광 분배기란 무엇입니까? 유형, 작동 원리

광 분배기는 하나의 들어오는 광 신호를 두 개 이상의 출력 신호로 나누어 전력을 필요로 하지 않고 여러 광섬유 경로에 광 전력을 분배하는 수동 광섬유 장치입니다.

GPON 또는 EPON 네트워크에서 이는 지점-대-다중 지점 아키텍처를 가능하게 하는 구성 요소입니다. - 하나의 광섬유가 중앙 사무실을 떠나고 수십 명의 가입자가 맨 끝에 연결됩니다. 이것이 없으면 모든 고객은 OLT까지 이어지는 전용 광섬유가 필요하며 FTTH의 경제성은 무너질 것입니다.

이 가이드에서는 광학 분할의 작동 원리,-PLC와 FBT 기술 간의 실제 차이점, 조달 중에 실제로 중요한 성능 사양, 올바른 분할기를 선택하기 위한 시나리오{1}}기반 조언을 다룹니다. PON 인프라를 배포했거나 새 구축을 계획 중인 경우 여기에 있는 세부 정보를 통해 설계 단계에서 골치 아픈 일을 줄일 수 있습니다.

광 분배기는 어떻게 작동합니까?

물리학은 간단합니다. 빛이 단일-모드 광섬유를 통해 이동할 때 대부분의 에너지는 9μm 코어-에 머물지만 전부는 아닙니다. 작은 부분이 클래딩으로 누출됩니다. 두 개의 광섬유 코어를 서로 충분히 가깝게 가져오면 누출된 에너지가 한 코어에서 다른 코어로 결합되기 시작합니다. 이 소멸 결합 현상은 모든 수동 광섬유 분할의 기초입니다.

프로덕션 분배기에서 장치는 하나의 입력 신호를 받아 정의된 비율로 여러 출력 포트에 광 전력을 재분배합니다. 1×4 분배기를 생각해 보십시오. 하나의 광섬유가 들어가고 4개의 광섬유가 나오며 각각은 원래 신호 전력의 약 1/4을 전달합니다. 전자 장치도 없고 외부 전원 공급 장치도 없습니다. - 단지 도파관 형상이 작업을 수행합니다. 이것이 바로 이러한 구성 요소를 수동 광 분배기라고 부르는 이유입니다.

여기가 실용적입니다. 분할할 때마다 광전력이 소모됩니다. 1×2 분할은 약 3.5dB를 소모합니다. 1×32에 도달하면 15dB - 북쪽의 이론적 손실을 보게 되며 이는 커넥터 손실, 광섬유 감쇠 및 스플라이스 포인트를 추가하기 전입니다. 대부분의 FTTH 롤아웃에서 스플리터는 결국 링크 예산에서 가장 큰 단일 손실 원인이 됩니다. 분할 비율이 잘못되면 OLT 포트가 낭비되거나 멀리 있는 ONU에서 수신{12}}전력 문제가 발생한다는 의미입니다.

PLC 스플리터와 FBT 스플리터: 실제로 중요한 것은 무엇입니까?

시중의 모든 광 분배기는 두 가지 제조 기술 중 하나를 사용하며, 둘 중 어느 것이 "더 나은지"보다는 귀하의 특정 배포에 적합한 것이 무엇인지에 대한 선택이 더 중요합니다.

융합된 쌍원추형 테이퍼(FBT) 스플리터

FBT는 오래된 접근 방식입니다. 두 개 이상의 섬유를 함께 묶고, 가열하고, 코어가 융합될 때까지 늘립니다. 테이퍼링 프로세스 중에 기술자는 결합 비율을 실시간으로 모니터링하고 목표 분할에 도달하면 중지합니다. 그 결과, 특히 1×2 또는 1×4와 같은 낮은 분할 수에서 -을(를) 생산하는 데 비용이 적게 드는 간단하고 입증된 장치가 탄생했습니다.

트레이드오프는 대규모로 나타납니다. 1×8을 넘어서면 FBT 스플리터는 출력 균일성에 어려움을 겪습니다. 일부 포트는 다른 포트보다 눈에 띄게 더 많은 전력을 얻습니다. 실패율도 올라갑니다. 파장 지원은 기본 PON의 경우 850nm, 1310nm 및 1550nm로 제한됩니다. - 하지만 전체 스펙트럼 호환성이 필요한 경우에는 제한이 있습니다.- 그리고 작동 온도 범위(-5도 ~ 75도)로 인해 혹독한 겨울이나 사막의 열기가 있는 지역의 실외 캐비닛에는 이러한 문제가 발생하지 않습니다.

평면 광파 회로(PLC) 스플리터

PLC 스플리터는 칩 제조에 사용되는 것과 동일한 정밀도로 실리카 유리 기판에 에칭된 반도체 리소그래피 - 도파관 회로를 사용하여 제조됩니다. 그 결과 분할 수가 많은 경우에도 모든 포트에서 단단하고 균일한 출력을 얻을 수 있습니다.PLC 광섬유 스플리터모든 표준 PON 파장과 RF 비디오 오버레이에 사용되는 1550nm 대역 및 라인 모니터링에 사용되는 1625nm 창을 포괄하는 전체 1260~1650nm 파장 범위를 지원합니다.

분할이 단일 칩에서 발생하기 때문에 PLC 장치는 크기가 커지지 않고 최대 1×64 또는 2×64까지 확장됩니다. 더 넓은 작동 온도 범위(Telcordia GR-1209-CORE 테스트 요구 사항에 따라 -40도 ~ 85도)는 모든 실외 또는 통제되지 않는 환경 설치에 대한 기본 선택입니다. 단위당 비용은 FBT보다 높지만 1×4 분할 이상의 경우에는 PLC가 가장 숙련된 네트워크 계획자의 사양이며 그럴 만한 이유가 있습니다.

빠른 비교

위에 언급된 성능 임계값은 통신 네트워크에 사용되는 수동 광 구성 요소에 대한 신뢰성 및 광 성능 요구 사항을 정의하는 Telcordia GR-1209-CORE 및 GR-1221-CORE 표준을 기반으로 합니다.

구매 전 확인해야 할 주요 성능 사양

사양 시트는 복잡할 수 있지만 다섯 가지 매개변수가 가장 중요합니다. - 조달 중에 매개변수 중 하나라도 건너뛰는 것은 실제 현장 실패로 이어지는 실수입니다.

• 삽입 손실:스플리터가 소비하는 광 전력의 양입니다. 잘 만들어진-1×8 PLC 스플리터는 10.5dB 이하로 제공되어야 합니다. 17.5dB 이하의 1×32. 이러한 임계값은 GR-1209-CORE 표 2에서 나온 것입니다. 공급업체의 데이터시트에 이 값보다 훨씬 높은 값이 표시되면 링크 예산이 멀리 떨어져 있지 않습니다.
• 반사 손실:반사된 전력은 소스를 향해 다시 돌아옵니다. SC/APC-종단 스플리터(GPON의 표준)의 경우 반사 손실은 55dB 이상이어야 합니다. 반사 손실이 불량하면 OLT 수신기 잡음이 발생하고 업스트림 신호 품질이 저하됩니다.
• 일률:최고 출력 포트와 최악 출력 포트 사이의 간격입니다. 1.5dB를 초과하면 일부 가입자가 눈에 띄게 약한 신호를 받고 있음을 의미합니다. 1×32 또는 1×64 배포에서 엄격한 균일성은 선택 사항이 아닙니다. - 이는 가장 멀리 있는 가입자를 온라인 상태로 유지하는 것입니다.
• 작동 파장:PON 네트워크에는 1260~1650nm 대역 통과 범위가 필요합니다. 비디오 오버레이(1550nm)와 함께 GPON(1490/1310nm)을 실행 중이거나 동일한 광섬유에 XGS-PON 서비스(1577nm 다운스트림)를 추가하려는 경우에는 -협상할 수 없습니다.
• 지향성:출력 포트 간의 누화 격리를 측정합니다. 목표는 55dB 이상입니다. 지향성이 낮다는 것은 가입자 신호가 서로 번질 수 있다는 것을 의미하며 -고밀도 분할에서 실제 문제가-발생합니다.

배포 시나리오에 따른 분배기 선택

"올바른" 스플리터는 어디로 가는지, 무엇을 해야 하는지에 전적으로 달려 있습니다. 실제로 결정이 일반적으로 수행되는 방식은 다음과 같습니다.

소규모 FTTH 프로젝트(50가구 미만): A 1×8 PLC 쪼개는 도구ABS 상자에 여기의 일꾼이 있습니다. 삽입 손실을 관리 가능하게 유지하고, 표준 실외 배전함 안에 들어가며, 주변 지역이 확장되면 성장할 수 있는 공간을 남겨둡니다. 가장 작은 클러스터의 경우 - 예를 들어 한 방울에 4개의 주택이 있습니다. - 예산이 주요 제약인 경우 FBT 1×4가 작동할 수 있습니다.

밀집된 도시 MDU(아파트 건물, 오피스 타워):LGX 카세트 또는 1U 랙-마운트 폼 팩터의 1×32 PLC를 사용하세요. 공간이 좁은 라이저 클로짓에서는 포트 밀도가 중요합니다. 설치 속도를 높이려면 분배기가-SC/APC와 미리 연결되어 있는지 확인하세요. - 혼잡한 라이저에서 현장 접합은 느리고 오류가 발생하기 쉽습니다-.

야외 거리 캐비닛:PLC는 필수입니다. 온도 사이클링만으로도 시간이 지남에 따라 FBT 스플리터의 성능이 저하됩니다. ABS-패키지 또는 블록리스광섬유 분배기여기서는 -40도 ~ 85도 등급이 표준입니다. 캐비닛이 날씨에 노출되는 경우 IP65 등급 인클로저를 지정하십시오.

시골 또는 장거리-링크:삽입 손실은 제약 조건입니다. ONU가 OLT에서 15~20km 떨어져 있을 때 모든 dB가 계산됩니다. 여전히 가입자 수를 처리하는 가장 낮은 분할 비율을 사용하고, 가장 멀리 있는 사용자에게 더 많은 전력을 할당하는 불균형 분할기를 고려하십시오. 1×16은 시골 지역의 실제 상한선인 경우가 많으며 - 1×32로 푸시하면 맨 끝에서 수신기 감도 아래로 떨어질 위험이 있습니다.

중앙 사무실 또는 데이터 센터: 랙-장착형 PLC 스플리터1U 하우징은 이러한 환경에 맞게 제작되었습니다. 표준 19-인치 랙에 장착되고, 사전 종단된 패치 코드를 사용하며, 인접한 회로를 방해하지 않고 핫스왑 유지 관리가 가능합니다.- 수백 명의 가입자에게 서비스를 제공하는 PON 집합 선반의 경우 이중 입력이 있는 2×32 또는 2×64 구성은 캐리어급 SLA에 필요한 장애 조치 중복성을 제공합니다.

시간과 돈이 많이 드는 일반적인 실수

현장 배포에서는 몇 가지 패턴이 계속해서 나타납니다. 과도한-분할이 가장 빈번하게 발생합니다. 엔지니어는 용량 여유를 원하기 때문에 1×32를 지정하지만 링크 예산이 필요한 거리에서 이를 지원할 수 없습니다. 그 결과 온도 변화 또는 커넥터 노후화 중에 오프라인으로 떨어지는 한계 ONU가 발생합니다. 항상 전력 예산 계산을 먼저 실행한 다음 - 분할 비율을 선택하세요.

커넥터 불일치는 또 다른 것입니다. 동일한 PON 경로에서 SC/UPC와 SC/APC를 혼합하면 성능을 저하시키는 반사점이 발생합니다. 기본적으로 들리지만 여러 설치 직원이 있는 대규모 작업 현장에서 정기적으로 발생합니다. 해결책은 간단합니다. 외부 공장 전체를 SC/APC로 표준화하면 됩니다. 분배기, 패치 코드 및단일-모드 광섬유인프라가 모두 일치합니다.

마지막으로 균일성 사양을 무시합니다. 이론상으로는 2.5dB 균일성을 갖는 저렴한 스플리터와 1.0dB 균일성을 갖는 고품질 스플리터가 비슷해 보일 수 있습니다. 실제로 1.5dB 간격은 1×32 네트워크의 한 가입자가 다른 가입자의 광 전력의 절반을 수신할 수 있음을 의미합니다. 10~15km 범위에서 이 차이에 따라 누가 연결을 유지하고 누가 연결되지 않는지 결정됩니다.

광분배기가 사용되는 곳

통신은 여전히 ​​지배적인 애플리케이션입니다. GPON 또는 XGS-PON 아키텍처에서 스플리터는 중앙 사무실의 OLT와 고객 구내 ONU 사이에 위치하여 하나의 광섬유가 32개 또는 64개의 엔드포인트를 제공할 수 있도록 합니다. 이 지점-대-다지점 모델은 전 세계적으로 주거용 광대역, 비즈니스 광섬유 및 CATV 전송의 중추입니다.

통신 이외의 경우 기업의 수동 광 LAN(POL) 배포에서는 스플리터를 사용하여 캠퍼스 건물의 활성 스위치 수를 줄입니다. - 단일 광섬유 백본이 구리 케이블 및 이더넷 스위치 바닥을 대체합니다. 산업 시설은 센서 네트워크를 통해 스플리터를 라우팅하여 전자기 간섭에 대한 광섬유의 내성을 활용합니다. 테스트 및 측정 설정에서는 탭 분할기를 사용하여 서비스 중단 없이 실시간 트래픽을 모니터링합니다.

스플리터 기술의 다음 단계는 무엇입니까

10G-PON(XGS-PON, 50G-PON) 및 통합 다중-파장 액세스를 향한 추진은 스플리터 성능의 기준을 높이고 있습니다. 동일한 광케이블에-GPON과 XGS-PON이 공존하는 통신업체에는 전체 1260~1650nm 창에 걸쳐 균일한 삽입 손실이 있는 스플리터가 필요합니다. - 파장에 따른 변화는- 가장자리 위로 한계 링크를 기울일 수 있습니다. PLC 기술은 이를 잘 처리합니다. FBT는 그렇지 않습니다.

불균형 분할이 실질적인 견인력을 얻고 있습니다. 모든 출력을 동일하게 처리하는 대신 불균형 스플리터는 전력을 비대칭으로 - 멀리 있거나 수요가 높은 사용자에게 더 많이 할당하고- 가까운 사용자에게는 덜 할당합니다. 이를 통해 포트 활용도가 향상되고 도달 범위가 확장된 시나리오에서 광 증폭기가 필요하지 않게 됩니다.-

제조 측면에서는 PLC 칩 밀도가 지속적으로 향상되고 있습니다. 단일 칩에서 1×128을 지원하는 스플리터는 이미 생산에 들어가고 있으며, 이로 인해 가입자-당-OLT-포트 비율이 높아지고 대규모 광케이블 구축에서 연결된 가구당 비용이 절감됩니다.

자주 묻는 질문