+380 44 323 88 88
вул. Маричанська, 18,
м. Київ, Україна, 03040
Написати нам

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу

24 січня 2016

Доступна стаття про застосування оптичних розгплужувачів в пасивних оптичних мережах і мережах кабельного телебачення. Розглянуто конструкції, параметри, технології виготовлення, порівняльні характеристики різних типів, а також дані рекомендації з використання розгалужувачів.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу

1. Типи розгалужувачів та їх застосування

2. Технології виготовлення

3. Конструкції та маркування розгалужувачів

4. Параметри і характеристики

5. Вибір розгалужувача для проектування PON

Два бездоганно круглих поглиблення розділені
носом, який вгорі розгалужується,
переходячи в охоплені бровами очі.

Тур Хейєрдал. Пригоди однієї теорії 

 

1. Типи розгалужувачів та їх застосування
У зв'язку з початком широкого впровадження пасивних оптичних мереж (PON) значний інтерес викликають параметри і конструкції оптичних розгалужувачів (ОР). Саме ці елементи надають мережі необхідну гнучкість архітектури, масштабованість, максимальне задоволення системним вимогам, економічність. В принципі ОР вже досить тривалий час успішно застосовується на магістральних ділянках у мережах кабельного телебачення, там, де необхідно створення розгалуженої деревовидної архітектури з рівномірним або нерівномірним розподілом оптичної потужності. Однак саме при проектуванні та інсталяції PON розгалужувачі проявили себе ключовим елементом мережі. Докладніше ці питання розглянемо в розділі5, а поки розглянемо більш грунтовно «героя» нашої статті.
Власне розгалужувач являє собою пасивний оптичний багатополюсник (n × m) із заданою кількістю вхідних (n) і вихідних портів (m). Його завданням є перерозподіл енергії, що надходить у вхідні порти, між вихідними (див. мал. 1).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.1)

Малюнок 1

За своєю топологією розгалужувачі діляться на X-подібні (найпростіший 2х2) і Y-подібні (найпростіший 1х2). Частфше використовуються Y-подібні ОР, які ще іноді називають дільниками потужності. Останні в свою чергу діляться на симетричні, в яких потужність ділиться рівномірно між усіма вихідними портами, і несиметричні (спрямовані), в яких в кожен вихідний порт відводиться певна (зазвичай в %) частина вихідної потужності. В англомовній літературі для симетричних розгалужувачів частіше використовується термін splitter (розгалужувач, дільник), а для несиметричних - coupler (об'єднувач). Спрощено принцип дії розгалужувача представлений на мал.2.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.2)

Малюнок 2

За своїми спектрально-селективним властивостям ОР, що застосовуються в оптичних мережах доступу, діляться на одновіконні і двохвіконні. Для пропорційного розподілу потужності в односпрямованих мережах (наприклад, кабельному ТБ) використовуються одновіконні ОР, що забезпечують задані параметри передачі тільки в одному спектральному діапазоні 1310 нм або 1550 нм. При двобічній передачі (наприклад, в мережах PON) застосовують двохвіконні розгалужувачі з приблизно рівномірною спектральною характеристикою в обох оптичних діапазонах (див. мал. 3).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.3)

Малюнок 3

Для того, щоб правильно вибрати розгалужувач для свого проекту і розібратися з системою його параметрів, необхідно розібратися у варіаціях його конструкцій, зрозуміти принцип їх дії, переваги і недоліки.


2. Технології виготовлення
Перші технологічно вдалі і економічно прийнятні конструкції оптичних розгалужувачів почали виготовлятися в 1990-х роках методом сплавлення окремих оптичних волокон в монолітну конструкцію. Такі конструкції утворюють два конуси (при вводі і виводі), і отримали назву сплавних біконічних розгалужувачів (Fused Biconic Taper, FBT). У них використовується ефект тунелювання: перетікання частини оптичної потужності з одного світловода в іншій через бічну поверхню при їх щільному зведенні на деякій «ділянці взаємозв'язку» (coupling length) (див. мал. 4).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.4)

Малюнок 4

Така технологія, яка і понині є популярною, включає в себе кілька етапів (див. мал. 5):
1) попереднє очищення захисного покриття, часткове шліфування оболонки і забезпечення щільного контакту, наприклад, скручуванням волокон на заданій ділянці;
2) закріплення всієї конструкції в пристрої, здатному забезпечити витягування окремих волокон при наступному нагріванні;
3) нагрів ділянки взаємозв'язку електричною дугою (як при зварці волокон) або газовим лазером;
4) контроль потужності у вихідних волокнах і одночасне їх витягування для отримання необхідних співвідношень поділу вхідної потужності (див. мал. 6).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.5)

Малюнок 5

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.6)

Малюнок 6

Y-подібні розгалужувачі роблять з X-подібного шляхом обрізання одного з вхідних волокон і його заглушки так, щоб він вносив мінімальне відбиття.
Останнім часом технологія виробництва FBT отримала деякий розвиток. Сплавлення волокон проводиться на двох ділянках. При цьому утворюється подоба інтерферометра Маха-Цандара, в якому випромінювання проходить по двох окремих рукавах, а різниця фазового зсуву забезпечує необхідну зміну амплітуди сигналу на виході. Таким чином, на величину вихідної потужності впливають (див. мал. 7): 1) ступінь наближення серцевин на ділянці взаємодії; 2) довжина ділянки взаємодії; 3) фазовий зсув між потоками різних рукавів.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.7)-

Малюнок 7

До певних недоліків технології FBT відносяться невелика точність ділення потужності і складність створення несиметричних дільників з великою кількістю вихідних портів.
В останні кілька років активно розвивається технологія створення планарних розгалужувачів (Planar Lightwave Circuit, PLC). Такі пристрої виконуються методами інтегральної оптики. На кремнієвій підкладці хімічно осідають почергово шари з матеріалами серцевини і оболонки, після чого через маску витравлюється планарний хвилевід необхідної конфігурації, який також покривається матеріалом відбиваючої оболонки (див. мал. 8). Так формується планарний хвилевід з розгалуженням (як правило, рівномірним) оптичної потужності 1:2 (мал. 9). Пристрої з великою кількістю вихідних портів формуються послідовним каскадуванням дільників 1:2. У результаті утворюється практично оптична мікросхема, до якої приєднуються вхідні і вихідні волокна (мал. 10).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.8)

Малюнок 8

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.9)

Малюнок 9

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.10)

Малюнок 10

У таких конструкціях легше домогтися точності ділення потужності, а їх спектральні характеристики практично не змінюються в широкому діапазоні 1260 ÷ 1680 нм. Однак через кругову несиметричність каналу PLC досить чутливі до поляризації випромінювання, а відбиття в місцях з'єднання планарних і волоконних світловодів може бути вище, ніж у зварних конструкціях.
Під маркою Cor-X випускаються як сплавні, так і планарні розгалужувачі з широкою номенклатурою номіналів поділу, в різному конструктивному виконанні і на найвищому технологічному рівні.
Більш предметно, з урахуванням існуючої системи характеристик, порівняємо сплавні і планарні розгалужувачі в розділі 5.



3. Конструкції та маркування розгалужувачів
Як і будь-який електротехнічний пристрій, ОР може бути схильний до різних механічних, кліматичних, хімічним та інших впливів. Виходячи з передбачуваного способу розміщення і умов експлуатації, конструкції розгалужувачів діляться на дві великі группи: безкорпусні і корпусні.
Безкорпусні сплавні розгалужувачі мають малогабаритне виконання і призначені для установки в сполучних касетах в посадочне місце гільзи для захисту зварного з'єднання (КДЗС). Зварний модуль встановлюється в захисному металевому корпусі з інвару (залізно-нікелевий сплав) або нержавіючої сталі. З корпусу виводяться вхідні і вихідні оптичні волокна в захисному епоксіакрілатному (або уретанакрілатному) покритті діаметром 250 мкм. Розгалужувачі Cor-X мають розміри корпусу 3х54 мм і виводи довжиною 1,5 м (див. мал. 11). Марка безкорпусного розгалужувача FBT включає в себе: тип волокна (S-одномодовое, M-багатомодове), тип поділу (1хn), одну або дві довжини хвилі (1310 і 1550 нм), на яких нормовані його параметри, процентне співвідношення потужності в його вихідних волокнах і ознака відсутності роз'ємних з'єднувачів на кінцях волокон (0). Наприклад:
CouplerSC-1x2-1310-45/55-0 - безкорпусний одномодовий дільник 1х2, на довжину хвилі 1310 нм, із співвідношенням ділення 45/55%;
CouplerSC-1x2-1310/1550-30/70-0  - безкорпусний одномодовий дільник 1х2, на довжини хвиль 1310 і 1550 нм, із співвідношенням ділення 30/70%.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.11)

Малюнок 11

При корпусному виконанні конструкція розгалужувача поміщається в міцний пластиковий корпус, що захищає ОР від механічних, кліматичних і хімічних впливів. У корпусах є наскрізні отвори діаметром 2 ÷ 3 мм для кріплення до плоскої поверхні.
Оптичні волокна, що виводяться зі всіх портів, мають захисне покриття діаметром 0,9 мм (як у пігтейлі) або 3,0 мм (як у патч-кордах) і, як правило, закінцьовані оптичними з'єднувачами (конекторами) різних типів, які встановлюються на замовлення. Приклади корпусних конструкцій з роз'ємними закінченнями наведено на мал. 12.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.12)

Малюнок 12.1

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.13)

Малюнок 12.2

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.14)

Малюнок 12.3

Марка корпусного розгалужувача FBT додатково враховує діаметр захисної оболонки волокна (0,9 або 3 мм), довжину виводів (в метрах), ознаку наявності роз'ємних з'єднувачів на кінцях волокон (2), а також їх типи. Наприклад:
Coupler SC-1x8-1310/1550-11/11/12/12/13/13/14/14-0-0.9mm cord 2m - дільник одномодовий 1х8 в компактному корпусі, на довжини хвиль 1310 і 1550 нм, із співвідношенням ділення 11/11/12/12/13/13/14/14%, з незакінцьованими виводами Ø 0,9 мм довжиною 2 м;
CouplerSC-1x5-1310-10/15/22/23/30-2-SC/APC - дільник одномодовий 1х5 в компактному корпусі, на довжину хвилі 1310 нм, із співвідношенням ділення 10/15/22/23/30%, з виводами Ø 3 мм завдовжки 1 м, закінцьованими роз'ємами SC/APC.
Наявність конекторів дозволяє робити швидке підключення до ОР закінцьованих волокон кабелів і шнурів, проводити проміжні вимірювання в точках розгалуження оптичної мережі. Однак кожен такий розгалужувач за рахунок двох рознімних з'єднань вже привнесе в загальний оптичний бюджет лінії втрати 0,5 дБ і більше. При установці в одній гілці оптичної мережі 5-6 корпусних розгалужувачів - загасання в роз'ємах може стати серйозним чинником обмеження дальності зв'язку. 
Ще одним варіантом конструктивного виконання розгалужувача є багатовивідний оптичний модуль, призначений для горизонтальної установки в 19-ти дюймовій стійці або шафі. У цьому випадку ОР в пластиковому корпусі закріплюється в каркасі висотою 1U. Вхідні і вихідні волокна ОР, закінчені конекторами, підключаються зсередини до адаптерів (розеток), встановлених на лицьовій панелі модуля (див. мал. 13). Застосування такої конструкції доцільно при великій кількості вихідних портів. Розгалужувачі такого типу Cor-X випускаються під замовлення на необхідну кількість виходів і з заданим співвідношенням поділу. Доступні різні типи оптичних з'єднувачів: SC; FC; LC і ін. Марка багатовиводного оптичного модуля вказує на можливість його установки в 19-ти дюймової стійку або шафу (19). Наприклад:
CouplerSC-1x5-1550-10/15/20/25/30-19-FC/APC - дільник одномодовий 1х5 в 19"1U корпусі, на довжину хвилі 1550 нм, із співвідношенням ділення 10/15/20/25/30%, з роз'ємами типу FC/APC.
Така конструкція зручна при топології оптичної мережі типу «зірка», коли модуль встановлюється в оптичному кросі станції або якщо оптична магістраль вводиться в будівлю з великою кількістю компактно розміщених абонентів.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.15)

Малюнок 13

Розгалужувачі PLC Cor-X можуть виготовлятися в міні-корпусі прямокутного перетину, який легко встановлюється в касеті в тримачі захисних гільз. Його розміри мінімально складають 40х3,9х3,2 мм, однак вони залежать від кількості виводів. На відміну від сплавних ОР, тут вихідні волокна, як правило, формуються в плоску стрічку (див. мал. 14), оскільки це технологічно зручно для даного типу. Маркування досить зрозуміле і схожа на маркування сплавних розгалужувачів. Наприклад:
Coupler PLC-1x8-0 - оптичний дільник PLC 1х8 в міні-корпусі, виводи виконані волокном з Ø 0,25 мм довжиною 1,5 м.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.16)

Малюнок 14

Розгалужувачі PLC Cor-X також можуть поставлятися в компактному корпусі з виводами у вигляді волокна 0,9 мм, 2 мм або 3 мм (див. мал. 15). Розміри корпусу залежать від кількості виводів і мінімально складають 100x80х10 мм. За бажанням замовника виводи можуть бути закінцьовані різними типами оптичних роз'ємів з різним поліруванням торців: SC/UPC; SC/APC; FC/UPC; FC/APC; LC/UPC та ін. Маркування може мати такий вигляд:
Coupler PLC-1x8-2-SC/UPC-0.9mm cord - оптичний дільник PLC 1х8 в компактному корпусі, виводи виконані волокном Ø 0,9 мм довжиною 1,5м і закінцьовані роз'ємами SC/UPC.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.17)

Малюнок 15

Залишається додати, що оптичні розгалужувачі будь-яких конструкцій досить зручно можуть бути розміщені в касетах для зварних з'єднань (сплайс-касети) муфт або розподільних боксів. Безкорпусний ОР, як вже говорилося, розміщуються в посадочних місцях захисних гільз, а корпусні кріпляться в таких же касетах або оптичних розподільчих блоках (Optical Distribution Frame, ODF) за допомогою нейлонових ремінців, стяжок або двосторонньої клейкої стрічки. В принципі, всі корпусні розгалужувачі, використовуючи наскрізні отвори, можуть бути прикручені шурупами або гвинтами до будь-якої плоскої поверхні.

На початок

 

4. Параметри і характеристики

Як і всякий пасивний оптичний пристрій, ОР має системи параметрів, які описані в міжнародних і регіональних стандартах, таких як IEC 60875-1, IEC 61753-2-3, ITU-T Recom. G.671, L.37, EN 181000, Telcordia GR-1209, Telcordia GR-1221 та деяких інших.
Серед усього розмаїття виділимо групу параметрів передачі як найбільш важливу, оскільки вони визначають рівень оптичної потужності на вхідних і вихідних портах і, врешті-решт, застосування даного ОР в оптичній мережі.
Для пояснення фізичного сенсу параметрів передачі виберемо простеньку модель ОР Х-типу з рівномірним розподілом 2х2 (див. мал. 16), в порт 1 якого подається оптичний сигнал з потужністю Р1. Розгалужувач ділить його між портами 2 і 3, на яких виділяються потужності Р2 і Р3 відповідно. Однак, через неідеальності конструкції ОР, частина потужності відіб'ється і піде в зворотному напрямі через порти 1 і 4 (Р"1 і Р4 відповідно).
Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.18)

Малюнок 16

У першу чергу ОР характеризується центральною довжиною хвилі (Central wavelength), як номінальної, на якій він буде працювати. Як центральну вибирають довжину хвилі 1310 нм або 1550 нм (в одновіконних розгалужувачах) або обидві ці довжини хвилі (в двохвіконному ОР).
Біля центральної довжини хвилі визначається робочий діапазон довжин хвиль (Operating wavelength range), в межах якого передавальні параметри будуть відповідати нормативним значенням. Ширина діапазону довжин хвиль характеризує якість технології їх виробництва. Зазвичай серйозні виробники визначають для своїх ОР діапазон не менше ± 40 нм від центральної довжини хвилі (див. мал. 3).
Нагадаємо, що зазвичай в системах однонаправленої передачі (мовлення) використовуються одновіконні ОР з однією центральною довжиною хвилі 1310 нм або 1550 нм. При двобічній системі зв'язку, як правило, використовуються двохвіконні розгалужувачі (1310 і 1550 нм). Такі ж конструкції використовуються в мережах PON. При цьому потрібно враховувати, що довжина хвилі 1490 нм може мати дещо відмінні параметри, ніж зазначені для центральної довжини хвилі 1550 нм.
Найважливішим параметром, що характеризує передавальні властивості ОР, є внесені втрати (Insertion loss), що показують, наскільки загасає сигнал, проходячи з вхідного порту 1 у вихідні 2 і 3:

Зрозуміло, що при ідеальному розподілі потужності 1:2 і відсутності втрат в самому розгалужувачі, обидва параметри IL1-2 і IL1-3 будуть рівні і складуть 3 дБ. Реально ж, кілька десятих дБ «з'їдять» втрати в місці розгалуження. Потрібно також враховувати, що в направлених ОР потужність між вихідними портами буде ділитися не рівномірно, а визначатися певним коефіцієнтом ділення (Splitting ratio), який показує процентний поділ потужності між вихідними портами:

Більшість виробників має лінійки розгалужувачів зі стандартним рядом з кроком 10%, а іноді і 5%. Часто вказують навіть крок 1%, проте реальна похибка коефіцієнта ділення таких пристроїв зазвичай досить велика.
Для симетричних розгалужувачів такий розкид значень внесених втрат для різних вихідних портів 2 і 3 характеризується параметром нерівномірність втрат (Uniformity):

Нерівномірність особливо характерна для сплавних конструкцій, що пов'язано з недосконалістю самого методу їх виробництва. У кожному разі, бажано, щоб розкид втрат на вихідних портах не перевищував 0,8 дБ.
Загальні втрати потужності при передачі від вхідного порту до вихідних визначаються надлишковими втратами (Excess loss).

Такий параметр характеризує технологію сплавлення і зазвичай не перевищує 0,1 ÷ 0,2 дБ.
При введенні оптичної потужності в порт 1 її частина може відбитися від місця переходу і піти у зворотному напрямку, погіршуючи якість передачі. Коефіцієнт спрямованості (Directivity) якраз і показує, на скільки загасає сигнал, відбиваючись і поступаючи в сусідній вхідний порт 4.

Але відображена потужність може повернутися і в той же вхідний порт 1. Тоді відношення переданої та відбитої потужностей визначатимуть оптичні втрати на відбиття (Optical Return Loss).

Слід зауважити, що в різних статтях цей параметр називають по-різному (зворотні втрати, поворотні втрати, коефіцієнт відбиття, втрати на неузгодженість т.ін.), але суть залишається тією ж. 
Природно, чим більша абсолютна величина коефіцієнта спрямованості і втрат на відбиття, тим краще технологічно виконаний розгалужувач. Останнім часом більшість виробників досить успішно справляються з придушенням відбитого сигналу: обидва параметри мають прийнятну величину - не менше 50-55 дБ.
У зв'язку з тим, що хвилеводи в конструкції ОР не є ідеально круглими, загасання прохідного випромінювання буде залежати від стану його поляризації. Поляризаційно-залежні втрати (Polarization Dependent Loss) визначаються як різниця між максимальним і мінімальним значенням внесених втрат при різних поворотах площини поляризації випромінювання:

Багато виробників ділять розгалужувачі за рівнем параметрів передачі на два класи: 1 і 2 (або А і Б). Як приклад в таблиці 1 наводяться типові значення таких параметрів для ОР цих класів, ОР марки Cor-X, а також вимоги базового нормативного документа для симетричного двохвіконного розгалужувача 1х2.

Таблиця 1

Параметр

Клас 1

Клас 2

Cor - X

ITU-T Recom. G.671

Робочий діапазон довжин хвиль, нм

1270 ÷ 1350
1510 ÷ 1590

1290 ÷ 1330
1530 ÷ 1570

1270 ÷ 1350
1510 ÷ 1590

1260 ÷ 1360
1480 ÷ 1580

Внесені втрати, дБ

≤ 3,6

≤ 3,9

≤ 3,6

≤ 4,2

Надлишкові втрати, дБ

≤ 0,1

≤ 0,3

≤ 0,15

≤ 0,6 *

Нерівномірність втрат, дБ

≤ 0,8

≤ 1,1

≤ 0,7

≤ 1,0

Втрати на відбиття, дБ

≥ -50

≥ -50

≥ -50

≥ -40

Коефіцієнт направленості, дБ

≥ 55

≥ 55

≥ 55

≥ 50

Поляризаційно-залежні втрати, дБ

≤ 0,15

≤ 0,2

≤ 0,15

≤ 0,2

* У першій версії документа (1996 р).

Механічні та кліматичні характеристики ОР і їх типові значення наведені в таблиці 2. Більш-менш важливим можна вважати діапазон робочих температур, особливо для розгалужувачів, установлюваних поза приміщеннями. Більш детальну інформацію про такиі параметри і методи випробувань ОР можна отримати з Рекомендації ITU-T L.37 (2007).

Таблиця 2

Характеристики

Значення

Стійкість до вібрації в діапазоні від 10 до 55 Гц (або 1 ÷ 80 Гц) з прискоренням

2 g

Пікове прискорення при механічному ударі одиночної дії з тривалістю ударного прискорення 2-10 мс

20 g

Температура навколишнього середовища: робоча (гранична)

- 40 ... + 50ºС 
(-40 ... + 80ºС)

Температурна стабільність

< 0,25 дБ

Відносна вологість повітря: робоча (гранична)

до 80 при 25ºС) 
(до 98 при 25ºС)

Атмосферний тиск

84 ... 106 кПа

Розтягуюче зусилля кріплення оптичного волокна або кабелю: номінальне (граничне)

≤ 5 Н
(≤ 10 Н)

На початок

 

5. Вибір розгалужувача для проектування PON
Тепер, коли ми розібралися з параметрами розгалужувачів, ми можемо повернутися до двох основних технологічних типів ОР - сплавних (FBT) і планарних (PLC) - і на більш високому рівні проаналізувати їх відмінності, переваги і недоліки. Це допоможе визначитися в процесі проектування з вибором потрібних пристроїв (див. Табл. 3). Як видно з наведеної таблиці, розгалужувачі PLC мають ряд важливих переваг перед зварними: мала залежність параметрів передачі від довжини хвилі, велика точність коефіцієнта ділення, малі втрати на відбиття. Однак складність технології робить доцільним їх застосування тільки при досить великій кількості вихідних портів (1х8 і більше) або великими партіями. В оптичних мережах зазвичай потрібно досить широка номенклатура пристроїв з різною кількістю портів і різними коефіцієнтами розподілу, але при невеликих обсягах партій. Виходячи з технічних параметрів, до недоліків розгалужувачів PLC можна віднести більш високі (на 0,1-0,2 дБ) поляризаційно-залежні втрати, що обумовлено некруглими планарними хвилеводами.

Таблиця 3

Характеристика

Оптичні розгалужувачі

Сплавні

Планарні

Технологія виготовлення

Більш проста

Більш складна

Габаритні розміри

Великі, при великій кількості портів

Невеликі

Вартість

Прийнятна

Прийнятна, при досить великій кількості портів (> 1: 8)

Механічна міцність

Хороша

Задовільна

Залежність втрат від довжини хвилі

Істотна. Для двохвіконних - компенсується в процесі виробництва

Неістотна в діапазоні 1300-1600 нм

Поляризаційно-залежні втрати

Малі

Задовільні

Точність реалізації коефіцієнта ділення

Зменшується з кількістю портів

Досить висока

Втрати на відбиття

Задовільні

Малі

Залежність внесених втрат від температури

Мала

Задовільна

В принципі, при побудові пасивної оптичної мережі слід вибирати ОР з:
- заданим коефіцієнтом ділення RS при малій похибці (або малим значенням нерівномірності втрат U);
- малими внесеними втратами IL;
- великим коефіцієнтом направленості D і втратами на відбитті ORL;
- збереженням заданих параметрів в робочому діапазоні (діапазонах) довжин хвиль;
- малими поляризаційно-залежними втратами PDL;
- стійкою роботою в заданому температурному діапазоні. 
Сучасний розвиток оптичних мереж доступу вимагає, в першу чергу, гнучкості та надійності. Традиційно першими прийняли на озброєння ОР мережі кабельного телебачення. Застосування волоконно-оптичних кабелів на магістральних та субмагістральних ділянках дозволило збільшити дальність і пропускну здатність мереж мовлення. Застосування ж розгалужувачів дозволило охопити найбільшу кількість користувачів, причому незалежно від місць розташування. У інтерактивних широкомовних мережах, що працюють у форматі DOCSIS, використання розгалужувачів з нерівномірним розподілом потужності забезпечує приблизно однакові рівні сигналів зворотного каналу від абонентів, що знаходяться на різній відстані від головної станції (див. мал. 17).

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.19)

Малюнок 17

У розповсюджених останнім часом мережах PON, оптичні розгалужувачі також є ключовими елементами. По-перше, ОР дозволяють реалізувати не тільки традиційну для PON деревоподібну архітектуру, але і, при необхідності, «зірку», «точка-точка», «шина», а також їх різні поєднання (див. мал. 18). Не вдаючись у докладне порівняння архітектур, підкреслимо, що реалізація шинної топології найбільш складна з погляду параметрів оптичних розгалужувачів. Відгалуження з дуже нерівномірним коефіцієнтом ділення і великою його точністю (наприклад 1:99) досить складно забезпечити технологічно, а введення в лінію великої кількості розгалужувачів (більше 7-8) внесе в оптичний бюджет занадто великі сумарні втрати.

Оптичні розгалужувачі в мережах доступу (мал.20)

Малюнок 18

По-друге, застосування розгалужувачів з різними коефіцієнтами ділення вихідних портів дозволяє регулювати оптичний бюджет потужностей в різних гілках мережі. Це принципово важливо для побудови так званих «збалансованих мереж», що володіють рівномірним енергетичним запасом і найбільшою надійністю. І, по-третє, існують варіанти використання в PON оптичних розгалужувачів з непідключеними деякими вихідними портами, так званими «точками зростання». Це забезпечує можливість додаткового підключення користувачів, а відповідно і гнучкості, масштабованості та економічної ефективності мережі за рахунок розподілу в часі капітальних витрат на будівництво.
Ще один важливий момент, який необхідно враховувати при проектуванні оптичних мереж доступу - це суттєвий технологічний розкид параметрів, який проявляється в нерівномірності загасання на вихідних портах симетричних розгалужувачів (або відмінності від номіналу внесених втрат в несиметричних ОР). Реально виміряні значення часто становлять 0,3 ÷ 0,5 дБ навіть для розгалужувачів Cor-X (для інших - до 1 дБ). А для корпусних ОР ще потрібно враховувати розкид втрат в роз'ємах, які теж можуть досягати 0,1 ÷ 0,5 дБ. Тому, залежно від кількості розгалужувачів і числа портів в окремих гілках мережі, необхідно враховувати розкид параметрів ОР в запасі оптичної потужності.
Ефективне використання оптичних розгалужувачів в різних типах мереж обумовлено їх досить невеликою вартістю, високою надійністю, гарною температурної стійкістю, невеликими габаритами і можливістю легкої інсталяції всередині різних розподільчих мереж або просто кріплення до будь-якої поверхні. Подальше зростання оптичних мереж та вдосконалення технологій виробництва ОР повинні ще більше збільшити їх роль в телекомунікаційній галузі.

 

Відділ волоконно-оптичних технологій і кабельних мереж, компанія "ДЕПС"

Следите за последними новостями компании DEPS и телекоммуникационного рынка на нашем Telegram канале: Telegram

0 SELECT i.id iid, i.name, i.elements img, i.`publish_up` AS modified, c.id cid FROM `vjprf_zoo_item` i LEFT JOIN `vjprf_zoo_tag`t ON t.`item_id` = i.`id` LEFT JOIN `vjprf_zoo_category_item` ci ON ci.`item_id` = i.`id` LEFT JOIN `vjprf_zoo_category`c ON ci.`category_id`=c.`id` WHERE t.`name` IN ('') AND i.`id`<>63021 AND c.id >0 AND i.`type`='article' AND c.`parent` = 7169 GROUP BY i.`id` ORDER BY `publish_up` DESC LIMIT 0,3
Схожі матеріали
  • Каталог товарів
  • Системна інтеграція
  • Сервіс-центр
  • Послуги
  • Акції