran 32 dB
Kelas C++: anggaran 35 dB

Kelas XGS-PON N1 dan N2 biasanya menyediakan masing-masing 29 dB dan 31 dB. Kelas PON adalah batas tertinggi - splitter tidak dapat mengkonsumsi lebih dari anggaran dikurangi yang lainnya.

Perkirakan Kehilangan Serat, Konektor, dan Sambungan

Gunakan 0,35 dB/km pada 1490 nm dan 0,22 dB/km pada 1550 nm untuk serat-mode tunggal; 0,3 dB per pasangan konektor berpasangan untuk UPC, 0,5 dB untuk APC; 0,05–0,1 dB per sambungan fusi. Hitung setiap komponen pada jalur dari OLT ke ONT, bukan hanya jarak headline.

Baca Kerugian Penyisipan Maksimum Dari Lembar Data

Gunakan nilai maksimal yang ditentukan, bukan tipikal. Tambahkan tunjangan keseragaman jika desain Anda perlu menjamin port terburuk - ini penting untuk splitter terpusat yang melayani pelanggan jauh.

Margin Rekayasa Cadangan

2–3 dB adalah standar untuk FTTH. Hal ini mencakup penuaan serat, perbaikan sambungan yang ditambahkan selama masa pakai jaringan, kontaminasi konektor, dan variasi-suhu. Operator yang melayani rute udara luar ruangan sering kali naik lebih tinggi.

Bandingkan 1x8, 1x16, dan 1x32 Berdampingan

1x8- Paling cocok untuk: FTTH-jangkauan panjang, kaskade-tahap multi-tahap, anggaran ketat,-rute rawan perbaikan. Risiko: tingkat penerimaan per feeder fiber lebih rendah, biaya per pelanggan lebih tinggi. Hindari ketika: Anda memerlukan kepadatan pelanggan yang tinggi per port OLT.
1x16- Paling cocok untuk: FTTH pinggiran kota yang seimbang, jarak-menengah, arsitektur dua-tahap (kaskade 1x4 + 1x4). Risiko: menyisakan margin terbatas jika feedernya panjang atau OLTnya Kelas B+. Hindari ketika: jarak agregat ditambah konektor mendorong anggaran melewati 23 dB.
1x32- Paling cocok untuk: penerapan di perkotaan yang padat dengan jalur feeder pendek, optik Kelas C+, dan pemisahan terpusat di FDH. Risiko: margin sangat ketat; konektor atau sambungan tambahan apa pun dapat mendorong port terburuk keluar dari spesifikasi. Hindari ketika: feeder melebihi 12 km di Kelas B+, atau ketika arsitektur memerlukan cascading.

PLC vs FBT Splitter: Mana yang Harus Anda Gunakan?

Untuk jumlah port 1x8 ke atas, PLC adalah satu-satunya pilihan yang realistis. Chip PLC memberikan kehilangan penyisipan datar pada 1260–1650 nm, yang berarti splitter yang sama berfungsi untuk overlay video RF hilir 1490/1577 nm, hulu 1310 nm, dan 1550 nm. Hilangnya FBT bervariasi menurut panjang gelombang dan perangkat harus dipesan untuk pita operasi.

FBT tetap relevan dalam tiga kasus: pemisahan-hitungan rendah (1x2, 1x4) dengan biaya sebagai faktor dominan, penerapan-panjang gelombang tunggal, dan rasio tidak sama yang tidak dapat dihasilkan dengan mudah oleh PLC. Untuk perbandingan yang lebih baik tentang bagaimana kerugian terakumulasi secara berbeda pada tautan-berat versus splitter-berat, lihat pembahasan kami yang lebih luas terhadapkerugian penyisipan dalam jaringan serat.

Kesalahan Umum Yang Menyebabkan Kegagalan Lapangan

Merancang terhadap kerugian penyisipan yang khas.Khasnya adalah rata-rata di seluruh lot produksi. Pengujian penerimaan harus menggunakan nilai maksimum dari lembar data.
Mengabaikan keseragaman pada-pemisah jumlah yang tinggi.1x32 dengan keseragaman 1,5 dB berarti port terburuk 1,5 dB lebih buruk daripada port terbaik. Jika hasil OTDR untuk satu ONT berada di ambang batas, maka keseragaman sering kali menjadi variabel yang hilang.
Melupakan anggaran konektor.Tautan FTTH tipikal memiliki 4–6 pasangan berpasangan antara OLT dan ONT. Pada masing-masing 0,3 dB, itu berarti hingga 1,8 dB - lebih dari satu kilometer serat.
Memperlakukan 1x32 sebagai peningkatan gratis dari 1x16.Tambahan 3 dB split loss memakan sebagian besar margin teknik. Jika link sehat pada 1x16 dengan sisa 2 dB, kemungkinan akan gagal pada 1x32.
Menjalankan margin rekayasa nol.Tautan yang melewati 0,5 dB pada hari pertama akan gagal setelah siklus perbaikan sambungan atau pembersihan konektor yang pertama.

Untuk konteks anggaran-optik yang lebih luas di seluruh build FTTH,Panduan desain jaringan FTTHmencakup bagian pengumpan, distribusi, dan pelepasan secara berurutan.

Pertanyaan Umum

T: Dapatkah saya menggunakan splitter 1x64 pada GPON standar?

J: Hanya jika optik OLT dan ONT Kelas C+ (32 dB) atau lebih baik dan jarak pengumpan pendek. Pemisah PLC 1x64 memiliki kerugian penyisipan maksimum sekitar 21 dB, sehingga menyisakan sekitar 11 dB untuk gabungan serat, konektor, sambungan, dan margin. Pada optik Kelas B+, hal ini tidak praktis untuk distribusi apa pun yang melebihi jarak beberapa ratus meter.

Q: Apakah saya harus menghitung kerugian splitter menggunakan kerugian maksimum yang ideal atau ditentukan?

J: Selalu gunakan jumlah maksimum yang ditentukan dari lembar data pabrikan untuk desain akhir dan untuk pengujian penerimaan. Nilai ideal (10 × log10(N)) baik untuk pemeriksaan kelayakan awal, namun menghilangkan kelebihan kerugian, keseragaman, dan toleransi konektor.

T: Apakah splitter 1x32 selalu lebih buruk daripada 1x16?

J: Dari perspektif kerugian per-port, ya - 1x32 memiliki kerugian sekitar 3 dB lebih banyak daripada 1x16. Tapi "lebih buruk" tergantung pada arsitekturnya. Penerapan 1x32 tunggal dalam FDH terpusat seringkali lebih baik daripada penerapan 1x4 berjenjang ditambah delapan penerapan 1x4, karena pendekatan berjenjang menambahkan pasangan konektor pada setiap tahap. Bandingkan link lengkapnya, bukan hanya splitternya.

T: Apa perbedaan antara rasio split dan insertion loss?

J: Rasio split adalah bagaimana daya input dibagi ke seluruh port output. Insertion loss adalah berapa banyak daya yang hilang dari input ke port output tertentu. Keduanya saling terkait: jumlah pemisahan yang lebih tinggi menghasilkan kerugian penyisipan minimum yang lebih tinggi.

T: Apakah kerugian penyisipan berubah seiring dengan panjang gelombang?

J: Untuk splitter PLC tingkat PON-, variasi pada 1260–1650 nm kecil, biasanya berkisar antara 0,3–0,5 dB, dan lembar data menentukan kasus terburuk. Untuk pembagi FBT, ketergantungan panjang gelombang jauh lebih kuat, itulah sebabnya mengapa mereka harus dipesan untuk pita operasi tertentu.

T: Berapa kerugian penyisipan yang harus diukur oleh splitter 1x8 yang baru?

J: Pembagi PLC 1x8 umumnya berukuran sekitar 9,5–10,0 dB pada pengukur daya yang dikalibrasi, dengan nilai maksimum yang ditentukan pada 10,5 dB. Jika pembacaan port berada di atas nilai maksimum yang ditentukan, splitter atau salah satu konektornya harus diperiksa.

Ringkasan

Rasio perpecahan menetapkan pembagian kekuatan mendasar di seluruh PON; kerugian penyisipan adalah angka sebenarnya yang harus sesuai dengan anggaran tautan. Pilih dengan bekerja mundur dari anggaran kelas PON, kurangi kontribusi serat, konektor, sambungan, dan keseragaman, dan gunakan kerugian penyisipan maksimum dari lembar data - bukan yang ideal, bukan - yang umum untuk memvalidasi pilihan splitter Anda. Ketika contoh yang dikerjakan menunjukkan bahkan 1 dB margin menghilang pada 1x32, itu adalah sinyal untuk mundur ke 1x16 daripada mengandalkan-angka kasus terbaik.

Sebelum penerapan, mintalah laporan pengujian aktual untuk batch splitter yang Anda beli, verifikasi terhadap kategori kinerja IEC yang direferensikan dalam lembar data, dan-jalankan kembali anggaran dengan nilai maksimum yang dilaporkan. Beberapa menit yang diperlukan inilah yang membedakan jaringan yang lolos penerimaan dari jaringan yang perlu direkayasa ulang setelah pengaduan pertama.