Moc Rx i budżet mocy łącza

Moc odbierana to ta jedna wartość DDM, która niemal zawsze jest realna, i stanowi wynik prostego równania: to, co wysłał daleki koniec, minus to, co straciła trasa. Odczytaj obie strony, a otrzymasz zmierzoną stratę łącza; porównaj ją z tym, ile powinna tracić infrastruktura, a dowiesz się, czy problemem jest światłowód, złącza czy moduł, i ile zapasu mocy zostało, zanim łącze przestanie działać.

Równanie

Rx(tutaj)     = Tx(daleki koniec) − strata(trasa)
strata(trasa) = tłumienie światłowodu × długość + Σ złącza + Σ spawy + Σ elementy pasywne
zapas mocy    = Rx(tutaj) − czułość(ten odbiornik)

Tx i Rx pochodzą z DDM (Parametry); składniki straty pochodzą z dokumentacji infrastruktury albo z poniższych typowych wartości:

Element	Typowa strata	Uwagi
SMF przy 1310 nm	0,32–0,35 dB/km	G.652
SMF przy 1550 nm	0,18–0,22 dB/km	—
SMF przy 1610 nm (skraj CWDM)	0,22–0,25 dB/km	pik wodny przy 1383 nm to 0,3–0,5 dB/km na starym światłowodzie
MMF przy 850 nm	2,5–3,5 dB/km	OM3/OM4
Para złączy (LC/SC, UPC lub APC)	0,2–0,5 dB (0,75 maks. wg TIA)	zabrudzone: +0,5 … +3 dB lub więcej
Para MPO/MTP	0,35–0,75 dB	polaryzacja i ułożenie pinów liczą się bardziej niż strata
Spaw termiczny	0,05–0,1 dB	—
Spaw mechaniczny	0,2–0,5 dB	—
Mux + demux CWDM (na kanał)	2,5–4 dB łącznie	plus 1–2 dB za każde pasmo przelotowe
Mux/demux DWDM (AWG)	3–6 dB na parę	—
Splitter PON 1:2 / 1:4 / 1:8	≈ 3,5 / 7,2 / 10,5 dB	—
Splitter PON 1:16 / 1:32 / 1:64	≈ 13,7 / 17,2 / 20,5 dB	—
Tłumik na trasie	zgodnie z etykietą ±0,5 dB	—

Szczegółowa metoda budżetowania dla CWDM: Mux/demux i budżet mocy łącza; przeliczenia jednostek: Jednostki i przeliczenia.

Przykład obliczeniowy: 10GBASE-LR, 12 km

Tx dalekiego końca (DDM): −2,5 dBm
Oczekiwana strata: 12 km × 0,35 = 4,2 dB + 4 pary złączy × 0,4 = 1,6 dB + 6 spawów × 0,1 = 0,6 dB → 6,4 dB
Oczekiwane Rx: −2,5 − 6,4 = −8,9 dBm
Czułość (10GBASE-LR, średnia): około −14,4 dBm → oczekiwany zapas ≈ 5,5 dB

Zmierzone Rx	Interpretacja
−8 … −10 dBm	zgodnie z projektem
−12 dBm	brakuje 3 dB: jedno zabrudzone lub uszkodzone złącze, makrozgięcie albo spaw; wyczyść i obejrzyj, potem OTDR
−14 dBm	na granicy czułości: łącze może działać, ale z błędami i migotaniem
−40 dBm	brak światła: światłowód, zły port, wyłączony Tx po drugiej stronie (Lista kontrolna braku łącza)
−3 dBm	daleki koniec nadaje więcej niż oczekiwano albo trasa jest znacznie krótsza, niż wynika z dokumentacji

Obie strony

Zmierz A→B i B→A. Strata światłowodu jest symetryczna z dokładnością do kilku dziesiątych dB; różnica większa niż dokładność DDM (±3 dB, w praktyce > 2 dB) oznacza, że asymetria leży po jednej ze stron, a nie na trasie:

Obserwacja	Znaczenie
Obie strony niższe o tyle samo	wspólna trasa: długość, spawy, mux, zabrudzone złącza w obu włóknach
Jeden kierunek niższy	zabrudzone lub uszkodzone złącze na tym włóknie, słaby Tx po stronie nadającej, niedopasowanie długości fali dla tego kierunku (BiDi/CWDM)
Jeden kierunek ciemny	zerwane włókno pary, wyłączony lub martwy Tx, zamienione Tx/Rx
Obie strony w porządku, a błędy mimo to są	to nie problem mocy: dyspersja, FEC, polaryzacja przy optyce równoległej (VDM i FEC)

Dla poszczególnych linii przy optyce równoległej: porównaj cztery lub osiem wartości Rx między sobą, zanim porównasz je ze specyfikacją (Diagnostyka poszczególnych linii).

Przesterowanie: za dużo światła

Każdy odbiornik ma maksymalne wejście; powyżej niego fotodioda albo TIA się nasyca i pojawiają się błędy, mimo że „sygnał jest silny”. Typowe progi przesterowania: −1 … 0 dBm dla odbiorników PIN 10G SR/LR, −3 dBm dla 1G, −7 … −9 dBm dla odbiorników APD w modułach ZR/DWDM, +2 … +4 dBm dla PAM4. Moduł dalekiego zasięgu na krótkim łączu potrzebuje tłumika: dobierz go tak, aby Rx trafiało w środek okna (Typowe wartości, Odbiorniki).

Moc to nie wszystko: dyspersja i kary

Budżety IEEE rezerwują kilka dB na kary (dyspersję, odbicia, jitter), które nie objawiają się jako utracona moc. Dla 10GBASE-LR budżet wynosi 9,4 dB, z czego tylko 6,2 dB to tłumienność wtrąceniowa kanału; reszta to rezerwa na kary. Tak więc łącze może pokazywać „3 dB zapasu” po mocy Rx, a mimo to być na granicy na długim odcinku przy 1550 nm, na CWDM 1610 nm albo na światłowodzie OM1 przy 10G. Objawami są błędy i migotanie przy dobrych poziomach (Migotanie łącza); lekarstwem jest moduł odporny na dyspersję (EML, krótszy zasięg, niższa szybkość), a nie większa moc.

Polityka zapasu mocy

Zapas mocy (Rx − czułość)	Ocena
> 6 dB	zdrowy; jest miejsce na starzenie i jedno zabrudzone złącze
3–6 dB	akceptowalny; monitoruj i utrzymuj wartość bazową
1–3 dB	graniczny; spodziewaj się migotania w upalne dni albo po każdej ingerencji
< 1 dB	napraw od razu: wyczyść, przespaw, skróć albo zmień klasę zasięgu

Nowe łącza projektuj z co najmniej 3 dB zapasu po uwzględnieniu starzenia (0,5–1 dB na starzenie lasera w całym cyklu życia, 0,5 dB na każdy przyszły spaw naprawczy).

Rejestrowanie

Przy instalacji zapisz Tx i Rx na obu końcach: to paszport łącza (Monitorowanie). Kolejne odczyty stają się wtedy deltami, które są odporne na ±3 dB bezwzględnej dokładności DDM (Dokładność i ograniczenia).

W CodingBox

Ekran DDM pokazuje Tx i Rx razem z własnymi progami modułu i rejestruje je w czasie; odczyt obu modułów łącza na stanowisku przed instalacją daje moce nadawania do powyższego budżetu. Dla modułu wyjętego z uszkodzonego łącza zarejestrowana historia Rx pokazuje, czy strata rosła powoli (infrastruktura), czy spadł Tx modułu (Polaryzacja Tx i starzenie lasera).

Budżety ze splitterami i oknami klas: Klasy ODN i budżet PON. Łącza wzmacniane, w których ograniczeniem jest szum, a nie moc: Wzmacnianie i OSNR.

Szczegóły projektowe: dopuszczalne wartości według standardu, kary, polityka zapasu mocy i cztery przykłady obliczeniowe budżetu: Inżynieria budżetu mocy łącza; pomiar straty infrastruktury za pomocą LSPM i OTDR zamiast wnioskowania z DDM: Testowanie i pomiary.

Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .