Wat is een optische splitter? Typen, werkingsprincipe

Een optische splitter is een passief glasvezelapparaat dat één binnenkomend lichtsignaal in twee of meer uitgangssignalen verdeelt, waardoor optisch vermogen over meerdere vezelpaden wordt verdeeld zonder dat er elektrische stroom nodig is.

In een GPON- of EPON-netwerk is dit de component die point{0}}naar-multipoint-architectuur mogelijk maakt - één vezel die het hoofdkantoor verlaat, terwijl tientallen abonnees aan de andere kant zijn aangesloten. Zonder dit zou elke klant een speciale glasvezelverbinding nodig hebben, helemaal terug naar de OLT, en zou de economie van FTTH uiteenvallen.

Deze gids behandelt het werkingsprincipe achter optische splitsing, de echte- verschillen tussen PLC- en FBT-technologieën, de prestatiespecificaties die er daadwerkelijk toe doen tijdens de aanschaf, en scenario-gebaseerd advies voor het kiezen van de juiste splitter. Als u een PON-infrastructuur heeft geïmplementeerd of een nieuwbouw plant, zouden de details hier u in de ontwerpfase wat kopzorgen moeten besparen.

Hoe werkt een optische splitter?

De natuurkunde is eenvoudig. Als licht door een single{1}}vezel reist, blijft de meeste energie in de kern van 9 µm -, maar niet in de hele kern. Een klein deel lekt in de bekleding. Breng twee vezelkernen dicht genoeg bij elkaar, en de lekkende energie begint zich van de ene kern in de andere te koppelen. Dit vluchtige koppelingsfenomeen is de basis voor alle passieve vezelsplitsing.

In een productiesplitter neemt het apparaat één ingangssignaal en verdeelt het optische vermogen in een bepaalde verhouding over meerdere uitgangspoorten. Denk aan een 1×4-splitter: er gaat één vezel naar binnen en er komen vier vezels uit, die elk ongeveer een kwart van het oorspronkelijke signaalvermogen dragen. Geen elektronica, geen externe voeding - alleen de golfgeleidergeometrie doet het werk. Daarom worden deze componenten passieve optische splitters genoemd.

Hier wordt het praktisch. Elke splitsing kost je optische kracht. Een 1×2-splitsing eet ongeveer 3,5 dB. Tegen de tijd dat je 1×32 bereikt, kijk je naar theoretische verliezen ten noorden van 15 dB - en dat is voordat je connectorverliezen, vezelverzwakking en verbindingspunten optelt. Bij de meeste FTTH-uitrol is de splitter uiteindelijk de grootste bron van verliezen in het linkbudget. Als de splitsingsratio verkeerd is, betekent dit dat er OLT-poorten worden verspild of dat er problemen met de ontvangst-komen bij afgelegen ONU's.

PLC-splitter versus FBT-splitter: wat er eigenlijk toe doet

Elke optische splitter op de markt maakt gebruik van een van de twee productietechnologieën, en de keuze daartussen gaat niet zozeer over welke "beter" is, maar meer over welke bij uw specifieke toepassing past.

Gesmolten Biconical Taper (FBT) splitters

FBT is de oudere benadering. Twee of meer vezels worden samengebundeld, verwarmd en uitgerekt totdat de kernen samensmelten. Tijdens het afbouwproces monitoren technici de koppelingsverhouding in realtime en stoppen ze zodra de beoogde splitsing is bereikt. Het resultaat is een eenvoudig, beproefd apparaat dat minder kost om - te produceren, vooral bij lage splitaantallen zoals 1×2 of 1×4.

De afweging komt op schaal tot uiting. Zodra je voorbij 1×8 gaat, worstelen FBT-splitters met uitvoeruniformiteit: sommige poorten krijgen merkbaar meer kracht dan andere. Ook de faalpercentages stijgen. De golflengteondersteuning is beperkt tot 850 nm, 1310 nm en 1550 nm - prima voor standaard PON, maar een beperking als je volledige- spectrumcompatibiliteit nodig hebt. En het bedrijfstemperatuurbereik (-5 graden tot 75 graden) sluit ze uit voor buitenkasten in gebieden met strenge winters of woestijnhitte.

Planaire Lightwave Circuit (PLC)-splitters

PLC-splitters worden vervaardigd met behulp van halfgeleiderlithografie - golfgeleidercircuits die op een silicaglassubstraat zijn geëtst met dezelfde precisie als bij de fabricage van chips. Het resultaat is een strakke, uniforme output over elke poort, zelfs bij hoge splitcounts.PLC-glasvezelsplittersondersteunen het volledige golflengtebereik van 1260–1650 nm, dat elke standaard PON-golflengte omvat, plus de 1550 nm-band die wordt gebruikt voor RF-video-overlay en het 1625 nm-venster dat wordt gebruikt voor lijnmonitoring.

Omdat de splitsing op één enkele chip plaatsvindt, kunnen PLC-apparaten opschalen naar 1×64 of 2×64 zonder dat ze in omvang toenemen. Het bredere bereik van de bedrijfstemperatuur (-40 graden tot 85 graden, volgens de testvereisten van Telcordia GR-1209-CORE) maakt ze tot de standaardkeuze voor elke installatie buitenshuis of in een ongecontroleerde omgeving. De kosten per eenheid zijn hoger dan die van FBT, maar voor alles boven een 1×4-splitsing is PLC wat de meeste ervaren netwerkplanners specificeren - en met goede reden.

Snelle vergelijking

De prestatiedrempels waarnaar hierboven wordt verwezen, zijn gebaseerd op de Telcordia GR-1209-CORE- en GR-1221-CORE-standaarden, die betrouwbaarheids- en optische prestatie-eisen definiëren voor passieve optische componenten die worden gebruikt in telecomnetwerken.

Belangrijkste prestatiespecificaties die u moet controleren voordat u koopt

Specificaties kunnen compact zijn, maar vijf parameters zijn het belangrijkst - en het overslaan van deze tijdens de aanbesteding is een vergissing die tot echte mislukkingen heeft geleid:

• Invoegverlies:Hoeveel optisch vermogen de splitter verbruikt. Een goed-gemaakte 1×8 PLC-splitter zou een geluidsniveau van minder dan of gelijk aan 10,5 dB moeten bereiken; a 1×32 bij Minder dan of gelijk aan 17,5 dB. Deze drempelwaarden komen uit GR-1209-CORE Tabel 2. Als de datasheet van een leverancier waarden toont die aanzienlijk hoger liggen, zal uw linkbudget op afstand niet sluiten.
• Retourverlies:Gereflecteerde kracht terug naar de bron. Voor splitters met SC/APC--aansluiting (de standaard in GPON) moet het retourverlies groter zijn dan of gelijk zijn aan 55 dB. Slecht retourverlies veroorzaakt OLT-ontvangerruis en verslechtert de stroomopwaartse signaalkwaliteit.
• Uniformiteit:De kloof tussen de beste en slechtste outputpoort. Alles boven de 1,5 dB betekent dat sommige abonnees merkbaar zwakkere signalen ontvangen. Bij een 1×32- of 1×64-implementatie is strakke uniformiteit niet optioneel - het is wat uw verstste abonnee online houdt.
• Bedrijfsgolflengte:PON-netwerken hebben een banddoorlaatdekking van 1260–1650 nm nodig. Hierover kan niet-onderhandeld worden als u GPON (1490/1310 nm) met video-overlay (1550 nm) gebruikt of als u van plan bent XGS-PON-services (1577 nm stroomafwaarts) toe te voegen aan dezelfde glasvezel.
• Directiviteit:Meet overspraakisolatie tussen uitvoerpoorten. Doel Groter dan of gelijk aan 55 dB. Lage directiviteit betekent dat abonneesignalen in elkaar kunnen overvloeien - een reëel probleem bij splitsingen met hoge- dichtheid.

Een splitter kiezen op basis van implementatiescenario

De "juiste" splitter hangt volledig af van waar hij heen gaat en wat hij moet doen. Hier ziet u hoe de beslissing in de praktijk meestal uitpakt:

Klein FTTH-project (minder dan 50 woningen): A 1×8 PLC-splitterin een ABS-box is hier het werkpaard. Het houdt het invoegverlies beheersbaar, past in een standaard buitenverdeelkast en laat ruimte over om te groeien als de buurt uitbreidt. Voor de kleinste clusters - zeg maar vier huizen op één plek - kan een FBT 1×4 werken als budget de voornaamste beperking is.

Dichte stedelijke MDU (appartementsgebouwen, kantoortorens):Kies voor een 1×32 PLC in een LGX-cassette of 1U-rack--vormfactor. Poortdichtheid is van belang in stijgleidingkasten waar de ruimte krap is. Zorg ervoor dat de splitter vooraf-is voorzien van een SC/APC-aansluiting om de installatie te versnellen. - Veldsplitsing in een overvolle stijgleiding is langzaam en foutgevoelig-.

Buitenstraatkasten:PLC is verplicht. Alleen al de temperatuurwisselingen zullen een FBT-splitter na verloop van tijd verslechteren. ABS-verpakt of blokloosglasvezelsplittersbeoordeeld tot -40 graden tot 85 graden zijn hier de standaard. Geef behuizingen met IP65-classificatie op als de kast wordt blootgesteld aan weersinvloeden.

Landelijke of interlokale-links:Insertieverlies is de beperking. Elke dB telt als de ONU zich 15-20 km van de OLT bevindt. Gebruik de laagste split-ratio die nog steeds uw abonneeaantal dient, en overweeg ongebalanceerde splitters die meer macht toewijzen aan de verste gebruiker. Een 1×16 is vaak het praktische plafond voor landelijke overspanningen - duw naar 1×32 en u loopt het risico aan de andere kant onder de ontvangergevoeligheid te vallen.

Centraal kantoor of datacenter: In rack-gemonteerde PLC-splittersin 1U worden voor deze omgeving behuizingen gebouwd. Ze passen in standaard 19--racks, maken gebruik van vooraf- afgesloten patchkabels en maken hot-swap-onderhoud mogelijk zonder aangrenzende circuits te verstoren. Voor PON-aggregatieplanken die honderden abonnees bedienen, bieden 2×32- of 2×64-configuraties met dubbele invoer de failover-redundantie die SLA's op carrier-niveau vereisen.

Veelvoorkomende fouten die tijd en geld kosten

Een aantal patronen komen keer op keer terug bij veldimplementaties. Over-splitsen komt het meest voor: ingenieurs specificeren een 1×32 omdat ze capaciteitsruimte willen, maar het linkbudget kan dit niet ondersteunen op de vereiste afstand. Het resultaat is marginale ONU's die offline vallen tijdens temperatuurverschuivingen of veroudering van connectoren. Voer altijd eerst de berekening van het energiebudget uit - en kies vervolgens de splitsingsratio.

Connector-mismatch is er nog een. Het mengen van SC/UPC en SC/APC in hetzelfde PON-pad introduceert reflectiepunten die de prestaties verslechteren. Het klinkt eenvoudig, maar het gebeurt regelmatig op grote bouwlocaties met meerdere installatieploegen. De oplossing is eenvoudig: standaardiseer SC/APC voor de gehele buiteninstallatie. Zorg ervoor dat uw splitter, patchsnoeren ensingle-mode glasvezelinfrastructuur komt allemaal overeen.

Ten slotte negeren we de uniformiteitsspecificaties. Op papier lijken een goedkope splitter met een uniformiteit van 2,5 dB en een kwaliteitssplitter met een uniformiteit van 1,0 dB vergelijkbaar. In de praktijk betekent dat gat van 1,5 dB dat de ene abonnee op uw 1×32-netwerk de helft van het optische vermogen van een andere abonnee kan ontvangen. Over een afstand van 10 tot 15 km bepaalt dat verschil wie verbonden blijft en wie niet.

Waar optische splitters worden gebruikt

Telecommunicatie blijft de dominante toepassing. In een GPON- of XGS-PON-architectuur zitten splitters tussen de OLT op het hoofdkantoor en de ONU's bij de klant, waardoor één glasvezel 32 of 64 eindpunten kan bedienen. Dit punt-naar-multipoint-model vormt de ruggengraat van residentiële breedband, zakelijke glasvezel en CATV-levering wereldwijd.

Buiten de telecomsector maken passieve optische LAN-implementaties (POL) bij bedrijven gebruik van splitters om het aantal actieve switches in campusgebouwen te verminderen - een enkele glasvezelbackbone vervangt de vloeren van koperen kabels en Ethernet-switches. Industriële faciliteiten sturen splitters door sensornetwerken, waarbij gebruik wordt gemaakt van de immuniteit van glasvezel tegen elektromagnetische interferentie. Test- en meetopstellingen maken gebruik van tapsplitters om live verkeer te monitoren zonder onderbreking van de dienstverlening.

Wat is de toekomst voor splittertechnologie

De drang naar 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) en geconvergeerde multi-golflengtetoegang legt de lat hoger voor de prestaties van splitters. Operators die naast elkaar-GPON en XGS-PON op dezelfde vezel gebruiken, hebben splitters nodig met een vlak invoegverlies over het volledige 1260–1650 nm-venster. -Elke golflengte-afhankelijke variatie kan een marginale link over de rand doen kantelen. PLC-technologie gaat hier goed mee om; FBT niet.

Ongebalanceerd splitsen wint aan echte grip. In plaats van elke output gelijk te behandelen, wijzen ongebalanceerde splitters de stroom asymmetrisch toe - meer aan gebruikers op afstand of- met veel vraag, en minder aan gebruikers in de buurt. Dit verbetert het poortgebruik en kan de behoefte aan optische versterkers elimineren in scenario's met groter- bereik.

Aan de productiekant blijft de PLC-chipdichtheid verbeteren. Splitters die 1×128 op een enkele chip ondersteunen, worden al in productie genomen, waardoor de verhouding van het aantal abonnees-per-OLT-poort hoger wordt en de kosten per aangesloten huishouden bij grootschalige glasvezelconstructies- worden verlaagd.

Veelgestelde vragen