Pengetahuan

Jarak penghantaran bukan hak milik kabel sahaja. Ia adalah hasil daripada belanjawan sistem: gentian yang anda pasang, kadar data yang anda jalankan ke atasnya, panjang gelombang yang digunakan oleh transceiver anda, kehilangan penyambung dan sambungan anda, dan penyebaran isyarat terkumpul dalam perjalanan. Tukar mana-mana satu daripada ini dan jarak maksimum berubah dengannya.

Itulah sebabnya dua pautan yang dibina dengan kabel yang sama boleh berkelakuan berbeza sepenuhnya - satu berjalan 40 km tanpa ralat, satu lagi gagal pada 300 m. Panduan ini menerangkan pembolehubah yang menetapkan siling, cara mengira siling untuk pautan anda sendiri dan perkara yang perlu diperiksa apabila pautan tidak mencapai jangkauan yang dinilainya.

Jarak Adalah Bajet Pautan, Bukan Spesifikasi Kabel

Sebelum melihat faktor individu, ia membantu untuk mengetahui kedudukan kepingan. Untuk pautan yang biasanya direka bentuk, jarak maksimum ditentukan dalam kira-kira susunan ini:

• Jenis gentian dan gred- mod tunggal-atau berbilang mod, dan kategori mana dalam setiap satu
• Kadar data dan standard antara muka optik- 1G, 10G, 100G, 400G berkelakuan sangat berbeza pada gentian yang sama
• Spesifikasi pemancar- kuasa pelancaran, kepekaan penerima, jangkauan dinilai
• Jumlah kehilangan pautan- pengecilan gentian serta setiap penyambung, sambatan dan pembahagi dalam laluan
• Penyerakan- serakan modal pada multimod, serakan kromatik pada rentang mod tunggal-panjang
• Kualiti persekitaran dan pemasangan- kebanyakannya isu kebolehpercayaan dan margin, bukan had jarak-pesanan pertama

Keadaan alam sekitar tergolong dalam senarai ini, tetapi bukan di bahagian atas. Suhu, kelembapan dan tekanan mekanikal terutamanya menghakis andamargindan kebolehpercayaan jangka-panjang. Mereka jarang memutuskan sama ada pautan yang direka bentuk dengan betul mencapai 10 km atau 40 km.

Jenis Gentian dan Lebar Jalur Modal

Gentian mod-tunggal membawa satu mod perambatan, jadi ia mengelakkan penyebaran mod sepenuhnya dan merupakan satu-satunya pilihan yang realistik melebihi beberapa ratus meter. Gentian berbilang mod membawa banyak mod yang tiba pada masa yang berbeza sedikit, dan penyebaran - bukan pengecilan - adalah yang menghadkan jangkauannya pada kadar data yang tinggi.

Inilah sebabnya mengapa multimode ditentukan olehlebar jalur modal yang berkesanbukannya mengikut jarak. OM3 dinilai pada 2000 MHz·km pada 850 nm dan OM4 pada 4700 MHz·km; angka yang lebih tinggi adalah tepat mengapagentian OM4menyokong saluran 10G dan 100G yang lebih panjang daripada OM3 pada perkakasan yang serupa. Jika anda masih membuat keputusan antara kedua-dua keluarga, pertukaran-kos, harga transceiver dan ruang kepala naik taraf diliputi dalam inimod tunggal-berbanding perbandingan berbilang mod.

Dalam mod-tunggal, kategori kurang penting untuk jarak mentah daripada yang orang anggap.gentian G.652.Dialah pilihan arus perdana, dinyatakan dalamPengesyoran ITU-T G.652dengan pengecilan kabel tidak lebih daripada 0.4 dB/km pada 1310 nm dan 0.3 dB/km pada 1550 nm. Bengkokkan-gred G.657 yang tidak sensitif, ditakrifkan dalamITU-T G.657, jangan hantar lebih jauh dalam jarak lurus - mereka hanya kalah kurang apabila laluan memaksa selekoh ketat.

Jadi apa sebenarnya yang berlaku jika anda memilih serat yang salah? Jarang sekali "kekurangan jarak" yang bersih. Selalunya ia adalah salah satu daripada ini: transceiver tidak akan memaut sama sekali kerana modul mod- tunggal tidak boleh berganding dengan betul ke dalam teras 50 µm; pautan muncul tetapi ralat di bawah beban kerana lebar jalur modal tidak mencukupi untuk kadar; atau penerima terlebih beban kerana rentang jauh lebih pendek daripada modul yang direka bentuk.

Kadar Data, Panjang Gelombang dan Serakan

Gentian yang sama menyokong jarak yang sangat berbeza bergantung pada apa yang anda lawati. Kadar simbol yang lebih tinggi bermakna tempoh bit yang lebih pendek, jadi jumlah penyebaran nadi tertentu menggunakan sebahagian besar mata. Hasilnya ialah corak yang akhirnya diperhatikan oleh setiap jurutera rangkaian: jangkauan menurun apabila kadar meningkat.

Ambil perhatian bahawa OM4 membeli anda 100 m pada 10G tetapi hanya 30 m pada 100G. Gred gentian tidak boleh mengimbangi kadar tanpa had.

Panjang gelombang berfungsi dalam dua arah sekaligus. Pada pengecilan 1550 nm adalah - paling rendah biasanya sekitar 0.19–0.21 dB/km pada G.652.D berbanding 0.32–0.35 dB/km pada 1310 nm - itulah sebabnya-jarak jauh dan sistem DWDM hidup dalam jalur- Tetapi 1550 nm juga merupakan tempat gentian mod tunggal standard-menunjukkan kira-kira 17 ps/nm·kmserakan kromatik, manakala 1310 nm terletak berhampiran sifar-titik serakan. Pada pautan 10G atau 25G yang melepasi kira-kira 60–80 km, serakan, bukan kuasa, menjadi kekangan yang mengikat, dan anda memerlukan pampasan atau antara muka yang koheren dan bukannya pemancar yang lebih panas.

Belanjawan Kuasa Optik

Ini adalah pengiraan yang menjadikan perbincangan di atas menjadi nombor. Mulakan dengan apa yang diberikan oleh transceiver kepada anda:

Belanjawan kuasa tersedia (dB)=kuasa output pemancar minimum (dBm) − kepekaan penerima (dBm)

Kemudian tolak semua yang digunakan oleh pautan:

• Pengecilan gentian: pekali pengecilan (dB/km) × panjang (km)
• Kehilangan penyambung: bilangan pasangan berpasangan × kehilangan setiap pasangan (biasanya 0.2–0.5 dB dalam medan; TIA membenarkan sehingga 0.75 dB)
• Kehilangan sambatan: bilangan sambatan gabungan × kehilangan setiap sambatan (biasanya di bawah 0.1 dB, dengan had penerimaan biasa 0.3 dB)
• Kehilangan komponen pasif: Pembahagi PON, panel tampalan, penapis WDM
• Margin sistem: 3 dB ialah elaun konvensional untuk penuaan, pembaikan dan ketidakpastian pengukuran

Contoh yang berfungsi untuk pautan mod tunggal-10 km pada 1310 nm, menggunakan nilai lembaran data wakil - sentiasa menggantikan angka daripada lembaran data modul anda sendiri:

• Output minimum pemancar: −8.0 dBm; sensitiviti penerima: −18.0 dBm →bajet 10.0 dB
• Gentian: 10 km × 0.36 dB/km=3.6 dB
• Penyambung: 4 pasangan berpasangan × 0.5 dB=2.0 dB
• Sambungan: 2 × 0.1 dB=0.2 dB
• Jumlah kehilangan pautan=5.8 dB; baki margin=4.2 dB

Melebihi 3 dB margin, pautan adalah bunyi. Di bawahnya, anda adalah satu penyambung yang kotor atau satu sambungan pembaikan yang jauh daripada ralat. Dan jika pengiraan lulus tetapi pautan masih gagal, hadnya bukan kuasa - lihat pada serakan atau pada kadar/antara muka yang tidak sepadan.

Penyambung, Penyambung dan Lentur

Dalam makmal gentian menguasai anggaran kerugian. Di lapangan, acara diskret biasanya berlaku. Empat pasangan penyambung pada 0.5 dB setiap satu berharga sama dengan 5.5 km gentian G.652.D pada 1310 nm - dan kiraan penyambung ialah pembolehubah yang paling sering dipandang remeh pada peringkat reka bentuk.

Tiga mod kegagalan menyumbang sebahagian besar kekurangan antara kerugian yang dikira dan diukur:

• Muka hujung tercemar.Satu zarah pada ferrule boleh menambah apa-apa daripada pecahan dB untuk melengkapkan kegagalan pautan, dan ia adalah perkara pertama untuk diperiksa pada mana-mana pautan yang terdegradasi tanpa perubahan fizikal.
• Sambungan gabungan yang lemah.Penjajaran teras, ralat sudut belah dan pencemaran semuanya kelihatan sebagai dinaikkankehilangan sambatan. Sambungan yang konsisten melebihi 0.3 dB hendaklah-dibuat semula dan bukannya diterima.
• Membongkok.Macrobending - kabel yang ditarik di sekeliling sudut dulang lebih ketat daripada jejari lentur minimumnya - muncul sebagai langkah setempat pada surih OTDR dan sangat bergantung pada panjang gelombang-, lebih teruk pada 1550 nm berbanding 1310 nm. Lenturan mikro daripada penghancuran atau lebih-ikatan kabel yang ketat adalah lebih meresap dan lebih sukar untuk disetempatkan. Thetingkah laku kehilangan lentur gentian G.657itulah yang menjadikannya berbaloi untuk dinyatakan dalam-bangunan dan laluan FTTH yang pemasang tidak dapat menjamin jejari yang besar.

Jangkauan dan Keserasian Transceiver

Jarak yang dicetak pada modul optik ialah penarafan sistem yang diperoleh daripada standard antara muka, bukan janji tentang laluan tertentu anda. Ia menganggap jenis gentian tertentu, panjang gelombang tertentu, dan kehilangan sisipan saluran yang ditakrifkan oleh standard. Tiga semakan sebelum anda membuat komitmen:

• Jenis gentian dan panjang gelombang mesti sepadan pada kedua-dua hujungnya.Modul 850 nm dan satu rentang mod-semata-mata tidak serasi dan modul 1310 nm tidak akan saling beroperasi dengan modul 1550 nm.
• Kehilangan pautan yang dikira anda mesti berada di bawah elaun kehilangan sisipan saluran antara muka, yang ditentukan setiap jenis PHY olehIEEE 802.3 Kumpulan Kerja.
• Periksa titik beban penerima, bukan hanya sensitiviti.Meletakkan modul ER 40 km pada pautan 500 m boleh mengenyangkan penerima dan menghasilkan ralat yang kelihatan sama seperti kehilangan yang berlebihan. Muatkan pengecil.

Untuk perolehan, peraturan praktikal ialah meminta pembekal untuk tiga nombor yang membolehkan anda mengesahkan tuntutan itu sendiri: kuasa output pemancar minimum, kepekaan penerima dan kehilangan sisipan saluran dinilai. "Modul 20 km" yang disebut tanpa angka tersebut tidak boleh disemak pada laluan anda.

Keadaan Persekitaran dan Pemasangan

Persekitaran mempengaruhi jarak secara tidak langsung, dengan memakan margin dan dengan merendahkan kabel dari semasa ke semasa. Kabel luar memerlukan struktur-sekatan air, tahan UV-dan mekanikal yang teguh kerana lembapan masuk ke dalam sarung yang rosak atau penutupan sambatan, dan pemuatan menghancurkan yang mendorong lenturan mikro, adalah perkara yang menolak pautan keluar dari tahun bajet selepas pentauliahan. Suhu keterlaluan kitaran penting terutamanya pada sempadan julat operasi yang ditentukan dan melalui-penuaan jangka panjang, bukan sebagai pembolehubah jarak-ke-hari.

Satu pembetulan patut dibuat secara eksplisit, kerana ia sentiasa muncul dalam kesusasteraan kabel:penilaian kalis api-dan api-tidak memanjangkan jarak penghantaran.Ia wujud untuk memenuhi kod kebakaran bangunan, mengehadkan penyebaran api dan mengawal asap dan pelepasan halogen. Fleksibiliti dan prestasi lenturan benar-benar menjejaskan kehilangan pemasangan; rating api tidak. Nyatakan kedua-duanya, tetapi jangan mengelirukan kedua-duanya.

Soalan Lazim

Sejauh manakah gentian mod tunggal boleh dihantar?

Ia bergantung pada antara muka, bukan gentian. Antara muka Ethernet standard pada jarak-mod tunggal 10 km (LR), 40 km (ER) dan 80 km (kelas-ZR, vendor-ditentukan). Dengan pampasan amplifikasi dan penyebaran, sistem kapal selam dan jarak jauh-berjalan beribu-ribu kilometer dalam kategori gentian yang sama. Serat hampir tidak pernah menjadi unsur pengehad.

Mengapa gentian yang sama menyokong jarak yang kurang pada kadar data yang lebih tinggi?

Dua sebab. Kadar yang lebih tinggi memendekkan tempoh bit, jadi jumlah nadi tetap yang merebak daripada penyebaran menggunakan lebih banyak mata secara berkadar. Dan penerima kadar-yang lebih tinggi biasanya memerlukan lebih banyak kuasa optik untuk kadar ralat yang sama, yang mengecilkan belanjawan kuasa. Kedua-dua kesan menolak ke arah yang sama.

Adakah 1310 nm atau 1550 nm lebih baik untuk jarak jauh?

1550 nm mempunyai pengecilan yang lebih rendah, jadi ia menang dengan bajet kuasa dalam jangka masa yang panjang. Tetapi 1310 nm terletak berhampiran sifar-panjang gelombang serakan gentian mod tunggal-sendiri, jadi ia lebih bertolak ansur pada pautan-tinggi. Untuk kehilangan-jangka terhad, pilih 1550 nm; untuk serakan-terhad, 1310 nm atau antara muka dengan pampasan serakan.

Pautan saya berada dalam jarak yang dinilai modul tetapi masih ralat. kenapa?

Punca yang paling biasa, mengikut urutan: muka hujung penyambung yang tercemar, lebih banyak pasangan penyambung dalam laluan daripada belanjawan yang diandaikan,-sambungan kehilangan yang tinggi, selekoh yang melanggar jejari minimum atau beban penerima pada pautan pendek dengan modul jangkauan-panjang. Ukur kerugian dahulu - ia memisahkan masalah kuasa daripada segala-galanya.

Adakah kabel kehilangan-rendah atau kabel "premium" memanjangkan jarak dengan bermakna?

Kadang-kadang, tetapi kesannya adalah terhad dan perlu diukur. Bergerak dari 0.35 dB/km kepada 0.19 dB/km pada 1550 nm menjimatkan 1.6 dB lebih 10 km - sebenar, tetapi lebih kecil daripada tiga penyambung ceroboh. Serat kehilangan-rendah-mendapat harganya pada rentang panjang yang tidak berulang, bukan pada pautan kampus. Sentiasa tanya panjang gelombang mana yang dirujuk oleh angka pengecilan yang disebut, dan ingat bahawa capaian undian transceiver masih mengehadkan pautan tanpa mengira seberapa baik gentian itu.

Ringkasan

Jarak penghantaran gentian optik ditetapkan oleh sistem, bukan oleh kabel. Betulkan kadar data dan standard antara muka dahulu, kemudian jenis gentian dan gred, kemudian hitung belanjawan kuasa terhadap penyambung sebenar dan kiraan sambatan anda, dan akhirnya semak serakan untuk rentang kadar-yang panjang atau tinggi. Anggap spesifikasi alam sekitar sebagai keputusan kebolehpercayaan dan margin - yang diperlukan, tetapi soalan yang berbeza daripada jangkauan.

Jika anda menentukan kabel untuk laluan dengan panjang dan kadar yang diketahui, langkah seterusnya yang berguna ialah bekerja ke belakang: ambil elaun kehilangan sisipan saluran antara muka, tolak margin 3 dB, tolak bajet penyambung dan sambung anda, dan lihat pekali pengecilan yang diperlukan oleh angka yang tinggal untuk gentian. Nombor itu, bukan jarak pemasaran, adalah yang sepatutnya memacu spesifikasi.