Сплиттер ПЛК: что это такое, как он работает и как выбрать подходящий для вашей сети

Разветвитель ПЛК: что это такое, как он работает и как выбрать подходящий для вашей сети

Сплиттер ПЛК (разделитель планарных световых цепей) — это пассивный оптический компонент, который делит один оптический сигнал на несколько выходных сигналов, не требуя электроэнергии. В оптоволоконных сетях доступа, построенных наоптический разветвительсплиттеры PLC служат основным элементом распределения -, позволяя одному фидерному волокну из центрального офиса достигать десятков абонентов через компактное и надежное устройство.

Для инженеров, планирующих развертывание FTTH, или покупателей, сравнивающих варианты разветвителей для проекта PON, ключевые вопросы часто одни и те же: какой коэффициент разделения подходит для сети, какой тип корпуса подходит для корпуса и является ли ПЛК или FBT лучшим выбором. В этом руководстве подробно рассматриваются эти вопросы - с практическими критериями выбора, сравнительными данными и соображениями по развертыванию, взятыми из реальных-сценариев оптоволоконного доступа в мире.

Что такое сплиттер ПЛК и как он работает?

ПЛК означает «Планарная световая цепь». В отличие от более ранних подходов к сплавлению-волокон, разветвитель ПЛК изготавливается с использованием технологии оптических волноводов на основе кремнезема-на плоской подложке -, этот процесс иногда сравнивают с полупроводниковой литографией. Входящий оптический сигнал поступает через входной порт, проходит по точно вытравленной волноводной структуре и разделяется на несколько выходных путей. Общие конфигурации включают 1x2, 1x4,1x8, 1x16, 1x32и 1x64.

Поскольку сплиттер ПЛК является пассивным устройством, он не требует внешнего источника питания. Распределение сигнала происходит полностью через оптический волновод -, что является одной из причин, по которой разветвители ПЛК предпочитаются в сетях доступа, где важны долгосрочная-надежность и минимальное обслуживание. Конструкция волновода также позволяет сплиттерам ПЛК работать в широком диапазоне длин волн, обычно охватывающем от 1260 до 1650 нм. Это означает, что один сплиттер может одновременно обрабатывать восходящие и нисходящие волны, а также длины волн наложения видео в развертывании GPON или XGS{6}}PON.

Почему равномерный вывод имеет значение на практике

В многопользовательской оптоволоконной сети терминал оптической сети (ONT) каждого абонента должен получать сигнал, достаточно сильный для обеспечения надежного обслуживания. Если выходные данные сплиттера значительно различаются, у некоторых пользователей может наблюдаться снижение производительности, в то время как у других появляется избыточная маржа -, что усложняет планирование бюджета канала и устранение неполадок в будущем. Разветвители ПЛК предназначены для поддержания однородности выходного сигнала в узком диапазоне (обычно разница менее 1,5 дБ между портами для устройства 1x32), что упрощает планирование мощности на всех подключенных конечных точках.

Почему сплиттеры ПЛК являются стандартным выбором в сетях PON и FTTx

Пассивные оптические сети используют сплиттеры для совместного использования одного порта OLT (терминала оптической линии) несколькими абонентами. ВСтандарт ITU-T G.984 GPONоптическая распределительная сеть (ODN) между центральным офисом и абонентской стороной полностью состоит из пассивных элементов - волокон, разветвителей и разъемов. Сплиттеры ПЛК являются наиболее широко используемым типом разветвителей в этой архитектуре, поскольку они поддерживают коэффициенты разделения (в обычной практике до 1x64) и диапазоны длин волн, необходимые для систем GPON, EPON и XGS{4}}PON.

В типичном развертывании FTTH сплиттер ПЛК размещается либо в стойке центрального офиса, либо в наружном оптоволоконном распределительном шкафу, либо в оптоволоконной распределительной коробке -на уровне здания - в зависимости от топологии сети и плотности абонентов. Цель состоит не только в том, чтобы разделить сигнал, но и в том, чтобы сделать это в месте, которое обеспечивает баланс между эффективностью маршрутизации оптоволокна, пространством корпуса и простотой обслуживания в будущем. Для операторов, создающих сети домашнего доступа, разветвитель ПЛК 1x32 на уровне распределения является общепринятым базовым вариантом -, хотя фактическое соотношение зависит от количества абонентов, расстояния и ограничений бюджета канала.

Сплиттер ПЛК и сплиттер FBT: практическое сравнение

Выбор между ПЛК иСплиттеры FBT (с плавленым биконическим конусом)— один из наиболее частых вопросов при закупках оптоволоконных сетей. Оба являются пассивными оптическими разветвителями, но они различаются методом изготовления, эксплуатационными характеристиками и идеальными вариантами использования. В следующей таблице приведены основные различия, основанные наотраслевые-стандартные спецификации.

Когда следует выбирать ПЛК вместо FBT

Для структурированных развертываний FTTH и PON, где коэффициент разделения составляет 1x8 или выше, разветвители PLC обычно являются более практичным выбором. Они обеспечивают лучшую однородность выходного сигнала, совместимость с более широкими длинами волн и более предсказуемую долгосрочную-производительность-, особенно в средах с колебаниями температуры. Согласно критериям тестирования, определенным вТелкордия GR-1209-COREСплиттеры ПЛК должны демонстрировать стабильные вносимые потери при механических нагрузках и воздействиях окружающей среды, что позволяет использовать их как внутри, так и вне помещений.

Когда FBT все еще может иметь смысл

Разветвители FBT остаются разумным вариантом для простых приложений с низким-коэффициентом передачи-, например, для разветвления 1 x 2 или 1 x 4 в коротком-отводе для мониторинга или в -чувствительной к затратам связи между--точками. Они также поддерживают неравномерные соотношения разделения (например, 20/80 или 10/90), которые обычно не поддерживаются сплиттерами ПЛК. Однако покупатели должны быть осторожны при использовании разветвителей FBT за пределами 1x4 в производственных сетях, поскольку при большем количестве портов снижается однородность и надежность.

Распространенные типы разветвителей ПЛК и форматы корпусов

Выбор разветвителя ПЛК предполагает нечто большее, чем просто выбор коэффициента разделения. Формат упаковки определяет, как разветвитель интегрируется в физическую сетевую инфраструктуру -, включая корпуса, соединительные лотки и распределительные стойки.

Конфигурации 1xN и 2xN

Сплиттер ПЛК 1xN имеет один вход и N выходов. Это стандартный формат для большинства сценариев распределения оптоволокна. Разветвитель ПЛК 2xN имеет два входа, что обеспечивает резервирование путей или архитектуру с двумя-источниками -, такая конструкция иногда используется в сетях или проектах операторского-класса, где требуется защитное переключение на уровне разветвителя.

Разветвители PLC для голого волокна и мини-трубок

Это компактные, неупакованные формы, в которых чип сплиттера защищен стальной трубкой с оголенными оптоволоконными выводами с обеих сторон. Их часто используют внутри соединительных муфт, распределительных коробок или OEM-сборок, где мало места и сплиттер будет дополнительно защищен внешним корпусом. В сборках FTTH, в которых используются предварительно-отводные кабели с разъемами и небольшие клеммные коробки, разветвители голого волокна помогают свести общую занимаемую площадь к минимуму.

Сплиттеры PLC ABS Box

Коробка из АБС-пластика помещает сплиттер в компактный пластиковый корпус, с обоих концов которого выведены оптоволоконные пигтейлы. Этот формат обеспечивает умеренную защиту и широко используется в-развертываниях общего назначения-, от распределительных шкафов до настенных-коробок. Это также наиболее распространенный выбор, когда установка не соответствует стандартизированной стойке или каркасу панели.

Кассетные сплиттеры LGX с ПЛК

Кассеты LGX (Lightguide Cross-Connect) предназначены для установки в стандартные 19-щитовые панели и оптоволоконные распределительные рамы. Когда необходимо организовать управление оптоволокном по портам и четко обозначить его, кассетный сплиттер LGX обеспечивает структурированный модульный подход. Это частый выбор в центральных офисах и подвалах многоквартирных зданий, гдеСистемы ODF или патч-панелейуже есть.

Разветвители ПЛК для монтажа в стойку-

Для развертываний с высокой-плотностью в комнатах обработки данных, центральных офисах или крупных-головных узлах-PON стоечные-разветвители ПЛК интегрируются непосредственно в шасси высотой 1U или 2U. Этот формат поддерживает организованную прокладку кабелей, доступ к передней-панели для подключения и упрощенную идентификацию отдельных портов разветвителя во время обслуживания.

Соединённый и неподключённый

Сплиттеры ПЛК доступны с установленными на заводе-оптоволоконными разъемами (такими как SC/APC, LC/UPC или FC/APC) или с оголенными концами оптоволокна для сращивания на месте. Модели с разъемами упрощают установку и сокращают-трудозатраты на объекте-, что особенно полезно в крупномасштабных-развертываниях, где скорость имеет значение. Разветвители без разъемов обеспечивают большую гибкость, когда стандарт терминирования различается в разных частях сети.

Как выбрать правильный разветвитель ПЛК для вашего развертывания

Выбор разветвителя ПЛК для реального проекта начинается с сетевой архитектуры -, а не с каталога продукции. Коэффициент разделения, тип пакета, формат соединителя и среда установки должны соответствовать плану развертывания. Ниже представлен структурированный подход, охватывающий наиболее важные моменты принятия решений.

Шаг 1. Определите коэффициент разделения на основе конструкции сети

Коэффициент разделения определяет, сколько выходных портов предоставляет разветвитель -, и напрямую влияет на оптическую мощность, доступную в каждой конечной точке. Каждое удвоение количества разделений добавляет примерно 3 дБ потерь на порт. В следующей таблице приведен краткий справочник по сопоставлению коэффициентов разделения с распространенными сценариями развертывания.

Примечание. Приведенные выше значения вносимых потерь представляют собой типичные максимальные характеристики для сплиттеров ПЛК. Всегда используйте максимальные значения из таблицы производителя при расчете бюджетов ссылок. Потери в разъеме (обычно 0,3 дБ на сопряженную пару) увеличивают общую сумму.

Не выбирайте самый высокий коэффициент разделения только потому, что проект может вырасти. Разделение 1x64 потребляет значительно больше ресурсов канала, чем 1x32, что ограничивает расстояние охвата и оставляет меньше возможностей для старения разъема и изгибов волокна. На практике многие операторы используют 1x32 по умолчанию для GPON FTTH, резервируя 1x64 для районов с короткой-дальностью связи и высокой{11}}плотностью, где расстояние от OLT-до-абонента составляет менее 10 км.

Шаг 2. Выберите тип пакета в зависимости от среды установки.

Формат пакета должен соответствовать физической инфраструктуре, в которой будет установлен сплиттер. Несоответствующая упаковка является распространенной причиной задержек при установке - разветвитель, который не подходит к лотку, корпусу или раме, требует доработки на месте.

Шаг 3. Подтвердите требования к разъему и волокну

Прежде чем разместить заказ, сверьте эти детали с проектом сети и существующей инфраструктурой:

• Тип разъема - СК/АПКявляется наиболее распространенным выбором для сетей FTTH PON; LC/UPC часто используется в центрах обработки данных или в средах с панельными-плотными панелями. Подсоедините разъем к уже установленным в корпусе оптоволоконным адаптерам.
• Польский тип- APC (физический контакт под углом) является стандартом для PON, поскольку обеспечивает более высокие обратные потери, что критически важно для наложения аналогового видео и чувствительной передачи. UPC используется на некоторых предприятиях или в тестовых установках. Совмещение разъемов APC и UPC в одном канале приведет к большим потерям и потенциальному повреждению оборудования. Подробное сравнение см. в руководстве поPC против UPC против типов полировки APC.
• Тип волокна- В большинстве разветвителей ПЛК используется одномодовое волокно G.657.A1 или G.657.A2-, которое обеспечивает улучшенные характеристики изгиба по сравнению со стандартом G.652D. Убедитесь, что это соответствует типу волокна, используемому в остальной части сети.
• Длина кабеля- При заказе разветвителя с разъемами укажите длину пигтейла, необходимую для прокладки внутри корпуса. Лишний кабель создает проблемы с управлением; слишком маленький кабель препятствует правильному подключению.

Шаг 4. План расширения и обслуживания

Сплиттер – это-долговечный компонент инфраструктуры. При структурированном развертывании FTTH покупатели часто оценивают не только мгновенное количество абонентов, но и потенциал будущего роста, совместимость корпуса для дополнительных модулей и простоту идентификации портов во время локализации неисправностей. Выбор модульного формата упаковки (например, кассеты LGX) и оставление резервной емкости в распределительной раме упрощает будущие добавления сплиттеров, не нарушая существующих соединений.

Применение сплиттеров ПЛК за пределами FTTH

Хотя FTTH и PON представляют собой крупнейший рынок сплиттеров PLC, эта технология используется в нескольких других сценариях распределения оптоволокна.

Сети доступа GPON, EPON и XGS-PON

Сплиттеры PLC являются фундаментальным элементом ODN во всех основных стандартах PON. В системе GPON, соответствующейМСЭ-T G.984.3Сплиттер располагается между OLT и ONU, числом до 64, распределяя нисходящий широковещательный трафик и объединяя восходящие пакеты. Одна и та же инфраструктура физического разветвителя поддерживает развертывания EPON (IEEE 802.3ah) и XGS-PON следующего-поколения (ITU-T G.9807.1) -, что является важным фактором для операторов, планирующих обновление технологий на существующих оптоволоконных станциях ODN.

Кабельное телевидение и радиочастотное телевидение-через-распределение оптоволокна

Сплиттеры PLC также используются в системах наложения кабельного телевидения, где видеосигнал длиной 1550 нм объединяется с длинами волн данных GPON и распространяется по одному и тому же волокну. Широкополосный рабочий диапазон сплиттера (охватывающий 1550 нм, а также 1310 нм и 1490 нм) позволяет ему работать со всеми тремя длинами волн, не требуя отдельных каскадов расщепления.

Многоквартирные-квартиры (MDU) и сети кампусов

В проектах прокладки кабельных систем MDU сплиттеры PLC часто устанавливаются внутри подвалов зданий или в точках распределения на уровне этажа, чтобы обслуживать несколько квартир от одного фидерного волокна. Ахорошо-продуманная схема прокладки кабелей MDUучитывает размещение сплиттера, размер корпуса и количество этажей, обслуживаемых одним сплиттером, чтобы минимизировать прокладку оптоволокна и упростить активацию абонента.

Мониторинг оптоволокна и доступ для тестирования

Разветвители ПЛК с низким-коэффициентом разделения (1x2 с соотношением 1/99 или 5/95, если таковые имеются, или стандартные 1x2 для равного разделения) иногда используются в качестве ответвителей для мониторинга в сегментах сети, где требуется непрерывный оптический мониторинг производительности без нарушения реального трафика.

Распространенные ошибки, которых следует избегать при покупке сплиттеров ПЛК

Даже опытные команды по закупкам сталкиваются с проблемами, которых можно было бы избежать, если бы было более точное предварительное описание. Вот наиболее частые проблемы, возникающие в проектах доступа к оптоволокну:

• Выбор коэффициента разделения без проверки бюджета канала.Разветвитель 1x32 вносит потери примерно в 17 дБ только на разветвителе. Если общие потери на трассе (включая затухание в оптоволокне, потери в соединителе и потери в разветвителе) превышают бюджет мощности OLT/ONT, абоненты на дальнем конце будут испытывать ухудшение качества обслуживания. Всегда рассчитывайте полный бюджет ссылок, прежде чем окончательно определить коэффициент разделения.
• Игнорирование совместимости корпусов.Кассета LGX, которая не подходит к существующему лотку патч-панели, или коробка ABS, слишком большая для распределительной коробки, приводит к ненужной доработке. Перед заказом запросите размеры корпуса и характеристики лотка.
• Смешение разъемов APC и UPC.Это одна из самых распространенных ошибок в поле. Разъем SC/APC, соединенный с адаптером SC/UPC, приводит к высоким вносимым потерям и низким обратным потерям - и может повредить торцевую поверхность волокна. Стандартизируйте тип полировки по всей ссылке ODN.
• Не учитываются экологические рейтинги для использования на открытом воздухе.Сплиттер, предназначенный для использования внутри помещений, может не выдерживать циклические изменения температуры, влажность или воздействие ультрафиолета в наружном шкафу. При наружной или полу-наружной установке проверьте диапазон рабочих температур и подтвердите соответствие стандартам испытаний на воздействие окружающей среды, например Telcordia GR-1209 и GR-1221.
• Покупка только по цене за единицу.Более дешевый-разветвитель с более высокими вносимыми потерями или более широким диапазоном выходной мощности в долгосрочной перспективе может стоить дороже из-за дополнительного устранения неполадок, уменьшения радиуса действия и преждевременной замены. Оцените общую стоимость владения, а не только цену за штуку.

Контрольный список выбора разветвителя ПЛК

Прежде чем завершить оформление заказа на покупку, проверьте соответствие следующих пунктов схеме вашей сети и условиям площадки:

• Коэффициент разделения соответствует количеству подписчиков, плану роста и расчету бюджета канала.
• Тип упаковки соответствует целевому шкафу или распределительному шкафу
• Тип и полировка разъема (APC/UPC) соответствуют существующим компонентам ODN.
• Тип волокна (G.657.A1, G.657.A2 или G.652D) соответствует сетевому стандарту.
• Длина гибкого кабеля указана для пути прокладки корпуса.
• Диапазон рабочих температур охватывает среду установки (внутри, снаружи или смешанная).
• Поставщик предоставляет отчеты об испытаниях, показывающие вносимые потери, однородность и обратные потери на единицу продукции.
• Разветвитель соответствует применимым стандартам надежности (Telcordia GR-1209-CORE, GR-1221-CORE или эквивалент)

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между сплиттером ПЛК и оптическим сплиттером?

Аноптический разветвитель— это широкая категория пассивных устройств, разделяющих оптические сигналы. ПЛК и FBT являются двумя основными типами. В разветвителе PLC используется волноводная технология, обеспечивающая стабильную работу в широком диапазоне длин волн, тогда как в разветвителе FBT используются плавленые волокна, и он лучше подходит для приложений с низким-коэффициентом передачи и одной-длиной волны.

Какой коэффициент разделения мне следует выбрать для сплиттера ПЛК в проекте FTTH?

В большинстве развертываний FTTH на базе GPON-стандартной отправной точкой является соотношение разделения 1x32. Для небольших кластеров или сельских расширений может быть достаточно 1x8 или 1x16. Для городских районов с высокой-плотностью и короткими расстояниями от OLT-до-абонентов можно рассмотреть вариант 1x64 -, но только если бюджет канала поддерживает это. Решение всегда должно быть подтверждено расчетом бюджета мощности, который учитывает длину волокна, количество разъемов и потери на разветвителе.

Могут ли сплиттеры ПЛК поддерживать обновления XGS-PON и 10G-PON?

Да. Поскольку разветвители ПЛК работают в широком диапазоне длин волн (1260–1650 нм), один и тот же физический разветвитель, развернутый для GPON, может поддерживать XGS-PON (который использует разные длины волн в нисходящем и восходящем направлениях) без замены. Это ключевое преимущество технологии ПЛК для операторов, планирующих миграцию технологий на существующие оптоволоконные заводы.

Какой тип разъема наиболее распространен для сплиттеров PLC в сетях PON?

SC/APC является доминирующим типом разъема для приложений FTTH и PON. Угловая полировка обеспечивает более высокие обратные потери, что важно для систем, передающих аналоговые видеосигналы. В средах предприятий или центров обработки данных LC/UPC более распространен из-за меньшего форм-фактора и более высокой плотности портов. Полный обзор см.Руководство по типам оптоволоконных разъемов.

Как рассчитать общие потери канала при использовании сплиттера ПЛК?

Общие потери в линии представляют собой сумму затухания в волокне (обычно 0,35 дБ/км на длине волны 1310 нм для одномодового волокна), потерь в соединителе (приблизительно 0,3 дБ на сопряженную пару), потерь на сращивании (приблизительно 0,1 дБ на сварное соединение) и вносимых потерь разветвителя (см. максимальную спецификацию производителя). Общая сумма должна находиться в пределах бюджета мощности передатчика---приемника, определенного стандартом PON -, например, GPON Class B+ допускает максимальные потери ODN 28 дБ.

Можно ли использовать сплиттеры ПЛК на открытом воздухе?

Да, но упаковка и корпус должны быть рассчитаны на эксплуатацию на открытом воздухе. Ключевые факторы включают диапазон рабочих температур (от –40 до +85 градусов для большинства промышленных разветвителей ПЛК-класса), степень защиты (IP65 или выше для корпуса) и устойчивость оболочек кабелей к ультрафиолетовому излучению. Разветвители, установленные в наружных шкафах, должны соответствовать требованиям к экологическим и механическим испытаниям, указанным в Telcordia GR-1209 и GR-1221. Рекомендации по наружной оптоволоконной инфраструктуре см.руководство по установке оптоволоконного кабеля внутри и снаружи.

В чем разница между сплиттером ПЛК 1xN и 2xN?

Разветвитель 1xN имеет один вход и N выходов. Сплиттер 2xN имеет два входа, что обеспечивает резервирование пути -, если одно входное волокно выходит из строя, второй вход может продолжать подавать выходные данные.. 2Конфигурации xN обычно используются в сетях операторского-класса, где защита оптоволокна указана на уровне ODN.

Чем сплиттер ПЛК отличается отоптоволоконный соединитель?

Разделитель ПЛК предназначен для разделения одного входного сигнала на несколько выходов (распределение от одного-ко-многим). Волоконно-оптический соединитель может объединять сигналы с нескольких входов в один выход или разделять их в обоих направлениях. На практике эти термины иногда используются как взаимозаменяемые для устройств 1x2 или 2x2, но для распределения PON с более высокими коэффициентами разделения стандартным отраслевым термином является «сплиттер ПЛК».

Заключительные соображения

Сплиттер ПЛК — это основополагающий компонент современных оптоволоконных сетей доступа -, а не просто товарная позиция. Правильный выбор соотношения разделения, типа корпуса, формата разъема и уровня качества напрямую влияет на производительность сети, эффективность установки и стоимость долгосрочного-обслуживания. Для операторов и групп закупок, оценивающихВарианты разветвителя ПЛК, начиная с проектирования сети и прорабатывая приведенный выше контрольный список выбора, приведет к лучшим результатам, чем выбор только на основе цены или доступности.

Для проектов, которые включают более широкийЗакупка пассивных компонентов FTTH-, включая разъемы, пигтейлы, патч-корды и распределительные коробки. - соответствие характеристик сплиттера остальной части спецификации ODN обеспечивает совместимость и снижает риск возникновения проблем на месте во время установки и ввода в эксплуатацию.