1:32 vs 1:64 PLC Splitter: GPON/XGS-PON Link Budget Ghid de selectare

Fiecare inginer FTTH cunoaște lupta: proiectând un ODN, petreci mai mult timp chinuind raportul de divizare decât traseul fibrei. Două blocuri rezidențiale identice – un design folosește 1:32, celălalt 1:64. Întrebați de ce și auziți adesea „asta folosim întotdeauna” sau „este șablonul”. Dar puterea optică nu minte. Dublarea raportului de împărțire costă aproximativ 3 dB în bugetul de legătură. În ultimul kilometru al unei rețele de acces, acei 3 dB pot fi diferența dintre „funcționează bine” și „se deconecta aleatoriu”.

Recent, am trecut prin datele măsurate pentru splitterele noastre GLORY LGX Casete PLC, comparând 1:32 și 1:64 unul lângă altul. Împreună cu câteva lecții dureroase din proiecte reale, iată ce am învățat despre alegerea raportului de împărțire.

1. Introducere tehnologică: FBT vs. PLC – de ce contează

Înainte de a analiza rapoartele de împărțire, este de ajutor să știți cum este făcut un divizor. Există două tehnologii principale: Fused Biconical Taper (FBT) și Planar Lightwave Circuit (PLC).

FBT funcționează prin răsucirea a două sau mai multe fibre împreună și încălzirea lor până când se topesc și se conicesc. Este o tehnologie matură, cu-cost redus. Pentru rapoarte mici de împărțire (1:2, 1:4) la o anumită lungime de undă, este încă competitiv.

Dar FBT are limite serioase pentru FTTH:

• Împărțirea dincolo de 1:8 este dificilă; 1:32 este limita practică, iar uniformitatea are de suferit.

• Sensibilă la temperatură – regiunea topită se extinde și se contractă, provocând variații ale pierderilor.

• Comportament dependent de lungime de undă-, care este problematic pentru PON cu mai multe lungimi de undă.

Tehnologia PLC are o abordare diferită. Utilizează fabricarea semiconductoarelor pentru a crea litografic ghiduri de undă pe un substrat de silice. Un cip PLC obișnuit are trei straturi gravate cu precizie: un substrat pentru suport mecanic, un strat de ghid de undă pentru rutare optică și o suprafață pentru protecție. Acest proces de tip-cip oferă mai multe avantaje:

• Ratele de împărțire ajung cu ușurință la 1:32, 1:64 și chiar 1:128 – perfect pentru zonele urbane cu densitate mare-.

• O uniformitate excelentă – fiecare ieșire primește aproape exact aceeași cantitate de putere.

• Gamă largă de lungimi de undă (1260-1650 nm) care acoperă benzile O, E, S, C și L, ideală pentru coexistența GPON/XGS-PON.

• Stabilitate la temperatură ridicată – pierderile se modifică foarte puțin de la -40 de grade la +85 grade , critică pentru dulapurile de exterior și cutiile montate pe stâlp.

• Dimensiune compactă – un dispozitiv 1:32 poate fi de până la 4×12×60 mm, permițând multe module LGX într-un rack de 1U.

Piața globală a splitterelor PLC este de așteptat să crească de la aproximativ 1,615 miliarde USD în 2025 la 2,307 miliarde USD până în 2031, la un CAGR de aproximativ 6,1%. Numai segmentul casetelor (LGX) este estimat să atingă 945 de milioane de dolari până în 2032, ca urmare a lansărilor FTTH/FTTx și a cererii de componente pasive-de înaltă performanță în 5G și centrele de date. Ambalajul LGX este o parte esențială a acestei tendințe, deoarece oferă un management modular, interschimbabil la cald și standardizat pentru modelele ODN - exact ceea ce are nevoie o rețea în creștere.

Pentru aplicațiile FTTH, există puține motive să luați în considerare FBT. Seria LGX de la GLORY utilizează cipuri PLC de-calitate înaltă cu fibră insensibilă la îndoire-G.657A1 (rază de îndoire minimă 10 mm, perfectă pentru dulapuri cu rack strâns) și cifre de pierdere/uniformitate în inserție care îndeplinesc sau depășesc standardele internaționale.

2. Date hard: comparând 1:32 și 1:64

Iată numerele de specificații ale distribuitoarelor noastre de casete LGX:

Diferența de 3 dB

Pierderea tipică pentru 1:32 este de aproximativ 16,0 dB, pentru 1:64 aproximativ 19,5 dB - o delta de 3,5 dB. Într-un sistem PON, OLT lansează de obicei de la +3 la +5 dBm (Clasa B+). Sensibilitatea ONT este de aproximativ -27 dBm (GPON) sau -28 dBm (XGS-PON). Includeți atenuarea fibrelor (să zicem 0,35 dB/km × 5 km=1.75 dB), pierderea conectorilor (patru conectori la 0,3 dB fiecare=1.2 dB) și pierderea prin îmbinare (trei îmbinări la 0,1 dB=0.3 dB).

Cu un splitter 1:32:

+5 dBm – 16,0 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–14,25 dBm – în limitele sensibilității ONT.

Cu un splitter 1:64:

+5 dBm – 19,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–17,75 dBm – încă acceptabil, dar marginile sunt mai strânse.

Dar rețineți:tabelul arată pierderea maximă de inserție. Pentru 1:64, cea mai gravă pierdere-caz este de 20,5 dB. Folosind același calcul: +5 dBm – 20,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–18,75 dBm. Încă în limitele de -27 dBm ale unui ONT, dar marja s-a micșorat și mai mult.

Uniformitate:de la 1,5 dB la 2,5 dB – ce înseamnă asta în practică

Uită-te la rândul de uniformitate: 1:32 are Mai puțin sau egal cu 1,5 dB, 1:64 sare la Mai puțin sau egal cu 2,5 dB. Acest lucru este adesea trecut cu vederea. Să presupunem că instalați un splitter 1:64 într-un MDU cu 4-etaje. Portul de ieșire cu cea mai mare pierdere ar putea fi cu 2,5 dB mai slab decât portul cu cea mai mică pierdere. Această variație afectează direct puterea optică pe care o vede fiecare ONU - și, mai important, calea în amonte.

În direcția amonte, ONU-urile transmit la puteri de obicei cuprinse între +0.5 și +5 dBm. După trecerea prin splitter (în sens invers), semnalele se combină la OLT. OLT trebuie să se ocupe de o gamă dinamică largă. O uniformitate de 2,5 dB înseamnă că unele semnale ONU vor ajunge cu 2,5 dB mai slab decât altele. În timp ce OLT-urile moderne au control automat al câștigului și receptoare în modul burst-, variațiile mari pot crește rata de eroare a bit- (BER) și ocazional pot determina dez-înregistrarea unei ONU în perioadele de-încărcare mare. Acesta este genul de probleme „aleatoare” care este foarte greu de diagnosticat după fapt.

Stabilitatea temperaturii – un factor ascuns

Tabelul oferă o pierdere tipică-dependentă de temperatură de 0,3-0,4 dB și maxim 0,5 dB. Cu toate acestea, un splitter 1:64 este în mod inerent mai sensibil la ciclul termic. Diferența de coeficient de dilatare termică dintre cipul PLC, fibră și carcasă poate adăuga o pierdere suplimentară pe lângă numerele statice, în special în dulapurile exterioare unde variațiile de temperatură zi-noapte sunt mari. De aceea, multe modele ODN concepute în mod conservator preferă în continuare 1:32 față de 1:64 – își doresc o pernă mai sigură.

3. Un adevărat-eșec mondial cauzat de alegerea orbește 1:64

Anul trecut am ajutat la o actualizare FTTH dezafectată într-un oraș din sudul Chinei. Comunitatea avea aproximativ 60 de apartamente. Camera de telecomunicații era în colțul îndepărtat al proprietății; cea mai lungă fibră până la cea mai îndepărtată clădire a fost de aproximativ 6,8 km. Designul original folosea două splittere 1:32, fiecare deservind aproximativ 30 de abonați. Achiziționarea a decis să utilizeze splitter 1:64, deoarece „prețul este aproape același și este valabil-per viitor”.

 

Instalarea a decurs fără probleme. Testele de acceptare au arătat niveluri acceptabile de primire – doar. Cele opt cele mai îndepărtate ONT-uri au măsurat între -26,5 și -28 dBm, chiar în prag. Asta a fost în toamna uscată.

Apoi a venit sezonul musonilor. Umiditatea ridicată a provocat condens în interiorul câtorva închideri de îmbinare. Trei ONT-uri s-au oprit offline. -Inspecția la fața locului a găsit un conector SC/APC ușor slăbit pe portul de ieșire al splitterului. Re-așezarea acestuia a adus puterea de recepție de la -27,3 dBm înapoi la -25,2 dBm. Problemă rezolvată, dar biroul de asistență fusese inundat de apeluri de săptămâni întregi.

Cauza principală: splitter-ul 1:64 nu lăsase aproape nicio marjă pentru pierderi neașteptate (oxidarea conectorilor, micro-îndoiri induse de umiditate-, îmbătrânire). Cei 3 dB suplimentari pe care i-ar fi furnizat un 1:32 ar fi absorbit problema conectorului fără nicio întrerupere a serviciului.

De atunci, am respectat o regulă simplă: la 3 km de OLT, 1:64 este acceptabil; pentru distanțe mai mari de 3 km sau dacă se utilizează divizarea în cascadă, respectați 1:32.

4. Test de laborator: GLORY LGX Caseta 1:32 vs 1:64

Am supus atât modulele LGX 1:32, cât și 1:64 la un test de ciclu termic de 48 de ore (de la -40 grade la +85 grade ). La fiecare patru ore am măsurat pierderea de inserție.

• Modulul 1:32 a pornit de la 16,7 dB și a crescut până la 17,1 dB – o creștere de 0,4 dB, încă în limitele specificațiilor.

• Modulul 1:64 a trecut de la 20,1 dB la 20,9 dB – o creștere de 0,8 dB, tot în limita garantată Mai puțin sau egală cu 21,5 dB.

După ce modulele au revenit la temperatura camerei, ambele și-au revenit la valorile inițiale ale pierderilor. Fără daune permanente – modificarea temporară a fost cauzată de o ușoară deformare mecanică a conectorilor și etanșărilor la temperaturi extreme. Dar 1:64 a arătat o variație aproape de două ori mai mare, confirmând faptul că rapoartele de împărțire mai mari sunt mai sensibile la stresul mediului.

De asemenea, am testat module LGX 1:8 și 1:16. Modulele 1:8 au rămas stabile la 10,1-10,3 dB, abia mișcându-se. Dacă bugetul dvs. permite, utilizarea a două splittere 1:8 în cascadă (pierdere totală ~20,6 dB) este aproape la fel cu unul 1:64 (20,5 dB), dar modulele 1:8 sunt mult mai stabile, iar punctul de îmbinare intermediar oferă un acces de testare util pentru izolarea defecțiunilor.

5. Divizarea centralizată vs. distribuită – cum schimbă alegerea

Decizia raportului de împărțire interacționează puternic cu arhitectura de divizare.

Divizarea centralizată (unică-nivel)plasează un splitter mare 1:32 sau 1:64 în biroul central sau un dulap mare ODF. Fiecare picătură de fibră merge direct de la acel splitter la abonat. Avantaje: administrare simplă, puține puncte de defecțiune, rutare simplă a fibrelor. Dezavantaje: multe fibre de alimentare de la OLT la splitter (64 de fibre pentru un splitter 1:64) și o mare capacitate de fibre este nefolosită până când fiecare plat este conectat. Divizarea centralizată funcționează cel mai bine pentru parcuri de afaceri sau pentru turnuri de birouri-nou construite, unde absorbția-este imediată și ridicată.

Divizare distribuită (în cascadă)folosește două etape: un splitter 1:4 într-un dulap stradal, apoi splitter 1:8 sau 1:16 în punctele de intrare în clădiri sau în casele scărilor. Cablul de alimentare are nevoie de numai 2-4 fibre și instalați numai module splitter pe măsură ce se înscriu abonații. Acesta este ideal pentru zonele rezidențiale cu preluare graduală. Dezavantajul: mai multe îmbinări de câmp și pierdere totală de inserție mai mare (o cascadă de 1:4 + 1:8 are aproximativ 7.1+10.4=17.5 dB, între 1:32 și 1:64).

TheCaseta LGXstrălucește aici: un rack 1U sau 2U poate găzdui un amestec de module 1:8, 1:16, 1:32 și 1:64. Puteți începe cu câteva module 1:8, apoi puteți glisa mai târziu într-un 1:16 sau 1:32 fără a atinge fibra sau rack. Nu este nevoie să te angajezi la un 1:64 mare din prima zi. Acea flexibilitate „plătiți-pe măsură ce-vă-creșteți” economisește atât cheltuielile de capital, cât și problemele operaționale.

6. Nu uitați de pierderile de conector și de îmbinare – acestea se adună

Designerii se concentrează adesea doar pe pierderea de inserție a splitterului, dar un ODN real acumulează pierderi din mai multe surse.

• Pierdere conector: fiecare conexiune SC/APC sau SC/UPC adaugă aproximativ 0,3-0,5 dB. O cale tipică poate avea 8-10 conectori, adăugând cu ușurință 3-4 dB.

• Pierdere prin îmbinare: fiecare îmbinare prin fuziune adaugă 0,1-0,2 dB. Cu 3-5 îmbinări, înseamnă încă 0,5-1 dB.

• Marja de îmbătrânire: peste 5-8 ani, uzura virolei conectorului, acumularea de praf și micro-îndoirea fibrelor pot crește încet pierderile. Un design conservator rezervă cel puțin 3 dB pentru îmbătrânire.

Adăugând acestea: splitter 20,5 dB + conectori 3,0 dB + îmbinări 1,0 dB + îmbătrânire 3,0 dB=27.5 dB. Un buget de legătură GPON de clasă B+ este de 28 dB - lăsând doar o marjă de 0,5 dB. E prea strâns. De aceea, 1:64 este recomandat doar atunci când utilizați OLT-uri Clasa C+ (buget de 32 dB) sau când ODN-ul este foarte scurt și curat.

7. Dar 25G PON și 50G PON? Va trebui să reproiectezi?

Mulți operatori se tem că viitoarele actualizări PON vor face ca ODN-ul lor să fie depășit. Pentru PON 25G, trecerea de la modulația NRZ la PAM4 înrăutățește sensibilitatea receptorului cu aproximativ 3 dB. Aceasta înseamnă că o divizare în două-etape (de exemplu,. 1:8+1:8, pierdere de ~21 dB) care a funcționat bine pentru GPON nu mai poate fi utilizată pentru PON 25G decât dacă convertiți într-o singură-etapă 1:32 (pierdere de ~17,5 dB). Acest lucru ar necesita o re-proiectare a aspectului cabinetului și a direcționării fibrei – costisitoare și perturbatoare.

Cu toate acestea, trecerea de la GPON la XGS-PON este prioritatea imediată. Tehnologia Combo-PON (WDM în interiorul OLT) permite GPON și XGS-PON să coexiste pe același ODN fără a schimba splitterele sau fibra. Bugetul XGS-PON (29{-31 dB) este similar cu GPON Clasa B+/C+. În ceea ce privește PON 25G/50G, apar soluții viabile de coexistență și există șanse ca infrastructura pasivă existentă să supraviețuiască mulți ani. Cu toate acestea, un ODN bine-proiectat, cu module LGX de-uniformitate ridicată, cu pierderi reduse (indiferent dacă 1:32 sau 1:64) vă oferă cel mai mult spațiu pentru viitor.

8. Ghid practic de selecție

Pe baza experienței pe teren, folosesc următoarele reguli generale:

• Începeți cu modulul optic OLT.Multe OLT-uri GPON implementate folosesc clasa B+ (buget de 28 dB). Pentru 1:64, chiar vrei Clasa C+ (32 dB). Modulele XGS-PON oferă de obicei 29-31 dB – verificați fișa de date înainte de a vă angaja.

• Distanța și marginea.Dacă cel mai îndepărtat ONT este mai mic sau egal cu 2 km și atenuarea fibrei este scăzută (mai mică sau egală cu 0,33 dB/km), 1:64 este posibil cu un buget bun. Pentru 2-5 km, rămâneți la 1:32. Dincolo de 5 km, folosiți 1:16 sau o cascadă.

• Arhitecturi în cascadă.A 1:4 + 1:8 cascadă totalizează aproximativ 17,5 dB – între 1:32 și 1:64. Vă oferă puncte de testare intermediare și investiții mai ușoare în faze, dar crește numărul de noduri active.

• Lăsați loc pentru creștere.Dacă un splitter 1:64 folosește doar 30 de porturi, celelalte 34 de porturi sunt inactive – dar totuși vulnerabile la praf și contaminare. Adesea este mai bine să instalați două splittere 1:32 și să îl populați pe al doilea numai atunci când este necesar.

• Standardizare pe casetele LGX.Utilizarea aceluiași factor de formă LGX în cadrul proiectelor simplifică gestionarea stocurilor și reduce riscul de a comanda piesa greșită.

Seria noastră de casete LGX acceptă module interschimbabile la cald-. Puteți începe cu un 1:32 și, ulterior, îl puteți înlocui cu un 1:64 (sau adăugați oa doua unitate) fără a deranja fibra sau rack-ul. Mai mulți operatori au ales această abordare pentru că nu au putut prezice rata finală de preluare-- flexibilitatea a dat roade.

9. În amonte – direcția adesea ignorată

Tindem să ne fixăm în aval (OLT→ONT), dar calea în amonte contează la fel. În GPON, puterea de transmisie ONT este de obicei de la +0.5 la +5 dBm. După trecerea prin splitter (în sens invers) și combinarea cu alte semnale ONT, puterea care ajunge la OLT poate fi semnificativ mai mică.

Pentru un splitter 1:64, pierderea în amonte este de aproximativ -20 dB. Un ONT care transmite doar +0.5 dBm ar furniza aproximativ -19,5 dBm la OLT - încă peste sensibilitatea OLT tipică (de la -28 la -30 dBm), dar marja este mică.

Mai mult, receptorul în modul burst-al OLT trebuie să gestioneze puteri de intrare foarte diferite de la diferite ONT-uri. Un splitter cu uniformitate slabă (2,5 dB) înrăutățește acest lucru, provocând potențial erori de pachet și de-înregistrări ONU. De aceea, atunci când un 1:64 este inevitabil, vă recomandăm să selectați module cu cea mai bună uniformitate posibilă – putem furniza rapoarte de testare per-port pentru fiecare lot.

10. Consecvența producției și trasabilitatea

Spre deosebire de un modul de îmbinare pe câmp-, un divizor de casete nu poate fi ajustat la fața locului. Dacă o comandă sosește cu modelul greșit sau un canal are pierderi excesive, proiectul este întârziat. Prin urmare, efectuăm teste de durată accelerată la nivel de lot-și furnizăm date privind pierderile pe-canal pentru fiecare expediere. Clienții pot specifica, de asemenea, criterii personalizate de acceptare în contract.

Rezultatul este că mai multe site-uri de proiect care utilizează casete LGX funcționează din aceeași linie de bază. Testarea, documentarea și depanarea devin standardizate – o economisire uriașă de timp-pentru echipele de teren.

Concluzie

Alegerea unui raport de împărțire nu este niciodată pur și simplu „mai mare este mai bine”. Diferența dintre 1:32 și 1:64 este de aproximativ 3-4 dB de buget optic, dar în lumea reală-instalările din exteriorul fabricilor acești decibeli se traduc direct în marje de instalare, toleranță la îmbătrânire pe termen lung și ușurință de întreținere.

1:32 și 1:64 au fiecare locul lor: clădirile urbane cu densitate mare-scurtă-ajunsă ar putea fi în regulă cu 1:64, în timp ce legăturile pe distanțe mai lungi-sau cu mediul dur-de multe ori necesită perna suplimentară de 1:32. Seria de casete LGX de la GLORY oferă ambele, iar capacitatea de a le amesteca în același rack vă oferă un set de instrumente „plătiți-pe măsură ce-creșteți-.

Data viitoare când proiectați o rețea PON, nu vă uitați doar la eticheta splitterului. Calculați pierderea cumulată a legăturii, luați în considerare rata viitoare de preluare-, uniformitatea modulelor și costul câtorva rulouri. O mică marjă suplimentară astăzi valorează de multe ori prețul unui splitter.