Die Studie beleuchtet Schlüsselfaktoren für die Zuverlässigkeit von Glasfasernetzen

Bei der Konstruktion eines Glasfaserkommunikationsnetzes ist es von entscheidender Bedeutung, eine stabile Signalübertragung zu gewährleisten und Kommunikationsstörungen durch übermäßigen Signalverlust zu vermeiden.Eine genaue Beurteilung des Verlustes der Faserverbindung und der maximalen Übertragungsstrecke ist unerlässlichDieser Artikel untersucht die Berechnungsmethoden für den Verlust von Glasfaserverbindungen und enthält praktische Richtlinien für die Abstandsschätzung, um leistungsstarke und zuverlässige optische Kommunikationssysteme zu entwickeln.

Stellen Sie sich vor, Sie bauen eine Autobahn, auf der Fahrzeuge (optische Signale) von Anfang bis Ende ungehindert fahren müssen.Wenn die Straße uneben ist (Faserdämpfung) oder zu viele Kreuzungen aufweist (Konnektor- und Splitterverluste), wird die Geschwindigkeit der Fahrzeuge unweigerlich beeinträchtigt, und einige werden möglicherweise ihr Ziel nicht erreichen.die die Energie des optischen Signals allmählich verbrauchen und letztendlich die Signalqualität beeinträchtigen oder Kommunikationsstörungen verursachen.

Daher müssen wir bei der Konzeption und dem Einsatz von GlasfasernetzenEine genaue Bewertung und Kontrolle des Verlustes von Verbindungen ist erforderlich, um sicherzustellen, dass optische Signale mit ausreichender Stärke für eine zuverlässige Kommunikation am Empfangsende ankommen..

Um einen Verlust der Faserverbindungen zu beurteilen, sind professionelle Werkzeuge und Methoden erforderlich, ähnlich wie ein Arzt bei der Diagnose einer Erkrankung.Die direkteste und genaueste Methode ist die Verwendung eines optischen Zeitbereichsreflectometers (OTDR) zur Messung. OTDR liefert tatsächliche Verlustwerte für alle Ereignisse in der Verbindung (Konnektoren, Spleißungen, Glasfaserausfall), die genaue Daten für die Netzwerkoptimierung bieten.

Allerdings sind OTDR-Messungen nicht immer machbar. Bei der ersten Projektausführbarkeitsanalyse oder bei der Fehlerbehebung in bestehenden Netzwerken müssen alternative Methoden verwendet werden:

1. Schätzung des Gesamtverlustesbasierend auf bekannten Faserlängen und Verlustvariablen
2. Schätzung der maximalen Faserentfernungbasierend auf optischen Leistungsbudget und Verlustvariablen

Beide Methoden stützen sich auf vernünftige Schätzungen verschiedener Verlustfaktoren in Kombination mit Sicherheitsmargen, um das Netzwerkdesign und die Optimierung zu steuern.

Der Verlust der Faserverbindung ist nicht konstant, sondern wird durch mehrere Faktoren beeinflusst.

Verschiedene Fasertypen (Singlemode, Multimode) und Betriebswellenlängen (850nm, 1300nm, 1310nm, 1550nm) haben unterschiedliche Dämpfungskoeffizienten.Einzelmodusfaser hat eine geringere Dämpfung als MultimodefaserDie Auswahl sollte die Übertragungsdistanz, die Bandbreitenanforderungen und die Kosten in Einklang bringen.

Die Absorption und Streuung des Signals innerhalb der Faser sind primäre Verlustursacher..

Verbindungen, die Fasern und Geräte verbinden, führen zu zusätzlichen Verlusten durch Einfügen und Reflexion.

Das Fusionsspleißen verbindet Fasern dauerhaft mit einem typischerweise geringeren Verlust als Verbindungen, aber die Qualität hängt von der Ausrüstung und dem Fachwissen ab.

Der Verlust kann sich im Laufe der Zeit aufgrund von Faseralterung oder Verunreinigung der Steckverbinder erhöhen.

Anmerkungen:

1. Die Werte entsprechen der TIA/EIA und anderen Branchennormen
2. Die Werte stellen die erreichbare Leistung für neue Glasfaseranlagen dar

Wenn die Faserlänge, die Splitterzahl und die Verbindungszahl bekannt sind, wird folgende Formel angewendet:

Verbindungsverlust = [Baufaserlänge (km) × Ballastung/km] + [Splice-Verlust × Splice-Zahl] + [Konnektorverlust × Konektorzahl] + [Sicherheitsmarge]

Ein 40 km langes Einzelmodusverbindung bei 1310 nm mit 2 Steckpaaren und 5 Spleißungen:

Der Verlust der Verbindung = [40 km × 0,4 dB/km] + [0,1 dB × 5] + [0,75 dB × 2] + [3,0 dB] = 21,0 dB

Dies erfordert für eine zuverlässige Übertragung eine optische Leistung von ~ 21,0 dB. Überprüfen Sie immer den tatsächlichen Verlust nach der Montage.

Wenn das optische Leistungsbudget, die Anzahl der Steckverbinder und die Splice-Zahl bekannt sind:

Faserlänge = {[(Mindestübertragungsleistung) - (Empfängerempfindlichkeit) ] - [Splice-Verlust × Splice-Zahl] - [Konnektorverlust × Konektorzahl] - [Sicherheitsmarge]} / [Faserausfall/km]

Eine Fast Ethernet-Einzelmodusverbindung bei 1310 nm mit 2 Steckverbinderpaaren und 5 Spleißungen.

Die Wärme ist in der Wärme des Wassers zu verbrauchen.

Die maximale Entfernung beträgt 52,5 km.

• Tatsächlicher Dämpfungskoeffizient der Fasern
• Faserentwurf und Alter
• Verbindungsqualität und tatsächlicher Verlust
• Splißqualität und tatsächlicher Verlust
• Anzahl der Spleißungen und Steckverbinder in der Verbindung

Das Entwerfen von Fasersystemen erfordert das Ausgleichen mehrerer Faktoren. Leistungsstandards müssen zuerst festgelegt und dann erreicht werden. Denken Sie daran, es ist ein integriertes System.

Schlüsselkomponenten für die Berechnung der Systemleistung:

Die Hersteller geben dB/km-Werte an. Gesamtverlust = Entfernung × Verlustfaktor (mit Gesamtkabellänge, nicht Abstand auf der Karte).

Einzelmodus: 0,25-0,35 dB/km. Mehrmodus: ~2,5 (@850nm) und 0,8 (@1300nm) dB/km. Mehrmodus mit LEDs passt ≤1km; Einzelmodus mit Lasern umfasst längere Distanzen.

Zwei grundlegende Typen: LASER (hohe/mittlere/niedrige Leistung für lange/mittlere/kurze Entfernungen) und LED (meist Multi-Mode, einige High-Power-Single-Mode).

Das für den Betrieb erforderliche Mindestlicht (z. B. -28 dB).

Mechanische Spleißungen: jeweils 0,7-1,5 dB. Fusionsspleißungen: jeweils 0,1-0,5 dB (für geringere Verluste bevorzugt).

Kritisch für die Berücksichtigung von Alterung, zusätzlichen Geräten, Reparaturen von Kabelschäden usw. Normalerweise 3-10 dB.

Szenario: Zwei Zentren 8 Meilen voneinander entfernt (wirkliche Kabellänge 9 Meilen ≈ 14,5 km) mit 4 Fusionsspleißungen geplant.

Optionen des Routerherstellers für den Einzelmodus:

Vergleiche der Leistungsoptionen (Übertragungsleistung + Faserverlust vs Empfängerempfindlichkeit):

Mit dem 5,0 dB-Margin bietet die Kurzstreckenoption eine ausreichende Kapazität (Gesamtmarge 8,0 dB).