Tudás

Meddig lehet vezetni egy optikai kábelt? Évekig tartó tervezés és üzembe helyezés után az üvegszálas hivatkozások - a rövid adatoktól-központi javítások futnak a -városok közötti gerinchálózatokig -, őszinte válaszom az, hogy nincs egyetlen szám, de a tartományok előre megjósolhatók, ha tudja, mit kell keresnie. Egy futás bármi lehet, az épületen belüli néhány száz méteres multimódustól a több mint 10 000 km-es felerősített egyszeri üzemmódig az óceán alatt. Ami szab határt, az a szál típusa, a hullámhossz, az adó-vevő vagy az erősítő teljesítménye, valamint a csatlakozók és a toldások tisztasága. Az alábbiakban lebontom az optikai kábel valós maximális távolságát{10}}típusonként, bemutatom, hogyan számítható ki egy link elérése, és elmagyarázom, hogyan terjesztik ki a mérnökök az üvegszálat városok, kontinensek és óceánok között.

Néhány száz métertől több mint 10 000 kilométerig

Ha csak a főcímadatokra van szüksége, itt egy pillantással láthatja az optikai kábelek távolságát típusonként. A hatótávolság egyértelmű lépésekben ugrik a száltól és a két végén lévő felszereléstől függően.

Mi határozza meg, milyen messze futhat a Fiber?

A fény nem jut át ​​ingyen az üvegen. Két fizikai hatás határozza meg a távolság plafonját. Az első azcsillapítás- a jel gyengül haladása során a fényelnyelés, a szórás és a hajlítási veszteség miatt, és decibel/kilométerben (dB/km) mérik. A második azdiszperzió- a fényimpulzus nagy távolságra terjed, ami végül az adatsebességet korlátozza, nem pedig a nyers elérést.

A szabványos egy{0}}módusú optikai szálak esetén aITU-T G.652 ajánláscaps csillapítás 0,4 dB/km 1310 nm-en és 0,35 dB/km 1550 nm-en, és a modern G.652.D szál általában jobban teljesít a terepen. Mivel a veszteség a hullámhossztól{6}}függ, az 1310 nm-es ablakról az 1550 nm-es ablakra való átállással észrevehetően nagyobb hatótávolság érhető el ugyanazon a szálon.

A fizika mellett négy gyakorlati tényező határozza meg a tényleges számot:

• A szál típusa és minősége- multimode versus egyetlen-mód, és az adott OM vagy G-osztály osztályzata.
• Hullámhossz- 1310 nm, szemben az alacsonyabb-veszteséggel, 1550 nm-es ablakkal.
• Adó-vevő vagy erősítő teljesítménye- Az indítási teljesítmény és a vevő érzékenysége határozza meg az optikai költségvetést.
• Csatlakozó és toldás minősége- minden párosított pár és fúziós splice veszteséget okoz, amely megemészti az elérést.

Ha még mindig a száltípusok között választ, tekintse át áttekintésünket aegy-módusú és többmódusú optikai szálrészletesebben lebontja a kompromisszumokat-.

Többmódusú optikai szál maximális távolsága (OM1-OM5)

A többmódusú optikai szálat épületekben, adatközpontokban és LAN-okban használják. Nagyobb magja könnyen és olcsón csatlakoztatható, de szenved a modális diszperziótól, ami az a fal, amely nagyobb sebességnél korlátozza a többmódusú szál maximális távolságát. Az alábbi szabványos távolságokat aIEEE 802.3 Ethernet szabványok10 Gigabit Ethernethez (10 GBASE-SR).

1 Gigabit Ethernet esetén a többmódusú mód tovább - eléri az OM-en körülbelül 550 m-t3 -, de a minta egyértelmű: minél nagyobb az adatsebesség, annál rövidebb a többmódusú működés. Általános szabály, hogy ha az Ön linkje ma körülbelül 300 méter alatt van, és rövid is marad, akkor a multimódus a költséghatékony választás. Ha az üzemidő hosszabb, vagy 25G, 40G, 100G vagy tovább bővíteni szeretné, az egyszeri mód a jobb hosszú távú{12}}tét. A minőségeket és a konstrukciókat oldalunkon tekintheti megtöbbmódusú száloldalon.

Egy{0}}módusú optikai szál maximális távolsága (LR, ER, ZR)

Az egy-módusú optikai szál apró magjával és stabil fényútjával érdekessé válik az a kérdés, hogy az egymódusú szál meddig futhat. Az adó-vevőn kívül - az erősítő nélkül - a szabványos optika tiszta, megismételhető távolságokat biztosít.

Az ugrás 10 km-ről 80 km-re nem ingyenes. A hosszabb-hatótávolságú optikák nagyobb indítóteljesítményt, érzékenyebb vevőket és 1550 nm-es ablakot használnak, és nagyjából 40 km után elkezdődik a kromatikus diszperzió körüli tervezés. Praktikus részlet, amely megragadja az embereket: egy rövid linken a ZR{7}}osztályú modul valóban túlterhelheti a vevőt, így szükség lehet egy beépített csillapítóra, hogy a vett teljesítményt visszahozza a hatótávolságba. A link optikai oldaláról tekintse meg kínálatunkatoptikai adó-vevő modulok, magának a rostnak pedig a miegymódusú{0}}szálas szálévfolyamok.

Hosszú{0}}száltávolság erősítőkkel (EDFA és DWDM)

Amint egy link túlnő azon, amit egy adó-vevő képes saját maga által tolni, - gondoljunk a kereszt-városi, országúti- vagy transz-óceáni útvonalakra -, nem hagyatkozunk az optikára, és elkezdjük a vonal tervezését. Az Erbium-szálas erősítők (EDFA-k) közvetlenül erősítik a fényt anélkül, hogy azt elektromos jellé alakítanák vissza. A tipikus földi konstrukciókban az erősítőhelyek nagyjából 80-120 km-enként helyezkednek el, de ez a távolság egy tervezési eredmény, nem pedig rögzített szabvány: függ a span veszteségtől, a szálcsillapítástól, az OSNR-től, a modulációs formátumtól és az előremenő hibajavítástól.

Rétegsűrű hullámhosszosztásos multiplexelés (DWDM)tetején, és egyetlen szálpár több tucat független hullámhosszú csatornát hordoz, mindegyik saját nagy sebességű sávot{0}}, száz-ezer kilométeren keresztül. Az alacsony-veszteségű szál, az erősítés és a DWDM kombinációja teszi lehetővé a modern hosszú távú-és ultra-hosszú távú-gerincet.

Tenger alatti üvegszálas kábel távolság

A tenger alatti kábelek a száltávolság legszélső végét jelentik. Az ismétlődő tenger alatti rendszerek több ezer kilométeren keresztül futnak, a leghosszabbak pedig jóval több mint 10 000 km-t, és víz alatti optikai ismétlőket használnak, amelyek tápellátását magán a kábelen keresztül kapják. SzerintTeleföldrajz, ezek a rendszerek az interkontinentális adatforgalom több mint 99%-át egy jóval több mint egymillió kilométeres kábelen keresztül továbbítják. Ha a spektrum ezen a végén dolgozik, a mivíz alatti optikai kábelpontosan ezekre a feltételekre tervezték.

Fiber vs réz kábel távolság

A réz Ethernet, például a Cat6 vagy a Cat6A csúcsa 100 méteren van. Ez az egyetlen szám az oka annak, hogy az üvegszál minden időtávolságot nyer: még az alap multimódusú is többszöröse, az egy-mód pedig több ezerszer. A nyers hatótávolságon túl a szál eltávolítja a köztes kapcsolók és átjátszók láncát, amelyekre egyébként a réznek szüksége lenne, ami általában egy egyszerűbb, stabilabb és alacsonyabb karbantartást igénylő hálózatot{6}} jelent.

A Fiber Link távolság kiszámítása (optikai energiaköltségvetés)

A gyakorlatban nem találja ki, hogy - mekkora távolságot fut be az optikai teljesítmény költségvetése. A link akkor működik, ha a rendelkezésre álló optikai költségkeret nagyobb vagy egyenlő, mint az útvonal teljes vesztesége:

Rendelkezésre álló optikai költségkeret Nagyobb vagy egyenlő, mint szálveszteség + csatlakozó veszteség + illesztési veszteség + biztonsági ráhagyás

Íme egy egyszerűen kidolgozott példa egy 8 km-es szimpla{1}}módú egyetemi linkre 10 GBASE-LR optikával:

• Optikai költségvetés (LR optika): körülbelül 6 dB használható költségvetés.
• Szálveszteség: 8 km × 0,35 dB/km ≈ 2,8 dB.
• Csatlakozók: 2 pár × 0,5 dB=1.0 dB.
• Illesztések: 2 × 0,1 dB=0.2 dB.
• Javasolt határérték: körülbelül 1,0 dB.
• Összesen szükséges: kb. 5,0 dB, ami a 6 dB-es költségvetésen belül van, tehát a link áthalad a belmagassággal.

Ha a végösszeg valaha is túllépi a költségkeretet, egyértelmű lehetőségei vannak: frissítsen nagyobb-teljesítményű optikára, váltson alacsonyabb-hullámhosszra, tisztítsa meg a passzív veszteségeket, vagy adjon hozzá egy erősítőt.

Hogyan lehet meghosszabbítani az optikai kábel távolságát

Egy meglévő link továbbfejlesztéséhez a következő lépések vannak nagyjából abban a sorrendben, ahogyan megpróbálnám őket:

• Tisztítsa meg és ellenőrizze a végfelületeket.A piszkos csatlakozók a leggyakoribb elkerülhető veszteségek; a tisztítás önmagában 1-3 dB-t képes visszanyerni, ami több plusz kilométert jelenthet.
• Váltson hosszabb{0}}távolságú adó-vevőre,például LR-től ER-ig ZR-ig, a nagyobb indítási teljesítmény és a vevő érzékenysége érdekében.
• Változtassa meg a hullámhosszt1310 nm-ről az alsó -veszteség 1550 nm-es ablakra szabványos szálon.
• Csökkentse a passzív veszteségeketkevesebb csatlakozó, jobb toldások és megfelelő hajlítási sugár használatával.
• Adjon hozzá egy EDFA-t, vagy lépjen át a DWDM-reolyan fesztávra, amely meghaladja azt, amit egyetlen optika elérhet.
• Használjon más szálminőséget,mint például az ultra-alacsony-veszteségű G.654.E, nagyon hosszú tartományokhoz.

• 

Gyakori hibák, amelyek lerövidítik a futást

Mielőtt bármilyen hivatkozást üzembe helyeznék, megnézem azokat a dolgokat, amelyek csendesen lemerítik a távolsági költségvetést:

• Gyenge toldások és nagy kötési veszteség- néhány rossz fúziós toldás többe is kerülhet, mint egy kilométer szál.
• Piszkos vagy karcos végfelületek- általában nem látható a szemnek, de nyilvánvaló az ellenőrzési körön.
• Feszes hajlítások a minimális hajlítási sugár alatt- különösen költséges 1550 nm-en.
• Rossz{0}}minőségű szál- 10G-n fut OM1-en vagy OM2-n keresztül, amikor a linknek valóban OM3-ra, OM4-re vagy egyetlen-módra van szüksége.
• Ellenőrzés kihagyása- Minden linket OTDR nyomkövetéssel és beillesztési-vesztésteszttel kell igazolni, mielőtt élesben megjelenne.

Ez utóbbi a legfontosabb. Ellenőrzés a következővel:optikai kábel teszteléseAz OTDR és a teljesítménymérő használata az egyetlen módja annak, hogy megerősítse a valós távolsághatárt, ahelyett, hogy a specifikációs lapban bízna.

Kulcs elvitelek

Az üvegszálak távolságát nem igazán korlátozza az üveg -, hanem a rendszer kialakítása és az optikai költségkeret. A multimode az épületet, az egy-mód az egyetemet és a várost, az erősített DWDM az országot, a megismételt tenger alatti rendszerek pedig a bolygót fedi le. Válassza ki a futásteljesítménynek megfelelő szálat és optikát, állítsa be az energiaköltségvetést, és ellenőrizze a kapcsolatot, mielőtt üzembe helyezi, és az optikai szál mindenhova eljut, ahová a hálózatnak szüksége van.