Bağlantı bütçesi mühendisliği · Bağlantı tasarımı ve pasif altyapı · Fiber optik bağlantılar · Belgeler · CodingBox
CodingBox Belgeler

Bağlantı bütçesi mühendisliği

Bağlantı bütçesi, her fiber bağlantının tasarlandığı ve her arızalı bağlantının karşılaştırıldığı tek hesaplamadır: vericiden çıkan ışık, tesisatın aldığı her şey düşüldükten sonra, yaşlanma, onarımlar ve kirli bir konektör için pay bırakarak alıcının ihtiyaç duyduğunu hâlâ aşıyor mu? Bu sayfada denklem ve terimleri, her kayıp için standart paylar, kayıp olmayan ama kayıp gibi davranan cezalar, bir marj politikası, dört çözümlü örnek ve tam tersi sorun — çok fazla ışık — ele alınır.

Denklem

Bağlantı bütçesi denklemi: en düşük Tx gücü ile en kötü Rx hassasiyeti arasındaki güç bütçesi tesisat kaybını, cezaları ve yaşlanma/onarım payını karşılar; kalan kısım marjdır, hedef ≥ 3 dB

Kalan marj = güç bütçesi − tesisat kaybı − cezalar − yaşlanma / onarım; burada güç bütçesi = Tx gücü (min) − Rx hassasiyeti (en kötü). Tüm terimler dB cinsindendir; hedef en az 3 dB marjdır.

Sayılar nereden gelir:

TerimKaynakTipik (10GBASE-LR)
Tx gücü minmodül veri sayfası / IEEE maddesi (ortalama güç, min)−8,2 dBm
Rx hassasiyeti en kötübelirtilen BER’de veri sayfası (1e-12; 25G+ için FEC öncesi)−14,4 dBm
Güç bütçesifark6,2 dB
Fiberuzunluk × zayıflama katsayısı (tasarım maks.)10 km × 0,35 = 3,5 dB (Zayıflama)
Konektörlereşleşen çift sayısı × pay4 × 0,5 = 2,0 dB (tasarım)
Eklersayı × pay4 × 0,1 = 0,4 dB
CezalarIEEE bütçesi bunları standart erişim mesafesi için zaten içerir; standart dışı bağlantılar için ekleyin0,5–1,5 dB
Yaşlanmalazer çıkışı ömür boyunca 1–2 dB düşer; onarımlar için ekleyin1 dB

Standarda göre paylar

Kurum / belgeKonektör çiftiEkFiber (SMF 1310 / 1550)Fiber (MMF 850)
TIA-568.3-D0,75 dB0,3 dB0,5 / 0,5 dB/km (iç mekân), dış mekân 0,43,5 dB/km
ISO/IEC 14763-30,75 (sınıf C) / 0,25 (sınıf B)0,30,4 / 0,4 (OS2)3,5
ITU-T G.652.D kablo spesifikasyonu——0,35–0,4 / 0,21–0,3—
IEEE 802.3 bağlantı modeli2 çift dahildir (≈ 1,5 dB MMF, 2 × 0,5 SMF)—maddeye göre en kötü durummaddeye göre
Pratik tasarım0,50,10,35 / 0,223,0

Müşterinin standardı ile pratik sayılardan daha sıkı olanını kullanın; hangisinin kullanıldığını belgeleyin.

Kayıp olmayan cezalar

CezaNedenBüyüklükNe zaman önemli
Dispersiyon (TDP)darbe yayılması göz diyagramını kapatır1–3 dB10G+’ta uzun SMF, erişim sınırına yakın MMF (Dispersiyon)
Yansımalar / geri dönüş kaybıbir DFB lazere geri yansıyan ışık onu kararsızlaştırır; çoklu yansımalar birbirine karışır0,5–1 dBuzun bağlantılarda UPC konektörler; PON ve DWDM için APC
Modal gürültüMMF konektörlerinde benek deseni değişimi0,5–1 dBlazerli çok modlu, ofsetli konektörler
Sönüm oranıdüşük ER = aynı ortalama için daha az “1” gücü0,5–2 dBucuz DML’ler
Çapraz konuşmakomşu WDM kanalları0,5–1 dBCWDM/DWDM çoğullayıcılar
PolarizasyonPDL/PMD< 0,5 dBuzun koherent bağlantılar

IEEE PMD bütçeleri, standart fiberde standart erişim mesafesi için cezaları zaten içerir; kendi cezalarınızı yalnızca standart dışı kombinasyonlar için ekleyin.

Marj politikası

Kalan marjKarar
≥ 3 dBtasarım geçer
1–3 dBkoşullu geçer: temiz konektörler doğrulanmış, gelecekte splitter yok, izleme uyarıları açık
0–1 dBilk gün çalışır, ilk kirli konektörde veya sıcak günde arızalanır — yeniden tasarlayın (daha iyi fiber, daha az konektör, daha uzun erişimli modül)
< 0bağlantı kurulmaz; bir ER modül seçin, bir yükselteç ekleyin veya yolu kısaltın

Çözümlü örnekler

1. 10 km SMF üzerinden 10GBASE-LR, 4 konektör çifti, 4 ek

ÖğedB
Bütçe (−8,2 − (−14,4))6,2
Fiber 10 × 0,35−3,5
Konektörler 4 × 0,5−2,0
Ekler 4 × 0,1−0,4
Marj0,3 — tasarım paylarına göre sınırda; tipik konektörlerle (4 × 0,2) marj 1,5 dB’dir. Karar: ölçülen tesisat kaybının ≤ 3,5 dB olduğunu doğrulayın veya bir atenüatörle 10GBASE-ER kullanın

2. 1550 nm’de 35 km SMF üzerinden 10GBASE-ER, 6 çift, 20 ek

ÖğedB
Bütçe (−4,7 − (−15,8))11,1 (IEEE ER: −4,7 min Tx, −15,8 hassasiyet, 0,25’te 40 km ve cezalarla bütçe 15)
Fiber 35 × 0,22−7,7
Konektörler 6 × 0,5−3,0
Ekler 20 × 0,1−2,0
Marjpaylara göre −1,6 → ölçülen tesisatla (konektörler 0,2, ekler 0,05) kayıp 9,9 → marj 1,2 dB. Karar: taahhüt etmeden önce ölçün veya 5 dB’lik bir atenüatörle ZR (bütçe ~23 dB) kullanın

3. 90 m OM4 üzerinden 100GBASE-SR4, 2 MPO çifti

ÖğedB
Bütçe (−8,4 OMA min Tx − (−10,3) hassasiyet OMA)1,9 (100 m için 1,5 dB konektör dahil IEEE kanal araya girme kaybı payı 1,9 dB)
Fiber 0,09 × 3,0−0,27
MPO 2 × 0,5−1,0
Marj0,6 — IEEE modeli sınırları içinde; asıl sınır güç değil, modal bant genişliğidir (Erişim tabloları)

4. 18 km üzerinden GPON sınıf B+, 1:32 bölünme, 5 çift, 8 ek

ÖğedB
Sınıf B+ bütçesi (min 13, maks 28 dB)28
Fiber 18 × 0,35 (en kötü durum 1310 yukarı yön)−6,3
Splitter 1:32−17,5
Konektörler 5 × 0,5−2,5
Ekler 8 × 0,1−0,8
Marj0,9 — dar; sınıf C+ (32 dB) veya 1:16 bölünme önerilir (ODN sınıfları ve bütçesi)

Çok fazla ışık: aşırı yüklenme ve atenüatörler

Alıcıların bir maksimum girişi vardır (aşırı yüklenme, PIN için −1 … +3 dBm, APD için daha düşük). 2 km’lik bir bağlantıda 40 km’lik bir ER modül, +1’e kadar sınıflandırılmış bir alıcıya −5 dBm iletir — sorun yok; bir patch kablo üzerinde +4 dBm Tx’li bir ZR modül, −7’ye kadar sınıflandırılmış bir APD’ye +3,5 dBm iletir — hatalar veya hasar.

DurumÇözüm
Kısa bir bağlantıda uzun erişimli modülalıcı ucunda, Rx’in pencere ortasında olacak şekilde seçilmiş 5–15 dB sabit atenüatör
Bir modüle DWDM/EDFA çıkışıdevreye alma sırasında ayarlanmış VOA
OLT’ye yakın PON ONUsınıfa bağlı; splitter sayesinde genellikle aralık içinde
Her iki yönher yönü ayrı ayrı zayıflatın; atenüatörler fiber başınadır

Her iki uç da kontrol edilmelidir: bütçeler yöne göredir ve iki uçtaki modüller farklı olabilir (Rx gücü ve bütçe).

Tasarımdan kabule

  1. Paylarla tasarlayın → marj ≥ 3 dB.
  2. Kurun; çalışma dalga boylarında LSPM ile araya girme kaybını ölçün (Test).
  3. Ölçülen kaybı tasarım kaybıyla karşılaştırın; 0,5 dB’nin üzerindeki her konektörü araştırın.
  4. Bağlantıyı ışıkla besleyin; her iki uçta Tx ve Rx DDM’sini kaydedin — bağlantı pasaportu (İzleme).
  5. Marj = Rx gücü − hassasiyet; pasaporttan 2 dB düşerse uyarın.

CodingBox’ta

Adım 4 tezgâhta başlar: kurulumdan önce her modülün Tx gücünü ve eşiklerini okuyun, kurulumdan sonra ise anahtar üzerindeki Rx değerlerini okuyun — bu sayı çifti ölçülen bütçedir. CodingBox, modülün değerlerini seri numarasıyla saklar, böylece pasaport modül değişimlerinden sonra da geçerliliğini korur (Uygulamada DDM, Code database).

Tek bir sayfada sayılar — zayıflama, paylar, yansıtma, geometri, dispersiyon, yaygın arabirimlerin bütçeleri: Tipik değerler; çözümlü örneklerle formüller: Formüller ve hesaplamalar; bütçenin modül tarafı — çıkış gücü, hassasiyet, aşırı yüklenme, FEC: Bağlantıdaki alıcı-vericiler; bütçe tükendiğinde — yükselteçler, OSNR ve rejenerasyon: Yükselteçler ve rejenerasyon.


Bu materyalde bir yanlışlık veya hata bulursanız ilgili bölümü seçin ve Ctrl+Enter tuşlarına basarak .