ua.CWDM

[wladd 382]

 

Рынок CWDM в последний год сильно растет и расширяется, однако есть ряд очень часто задаваемых вопросов и аспектов темы CWDM трудных для понимания. С целью их прояснения

Глава№1 – CWDM для "чайников"

 

За прошедший год нами были разработаны решения для CWDM, впрочем, не лишенные некоторых недостатков. На эту тему

Глава №2 – Стандартные CWDM мультиплексоры

 

Осмыслив все сделанные ошибки, а так же, в свете новых потребностей рынка телекоммуникаций, нами были разработаны новые, улучшенные модели CWDM оборудования. На эту тему

Глава №3 – Новые модели CWDM мультиплексоров

 

Также существуют нестандартные способы применения CWDM, которые могут оказаться полезными в будущем в таких сферах, как FTTH. На эту тему

Глава №4 – CWDM и FTTH, нестандартные решения.

 

В целом - материал может быть полезен как новичкам, так и профессионалам в области оптического уплотнения.

Все главы опубликованы здесь же, в теме, в порядке написания.

[forerunner 84]

Забыли самое главное - ссылку

[wladd 382]

Глава№1 – CWDM для "чайников" / http://ic-line.ua/wiki/cwdm-glava1

(вводную часть попытаюсь сформулировать ввиде коротких тезисов)

 

1.То, что CWDM это грубое оптическое уплотнение, пожалуй знают все.

 

2. Модули CWDM, как правило, всегда ДВУХВОЛОКОННЫЕ

 

3. Грубым этот способ оптического уплотнения назван потому, что расстояние между каналами составляет 20nm, в отличие от

DWDM где "расстояние" между каналами составляет 0,8nm.

 

4. У CWDM есть основной диапазон 1310-1610 и к нему недавно были добавлены 1270 и 1290,

то есть полный список длин волн CWDM -

1270,1290,1310, 1330, 1350, 1370, 1390,1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510,1530, 1550, 1570, 1590,1610

всего 18 волн, или лямбд.

 

5. Лямбда - от имени греческой буквы, которая обозначает длину волны в физике. Лямбда = длина волны.

 

6. Для работы модуля CWDM нужно 2 длины волны, две лямбды.

 

7. У модуля CWDM передатчик (лазер) четко "заточен" на длину волны передачи, а приемник - широкополосный,

то есть, приемник может принимать любую длину волны, которую вы в него включите.

 

8. Из вышесказанного следует то, что любой CWDM модуль будет работать с любым другим модулем, в независимости от длины волны.

(часто cwdm модули могут быть использованы вместо обычных двухволоконок, притом любой с любым образуют пару)

 

9. Разная длина волны - проще свет разного цвета, по аналогии, желтый, красный, зеленый и т.д.

 

9. Мультиплексоры - это устройства которое объединяет множество световых потоков разного цвета одно или два волокна,

и наоборот - разбирает многоцветный световой поток на отдельные лямбды.

 

10. Есть два подхода - одноволоконный и двухволоконный.

 

а) В двухволоконной схеме для передачи используется 2 волокна, одно на передачу, другое на прием. На передающей стороне

стоит устройство MUX, на принимающей стороне стоит устройство DEMUX. Все потоки передачи включаются в MUX, объединяются,

а с другой стороны, в DEMUX разбираются по длине волны и включаются в приемники модулей. В обратную строну работает другая

пара MUX-DEMUX. В каждой паре может быть использован полный набор из 18 длин волн. Устройство Mux и Demux с каждой стороны исполняется

в одном корпусе. Недостаток - необходимость наличия 2х волокон для такой системы. (Данная система считается устаревшей и редко используется)

 

б) В одноволоконной схеме для передачи используется только одно волокно, у мультиплексора может быть не более 18 лямбд

Это позволяет включить не более 9 эзернет каналов. Каждая лямда используется либо на прием, либо на передачу. Если в точке А,

эта длина волны используется на передачу, то в точке B она будет использоваться на прием.

Именно одноволоконная схема используется повсеместно, именно о ней мы будем дальше говорить.

 

Рисунок №1

 

11. В одноволоконной схеме, которую мы будем дальше обсуждать, количество оптических каналов в мультиплексоре в два раза больше,

чем количество эзернет каналов, (каналов модуль-модуль)Почему? (см. п.2 и п.6)Именно поэтому важно различать оптические

и эзернет каналы.

 

12. Для мультиплексора безразлично, на какой скорости вы осуществляете передачу, 1G или 10G. Мультиплексор пассивное устройство,

в соседних портах могут работать устройства разной скорости.

 

Рисунок №2

 

13. Мультиплексор имеет разъемы LC/UPC для подключения к модулям (потому что практически у всех модулей CWDM разъемы LC),

и разъем для подключения в линию например SC/UPC или SC/APC, или любой другой. Мультиплексор можно "упаковать" в патчпанель,

тогда разъемы такого мультиплексора могут быть любыми - FC, LC, SC и т д. Некоторые "хвостики", включая разъем линии, могут иметь APC

полировку, быть зеленого цвета, это делается для снижения отраженного сигнала, как правило, при мултиплексировании в составе систем

CWDM каналов телевидения или DWDM.

 

14. И для телевидения, и для DWDM используются EDFA усилители, работающие в одном и том же диапазоне 1528nm-1577nm, так называемый диапазон

С-band. Поэтому для пропускания этого потока необходимо сразу 3 канала CWDM - 1530, 1550, 1570.

 

16. Модули CWDM бывают любого типа - и1G, и 4, и 8, и 10G, всех видов разъемов, SFP, GBIC, XFP, SFP+, X2, XENPAK

То, что модули CWDM безумно дороги - миф, на данный момент цена на обычные модули и на модули CWDM одинаковая,

разница только в том, что модули на 3 и 20 км CWDM не производятся. Почему? (читай п. 17)

 

17. Работа оптических систем основана на понятии оптического бюджета, то есть разницы между оптической мощностью лазера передатчика

и оптической чувствительностью приемника, выраженной в децибелах. Для 20км модулей это порядка - 9-11dB, для 40км модулей - 14-19dB,

для 80км - 24-26dB, 120km - 32dB, 150km -36dB. В волокне затухание весьма маленькое - от 0,2db/km (на длине волны 1550) до 0,35db/km (на длине волны 1310)

Но на мультиплексорах затухание весьма ощутимо, оно может достигать 5-6dB на некоторых длинах волн, а если учесть, что мультика то два,

при некоторый неблагоприятных обстоятельствах, затухание 2х мультиплексоров может полностью "съесть" бюджет модулей 20км. Что уж говорить про модули

еще меньшей дальности. Именно поэтому модули 20км на 1G вообще НЕ ПРОИЗВОДЯТСЯ, а на 10G начали недавно появляться по причине того,

что в области мультиплексоростроения были достигнуты огромные успехи. Но об этом дальше.(читай п.)

 

18. На передачу данных,в том числе и CWDM, есть некоторые физические ограничения, которые накладывают отпечаток на номенклатуру модулей. Об этом подробнее

а) Дальность работы модулей на 1G достигает 150km, то есть существуют модули 1G CWDM на 40,80,120 и 150km

б) Дальность работы модулей 10G ограничивается хроматической дисперсией и НЕ МОЖЕТ ПРЕВЫШАТЬ 80км. Поэтому модули 10G (SFP+, XFP, X2 и XENPAK)

существуют на 20, 40 и 80 км.

в) У волокна 652A и 652B существует водяной пик (см. рисунок, зеленый график), поэтому

модулей 10G в диапазоне 1350-1450 не существует, этот диапазон для 10G признается нестабильным.

г) Затухание в направлении от 1270 до 1550 падает от 0,4dB/km до 0,2dB/km, а потом немного растет,

поэтому модули 1G на диапазоне 1270-1450 достигают только 120км, модулей 1270-1450 1G 150km НЕ СУЩЕСТВУЕТ.

 

Рисунок №3

Итак обобщим.

 

SFP 1G 40km...150km - 1470-1610

SFP 1G 40km...120km - 1270-1610

SFP+, XFP, X2, XENPAK 20km...40km...80km -1270-1330 и 1470-1610

 

Вывод: На скорости 10G можно пропустить по одному волокну максимум 6 езернет каналов (12лямбд)

на расстояние от 20 до 80км, на скорости 1G можно пропустить 4 езернет канала на расстояние 150км,

или 9 езернет каналов на расстояние 120км.

 

В заключение Главы №1 немного справочных материалов:

 

Таблица затуханий на разных длинах волн.

Эта таблица была рассчитана на базе опубликованного графика (см. рисунок),

а потом подтверждена практическими измерениями на базе лабораторных катушек.

У нас на предприятии есть катушки 42km, 20km, 10km, 6km, 3km.

 

 

 

Рисунок №4

скачать таблицу

 

Также для справки, привожу таблицу оптических бюджетов всех видов существующих CWDM модулей

Рисунок №5

скачать таблицу

[martin 170]

ссылки в студию ))

[wladd 382]

никаких ссылок не будет. материалы будут здесь.

Дайте разместить...))

Не публикуйте малозначащие сообщения пожалуйста.

[forerunner 84]

Тю ... так все сразу и публиковали бы

[wladd 382]

Глава №2 – Стандартные CWDM мультиплексоры / http://ic-line.ua/wiki/cwdm-glava2

 

Рассмотрение вопроса начнем в выяснения "Как это работает".

 

Рисунок №6

 

1. Это устройство - минимальный элемент CWDM мультиплексора. Оно не имеет точного названия

"CWDM add/drop", "CWDM device", "CWDM mini", "CWDM Cell", "CWDM колбочка", "CWDM TFF (CWDM Thin Film Filter)"

Последнее наиболее точно отражает суть вопроса

CWDM Thin Film Filter - Тонкопленочный фильтр CWDM

На самом деле этот фильтр - пленка, которая наклеивается внутри колбочки.

Устройства поступают в продажу, их можно купить отдельно, стоимость около 50usd.

 

2. Устройство представляет собой стеклянную или металлическую запаянную трубочку с тремя пигтейлами, как правило, ничем не

оконцованными. Устройство имеет 3 порта (пигтейла)

- COMM - вход оптического потока

- PASS - все то, что пропустил фильтр (в этом примере излучение на длине волны 1310)

- REFLECTION - все, что отразилось, весь свет, который не прошел в фильтр, отражается на выход устройства

(в примере 1270-1290 и 1330-1610, то есть абсолютно все кроме полосы 1310 ушло в REFLECTION)

 

3. Из рисунка видно, что

- свет из COMM попадает с PASS (отфильтрованый именно тот, что нужен) и в REFLECTION (все остальное)

- система работает в двух направлениях - и туда и обратно

- свет из порта PASS нужной длины волны проходит фильтр, и попадает в COMM (в линию)

- свет ненужной длины волны (прим. не 1310) не пройдет через фильтр из PASS в COMM

- свет из PASS не попадает в REFLECTION

- любой прочий свет (прим. не 1310) свободно проходит из COMM в REFLECTION

- свет данной длины волны (прим. 1310) не пройдет из REFLECTION в PASS

Рисунок 7

4. На рисунке видно что входящий поток последовательно "разбирается" фильтрами на составляющие,

1470,1490,1510.... 1610, и наоборот, если в эти порты поступает излучение "правильной" длины волны,

соответствующей типу фильтра, то это излучение подмешивается к потоку, и выходит в линию.

Таким образом, вы можете самостоятельно выбрать какой из пигтейлов использовать на передачу,

а какой на прием. То есть подключить модули в любой комбинации TX и RX. Выглядит просто отлично!

 

5. Получается, что из "волшебных фильтров" можно собрать практически любой фантастический

мультиплексор, любой требуемой конфигурации. У потребителя есть выбор - или купить мультик в магазине,

или даже собрать его своими руками. Для чего это может быть нужно, чуточку позже.

 

Рисунок 8. Фото мультика внутри. Страаааашно аж...)))

 

6. Стандартные модели мультиплексоров следующие - 1х4 ,1х8 , 1х16

- 1х4 (1510, 1530, 1550,1570)

- 1х8 (1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610)

- 1х16 (1310, 1330, 1350, 1370, 1390, 1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610)

 

Рисунок 9

 

7. Глядя на схему включения не сразу становится понятно, как это включить. Почему именно эти TX и RX выбраны?

Почему именно этот модуль именно с этим модулем в паре работает?

Ответ шокирует - это делается исключительно по вашему выбору. Абсолютно произвольно.

Методика включения выглядит следующим образом:

- вы не можете включить два модуля с одинаковой длиной волны.

- вы выбираете пару на ваше усмотрение (предположим 1510 и 1610, любую пару)

- в один мультик в пункте А вы включаете модуль 1510 портом TX в мультиплексор, а в пункте В модуль 1610 портом TX в другой мультиплексор

- RX включаете "крест-накрест" Модулю 1510 RX - 1610 в пункте А, модулю 1610 RX - 1510 в пункте В

 

8. При подборе пары нужно принимать во внимание один момент. Так как затухание на волокне на разных длинах волн может

отличаться в 2 раза (см. рисунок 4), то на длинных трассах это может приводить к очень большой разнице.

Например :

Трасса 100км, длина волны 1550 - 22dB затухания(0,22dB/km), а длина волны 1310 - 36dB (0,36dB/km) затухания.

Разница солидная, модуль может пробить 100км на 1550, 1510, 1610, но на 1310 скорее всего не потянет.

Поэтому, если вы включите пару 1310-1550 в этих условиях, скорее всего работать не будет.

Имеет смысл взять соседние каналы.

 

9. Вторая проблема, с которой приходится столкнуться, это затухания на самом мультиплексоре. С одной стороны растет количество

каналов, но за все нужно платить. На каждой колбочке мы получаем затухание по 0,3-0,8dB.

4 канала - 1,2dB, 8 каналов - 2,4dB, 16 каналов - 4,8dB!!! И это еще без учета коннекторов.

Притом получается, что на первой колбочке у нас почти нет затухания, а на последней почти 5dB!

 

Рисунок10

 

10. Получается очень неприятная ситуация. Предположим, взяли таких два мукса.

И включили. На длине волны 1610, у нас будет 10dB затухания! Прочтите статью про децибелы (читай ниже подробную статью про децибелы),

10 db затухания - это сигнал упадет в 10раз, или это эквивалентно расстоянию по волокну 27км (на 1310), или 45км (на 1550).

Получается анекдот про трансформатор "На входе 220, на выходе 5, а на остальное гудит...)))".

 

Рисунок 11

 

11. Дабы избежать такой ситуации, мультиплексоры выпускаются в парах.

Как показано на рисунке, каждый мультик идет в двух видах, с увеличением номера канала от входа,

и с убыванием. Например - Мультик 1х8

(1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610) и

(1610, 1590, 1570, 1550, 1530, 1510, 1490, 1470)

Таким образом получается, что на каждой длине волны мы получаем одно маленькое значение затухания,

и одно большое, суммарно, итоговое значение затухания получается как максимальное на одном данном мультике.

 

Рисунок12

 

1х4 - 1,5dB на любом канале

1х8 - 2,9dB на любом канале

1х16 - 5,1db на любом канале

5,1 - это не мало, но все же это меньше чем 10.

(прим. В новой версии мультиплексоров эти значения удалось улучшить за счет изменения коструктива. Читайте на эту тему следующую главу)

 

12. В заключении: о способах введения и выведения каналов.

Представьте себе ситуацию - из пункта А в пункт Б идет волокно, в котором у вас уплотнено 8 езернет каналов, все красиво, лампочки мырцают,

все гут. Но вот вы решили по дороге вывести один-два потока. Что же делать? Ставить дорогущие мультиплексоры, разворачивать поток,

потом опять собирать? Нет, есть простое и элегантное решение. Называется оно - OADM (Optical Add/Drop Multiplexer).

 

Рисунок 13

 

13. Существуют и другие модели OADM самого экзотического свойства, позволяющие вывести

и 1 и и даже 4 езернет каналов. Как правило их производят "под заказ", но кое что у нас есть на складе.

OADM2, OADM4, OADM8.

 

[mr.Dream 164]

после "вместе" запятой не нужно

[wladd 382]

Глава №3 – Новые модели CWDM мультиплексоров / http://ic-line.ua/wiki/cwdm-glava3

 

Новый 2012 год, кроме общедепрессивного состояния индустрии, ознаменовался некоторыми тенденциями

в области оптического уплотнения

- в ходу стали трассы все длиннее - 80,100,120,150km

- появились желающие уплотнять телевидение вместе с сетевым транспортом

- у CWDM слишком мало каналов, и спрос на DWDM оборудование вырос

 

Это потребовало от нас ответных шагов:

- трансиверы все больших мощностей

- новые модели мультиплексоров, с еще меньшими потерями

- новые модели мультиплексоров, с уплотнением Телевизионных и DWDM потоков

- новое, дальнобойное оборудование DWDM, способное пробить и 150, и 200, и 500км.

(про наш опыт включения DWDM на 160 км хочется написать отдельный топик. Напишу чуть позже.)

 

1. В общем все началось с того, что один из клиентов решил уплотнить езернет поверх телевизионного потока на 1550.

Включили в обычные мультики, и решили пропустить телевидение по длине волны 1550.

И ничего не получилось! Оказалось, вот в чем была ошибка.

Вот посмотрите - Описание оптического передатчика Длина волны:1550±5. Выходная мощность +7dBm

 

Особенность работы телевидения такова, что оптический сигнал распространяется по дереву, а не "точка-точка".

При делении сигнал тухнет в разы, (прим. при делении на 128 хвостов - затухание 21dB)

Поэтому используют так называемые Эрбиевые усилители - EDFA (Усилитель EDFA - Erbium-Doped Fiber Amplifier)

На выходе из них получатся мощность +13...+24dB, а работает он на длине волны 1535…1565

Пример описания усилителя EDFA

Для такого диапазона работы, мало одного канала 1550, он затрагивает каналы 1530 и 1570.

Получается, что для реализации такого уплотнения вместе с CWDM необходимо "выкусить" эти каналы, и вывести их отдельным пигтейлом.

 

2. При попытке модернизации инфраструктуры CWDM до DWDM возникает аналогичная потребность.

DWDM диапазон (С-band) 1528-1577. Аккурат именно этот диапазон. Такой же как в телевидении.

Более того, в системах DWDM дальней связи, используются именно такие (ну почти такие) усилители

как для телевидения, для того что бы прострелить большую дистанцию - 150-200 и более километров.

Получается, что для совместимости с DWDM необходимы новые модели, такие же как и для совместимости

с телевидением.

 

3. Было придумано решение, позволяющее на мультиплексорах большого количества каналов уменьшить затухание

в два раза, путем использования фильтра, который изначально разделит весь поток на два.

Например, поток всех волн 1270-1610 разделится на 1270-1410 и 1430-1610.

Таким образом, сам мультик будет представлять собой не длинную гирлянду ("колбасу")из фильтров,

а две аккуратные кисточки. Добавится один фильтр, на нем потеряется 0,3dB, как обычно,

зато на каждой ветке фильтров будет не 16, а всего менее 8, а значит затухание в конечном счете

будет не 5,1dB на канал, а всего 2,5-3db.

 

4. Пришло осознание, что включать нужно соседние каналы,а не по какой-то, одному богу понятной,

схеме. Это осознание пришло после систематизации таблицы затуханий на разных длинах волн (рисунок 4),

и после ряда неудач на особо длинных трассах. Именно использование соседних каналов позволяет достигнуть

максимальной дальности, и максимального количества задействованных каналов.

 

5. Не все длины волн одинаково хороши. Некоторые из них невозможно использовать под 10Г

Невозможно использовать под 10Г 1350-1450. Почему ? Читай главу №1.

Трудно использовать диапазон 1270-1450 на дальние расстояния. Почему ? Читай главу №1

 

6. Мы решили создать мультиплексоры новых моделей - мультиплексор максимально возможной плотности под 10Г

Получилась модель 1х12, потому что только 6 каналов езернет можно поднять на 10Г. Почему? Читай главу№1

В этом мультике нет ничего лишнего, только 10Г и только на максимум каналов.

Рисунок 15

 

7. также были разработаны мультиплексоры максимально возможной плотности на 18 и 16 каналов.

Рисунок 16

Красными квадратами помечены каналы подключения на 1G.

1350-1370, 1390-1410, 1430-1450

Не помечены красным квадратом каналы под 10Г.

 

8. Были разработаны модели для совместной работы CWDM+ DWDM или CWDM+TV

Рисунок 16

Мультиплексор 1х14 - 4 канала езернет на 10Г, 3 канала езеренет на 1G+TV(DWDM)

Мультиплексор 1х8 - 4 канала езернет 10Г + TV(DWDM)

Мультиплексор 1х4 - 2 канала езернет 10Г +TV(DWDM)

 

В заключение. Наши новые разработки были одобрены производителем, мы уже поставили некоторое пробное количество

под заказы клиентов, и в дальнейшем собираемся запустить эти модели в серийное производство.

[wladd 382]

Уважаемые форумчане, на написание 4 глав уйдет время,

думаю завтра к концу дня закончить. Пишу "от руки" без подготовки, поэтому

прошу проявить терпение и понимание.

Понять и простить... )))

[Shuher 216]

больше интересуют цены.

[Ajar 92]

Если можно не сорите в топике , дайте Владу все компактно написать .

[wladd 382]

Глава №4 – CWDM и FTTH, нестандартные решения.

 

Про нестандартные решения напишу в понедельник.

[wladd 382]

Вопросы и ответы

 

1.

[wladd 382]

Опус про Децибелы / http://ic-line.ua/wiki/opus-pro-decebeli

 

 

«Что такое децибел (dB), с чем его едят, чем он отличается от dBm и зачем вообще все это нужно?»,

-такие вопросы задают очень часто, и, чтобы не начинать каждый раз сначала, напишем эту краткую памятку.

 

Итак, есть сигнал. Он существует, его детектируют. Для численного понятия сигнала (ну, описать-то его как-то надо) ввели понятие мощности сигнала.

 

Мощность измеряется в ваттах (Вт). И все бы было хорошо, да вот только неудобно! Неудобно почему?

Потому, что непонятно, хороша ли мощность, или, может, она мала и все плохо? Поэтому умные люди уже достаточно долгое время оперируют понятием «Децибел».

 

Что есть децибел?

Децибел – это отношение. Отношение чего к чему?

Отношение мощности измеренного сигнала к базовой мощности.

Для удобства пользования в формуле, которая будет представлена чуть ниже, существуют еще некие множители (10) и логарифм (обычный десятичный логарифм,

он же логарифм по основанию 10). Зачем так усложнять? А для того, чтобы в результате несложных вычислений стало понятно, ниже или выше (или, может быть, равен)

полученный (и измеренный) сигнал, чем сигнал базовый.

 

, где А – сигнал измеренный, А₀ – сигнал базовый.

 

В современных сетевых технологиях (надеюсь, не секрет ни для кого) используются лазеры и светодиоды.

Они светят (светом!) в волокно, на противоположной стороне этот свет принимается.

Свет можно измерить. Измеряют свет всякими хитрыми приборами, которые выдают значения в некоторых единицах.

Вот на столе у автора лежит прибор MT1113C, который умеет измерять в Ваттах (ВТ), Децибелах (dB) и непонятных (пока еще) dBm’ах.

С Ваттами мы разобрались – непонятно, много или мало величина, например, 0.05 Вт. С децибелами тоже сложновато – необходимо знать

точные значения светового сигнала «до» и «после» прохождения волокна, что не всегда бывает удобно (надеюсь, понятно, что съездить за 80 км и померять

там, чтобы потом вернуться и померять тут – как минимум накладно). Вот и ввели те же (а может, и другие) умные люди этот самый dBm.

 

dBm – это тот же Децибел, только в качестве базового сигнала берется сигнал мощностью 1 (один!) милливатт (мВт). Теперь все стало понятно!

И считать удобнее (взял логарифм от мощности сигнала, умножил на 10 – вуаля!), и опорный уровень, относительно которого все измеряется, ВСЕГДА один и тот же – 1мВт.

 

,где А – измеренная мощность сигнала в МИЛЛИВАТТАХ.

 

Идем дальше. Есть модуль SFP WDM 1550/1310 20km. Ну есть он и хорошо. Измерим его. А прибор показывает -6dbm.

«Ого! Да это же МИНУС! Плохо-плохо!», - скажут неподготовленные люди. И скажут неправильно. Почему? Да потому, что -6dBm – это примерно 0,25Вт.

Расчет такой - берем формулу выше, двигаемся по ней в обратном направлении:

10lg X == -6;

lg X == -6/10;

lg X == -0.6;

X == 10^-0.6;

X == 0.25.

Ну вот, не так уж все и плохо! И «минусы» куда-то исчезли.

 

Для того, чтобы не заморачивать себе голову, приняли (в очередной раз!) умные люди решение сделать небольшую табличку.

И пусть она не такая точная, как формула, но помогает быстро разобраться, откуда ноги растут:

 

Таблица перехода от децибелов к разам

 

Автор: Игорь Никишин инженер компании IC-Line

 

Это вопрос часто приходится объяснять при расчете ПОН.

Если есть делитель 1х2, то есть световой поток делится на 2 равных луча, уменьшается в 2 раза,

то затухание при этом получается 3dB. Далее получается.

 

Делитель 1х2 - 3dB

Делитель 1х4 - 6dB

Делитель 1х8 - 9dB

Делитель 1х16 - 12dB

Делитель 1х32 - 15dB

Делитель 1х64 - 18dB

Делитель 1х128 - 21dB

Делитель 1х256 - 24dB

[wladd 382]

Опус про оптический бюджет. / http://ic-line.ua/wiki/opticheskiy-byudjet

 

«Не поднимается оптический линк на 18 км! А трансиверы у нас на 20км! Что же делать?

Наверное, трансиверы некачественные!»,- телефон плавится от гнева клиента.

«А вы затухание на линии меряли?»,- вопрос в ответ.

Зачем мерять затухание на линии, что такое оптический бюджет и как это связано – про это данная статья.

 

Как известно, световой сигнал имеет свойство терять мощность в процессе прохождения какой-либо среды

(например, воздух, вода или оптический волновод). Такой процесс называется затуханием.

Затухание измеряется в дБм (dBm) или в дБм/км (dBm/km).

 

Каждая оптическая трасса имеет своё комплексное затухание, которое складывается из многих отдельно

взятых затуханий:

- затухание на волокне (измеряется в дБм на километр, или дБм/км),

-затухание на сварках (дБм), затухание на перегибах,

- затухание на механических соединениях (дБм), и прочих затуханий.

 

Затухание на отдельно взятой трассе можно померять, если посветить в нее с одной стороны каким-либо

эталонным источником излучения (например, мощностью 0дбм), а с другой стороны принять световой сигнал

в прибор для измерения мощности (для примера пусть будет -15дБм) и вычесть одно из другого: 0 - (-15) == 15дБм.

 

15дБм – величина относительная. Если рассматривать идеальное лабораторное волокно, то его нужно целых 41 км,

чтобы обеспечить 15дБм затухания на длине волны 1310нм.

А если взять реально существующую линию связи, проложенную в болоте, с изгибами радиусом 10см, и вообще

крайне некачественно проложенную и сваренную, то данные 15дБм затухания могут быть и на 10км волокна.

 

Рассмотрим теперь ситуацию с противоположной стороны, а именно, со стороны трансивера.

Если внимательно посмотреть на этот электронный компонент, то можно обнаружить, что он обладает двумя

деталями – приёмником и передатчиком. Каждая такая деталь имеет свои характеристики, одной из которых является:

для передатчика – мощность излучения,

для приемника – мощность детектирования.

 

Если вычесть из мощности передатчика мощность детектирования, то полученная цифра и будет являться тем

самым оптическим бюджетом трансивера. Все передатчики и приемники тщательно подобраны производителем на

основе статистических данных о существующих линиях связи. Но наша страна не поддается статистике, поэтому случаются казусы.

 

Теперь попробуем посчитать цифры. Допустим, есть линия связи длиной 40км.

Общее затухание на линии составляет, к примеру, 25дБм на длине волны 1490нм.

И есть пара модулей SFP WDM 40km, бережно собранных производителем, который почитал статистику и выяснил для себя, что

для 40км волокна со всеми сварками и соединениями 22дБм затухания хватит «за глаза». Но написано-то 40км! И у нас линия 40км.

Ну вот и купим две «сорокушки», должно завестись. Но не завелось! Нету пакетов, нету интернетов! А почему?

А потому, что затухание на линии на целых 3дБм (в два раза!) больше, чем оптический бюджет модуля: 25 - 22 == 3дБм.

Что делать? Ставить трансиверы на 60км или 80км (смотря что есть в наличии),

потому как производитель рассчитал для них больший оптический бюджет.

 

Что в итоге? А в итоге медаль, у которой 2 стороны: либо потратиться на качественную линию и купить к ней трансиверы с

километражом, равным километражу линии, либо проложить волокно «абы-как», а потом играть в увлекательную игру «подбери трансивер».

 

 

Автор: Игорь Никишин инженер компании IC-Line

 

Подведем итоги:

 

ОПТИЧЕСКИЙ БЮДЖЕТ = разница между Оптической мощностью и Оптической чувствительностью, он

выражается в децибелах. Это то, что вы можете "потратить по дороге".

 

Как далеко вы можете "уехать" за это бюджет? Это зависит от "тарифа" затрат на один километр,

от длины волны, и от реалий конкретной линии связи.

 

Сможете ли вы "проехать" вашу линию за этот бюджет - зависит от "стоимости проезда" - от затухания на линии.

(измеренной на этой длине волны, или на близкой к ней, ну нет на измерителе 1570, измеряйте на 1550,

нужно мерить 1270, измеряйте на 1310 и так далее.

 

Таблица удельных затуханий для разных длин волн - рисунок 4.

Всегда можно применить поправочный коэффициент и оперируя удельными затуханиями (dB/km) из таблицы,

пересчитать поправку для любой длины волны.

 

Таблица оптических бюджетов всех видов CWDM модулей - Рисунок 5

 

И последнее, при проектировании линий связи принято оставлять запас 1-2-3 dB

на случай ухудшения условий в кабеле, если это конечно возможно.

[Metre 6]

Во-первых фотел бы высказать Владу респект за время, которое он выделил на систематизированние и описание данной темы ибо у меня на это никогда не было времени и сил. Теперь будут своих клиентов присылать по этой ссылке

Хотелось бы сделать несколько замечаний просто для дополнения и объективности:

1. Нужно осветить моменты выбора между CWDM и DWDM. Их несколько основные: Выбираем DWDM, если:

- кол-во каналов больше 9

- при передачи 10G расстояние больше 20 км (dwdm модули дешевле аналогичных cwdm)

2. "в) У волокна 652A и 652B существует водяной пик (см. рисунок, зеленый график), поэтому

модулей 10G в диапазоне 1350-1450 не существует, этот диапазон для 10G признается нестабильным."

Это не совсем правда, проблема не в этом, т.к. старые волокна уже почти никто не использует, просто раньше японцы не делали нужных лазеров. Сейчас проблема решена, модули доступны к заказу и теоретически можно передавать до 9-ти канало 10ж по одному волокну.

3. Удивляет, что вы опсисываете решения как новые в 2012 году. Весь 2011 год они были доступны к заказу, тот же наг постоянно держал на склад муксы cwdm+tv, а схемы совместной работы cwdm и dwdm были еще в 2010. Так же думаю, что здесь же надо описать возможность заказа муксов, которые можно каскадировать, т.е. мукс есть у вас например мукс 1х8 (1470-1610), который вы полностью забили, так вот можно заказать еще один 1х8 (1310-1450) с коммон шнурком, который подключить гирляндой. То же относится и к DWDM. .

4. Как дополнение к информации Влада рекомендую ознакомитсья со статьями на нашем сайте:

http://www.omnilink.com.ua/articles

[Andrii 2]

ДД.

 

Очепятка, в табличці поправку замість "20dB" виправ на "-20dB" в кратах(разах) <1.

[wladd 382]

ДД.

 

Очепятка, в табличці поправку замість "20dB" виправ на "-20dB" в кратах(разах) <1.

если я правильно понял, то исправил.

[wladd 382]

.

[FonOdinus 92]

Эхх... такое бы по GPON, автору огромнейшее спасибо, узнал много нового.

[wladd 382]

Эхх... такое бы по GPON, автору огромнейшее спасибо, узнал много нового.

Спасибо за теплые слова.

 

Есть статья UA.PON http://local.com.ua/...ic/28110-uapon/

Немного неудобно читать, много страниц, но написано много всего.

Рекомендую прочитать страницу 1 и 16 сначала.

Вообще ее нужно переписать, систематизировать. Обещаю сделать это через месяц.

[Ditrih 0]

Спасибо инженеру Никишину за справочный материал!)

[wladd 382]

Также читайте

 

1.UA.DWDM

2.UA.Внешние Патчкорды FTTH/PON

3.UA.Медики v2.0

4.UA.PON

 

Скоро ожидайте выход систематизированной, полной, лаконичной статьи

UA.PON v2.0

[Tux 24]

Хотелось-бы прочитать про

Глава №4 – CWDM и FTTH, нестандартные решения.

Про нестандартные решения напишу в понедельник.