Ръководство за PLC сплитер: Видове, загуби и как да изберете

PLC сплитерът е пасивно устройство, което разделя един оптичен сигнал на множество изходни пътища в оптична мрежа за достъп. В GPON иВнедрявания на FTTx, той се намира между OLT в централния офис и ONT/ONU от страната на абоната - това е компонентът, който прави физически възможно разпределението на едно-до-много влакна без никакво електрическо захранване.

Това ръководство обхваща принципа на работа, ключови параметри като загуба на вмъкване и диапазон на дължина на вълната, всички често срещани типове пакети, сравнение на PLC срещу FBT и рамка за избор стъпка{0}}по-стъпка, основана на оптично бюджетно планиране, а не на продуктови каталози.
 

Какво е PLC сплитер?

PLC означава Planar Lightwave Circuit. PLC сплитерът използва вълноводи, произведени чрез литография върху субстрат от силициево стъкло, за да раздели един входящ оптичен сигнал на множество изходи. Производственият процес е подобен на производството на полупроводникови чипове - оптичните пътища са гравирани в субстрата, поради което PLC сплитерите постигат много прецизно и равномерно разпределение на светлината дори при високи коефициенти на разделяне.

Тъй като е изцяло пасивен, PLC сплитерът не изисква захранване. Това го прави определящ компонент на пасивните оптични мрежи, както е посочено вITU-T G.984 (GPON)стандартна серия, където всичко между OLT и ONT е без захранване.

Терминът "оптичен сплитер" е по-широка категория, която включва както PLC, така и FBT (Fused Biconical Taper) технологии. PLC сплитерът се отнася конкретно до типа планарен вълновод, който се отличава с три характеристики: поддръжка за по-високи съотношения на разделяне (до 1×64 на един чип), последователна еднородност на изхода през всички портове и работа с цялата-обхват на дължина на вълната от 1260 nm до 1650 nm.

Как работи PLC сплитерът?

PLC сплитерът работи, като насочва светлината през разклонени вълноводни канали, гравирани в силициев чип. Физически устройството се състои от три части: входен влакнен масив, самият PLC чип и изходен влакнен масив - влакнестите масиви са прецизно-подравнени и свързани към двата края на чипа. Когато оптичен сигнал навлезе във входния порт, структурата на вълновода на чипа прогресивно го разделя във всяка точка на разклоняване, доставяйки равни части оптична мощност към всеки изходен порт. Без електрическо захранване, без активно превключване - чисто пасивно разпределение на светлината. Трите параметъра, които определят как един PLC сплитер работи в реална мрежа, са неговият диапазон на дължината на вълната, неговата входно/изходна конфигурация и неговата вмъкната загуба при всяко съотношение на разделяне.
 

Работен обхват на дължина на вълната и двупосочно предаване

Този процес на разделяне е-независим от дължината на вълната в работния диапазон 1260–1650 nm. Това означава, че един PLC сплитер едновременно обработва и трите дължини на вълната, използвани в типичнияGPON система: нагоре при 1310 nm, надолу при 1490 nm и видео наслагване при 1550 nm. Сплитерът също е двупосочен - сигнали нагоре по веригата от множество ONT преминават обратно през едно и също устройство и се комбинират към OLT.

Конфигурации 1×N и 2×N

PLC сплитерите се описват чрез съотношението им-към-изход. А1×Nконфигурация (един вход, N изхода) е стандартът в мрежите за достъп - често срещаните примери са 1×8, 1×16, 1×32 и 1×64. А2×Nконфигурация (два входа, N изхода) се използва в защитни-комутационни архитектури или дизайни с двоен-захранване. Конфигурацията директно определя как сплитерът пасва на мрежата: сплитер 1×32 позволява един OLT PON порт да обслужва до 32 абоната.

Освен броя на портовете, PLC сплитерите също се класифицират катобалансиран(еднаква мощност за всички изходи) илинеуравновесен(определена част, насочена към конкретни портове). Повечето внедрявания на PON използват балансирано разделяне. Небалансираните дизайни се използват в специални случаи - например, небалансиран сплитер 1×5 може да разпредели 50% от входната мощност към един определен канал и да раздели останалите 50% поравно между останалите четири, обслужвайки сценарий, при който един клон минава значително по-далеч и се нуждае от повече оптичен резерв.

Вмъкната загуба чрез съотношение на разделяне

Всяко разделяне разделя оптичната мощност и тази загуба се измерва в децибели (dB). Колкото по-висок е коефициентът на разделяне, толкова по-голям евмъкната загуба. Типични максимални стойности, съгласно спецификациите на Telcordia GR-1209-CORE:

Защо тази таблица има значение: в GPON система сплитерът е единственият източник на най-големи загуби в цялата връзка. Трансивър от клас B+ осигурява общ бюджет от 28 dB; клас C+ осигурява 32 dB. Само един сплитер 1×32 консумира приблизително 17 dB, оставяйки останалото за затихване на влакна (~0,35 dB/km при 1310 nm), конектори и снаждания. СпоредАнализ на GPON енергийния бюджет на APNIC, липсата на отчитане на загубата на сплитер е най-честата причина за недостатъчни бюджети за връзки. Ето защо изборът на коефициент на разделяне трябва да започне от оптичния бюджет -, а не от броя на абонатите.

Типове пакети на PLC сплитери

Типът пакет определя къде и как може да се инсталира сплитерът. При внедряване на място изборът на грешен пакет създава повече проблеми с поддръжката, отколкото изборът на грешно съотношение на разделяне. Всеки форм фактор обслужва специфична инсталационна среда:

• PLC сплитер с голи влакна- най-компактната форма с открити 250 μm влакна. Използва се вътре в капачки за снаждане или въздушни кутии, където сплитерът ще бъде снаден-в кабелната инсталация. Най-ниска цена, но изисква квалифицирано снаждане и не предлага удобство на конектора.
• PLC сплитер без блокове- малко по-защитен с 900 μm стегнати-буферирани пигтейли. Побира се в компактни разпределителни кутии и терминални кутии, където конекторите се обработват отделно.
• ABS PLC сплитер- в огнеустойчив-куфар от ABS пластмаса с фабрично-конектори. Най-често срещаният пакет за обикновени вътрешни шкафове, ODF и разпределителни рамки. Лесен за боравене, инсталиране и подмяна.
• LGX кутия PLC сплитер- модулна касета, която пасва на стандартно LGX шаси или 19-инчови стелажи. Предпочитан за управление на структурирани влакна в централни офиси или стаи с оборудване с множество сплитери, организирани в една стойка.
• PLC сплитер за монтиране в шкаф- пълен 19-инчов стелаж, интегриращ сплитер, адаптери и управление на кабелите в едно шаси. Използва се в широкомащабни внедрявания в централен офис, където десетки PON портове се нуждаят от централизирано разделяне.

Логиката за избор е проста: затваряне на снаждане или антена → голо влакно или без блокове; вътрешен шкаф или ODF → ABS; стойка за централен офис → LGX или стойка. Грешката, която трябва да избягвате, е изборът само въз основа на единичната цена - по-евтин сплитер с голи влакна в шкаф, който изисква честа повторна -заправка, ще струва повече труд през целия живот на мрежата.
 

PLC сплитер срещу FBT сплитер: кога да използвате кой

PLC и FBT са двете технологии, използвани за направата на оптични сплитери. И двата са пасивни, но тяхната производителност и характеристики на разходите се различават значително при по-високи коефициенти на разделяне.

Правилото за практическо решение: ако разполагането еРазпространение на достъп, базирано на PON-при всяко съотношение 1×8 или по-високо, PLC е стандартната технология. FBT е по-добрият избор само при много ниски коефициенти на разделяне (1×2, 1×4), където по-ниската му единична цена надвишава ограниченията на производителността. Сравняването на двете само по цена, без да се вземат предвид еднаквостта, поддръжката на дължината на вълната и мащабируемостта, води до лоши решения - особено в мрежи, които може да се наложи да надстроят коефициентите на разделяне по-късно.

Как да изберем правилния PLC сплитер

Изборът на PLC сплитер е процес от четири-стъпки, който започва от мрежовите ограничения и работи към продуктовата спецификация -, а не обратното. Най-надеждната последователност за избор е: бюджет за оптична мощност → съотношение на разделяне → пакет и конектор → проверка на листа с данни. Започването от продуктов каталог или предпочитана марка, а не от бюджета на връзката, е най-честата причина за несъответстващ избор на сплитер в полето.

Стъпка 1: Първо изчислете бюджета за оптична мощност

Започнете от тук, а не с броя на абонатите. Определете класа на приемо-предавателя OLT (B+=28 dB, C+=32 dB, C++=35 dB), извадете очакваното затихване на влакното и загубите на конектор/снаждане от общия бюджет, а остатъкът е максималната загуба при вмъкване на сплитер, която връзката може да понесе. Това число ограничава кои съотношения на разделяне са възможни. Често срещана грешка при планиране е изборът на сплитер 1×64, тъй като трябва да бъдат обслужени 60 абоната, без да се проверява дали вмъкнатите загуби от 21 dB плюс загубите на влакна и конектори действително се вписват в наличния бюджет.

Стъпка 2: Съпоставете съотношението на разделяне с архитектурата на внедряване

С установения бюджет за загуба съпоставете съотношението с мрежовия план:

• 1×4 или 1×8- сграда-разпределение на нива или отделни етапи в каскадна (дву-етапна) архитектура, където 1×4 първи етап захранва няколко 1×8 втори етапа.
• 1×16- средна{1}}жилищна сграда или втори етап зад основно разделение 1×2.
• 1×32- най-разпространеното съотношение в стандартния GPON FTTH. Работи с клас B+ или C+ на разстояния до ~15 km.
• 1×64- само сценарии с висока{1}}плътност; изисква клас C+ или по-висок и по-къси влакна.

Фактор на растежа: ако текущото търсене предполага 1×16, но площта ще расте, внедряването на 1×32 сега с неизползвани портове обикновено е по-евтино от повторното-сплайсинг по-късно.

Стъпка 3: Съпоставете пакета и конектора с мястото за инсталиране

Тази стъпка е мястото, където най-често възникват проблемите на място. Определете физическия тип на корпуса - затваряне на снаждане, разпределителен шкаф, ODF или стелаж - и изберете съответно формата на пакета (вижте раздела за типовете пакети по-горе за съпоставяне). В същото време потвърдете типа на конектора: SC/APC е стандартен в GPON, тъй като ъгловата полировка намалява обратното -отражение, което е критично за видео наслагване при 1550 nm. Ако внедряването използваLC конекториза по-висока плътност на портовете, проверете съвпадението на опашката на сплитера и адаптерния панел. Също така решете дали пре-свързаните или голи-влакнести опашки отговарят по-добре на метода на инсталиране - предварително-свързаните се разгръщат по-бързо, голите-влакна предлагат по-голяма гъвкавост, ако стандартите на конекторите може да се променят.

Стъпка 4: Проверете спецификациите спрямо листа с данни

Преди да поръчате, проверете тези параметри спрямо публикуваните от производителя данни:

• Вмъкната загуба- не трябва да надвишава стойностите в таблицата по-горе за избраното съотношение на разделяне.
• Еднородност- максималната разлика в загубата на вмъкване между всеки два изходни порта; трябва да бъде по-малко или равно на 0,5 dB наTelcordia GR-1209-COREкритерии.
• Възвратна загуба- По-голямо или равно на 55 dB за APC, По-голямо или равно на 50 dB за UPC. За повече информация относно тези два показателя вижте нашето ръководство зазагуба на вмъкване срещу загуба на връщане.
• Работна дължина на вълната- 1260–1650 nm за пълна-поддръжка на GPON + видео наслагване.
• Температурен диапазон- −40 градуса до +85 градуса за-номинални разполагания на открито.
• Съответствие- Telcordia GR-1209-CORE (производителност) и GR-1221-CORE (дългосрочна надеждност).

Ако доставчикът не може да предостави стойности на листа с данни за еднаквост и обратна загуба - не само загуба при вмъкване -, приемайте това като червен флаг. Мрежа, проектирана с допускания за 25-годишен живот на FTTH, изисква компоненти, квалифицирани по стандартите за надеждност, а не само функционални към момента на инсталиране.
 

Често задавани въпроси относно PLC сплитери

Пасивен или активен PLC сплитер ли е?

Пасивен. Той разпространява оптични сигнали без електрическо захранване, поради което е основен компонент на пасивните оптични мрежи.

Каква е вмъкнатата загуба на 1×32 PLC сплитер?

Максималната вмъкната загуба обикновено е 17,0 dB за Telcordia GR-1209-CORE. Действителните стойности от качествените производители често са малко по-ниски (около 15,5–16,5 dB), в зависимост от дизайна на чипа и качеството на конектора.

Каква е разликата между PLC сплитер и оптичен сплитер?

„Оптичен сплитер“ е общият термин, обхващащ както PLC, така и FBT технологиите. PLC сплитерът е специфичен тип, базиран на планарно производство на вълновод. В контекста на PON мрежа "оптичен сплитер" почти винаги означава PLC сплитер.

Могат ли PLC сплитери да се използват на открито?

да PLC сплитерите с оценка от −40 градуса до +85 градуса са проектирани както за вътрешна, така и за външна среда. За използване на открито пакетите с голи влакна или без блокове обикновено се инсталират в капачки за снаждане с оценка IP- или устойчиви на атмосферни влияния разпределителни кутии.

Кой PLC сплитер е най-подходящ за GPON FTTH?

Най-често срещаната конфигурация за стандартен GPON FTTH е 1 × 32 балансиран PLC сплитер със SC/APC конектори. Типът на пакета зависи от мястото на инсталиране: ABS за разпределителни шкафове, LGX за настройки, базирани на стелаж-, голо влакно за затваряне на снаждане.

Какво трябва да проверя в листа с данни преди покупка?

Проверете максималната загуба на вмъкване за вашето съотношение на разделяне, равномерност на изхода (По-малко или равно на 0,5 dB), обратна загуба (По-голямо или равно на 55 dB за APC), работен диапазон на дължина на вълната (1260–1650 nm), температурен диапазон и съответствие с Telcordia GR-1209/GR-1221.

Заключение

PLC сплитерът е просто устройство с ясна задача: разделете един оптичен сигнал на множество пътища, така че едно влакно да може да обслужва много абонати. Но изборът на правилния изисква първо да се обработи конкретна последователност - оптичен бюджет, след това съотношение на разделяне, след това пакет и конектор, след това проверка на листа с данни. Пропускането на която и да е стъпка или започването от формуляра на продукта вместо от мрежовите ограничения е мястото, където произлизат повечето грешки при избора.