फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क की विश्वसनीयता के प्रमुख कारकों पर प्रकाश डाला गया

फाइबर ऑप्टिक संचार नेटवर्क का निर्माण करते समय, स्थिर संकेत संचरण सुनिश्चित करना और अत्यधिक संकेत हानि के कारण संचार विफलताओं से बचना महत्वपूर्ण है।फाइबर लिंक हानि और अधिकतम संचरण दूरी का सटीक आकलन आवश्यक हैयह लेख फाइबर लिंक हानि गणना विधियों का अन्वेषण करता है और उच्च प्रदर्शन, विश्वसनीय ऑप्टिकल संचार प्रणालियों के निर्माण में मदद करने के लिए दूरी अनुमान के लिए व्यावहारिक दिशानिर्देश प्रदान करता है।

कल्पना कीजिए कि आप एक ऐसी राजमार्ग का निर्माण कर रहे हैं जहाँ वाहनों (ऑप्टिकल सिग्नल) को शुरू से अंत तक बिना किसी बाधा के यात्रा करनी होगी।यदि सड़क असमान है (फाइबर कमजोरी) या बहुत अधिक चौराहे हैं (कनेक्टर और स्प्लिट हानि), वाहनों की गति अपरिहार्य रूप से प्रभावित होगी, और कुछ अपने गंतव्य तक नहीं पहुंच सकते हैं। फाइबर लिंक का नुकसान इन सड़क दोषों की तरह कार्य करता है,धीरे-धीरे ऑप्टिकल सिग्नल की ऊर्जा का उपभोग करना और अंततः सिग्नल की गुणवत्ता को खराब करना या संचार विफलता का कारण बनना.

इसलिए, फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क के डिजाइन और तैनाती के दौरान,लिंक हानि का सटीक मूल्यांकन और नियंत्रण यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि ऑप्टिकल सिग्नल विश्वसनीय संचार के लिए पर्याप्त शक्ति के साथ प्राप्त अंत तक पहुंचें.

फाइबर लिंक के नुकसान का आकलन करने के लिए पेशेवर उपकरण और तरीकों की आवश्यकता होती है, जैसा कि एक डॉक्टर किसी बीमारी का निदान करता है।सबसे प्रत्यक्ष और सटीक विधि माप के लिए एक ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर (OTDR) का उपयोग कर रहा हैओटीडीआर लिंक में सभी घटनाओं (कनेक्टर, स्प्लाईस, फाइबर एट्यूनेशन) के लिए वास्तविक हानि मान प्रदान करता है, जो नेटवर्क अनुकूलन के लिए सटीक डेटा प्रदान करता है।

हालांकि, ओटीडीआर माप हमेशा संभव नहीं होते हैं। प्रारंभिक परियोजना व्यवहार्यता विश्लेषण या मौजूदा नेटवर्क में समस्या निवारण के दौरान, वैकल्पिक तरीकों का उपयोग किया जाना चाहिएः

1. कुल लिंक हानि का अनुमानज्ञात फाइबर लंबाई और हानि चर के आधार पर
2. अधिकतम फाइबर दूरी का अनुमानऑप्टिकल पावर बजट और हानि चर पर आधारित

दोनों विधियां नेटवर्क डिजाइन और अनुकूलन का मार्गदर्शन करने के लिए सुरक्षा मार्जिन के साथ संयुक्त विभिन्न हानि कारकों के उचित अनुमानों पर निर्भर करती हैं।

फाइबर लिंक हानि स्थिर नहीं है; यह कई कारकों से प्रभावित है। इनकी समझ से अधिक सटीक हानि अनुमान और उचित शमन उपाय संभव होते हैं।

विभिन्न फाइबर प्रकारों (एकल-मोड, मल्टी-मोड) और ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य (850nm, 1300nm, 1310nm, 1550nm) में अलग-अलग क्षीणन गुणांक होते हैं।सिंगल-मोड फाइबर में मल्टी-मोड की तुलना में कम मंदता होती है, और अधिक तरंग दैर्ध्य कम मंदता प्रदर्शित करते हैं। चयन में संचरण दूरी, बैंडविड्थ आवश्यकताओं और लागत को संतुलित करना चाहिए।

फाइबर के भीतर सिग्नल अवशोषण और फैलाव प्राथमिक हानि कारण हैं। निर्माता डीबी / किमी में क्षीणन गुणांक प्रदान करते हैं। कुल फाइबर हानि लंबाई और इस गुणांक के आधार पर गणना की जाती है.

फाइबरों और उपकरणों को जोड़ने वाले कनेक्टर सम्मिलन और प्रतिबिंब से अतिरिक्त हानि पैदा करते हैं। उच्च गुणवत्ता वाले कनेक्टर और उचित स्थापना इससे कम होती है।

फ्यूजन स्प्लिसिंग फाइबर को स्थायी रूप से कनेक्टरों की तुलना में आमतौर पर कम नुकसान के साथ जोड़ती है, लेकिन गुणवत्ता उपकरण और तकनीशियन कौशल पर निर्भर करती है।

फाइबर की उम्र बढ़ने या कनेक्टर के दूषित होने के कारण समय के साथ नुकसान बढ़ सकता है। एक सुरक्षा मार्जिन (3-10dB आवेदन के आधार पर) को शामिल करने से दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित होती है।

नोट्स:

1. मान TIA/EIA और अन्य उद्योग मानकों के अनुरूप हैं
2. मूल्य नए फाइबर प्रतिष्ठानों के लिए प्राप्त करने योग्य प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं

जब फाइबर की लंबाई, स्प्लिट की संख्या और कनेक्टर की संख्या ज्ञात हो, तो इस सूत्र का प्रयोग करें:

लिंक हानि = [फाइबर लंबाई (किमी) × फाइबर क्षीणन/किमी] + [स्प्लिस हानि × स्प्लिस गणना] + [कनेक्टर हानि × कनेक्टर गणना] + [सुरक्षा मार्जिन]

एक 40 किमी एकल-मोड लिंक 1310nm पर 2 कनेक्टर जोड़े और 5 splices के साथः

लिंक हानि = [40km × 0.4dB/km] + [0.1dB × 5] + [0.75dB × 2] + [3.0dB] = 21.0dB

विश्वसनीय संचरण के लिए ~21.0dB ऑप्टिकल शक्ति की आवश्यकता होती है। स्थापना के बाद हमेशा वास्तविक हानि की पुष्टि करें।

जब ऑप्टिकल पावर बजट, कनेक्टर की संख्या और स्प्लिट की संख्या ज्ञात हो:

फाइबर लंबाई = {[(न्यूनतम ट्रांसमीटर पावर) - (रिसीवर संवेदनशीलता) ] - [स्प्लिट हानि × स्प्लिट गणना] - [कनेक्टर हानि × कनेक्टर गणना] - [सुरक्षा मार्जिन]} / [फाइबर क्षीणन/किमी]

एक फास्ट ईथरनेट सिंगल-मोड लिंक 1310nm पर 2 कनेक्टर जोड़े और 5 स्प्लिस के साथ। ट्रांसमीटर शक्तिः -8.0dB, रिसीवर संवेदनशीलताः -34.0dB:

फाइबर लंबाई = {[(-8.0dB) - (-34.0dB) ] - [0.1dB × 5] - [0.75dB × 2] - [3.0dB]} / [0.4dB/किमी] = 52.5 किमी

अधिकतम दूरी लगभग 52.5 किमी है। स्थापना के बाद वास्तविक हानि की पुष्टि करें।

• वास्तविक फाइबर क्षीणन गुणांक
• फाइबर का डिजाइन और आयु
• कनेक्टर की गुणवत्ता और वास्तविक हानि
• स्प्लिस की गुणवत्ता और वास्तविक हानि
• लिंक में सम्मिलन और कनेक्टरों की संख्या

फाइबर सिस्टम डिजाइन करने के लिए कई कारकों को संतुलित करने की आवश्यकता होती है। प्रदर्शन मानकों को पहले निर्धारित किया जाना चाहिए, फिर प्राप्त किया जाना चाहिए। याद रखें, यह एक एकीकृत प्रणाली है।

प्रणाली प्रदर्शन की गणना के लिए प्रमुख घटक:

आम तौर पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव। निर्माता डीबी / किमी मान प्रदान करते हैं। कुल हानि = दूरी × हानि कारक (कैबल की कुल लंबाई का उपयोग करते हुए, नक्शा दूरी नहीं) ।

सिंगल-मोडः 0.25-0.35 डीबी/किमी. मल्टी-मोडः ~2.5 (@850nm) और 0.8 (@1300nm) डीबी/किमी. एलईडी के साथ मल्टी-मोड सूट ≤1 किमी; लेजर के साथ सिंगल-मोड लंबी दूरी को संभालता है।

दो मूल प्रकारः लेजर (लंबी/मध्यम/छोटी दूरी के लिए उच्च/मध्यम/कम शक्ति) और एलईडी (ज्यादातर बहु-मोड, कुछ उच्च-शक्ति एकल-मोड) । आउटपुट द्वारा रेटेड (जैसे, -5dB) ।

ऑपरेशन के लिए आवश्यक न्यूनतम प्रकाश (जैसे, -28dB) ।

मैकेनिकल स्प्लिसिंगः 0.7-1.5 dB प्रत्येक। फ्यूजन स्प्लिसिंगः 0.1-0.5 dB प्रत्येक (कम हानि के लिए पसंदीदा) ।

उम्र बढ़ने, अतिरिक्त उपकरणों, केबल क्षति की मरम्मत आदि के लिए लेखांकन के लिए महत्वपूर्ण। आम तौर पर 3-10dB।

परिदृश्य: दो केंद्र 8 मील दूर (वास्तविक केबल लंबाई 9 मील ≈ 14.5 किमी) 4 संलयन splices के साथ योजना बनाई।

सिंगल-मोड के लिए राउटर निर्माता के विकल्पः

बिजली विकल्पों की तुलना (प्रसारण शक्ति + फाइबर हानि बनाम रिसीवर संवेदनशीलता):

5.0dB के मार्जिन को शामिल करते हुए, लघु-रेंज विकल्प पर्याप्त क्षमता प्रदान करता है (कुल मार्जिन 8.0dB) ।