การศึกษาไฮไลท์ปัจจัยสําคัญในการเชื่อถือเครือข่ายไฟเบอร์ออปติก

เมื่อก่อสร้างเครือข่ายสื่อสารไฟเบอร์ออปติก การรับประกันการส่งสัญญาณที่มั่นคง และการหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการสื่อสารเนื่องจากการสูญเสียสัญญาณที่มากเกินไปนั้นเป็นสิ่งสําคัญการประเมินความสูญเสียของสายไฟเบอร์และระยะทางการถ่ายทอดสูงสุดอย่างแม่นยํานั้นเป็นสิ่งจําเป็นบทความนี้ศึกษาวิธีการคํานวณความสูญเสียของสายไฟเบอร์และให้แนวทางเชิงปฏิบัติการสําหรับการประเมินระยะทางเพื่อช่วยสร้างระบบสื่อสารทางออนไลน์ที่มีประสิทธิภาพสูงและน่าเชื่อถือ

ลองจินตนาการว่ากําลังสร้างทางหลวง ที่รถยนต์ (สัญญาณทางออนไลน์) จะต้องเดินทางโดยไม่ต้องมีอุปสรรค จากจุดเริ่มต้นจนถึงจุดจบถ้าถนนไม่เรียบ (การลดความแรงของเส้นใย) หรือมีแยกแยกมากเกินไป (การเสียของสายเชื่อมและสายเชื่อม)ความเร็วของรถยนต์จะได้รับผลกระทบอย่างไม่เลี่ยง และบางรถยนต์อาจไม่ถึงจุดหมายการใช้พลังงานของสัญญาณแสงอย่างช้า ๆ และในที่สุดทําให้คุณภาพสัญญาณเสื่อมลง หรือทําให้การสื่อสารล้มเหลว.

ดังนั้น ในระหว่างการออกแบบและการจัดจําหน่ายเครือข่ายไฟเบอร์ออปติกการประเมินและควบคุมความสูญเสียของสายเชื่อมที่แม่นยําจําเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณแสงจะถึงปลายรับด้วยความแข็งแรงที่เพียงพอสําหรับการสื่อสารที่น่าเชื่อถือ.

การประเมินการสูญเสียเส้นใย ต้องการเครื่องมือและวิธีมืออาชีพ เหมือนแพทย์ที่วินิจฉัยโรควิธีที่ตรงและแม่นยําที่สุดคือการใช้ Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) สําหรับการวัด. OTDR ให้มูลค่าการสูญเสียจริงสําหรับเหตุการณ์ทั้งหมดในลิงค์ (เชื่อมต่อ, การผสมผสาน, การลดความอ่อนแอของไฟเบอร์) ให้ข้อมูลที่แม่นยําสําหรับการปรับปรุงเครือข่าย

อย่างไรก็ตาม การวัด OTDR ไม่ได้เป็นไปได้เสมอ ในระหว่างการวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของโครงการเริ่มต้นหรือการแก้ไขปัญหาในเครือข่ายที่มีอยู่

1. การประเมินการสูญเสียเชื่อมต่อทั้งหมดโดยพิจารณาจากตัวแปรความยาวและความสูญเสียของเส้นใยที่ทราบกัน
2. การประเมินระยะทางไฟเบอร์สูงสุดโดยพิจารณาจากปริมาณพลังงานทางแสงและตัวแปรความสูญเสีย

วิธีทั้งสองวิธีพึ่งพาการประเมินที่เหมาะสมของปัจจัยการสูญเสียต่างๆ รวมไปถึงขอบความปลอดภัยเพื่อนําไปสู่การออกแบบและปรับปรุงเครือข่าย

การสูญเสียสายไฟเบอร์ไม่ได้เป็นเรื่องถาวร แต่ถูกส่งผลกระทบจากปัจจัยหลายๆ อย่าง การเข้าใจปัจจัยเหล่านี้ ทําให้สามารถประเมินการสูญเสียได้อย่างแม่นยํา และมีมาตรการลดความเสียหายที่เหมาะสม

ประเภทไฟเบอร์ที่แตกต่างกัน (แบบเดียว, หลายแบบ) และความยาวคลื่นในการทํางาน (850nm, 1300nm, 1310nm, 1550nm) มีคอฟิเซนต์การลดความหนาวที่แตกต่างกันสายใยแบบเดียวมีความอ่อนแอต่ํากว่าหลายแบบ, และความยาวคลื่นที่สูงกว่าจะแสดงให้เห็นถึงการอ่อนแอต่ํากว่า การเลือกควรสมดุลระยะทางการส่งสัญญาณ ความต้องการความกว้างแบนด์และต้นทุน

การดูดซึมสัญญาณและการกระจายในเส้นใยเป็นสาเหตุหลักของการสูญเสีย ผู้ผลิตให้สัมพันธ์ความอ่อนแอใน dB / km การสูญเสียเส้นใยทั้งหมดถูกคํานวณขึ้นอยู่กับความยาวและสัมพันธ์นี้.

เครื่องเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อเส้นใยและอุปกรณ์ ทําให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติมจากการใส่และการสะท้อน

การผสมผสานฟิวชั่นเชื่อมต่อเส้นใยอย่างถาวร โดยมีการสูญเสียที่ต่ํากว่าเครื่องเชื่อม แต่คุณภาพขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และทักษะของช่าง

การสูญเสียอาจเพิ่มขึ้นตามเวลา เนื่องจากเส้นใยเก่าหรือปนเปื้อนของสายเชื่อม. รวมถึงขอบความปลอดภัย (3-10dB ขึ้นอยู่กับการใช้งาน) รับประกันความมั่นคงระยะยาว.

หมายเหตุ:

1. ค่าตรงกับ TIA/EIA และมาตรฐานอุตสาหกรรมอื่น ๆ
2. ค่าแสดงผลประกอบการที่สามารถบรรลุได้สําหรับอุปกรณ์ไฟเบอร์ใหม่

เมื่อความยาวของเส้นใย, จํานวน splice, และจํานวนของสายเชื่อมที่ทราบ, ใช้สูตรนี้:

ความสูญเสียของเชื่อมโยง = [ความยาวของเส้นใย (กม.) × ความเสื่อมของเส้นใย/กม.] + [ความสูญเสียของสายผ่า × จํานวนสายผ่า] + [ความสูญเสียของสายผ่า × จํานวนสายผ่า] + [ระยะความปลอดภัย]

สายเชื่อมแบบเดียว 40 กม. ที่ความเร็ว 1310nm กับ 2 คู่เชื่อมและ 5 สปไลส์

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

ต้องการพลังงานแสง ~ 21.0dB สําหรับการส่งที่น่าเชื่อถือเสมอตรวจสอบการสูญเสียจริงหลังจากการติดตั้ง

เมื่องบประมาณพลังงานทางออนไลน์, จํานวนเชื่อม, และจํานวน splice เป็นที่รู้จัก:

ความยาวของเส้นใย = {[(พลังงานขั้นต่ําของตัวส่ง) - (ความรู้สึกของตัวรับ) ] - [ความสูญเสียของสพลิส × จํานวนสพลิส] - [ความสูญเสียของสายเชื่อม × จํานวนสายเชื่อม] - [ระยะความปลอดภัย]} / [ความอ่อนแอของเส้นใย/กม]

สายเชื่อมแบบเดียว Fast Ethernet ที่ความเร็ว 1310nm มี 2 คู่เชื่อมและ 5 สปไลส์ พลังงานของตัวส่ง -8.0dB ความรู้สึกของตัวรับ -34.0dB

ความยาวของเส้นใย = {[(-8.0dB) - (-34.0dB) ] - [0.1dB × 5] - [0.75dB × 2] - [3.0dB]} / [0.4dB/km] = 52.5 กม.

ระยะทางสูงสุดคือ ~ 52.5 กม. ยืนยันความสูญเสียจริงหลังการติดตั้ง

• คออฟเซนเตอร์การลดความหนาของเส้นใยจริง
• การออกแบบและอายุของเส้นใย
• คุณภาพของเครื่องเชื่อมและการสูญเสียจริง
• คุณภาพการผสมและการสูญเสียจริง
• จํานวนสปไลส์และเครื่องเชื่อมในลิงค์

การออกแบบระบบไฟเบอร์ต้องสมดุลหลายปัจจัย มาตรฐานการทํางานต้องกําหนดก่อน จากนั้นก็บรรลุ

ส่วนประกอบหลักในการคํานวณผลประสิทธิภาพของระบบ:

ปกติคือผลกระทบที่สําคัญที่สุด ผู้ผลิตให้ค่า dB/km ความสูญเสียทั้งหมด = ระยะทาง × คณิตสูญเสีย (ใช้ความยาวทั้งหมดของเคเบิล ไม่ใช่ระยะทางแผนที่)

โหมดเดียว: 0.25-0.35 dB/km โหมดหลาย: ~2.5 (@850nm) และ 0.8 (@1300nm) dB/km โหมดหลายที่มี LED เหมาะกับ ≤1km; โหมดเดียวที่มีเลเซอร์จัดการระยะทางที่ยาวกว่า

สองประเภทพื้นฐาน: LASER (พลังงานสูง / กลาง / ต่ําสําหรับระยะทางไกล / กลาง / สั้น) และ LED (ส่วนใหญ่เป็นหลายโหมด, บางโหมดพลังงานสูง)

ความสว่างขั้นต่ําที่จําเป็นในการทํางาน (ตัวอย่างเช่น -28dB)

การผสมผสานทางกล: 0.7-1.5 dB แต่ละตัว การผสมผสานแบบฟิวชั่น: 0.1-0.5 dB แต่ละตัว (ต้องการให้เสียน้อยกว่า)

สําคัญสําหรับการบัญชีการเก่า, อุปกรณ์เพิ่มเติม, การซ่อมแซมความเสียหายของเคเบิล, ฯลฯ โดยทั่วไป 3-10dB

สถานการณ์: ศูนย์สองแห่งห่างกัน 8 ไมล์ (ความยาวสายไฟฟ้าจริง 9 ไมล์ ≈ 14.5 กิโลเมตร) โดยมีแผนการผสมผสาน 4 หน่วย

ตัวเลือกของผู้ผลิตรูเตอร์สําหรับแบบเดียว:

การเปรียบเทียบตัวเลือกพลังงาน (พลังงานส่ง + การสูญเสียไฟเบอร์ vs ความรู้สึกของตัวรับ)

ด้วยการรวมระยะ 5.0dB ตัวเลือกระยะสั้นให้ความสามารถที่เพียงพอ (ระยะรวม 8.0dB)