광 분배기 손실: 1x8, 1x16 또는 1x32 선택

분할 비율과 삽입 손실은 PON 또는 FTTH 링크가 실제로 승인 테스트를 통과할지 여부를 결정하는 두 가지 매개변수입니다. 잘못된 분할 비율을 선택하면 ONT의 광 전력이 수신기 감도 아래로 떨어집니다. 삽입 손실을 과소평가하면 링크가 실험실에서 작동할 수 있지만 몇 번의 커넥터 결합 주기, 융합 접속 수리 또는 3년 간의 광케이블 노후화 후에 실패할 수 있습니다.

이 가이드는 실제 전력 예산에 맞춰 스플리터 크기를 조정해야 하는 엔지니어 및 조달 팀을 위해 작성되었습니다. 분할 비율의 의미, 데이터시트에 삽입 손실이 지정되는 방법, 1x8, 1x16 및 1x32 스플리터의 손실을 계산하는 방법, 결정 체크리스트 및 작업된 GPON 예산 예시를 통해 이들 중에서 선택하는 방법을 설명합니다.
 

광 분배기란 무엇입니까?

광 분배기는 하나의 입력 광 신호를 가져와 여러 출력 광섬유에 분배하는 수동 구성 요소입니다. 이는 양방향이고 전력이 필요하지 않으며 지정된 작동 대역(PON-급 PLC 장치의 경우 일반적으로 1260~1650nm) 내에서 파장-투과성을 갖습니다.

GPON(기가비트 수동 광 네트워크)에서 하나의 OLT PON 포트는 스플리터 트리를 통해 최대 64개의 ONT를 제공할 수 있으며 XGS-PON은 이를 포트당 128개의 논리적 ONU로 확장합니다.ITU-T G.9807.1. 스플리터는 수백 명의 가입자가 단일 피더 광케이블과 단일 OLT 트랜시버를 공유하기 때문에 점대-아키텍처를 경제적으로 실행 가능하게 만듭니다.

두 가지 스플리터 기술이 시장을 지배하고 있습니다.

• PLC(평면 광파 회로) 스플리터실리카 도파관 칩을 사용합니다. 1x2에서 1x64까지 균일한 분할을 제공하고 전체 1260~1650nm 대역에서 작동하며 FTTH 액세스 네트워크의 기본 선택입니다.PLC 스플리터베어 파이버, 블록리스, ABS 박스, LGX 및 카세트 포장으로 제공됩니다.
• FBT(Fused Biconical Taper) 스플리터두 개의 섬유를 융합하고 테이퍼링하여 만들어집니다. 이는{1}1x2 및 1x4 애플리케이션에 비용 효과적이며 동일하지 않은 분할 비율(90:10, 80:20 등)이 필요할 때 유일한 실용적인 옵션입니다.

분할 비율은 무엇을 의미합니까?

분할 비율은 입력 광 전력이 스플리터의 출력 포트에 분산되는 방식을 나타냅니다. 전력 손실량(-), 즉 삽입 손실(관련은 있지만 별도의 매개변수)은 설명하지 않습니다.
 

동일한 분할 비율

균등 분배기는 입력 전력을 균등하게 나눕니다. 각 출력이 받는 이론적 공유는 단순히 1을 출력 수로 나눈 값입니다.

• 포트당 1x2 - 50%
• 포트당 1x4 - 25%
• 포트당 1x8 - 12.5%
• 포트당 1x16 - 6.25%
• 포트당 1x32 - 3.125%
• 포트당 1x64 - 1.5625%

균등 분배기는 동일한 분배기의 모든 가입자에 대해 전력 예산을 동일하게 만들어 설계, 문서화 및 OTDR 해석을 단순화하기 때문에 FTTH의 표준입니다.

불평등한 분할 비율

불평등 스플리터는 고정된 비율의 전력을 한 분기로 보내고 나머지는 다른 분기로 보냅니다. 일반적인 비율은 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50입니다.

고전적인 애플리케이션은 피더 광섬유를 따른 탭 아키텍처입니다. 각 탭은 로컬 분배로 작은 비율을 떨어뜨리고 대부분의 전력은 트렁크로 계속 이어집니다. 예를 들어, 10:90 탭은 10% 포트에서 약 10.5dB 손실되고 90% 포트에서는 약 0.5dB만 손실됩니다(초과 손실 제외). 이를 통해 작업자는 첫 번째 드롭에서 예산을 소진하지 않고 여러 탭을 직렬로 배치할 수 있습니다.

광 분배기 삽입 손실이란 무엇입니까?

삽입 손실은 입력 포트와 특정 출력 포트 사이에서 손실된 총 광전력이며 데시벨 단위로 측정됩니다. 데이터시트에는 일반적으로 포트 수당 두 개의 숫자, 즉 일반 값과 ​​최대 값이 표시됩니다. 항상 반대 방향으로 디자인하세요.최대 지정 삽입 손실, 결코 전형적이거나 이상적인 분할 손실이 아닙니다. 일반적인 값은 벤치마킹에 유용하지만 승인 테스트 및 링크 예산에는 최악의-경우 수치가 필요합니다.

삽입 손실에는 두 가지 구성 요소가 있습니다.

• 분할 손실- N개의 출력에 전력을 분배함으로써 발생하는 피할 수 없는 손실입니다. 10 × 로그와 같음₁₀(N)은 동일한 분배기의 경우입니다.
• 초과손실- 도파관 결함, 커플러 형상, 재료 흡수 및 커넥터 허용 오차로 인한 추가 손실. 고품질 PLC 스플리터의 경우 포트 수와 패키징에 따라 일반적으로 0.3~1.5dB입니다.

두 가지 다른 매개변수가 동일한 데이터시트에 나타나며 설계에 중요합니다.

• 일률- 최고 출력 포트와 최악 출력 포트 사이의 최대 확산입니다. 1x32 PLC 스플리터는 일반적으로 1.5dB 이하의 균일성을 지정합니다. 모든 포트가 동일하다고 가정하면 최악의 경우-예산이 부족하게 됩니다.
• 반사 손실- 반사되는 빛의 양. 삽입 손실과 별도의 매개변수.삽입 손실과 반사 손실 가이드.

1x2, 1x4, 1x8, 1x16 및 1x32 스플리터의 일반적인 삽입 손실

아래 값은 SC/UPC-종단 PLC 스플리터에 대한 이상적인 분할 손실과 현실적인 초과 손실을 결합한 것입니다. 그들은계획 참고만; 귀하가 구매하는 특정 제품의 실제 최대 삽입 손실이 수용 여부를 결정합니다.

• 1x2- 이상적인 3.0dB, 일반적인 최대 3.6~4.0dB. 라인 탭 및 소규모-분기 보호에 사용됩니다.
• 1x4- 이상적인 6.0dB, 일반적인 최대 7.0~7.4dB. 소규모 배포 지점 및 FTTB 라이저에서 일반적입니다.
• 1x8- 이상적인 9.0dB, 일반적인 최대 10.0~10.5dB. FTTH 액세스 폐쇄를 위한 주력 제품입니다.
• 1x16- 이상적인 12.0dB, 일반적인 최대 13.0~13.7dB. 고밀도-주거 분포.
• 1x32- 이상적인 15.0dB, 일반적인 최대 16.5~17.5dB. GPON 집합 표준; 예산이 부족합니다.
• 1x64- 이상적인 18.0dB, 일반적인 최대 20.0~21.0dB. XGS-PON 또는 클래스 C+ 광학 장치가 필요합니다.

이상적인 최대값과 지정된 최대값 사이의 차이는 초과 손실에 균일성 허용치를 더한 값입니다. 평판이 좋은 제조업체는 IEC 61753-1 / IEC 61753-031 성능 범주에 따라 모든 장치를 테스트합니다. 데이터시트를 비교할 때 사양이 적절한 항목을 참조하는지 확인하세요.IEC 61753 테스트 표준.
 

광 분배기 삽입 손실을 계산하는 방법

동일한 N-방향 분배기에 대한 이상적인 분할 손실은 다음과 같습니다.

이상적인 분할 손실(dB)=10 × 로그₁₀(N)

동일하지 않은 분배기의 경우 특정 포트의 손실은 전력 분배에 따라 달라집니다.

포트 손실(dB)=−10 × 로그₁₀(P_포트 / P_~에)

따라서 90:10 비균등 분배기는 초과 손실이 추가되기 전에 90% 포트에서 약 0.46dB의 이상적인 손실을 제공하고 10% 포트에서 10.0dB의 이상적인 손실을 제공합니다.

현실적인 설계 수치를 얻으려면 초과 손실을 추가하십시오.

예상 삽입 손실=이상적인 분할 손실 + 초과 손실

그러나 실제 링크 예산에 대해서는 - 제조업체의 데이터시트에서 최대 삽입 손실을 읽고 이를 사용한다고 추정하지 마십시오.

실제 예: 1x32 스플리터를 사용한 GPON 전력 예산

ITU-T G.984 클래스 B+ 광학 장치에서 일반적인 GPON 배포를 상상해 보세요.

• OLT 실행 전력(다운스트림, 1490nm): +3.0dBm(최소)
• ONT 수신기 감도: −27.0dBm
• 사용 가능한 총 예산: 30.0dB

링크는 8km의 단일{1}모드 피더 광케이블, FDH의 1x32 PLC 스플리터, 200m의 분배 및 드롭 광케이블, 결합된 SC/APC 커넥터 쌍 4개, 융합 스플라이스 2개로 구성됩니다.

손실 누적:

• 피더 광섬유, 8.0km × 0.35dB/km @ 1490nm=2.8dB
• 분포 + 드롭 파이버, 0.2km × 0.35dB/km=0.07dB
• 1x32 PLC 스플리터, 최대 삽입 손실=17.0dB
• 커넥터, 4 × 0.3dB=1.2dB
• 퓨전 스플라이스, 2 × 0.1dB=0.2dB
• 엔지니어링 마진=3.0dB

총 링크 손실=2.8 + 0.07 + 17.0 + 1.2 + 0.2 + 3.0 =24.3dB

사용 가능한 예산 30.0dB에서 소비된 24.3dB를 뺀 5.7dB의 헤드룸이 남습니다. - 링크는 편안한 여유를 갖고 통과합니다. 피더가 8km가 아닌 15km인 경우 동일한 구성에서 2.5dB가 더 손실됩니다. 여전히 합격했지만 엔지니어링 마진이 거의 절반으로 줄었습니다. 스플리터를 1x64(최대 21dB)로 높이면 예산이 추가로 4dB만큼 줄어듭니다- 이 시점에서 클래스 C+ OLT(35dB 예산) 또는 XGS-PON 광학 장치가 필요합니다.
 

올바른 분할 비율을 선택하는 방법

사용자 수만으로 분할 비율을 선택하는 것이 PON 시운전 실패의 가장 일반적인 원인입니다. 대신 다음 순서를 사용하세요.

PON 클래스 및 총 예산 확인

OLT 및 ONT 모듈의 광학 클래스를 찾아보세요. 일반적인 GPON 클래스ITU-T G.984.2이다:

• 클래스 B+: 28dB 예산
• 클래스 C+: 32dB 예산
• 클래스 C++: 35dB 예산

XGS-PON N1 및 N2 클래스는 일반적으로 각각 29dB 및 31dB를 제공합니다. PON 클래스는 엄격한 한도입니다. - 스플리터는 예산에서 다른 모든 것을 뺀 것 이상을 소비할 수 없습니다.

광섬유, 커넥터 및 접속 손실 추정

단일{4}}모드 광섬유의 경우 1490nm에서 0.35dB/km, 1550nm에서 0.22dB/km를 사용합니다. UPC의 경우 결합된 커넥터 쌍당 0.3dB, APC의 경우 0.5dB; 융합 스플라이스당 0.05~0.1dB. 헤드라인 거리뿐만 아니라 OLT에서 ONT까지의 경로에 있는 모든 구성 요소를 계산합니다.

데이터시트에서 최대 삽입 손실 읽기

일반적인 값이 아닌 지정된 최대 값을 사용하십시오. 설계가 최악의 포트를 보장해야 하는 경우 균일성 허용치를 추가합니다. - 이는 멀리 있는 가입자에게 서비스를 제공하는 중앙 집중식 스플리터에 중요합니다.

엔지니어링 마진 확보

FTTH의 표준은 2~3dB입니다. 여기에는 광케이블 노후화, 네트워크 수명 동안 추가된 접합 수리, 커넥터 오염 및 온도-로 인한 변화가 포함됩니다. 실외 항공 노선을 제공하는 운영자는 종종 더 높은 위치를 차지합니다.

1x8, 1x16, 1x32를 나란히 비교

• 1x8- 최적의 대상: 장거리-도달 범위 FTTH, 다단계 캐스케이드, 빠듯한 예산, 수리가 쉬운-경로. 위험: 피더 파이버당 낮은 테이크율, 가입자당 높은 비용. 피해야 할 경우: OLT 포트당 높은 가입자 밀도가 필요한 경우.
• 1x16- 최적의 용도: 균형 잡힌 교외 FTTH, 중{1}}거리, 2{2}}단계 아키텍처(1x4 + 1x4 캐스케이드). 위험: 피더가 길거나 OLT가 클래스 B인 경우 제한된 마진을 남깁니다.+. 피해야 할 경우: 총 거리와 커넥터가 예산을 23dB 이상으로 밀어붙입니다.
• 1x32- 최적의 용도: 짧은 피더 실행, 클래스 C+ 광학 장치 및 FDH의 중앙 집중식 분할을 갖춘 밀집된 도시 배포. 위험: 매우 타이트한 마진; 추가된 커넥터나 스플라이스는 최악의 포트를 사양에서 벗어날 수 있습니다. 피해야 할 경우: 클래스 B+에서 피더의 길이가 12km를 초과하거나 아키텍처에 계단식 연결이 필요한 경우.

PLC와 FBT 분배기: 어느 것을 사용해야 합니까?

포트 수가 1x8 이상인 경우 PLC가 유일한 현실적인 선택입니다. PLC 칩은 1260~1650nm에 걸쳐 균일한 삽입 손실을 제공합니다. 즉, 동일한 스플리터가 다운스트림 1490/1577nm, 업스트림 1310nm 및 1550nm RF 비디오 오버레이에서 작동한다는 의미입니다. FBT 손실은 파장에 따라 다르며 작동 대역에 맞게 장치를 주문해야 합니다.

FBT는 비용이 주요 요소인 낮은-개수 분할(1x2, 1x4), 단일-파장 적용, PLC가 쉽게 생성할 수 없는 불평등 비율 등 세 가지 경우에서 관련성을 유지합니다. 커넥터-무거운 링크와 스플리터-무거운 링크에서 손실이 어떻게 다르게 누적되는지에 대한 작업 비교를 보려면 다음을 참조하세요.광섬유 네트워크의 삽입 손실.

현장 오류를 일으키는 일반적인 실수

• 일반적인 삽입 손실에 대비한 설계.일반적인 값은 생산 로트 전체의 평균입니다. 승인 테스트에서는 데이터시트의 최대값을 사용해야 합니다.
• 개수가 많은-분배기의 균일성을 무시합니다.1.5dB 균일성을 갖는 1x32는 최악의 포트가 최고 포트보다 1.5dB 더 나쁘다는 것을 의미합니다. 하나의 ONT에 대한 OTDR 결과가 경계선에 있는 경우 균일성은 종종 누락된 변수입니다.
• 커넥터 예산을 잊어버렸습니다.일반적인 FTTH 링크에는 OLT와 ONT 사이에 4~6개의 결합 쌍이 있습니다. 각각 0.3dB는 광섬유 1km보다 최대 1.8dB - 더 높습니다.
• 1x32를 1x16의 무료 업그레이드로 간주합니다.추가로 3dB의 분할 손실이 엔지니어링 마진의 대부분을 차지합니다. 링크가 1x16에서 정상이고 2dB의 여유가 있으면 1x32에서는 실패할 가능성이 높습니다.
• 엔지니어링 마진이 전혀 없습니다.첫날에 0.5dB를 통과한 링크는 첫 번째 수리 스플라이스 또는 커넥터 청소 주기 후에 실패합니다.

FTTH 빌드 전체에 걸쳐 더 넓은{0}}광학 예산 컨텍스트를 위해FTTH 네트워크 설계 연습피더, 분배, 드롭 섹션을 순서대로 다룹니다.

요약

분할 비율은 PON 전체의 기본 전력 분할을 설정합니다. 삽입 손실은 링크 예산 내에 들어가야 하는 실수입니다. PON 클래스 예산에서 역방향으로 작업하여 광섬유, 커넥터, 스플라이스 및 균일성 기여도를 빼고 데이터시트의 최대 삽입 손실 -을(이상적이지 않고 일반적인 -이 아님) 사용하여 스플리터 선택을 검증합니다. 작업된 예에서 1x32에서 1dB의 여백이라도 사라지는 경우 이는 최상의-경우 숫자에 의존하기보다는 1x16으로 돌아가라는 신호입니다.

배포하기 전에 구입하려는 스플리터 배치에 대한 실제 테스트 보고서를 요청하고 데이터시트에 참조된 IEC 성능 범주와 비교하여 확인한 다음 보고된 최대값으로 예산을 다시 실행하세요.- 몇 분이 소요되는 시간에 따라 승인을 통과한 네트워크와 첫 번째 불만이 발생한 후 리엔지니어링이 필요한 네트워크가{2}}분리됩니다.