Faseroptischer Verlust

Faseroptischer Verlust

Als Anbieter von Glasfaserprodukten ist die vielleicht am häufigsten gestellte Frage zum Testen von Glasfaserkabeln: "Was ist die maximal akzeptable Dämpfung? "Leider lautet die Antwort: "Es kommt darauf an". Aber wovon hängt es ab?

Faseroptischer Verlust

Das liegt daran, dass es davon abhängt, wer die Prüfung durchführt und in welchem Stadium des Projekts das Glasfaserkabel geprüft wird. Die meisten unserer Kunden sind Installateure, die dafür bezahlt werden, Verkabelungen zu installieren, fertigzustellen und zu zertifizieren. Daher haben sie nicht unbedingt eine Vorstellung davon, was der Endkunde nach Beendigung ihrer Arbeit von der Verkabelung erwartet. Wenn ihre Pläne keine Dokumentation der akzeptablen Dämpfung (optischer Verlust) enthalten, muss der Installateur den korrekten Wert auf der Grundlage der Details jeder getesteten Verbindung bestimmen. Wenn der Endkunde beispielsweise eine 10-Gigabit-Ethernet-Anwendung betreiben möchte, kann der Installateur die Normen für diese Anwendung heranziehen, um den akzeptablen Verlust zu bestimmen.

Wenn die Marke und das Modell der zu installierenden Geräte bekannt sind, kann die Dokumentation dieser Geräte zur Berechnung der zulässigen optischen Verluste für das System verwendet werden. Der Verkabelungstechniker kennt selten die Art der verwendeten Geräte. Daher wird diese Methode in der Regel dem Netzwerkintegrator oder dem Endbenutzer überlassen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass es drei Hauptmethoden gibt, die zur Bestimmung der akzeptablen Dämpfung einer Glasfaserverbindung verwendet werden können.

  1. Optische Budgetberechnungen auf der Grundlage der Eigenschaften der installierten Verkabelung, ohne Berücksichtigung von Anwendungen oder Anlagen
  2. Verlustgrenzen für bestimmte Anwendungen, in der Regel Ethernet.
  3. Budgetberechnungen auf der Grundlage aktiver Geräte, die in das Netz integriert werden sollen.

Wir werden uns jede dieser Situationen im Detail ansehen, damit Sie in allen Fällen die akzeptablen Grenzen für Abhilfemaßnahmen bestimmen können.

 

VERKABELUNG GEMÄSS OPTISCHEM BUDGET - Glasfaserverlust

Die meisten Installateure verwenden diese Methode, um die Verluste zu bestimmen, die für die Zertifizierung der Verkabelung nach Abschluss der Installation akzeptabel sind. Mit Hilfe eines Photometers und einer Lichtquelle oder eines OLTS (Optical Attenuation Measurement Kit) kann die Zertifizierung der Stufe 1 anhand der normativen Grenzwerte für Kabel und Steckverbinder durchgeführt werden. Sowohl in den TIA- als auch in den ISO-Verkabelungsnormen sind zulässige Dämpfungsgrenzwerte für Glasfaserkomponenten aufgeführt, und diese Werte können zur Berechnung eines Dämpfungsbudgets verwendet werden. Der Vorteil ist, dass der Installateur zur Berechnung des Verlustbudgets keine Kenntnisse über das künftige Betriebsnetz benötigt.

In den Normen IEC 14763-3 und ISO 11801 sind die folgenden Parameter für die Übertragungsleistung von Glasfasern aufgeführt.

(*) bezieht sich auf den Prozentsatz der Steckverbinder, die ein bestimmtes Kriterium erfüllen

Die Berechnung des optischen Budgets für die Verkabelung anhand der obigen Tabelle ist wirklich einfach. Zur Erleichterung des Prozesses verfügen IDEAL-Tester wie der LanTEK III mit FiberTEK III-Modulen über einen integrierten Verlustbudget-Rechner, der es dem Benutzer ermöglicht, einzelne Werte einzugeben und automatisch die Gesamtverlustgrenze zu ermitteln.

Nehmen wir das Beispiel eines einfachen Multimode-Kabels mit einer Länge von 90 Metern gemäß ISO 118101, mit einem Patchpanel auf der einen Seite und einem Arbeitsplatzausgang auf der anderen Seite.

 

VERWENDUNG VON ANWENDUNGSSPEZIFISCHEN GRENZWERTEN

Der schnellste Weg zur Ermittlung eines Verlustbudgets ist die Kenntnis der Anwendung, die die Faser unterstützen muss. In diesem Fall reicht es aus, die Anforderungen für jede Anwendung nachzuschlagen.

Es gibt viele Ressourcen, die verschiedene Anforderungen für unterschiedliche Anwendungen auflisten. Hier finden Sie einen Auszug aus der Norm TIA-568.0-D, in der die Anforderungen für einige gängige Ethernet-Anwendungen aufgeführt sind.

Der gelbe Teil oben hebt die Anforderungen für 1000BASE-SX-Ethernet (1 Gb / s bei kurzen Wellenlängen) hervor. Die maximale Kanaldämpfung und Länge sind für jeden unterstützten Fasertyp aufgeführt. In diesem Fall, für die OM1 62,5 / 125 Faser, ist der maximale zulässige Verlust 2,6 dB und die maximale Entfernung unterstützt ist 275 Meter.

Bei Verwendung von OM2 50/125-Fasern erhöhen sich der Verlust und die Entfernung auf 3,6 dB bzw. 550 Meter.

Diese Chartas erleichtern die Schätzung von Verlustbudgets, sofern die Anwendung, die auf der Glasfaser gestartet werden soll, bekannt ist.

Glücklicherweise integrieren einige Glasfaserzertifizierer wie LanTEK III / FiberTEK III eine Datenbank mit diesen Werten, so dass der Benutzer einfach den entsprechenden Standard auswählen kann, so dass die zulässigen Grenzwerte automatisch konfiguriert werden.

 

BERECHNUNG DER OPTISCHEN BUDGETS ENTSPRECHEND DEN KÜNFTIGEN INSTALLIERTEN ANLAGEN

Wenn die Merkmale der aktiven Netzausrüstung bekannt sind, können die Anforderungen der letzteren zur Bestimmung des Gesamtbudgets herangezogen werden.

Für jede Anlage wie SFP- oder GBIC-Transceivermodule gibt es Spezifikationen für die Ausgangsleistung und die minimale Empfängerempfindlichkeit. Diese Daten geben Aufschluss über den maximalen Verlust, den die Verbindung verkraften kann, um korrekt zu funktionieren.

Die Ausgangsleistung des Senders wird durch die Leistung des übertragenen TX-Signals charakterisiert. Diese Angabe wird in dBm oder mW (nicht in dB) ausgedrückt. Eine typische Anlage hat eine Ausgangsleistung von etwa -20 dBm. Lassen Sie sich durch das negative Vorzeichen nicht beirren, es bedeutet nicht negative Leistung. 0 dBm bezieht sich nämlich auf 1 mW (Milliwatt) Leistung, und ein negativer dBm-Wert bedeutet einfach weniger als 1 mW.

Hinweis: dBm ist eine absolute Leistungseinheit. In dB vergleichen wir die Leistung von einem Pegel zum anderen, sie ist relativ.

Ein Empfänger hat im Allgemeinen zwei Eigenschaften: die Empfindlichkeit des Empfängers und seine Dynamik.

Die Empfindlichkeit des Empfängers entspricht dem minimal erkennbaren Signal (darunter geht das Signal verloren), und die Dynamik stellt den Empfindlichkeitsbereich dar, den der Empfänger unterstützt, ohne ihn zu blenden.

So kann beispielsweise ein Empfänger mit einer Empfindlichkeit von -30 dBm und einem Dynamikbereich von 20 dB den optischen Fluss in einem Bereich von -10 bis -30 dBm erkennen.

Das folgende Diagramm soll Ihnen helfen, sich das Szenario vorzustellen.

 

Hiermit möchte ich mit Ihnen teilen Häufig gestellte Fragen und Antworten im Zusammenhang mit Fiber Optic Loss sind wie unten. Dann werden wir weiter über Glasfaserverlust diskutieren

  • Was sind Lichtwellenleiterverluste?

Die kurze Antwort ist, dass Steckerverluste und Einfügungsverluste die wichtigsten Faktoren in der Glasfasertechnik sind, d. h. die Verluste an Lichtleistung, die sich aus der Einfügung eines Geräts in eine Übertragungsleitung oder eine optische Faser ergeben. Multimode-Stecker haben Verluste von 0,2 bis 0,5 dB (0,3 allgemein).

  • Was verursacht Verluste in Glasfasern?

Interne Glasfaserverluste, auch allgemein als endogene Dämpfung bezeichnet, werden durch das Glasfaserkabel selbst verursacht. Es gibt zwei Quellen der Dämpfung. Die eine ist die Emission von Licht und die andere die Streuung. Die Lichtabsorption ist eine wichtige Erklärung für den Ausfall von Glasfasern bei der optischen Übertragung.

  • Was ist ein akzeptabler dB-Verlust bei Glasfasern?

Bei Singlemode-Glasfasern beträgt der Verlust bei 1310 nm Quellen etwa 0,5 dB pro km, bei 1550 nm 0,4 dB pro km. (1,0 dB/km für Räumlichkeiten/0,5 dB/km bei beiden Wellenlängen für Außenanlagen max. gemäß EIA/TIA 568), was ungefähr einem Verlust von 0,1 dB pro 200m (600 Fuß) bei 1310 nm und 0,1 dB pro 250m (750 Fuß) bei 1300 nm entspricht.

  • Wie berechnet man den Verlust bei Glasfasern?

Um den Verlust im Glasfaserkabel zu berechnen, multiplizieren Sie die Länge mit der Dämpfung bei jeder Wellenlänge: 0,3 km x 3,5 dB/km bei 850 nm = 1,05 dB Verlust und 0,3 km x 1,5 dB/km bei 1.300 nm = 0,45 dB Verlust. Für den Steckerverlust gilt: 3 Stecker x 0,75 dB = 2,25 dB.

  • Was ist ein guter Faser-DB-Wert?

Der gemessene Bereich wird durch die Ausgangsleistung der Quelle im Gerät und die Empfindlichkeit des Detektors bestimmt. Bei Multimode-Fasern würde OLTS mit einer LED-Quelle typischerweise in einem Spektrum von 0 bis 30 dB messen, was für die meisten Multimode-Kabelsysteme mit einem Verlust von weniger als 10 dB mehr als ausreichend ist.

  • Was ist das Budget für Faserverluste?

Die Begriffe "Leistungsbudget" und "Verlustbudget" werden manchmal missverstanden. Das Leistungsbudget bezieht sich auf das Ausmaß des Ausfalls einer Glasfaserkabelanlage, das von einer Datenverbindung (Sender zu Empfänger) toleriert werden kann, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Das Ausfallbudget ist die Verlustmenge, die die Kabelanlage haben sollte, wenn sie richtig gebaut ist.

 

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