Оптический бюджет ВОЛС: понятие, расчет, практическое применение

Оптический бюджет ВОЛС, или ориентировочное затухание оптической линии – это прогнозируемая сумма потерь оптического сигнала на всех компонентах ВОЛС. Оптический бюджет ВОЛС рассчитывается в основном на этапе проектирования линии и подбора каналообразующего оборудования. Вместе с тем, понимание бюджета затухания позволяет также оптимально выбрать под текущие задачи оптический тестер или рефлектометр, или ответить на очень распространенный вопрос: «Сможет ли это чудо техники измерить  линию протяженностью 30, 50, 100  км»? На эти и другие вопросы попробуем ответить в данной статье.

Как же рассчитать оптический бюджет ВОЛС?

1. Необходимо отталкиваться от протяженности планируемой линии. К примеру, протяженность планируемой ВОЛС (волоконно оптическая линия связи) составляет L = 100 км
2. Определяем строительную длину кабеля.

В случае, если протяженность ВОЛС составляет 100 км, наверняка мы имеем дело с магистралью, в которой строительная длина определяется емкостью кабельного барабана и составляет L_с = 4 км (реже 5 км). На сети доступа (городской сети интернет провайдеров, операторов КТВ и др) строительная длина меньше и может быть доходить до 100 м. Поэтому отталкиваться нужно от протяженности участков, которые реально планируются на сети в зависимости от расположения микрорайонов, домов и т д.

3. Исходя из значений, выбранных в п1 и п2, определяется количество участков кабеля:

4. Вычисленные участки кабеля будут соединены между собой при помощи неразъемного соединения (сварки). Количество таких соединений будет на «1» меньше количества участков, т.е. 19. Однако в случае, если коннекторы на конечных узлах установлены путем приваривания пигтейлов, к общему количеству сварных соединений на линии стоит прибавить еще 2. В итоге получим 19+2=21 сварных соединения.
5. С обеих сторон кабель будет оконечен коннекторами, поэтому будем учитывать количество коннекторов равное 2. В случае если планируется установка дополнительных коннекторов, это стоит учитывать.
6. Потери на каждом сварном соединении для магистральной ВОЛС не должны превышать 0,03 – 0,05 дБ. (для сети доступа 0,1 - 0,15 дБ). Соответственно, вычисляем потери на сварных соединениях, умножив их количество на потери в каждом из них (п4):

А_св = 21 * 0,05 = 1,05дБ

7. Потери на разъемных (коннекторных) соединениях рассчитываем аналогично, учитывая значение потерь на каждом из них равное 0,2 – 0,4 дБ (Известны случаи, когда на сети доступа компании-операторы допускали превышение значения потерь до 0,8 дБ, что позволяет использовать менее качественные коннекторы и розетки)

А_кон = 2 * 0,4 = 0,8 дБ

8. Погонные потери в оптическом волокне составляют:

А_{пог 1310} = 0,33 дБ/км; А_{пог 1550} = 0,22 дБ/км

В результате потери в волокне составят: А_{вол 1310} = 0,33 дБ/км * 100км = 33 дБ;   А_{вол 1550} = 0,22 дБ/км * 100км = 22 дБ

9. Если в линии есть другие компоненты (мультиплексоры, демультиплексоры, сплиттеры и т д) то потери на них тоже стоит учитывать. Если других компонентов линия не включает, то ее бюджет будет составлять:

Бюджет ВОЛС = А _сумм = А _вол + А _св + А _кон

Для сигнала на длине волны 1310нм: Оптический бюджет ВОЛС = 33 + 1,05 + 0,8 = 34,85 дБ

Для сигнала на длине волны 1550нм: Оптический бюджет ВОЛС = 22 + 1,05 + 0,8 = 23,85 дБ

В итоге можно предположить, что оптическая линия, протяженностью 100 км, смонтирована без нарушения технологии монтажа будет иметь затухание не более 34,85дБ на длине волны 1310 нм, и 23,85 дБ на длине волны 1550 нм. А измерять такую линию можно рефлектометром, который имеет динамический диапазон не менее чем рассчитанное затухание линии.

Чтобы определить возможность измерения этой линии оптическим тестером, следует от мощности его передатчика отнять чувствительность его приемника (минимальная мощность, которую он способен зафиксировать) Например -7 – (-60) = -7+60 = 53дБ (для набора GT-5880). Следственно, этим набором можно измерить потери не более 53дБ, что с лихвой перекрывает рассчитываемую линию

Ниже представлен бюджет затухания линии PON

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

• Измерение оптической мощности в FTTx и PON
• Механизмы возникновения потерь и отражений сигнала в оптическом волокне
• Оптические возвратные потери (ORL). Понятие, методика проведения измерений
• Методика измерения оптического затухания в классических ВОЛС и активных PON сетях
• Окна прозрачности оптического волокна