ОГЛАВЛЕНИЕ
Оптический разветвитель прост по своему назначению, но играет важную роль в проектировании сети: он распределяет оптическую мощность от одного питающего канала по нескольким нисходящим каналам. Для проектировщиков, подрядчиков, монтажников и покупателей FTTx главный вопрос заключается не только в том, что такое разветвитель. Важно, оставляют ли выбранное соотношение разделения, интерфейс, корпус и оптические характеристики достаточный запас для каждого запланированного канала. В данном руководстве объясняется принцип работы, проводится сравнение технологий PLC и FBT, а также приводится практическая последовательность выбора для сетей PON и связанных с ними приложений оптического распределения.
Что такое волоконно-оптический разветвитель в сети PON?
Оптический разветвитель — это пассивный оптический разветвительный узел. Он распределяет оптическую мощность от одного входного волокна на несколько выходных волокон без использования источника электропитания. В пассивной оптической сети он устанавливается в оптической распределительной сети между оборудованием центральной станции и конечными устройствами на «нижнем уровне».
Разветвитель является одним из компонентов в оптическая распределительная сеть (ODN). Сеть ODN связывает оптический линейный терминал (OLT) вниз по течению оптические сетевые устройства (ONU) или ONT. Разветвитель распределяет световой сигнал; он не выполняет функции Ethernet-коммутатора, не создает независимых соединений «точка-точка», не усиливает сигнал и не определяет, какой абонент получает трафик. Эти функции относятся к активному оборудованию PON и его протоколу.
Как работает оптоволоконный разветвитель?
Равномерный разветвитель 1×N распределяет имеющуюся входную оптическую мощность между N выходными портами. Устройство 1×8 предназначено для подачи примерно одной восьмой входной мощности на каждый выход, а устройство 1×16 — примерно одной шестнадцатой. Оптический сигнал не копируется с полной мощностью. Каждое разделение снижает мощность, доступную на отдельном выходе, поэтому коэффициент разделения и оптический бюджет необходимо оценивать вместе.
При равном разделении идеальные потери при разделении составляют 10 × log₁₀(N) дБ. Это полезная отправная точка для планирования, а не полные потери в компоненте. У настоящего разветвителя также присутствуют избыточные потери, а в установленной трассе добавляются затухание в оптоволокне, потери в соединенных разъемах, потери в сварных соединениях и потери в любых других пассивных устройствах. При составлении бюджета проекта следует учитывать максимальные вносимые потери именно той модели, которая предлагается к использованию.
| Равное деление | Только идеальные потери при разделении | Толкование плана |
|---|---|---|
|
1×2 |
3,01 дБ |
Начните с расчетного максимального значения IL, а не только с этого значения. |
|
1×4 |
6,02 дБ |
Суммируйте избыточные потери и все потери на маршруте. |
|
1×8 |
9,03 дБ |
Проверяйте каждый запланированный маршрут, а не только средний. |
|
1×16 |
12,04 дБ |
Уточните точную конфигурацию кабеля, оптоволокна и разъема. |
|
1×32 |
15,05 дБ |
Сверьте кратчайшие и самые длинные маршруты с ограничениями оборудования. |
Таблица 1. Идеальные потери при равном разделении — это физический расчет; он не учитывает избыточные потери, характерные для конкретной модели, и потери в установленной линии.
Разветвители на базе ПЛС и FBT: какая технология подходит для данного проекта?
Термины «PLC-разветвитель» и «FBT-разветвитель» не являются взаимозаменяемыми. PLC-разветвители используют схему с плоским волноводом и широко применяются для равномерного распределения сигнала на несколько выходов в диапазоне длин волн одномодовых сетей доступа. Разветвители FBT представляют собой соединители с плавким волокном и могут подходить для определенных задач, связанных с небольшим количеством выходов, конкретными длинами волн или асимметричным соединением. Правильный выбор зависит от топологии и технических характеристик, а не от общего утверждения о том, что одна технология всегда лучше другой.
| Фактор принятия решения | Разветвитель для ПЛК | Разветвитель FBT |
|---|---|---|
|
Оптическая конструкция |
Схема с плоским волноводом и волоконными интерфейсами |
Сплавленные и конические оптические волокна |
|
Стандартная посадка |
Равномерное распределение сигнала по нескольким выходам в сетях PON/FTTx |
Выборные требования к низкому количеству или асимметричной связи |
|
Подход, основанный на длине волны |
Конфигурации широкополосной связи по электросети (PLC) являются распространенными |
Подтвердите выбранный диапазон длин волн для конкретного устройства |
|
Большое количество портов |
Часто выбираются для компактных конфигураций с равными соотношениями |
Внимательно оценивайте ситуацию, поскольку последовательность этапов и их вариации могут иметь значение |
|
Действия покупателя |
Подтвердить коэффициент, максимальное IL, однородность, PDL, интерфейс и корпус |
Подтвердить коэффициент, рабочий диапазон, потери, температурные характеристики и корпус |
Таблица 2. Сравнение конструктивных решений, а не договорные технические условия. Оцените технические характеристики и требования проекта для выбранной модели.
Основной сферой деятельности компании YingFeng являются конфигурации PLC-разветвителей. PLC-разветвители с равным соотношением мощностей являются стандартным выбором для многих проектов распределительных сетей FTTH, PON и CATV. Разделение с неравными соотношениями может быть полезно, когда топология и бюджет мощности явно требуют иного распределения оптической мощности, однако такое решение следует рассматривать как системное, а не просто заменять им стандартный разветвитель 1xN без проведения расчётов.
Внутри разветвителя PLC: почему так важен контроль сборки
Типовая сборка разветвителя PLC объединяет микросхему PLC, массив волокон и интерфейсы ввода-вывода для волокон. Оптические характеристики зависят не только от конструкции микросхемы, но и от того, как эти детали располагаются, соединяются, защищаются и проверяются. Выравнивание влияет на эффективность соединения и баланс каналов. Чистота поверхностей оптических контактов и контролируемое отверждение клея помогают предотвратить излишние оптические и механические отклонения. Защита корпуса имеет большое значение при транспортировке, установке и воздействии внешних факторов.
Производственный процесс, описанный в данном руководстве, лучше всего рассматривать как примерную схему сборки разветвителя PLC и последовательность этапов контроля качества: подготовка и очистка материалов; сборка чипа и волокна; оптическая центровка входов/выходов; нанесение клея, микрорегулировка и УФ-отверждение; проверка, выдержка, упаковка и окончательное тестирование. Точные последовательности операций, условия старения и пределы приемлемости варьируются в зависимости от конструкции изделия и плана обеспечения качества на заводе. Поэтому покупателю следует задавать вопрос не о том, предоставляет ли завод подробную технологическую схему, а о том, может ли он соотнести предлагаемую модель с протоколами оптических испытаний и соответствующими данными о надёжности.
Как выбрать оптоволоконный разветвитель: алгоритм действий из пяти шагов
- Определите роль сети. Укажите технологию PON, оптический класс OLT/ONT или ONU, предполагаемую топологию, пропускную способность конечных устройств и предполагаемое местоположение разветвителя. Само по себе желаемое количество выходов не является исходным параметром для проектирования.
- Постройте самые короткие и самые длинные оптические тракты. Учтите каждый разветвитель, участок оптоволокна, сварной шов, соединённый разъём и компонент совместимости на соответствующих длинах волн. Тракт может оказаться неработоспособным из-за слишком больших потерь; кроме того, для короткого тракта может потребоваться проверка на соответствие допустимому диапазону приёма оборудования.
- Выберите схему разветвления и технологию. Используйте равное соотношение PLC там, где требуется равномерное распределение и работа широкополосной сети доступа. Вопросы, связанные с неравными соотношениями, каскадной архитектурой или необычными требованиями к длине волны, следует направлять на рассмотрение инженерной службы.
- Обеспечьте соответствие физической конфигурации. Проверьте тип и покрытие входных/выходных разъемов, тип волокна, длину пигтейла, диаметр кабеля, упаковку, монтажный интерфейс, корпус хост-устройства, частоту доступа и управление маршрутом.
- Перед покупкой следует окончательно утвердить модель и техническую документацию. В заказе должны быть указаны актуальный технический паспорт, чертеж, оптические характеристики, метод испытаний/формат отчета и критерии приемки. Не следует утверждать деталь, просто обозначив её как ‘класса GPON’ или ‘PLC-разветвитель’.
Как читать техническое описание разветвителя для ПЛК
Потери на входе играют ключевую роль, но это не единственный важный показатель. Равномерность показывает, насколько точно потери на выходных портах соответствуют друг другу. Показатель PDL отражает изменение потерь в зависимости от поляризации. Отражательные потери или направленность касаются нежелательных оптических эффектов в обратном направлении. Диапазон длин волн, тип волокна, качество полировки разъема, корпус, размеры кабеля и класс защиты определяют, подходит ли устройство, номинально схожее с другим, для конкретной трассы и корпуса.
| Пример конфигурации | Основные данные из предоставленной информации о продукте | Использование в проекте |
|---|---|---|
|
ПЛК с модулем 1×8, SC/APC, G657A2 |
1260–1650 нм; IL = 55 дБ; равномерность <= 0,8 дБ; PDL = 55 дБ |
Приведенная конфигурация носит исключительно примерный характер. Убедитесь в правильности заказанной модели, длины соединительного кабеля, типа кабеля, комплектации и условий испытаний. |
|
1×16 LGX PLC, SC/UPC, G657A1 |
1260–1650 нм; IL = 50 дБ; равномерность <= 1,0 дБ; PDL = 55 дБ |
Приведенная конфигурация носит исключительно примерный характер. Уточните информацию об установленной кассете LGX и схеме подключения. |
Таблица 3. Примеры конфигураций, основанные на данных о продукции, предоставленных компанией YingFeng. Они не являются универсальными техническими характеристиками разветвителей для ПЛК и не должны заменять технические характеристики конкретной модели.
Наличие разветвителя с разъемами зависит от конфигурации. Рассматривайте приведенные данные как характеристики данной конфигурации: если разветвитель поставляется с разъемами, указанные технические характеристики относятся к данному конфигурированному изделию; если он поставляется без разъемов, используйте указанные характеристики для данной конфигурации без разъемов и учитывайте установленные интерфейсы в бюджете трасса.
В предоставленной информации о продукте в качестве ссылок на соответствие указаны GR-1209 / GR-1221. Для проекта, требующего официальных доказательств квалификации, необходимо запросить информацию о соответствующей модели, объеме отчета, условиях испытаний и версии документа. Само по себе название стандарта не заменяет протокола приемки проекта.
Выбор комплектации в зависимости от места установки
Сначала выберите оптическую конструкцию, а затем — корпус, подходящий для конкретной установки. Форматы «голого волокна» и «мини-модуля» подходят для защищенных лотков в условиях ограниченного пространства. Корпуса из АБС-пластика, кассеты LGX и форматы для монтажа в стойку могут упростить доступ к разъемам, упорядочивание или увеличение плотности размещения, если основной корпус их поддерживает. При выборе корпуса следует учитывать механическую защиту, монтажное пространство, прокладку кабелей, контроль изгиба, доступ для технического обслуживания, а также экологические характеристики основного корпуса.
Если разветвитель будет размещен в шкафу или в точке подключения, необходимо также проверить соответствующие распределительная коробка или чертеж корпуса. Не следует делать выводы о степени защиты IP, минимальном радиусе изгиба или диапазоне температур при эксплуатации на открытом воздухе, основываясь исключительно на термине ‘разветвитель’; эти характеристики зависят от конкретной конфигурации корпуса, кабеля и изделия.
Устранение неполадок, связанных с высокими потерями или нестабильностью соединений PON
Не следует винить разветвитель, пока не будет проверен весь оптический тракт. Начните с измеренных оптических уровней и имеющихся записей. Затем сравните фактический маршрут с утвержденным бюджетом потерь и осмотрите соединительные разъемы и физическую установку. Такой порядок действий позволяет избежать неоправданной замены компонентов в случаях, когда причиной неисправности является загрязненная торцевая поверхность, несовместимый соединительный разъем, незарегистрированный сварной стык, чрезмерный изгиб или изменение маршрута.
| Наблюдаемый симптом | Первые проверки | Доказательства, подлежащие сохранению |
|---|---|---|
|
ONU/ONT не регистрируется после изменения разветвления |
Подтвердите фактический уровень приёма, ступень разделения, класс OLT/ONT и полные потери в линии. |
Измерение мощности, схема токовых портов и расчет потерь в линии. |
|
Неожиданно высокий убыток на одном из выходов |
Осмотрите торцевые поверхности и соединительные границы; сравните показания приборов и проверьте места соединений и изгибов. |
Результаты тестирования по каждому порту и, при необходимости, записи данных OTDR и измерителя мощности. |
|
Неравномерная производительность |
Сравните результаты с пределом однородности модели и исключите отклонения, связанные с разъемами, сращиванием кабеля или настройкой измерительной системы. |
Длина волны испытания, состояние приспособления и результаты измерений на выходном порте. |
|
Постепенное разрушение под воздействием внешних факторов |
Проверьте герметичность корпуса, защиту кабеля, устройства снятия натяжения и состояние трассы прокладки. |
Протокол осмотра объекта и техническое задание на пристройку/продукт. |
Таблица 4. Порядок действий при устранении неисправностей, который не заменяет процедуры техники безопасности на объекте или план испытаний проекта.
Часто задаваемые вопросы
Какой уровень потерь вносит разветвитель 1x32?
Идеальные потери при равном разделении сигнала в соотношении 1×32 составляют 15,05 дБ. Фактические потери в установленной системе выше, поскольку реальная компонента имеет дополнительные потери, а трасса также включает в себя оптоволокно, разъемы, сращивания и другие устройства. Используйте максимальные вносимые потери, указанные в техническом паспорте конкретной модели, а затем рассчитайте потери для каждой установленной трассы.
Приводит ли более высокое соотношение разделения к снижению скорости подключения абонента?
Более высокое соотношение разделения в первую очередь снижает оптическую мощность на каждый выход и увеличивает количество конечных устройств, подключенных к одному порту PON. Результат предоставляемой услуги зависит от оборудования PON, допустимого диапазона передачи сигнала, профилей услуг и пропускной способности. Неправильно рассматривать соотношение разделения как простой параметр, определяющий скорость.
Можно ли напрямую соединять разъемы APC и UPC?
Каждая пара разъемов, соединяемых напрямую друг с другом, должна использовать указанный совместимый интерфейс и тип полировки. Гибридные соединительные кабели могут иметь разный тип разъемов на каждом конце, при условии что каждый конец подключается к соответствующему порту. Не следует рассматривать использование гибридного кабеля как разрешение на прямое соединение несовместимых торцов.
Может ли пассивный сплиттер заменить Ethernet-коммутатор или обычные соединения с использованием медиаконвертеров?
Нет. Пассивный разветвитель лишь распределяет оптическую мощность. Для работы в сети PON требуется совместимое оборудование OLT и ONT/ONU, а также соответствующий протокол управления. Для независимых каналов Ethernet типа «точка-точка» следует использовать архитектуру, специально разработанную для этих целей, а не добавлять пассивный разветвитель к обычному каналу с медиаконвертером.
Что должен уточнить покупатель перед утверждением разветвителя PLC?
Запросите точные данные о соотношении, технологии, рабочей длине волны, максимальном коэффициенте внутреннего отражения (IL), равномерности, PDL, коэффициенте обратных потерь/направленности, конфигурации волокна и разъема, длине пигтейла, чертеже корпуса, условиях эксплуатации, методе испытаний/формате отчета, а также любые доказательства соответствия требованиям, относящиеся конкретно к данному проекту.
От проектных требований до оптимальной конфигурации
Удачный выбор сплиттера зависит в первую очередь от трассы и оборудования, а не от самой низкой цены за единицу или максимального количества выходов. Как только определены оптический бюджет, схема разветвления, интерфейсы, корпус и приемо-сдаточные требования, необходимая конфигурация изделия становится гораздо понятнее. Если у вас уже есть эти данные, ознакомьтесь с доступными Конфигурации волоконно-оптических разветвителей и запросить техническое описание конкретной модели для анализа в рамках проекта.
Источники
- Образцы технической документации по продукции YingFeng, предоставленные для данной статьи.Примеры конфигураций включают разветвитель PLC 1×8 с разъемами SC/APC и волокном G657A2, а также разветвитель PLC 1×16 с разъемами LGX, SC/UPC и волокном G657A1. Поставка запланирована на август 2026 года.
- Сборка разветвителя и технологический процесс контроля качества в компании YingFeng PLC.Схема внутреннего технологического процесса, предоставленная компанией YingFeng. Используется в качестве наглядного примера производственного цикла; не утверждается, что данные условия применимы конкретно к данному продукту.
- МСЭ-Т G.671, Характеристики передачи оптических компонентов и подсистем.Официальное издание
- IEC 61753-1:2018, Оптоволоконные соединительные устройства и пассивные компоненты. Стандарт эксплуатационных характеристик. Часть 1. Общие положения и рекомендации.Официальный перечень стандартов
- Общие технические требования компании Corning Optical Communications к пассивным оптическим компонентам.Технические характеристики семейства продуктов
- AFL Global, разветвители для плосковолновых схем (PLC).Артикул товара
