מחבר: המינג
מבוא: מדוע APC אינו מחליף את UPC כתקן התעשייה
הAPC (מחבר מלוטש זווית)נמצא כמספק טוב יותרהפסד תשואהמאשר הUPC (מחבר אולטרה מלוטש). מדוע לא כל מחברי הסיבים האופטיים עשויים עם APC?
האובדן חזרה של רשת סיבים אופטייםהוא פרמטר קריטי-במיוחד ברשתות עם השתקפויות אות-מפרט אובדן ההחזר חשוב לקביעת איכות השידור, או כמה מהאות האופטי חוזר למקור, ובכך עלול לערער את יציבות הקישור.
אAPC (מחבר מלוטש זווית)יש אובדן תשואה טיפוסי שליותר מ-60dB.
אUPC (מחבר אולטרה מלוטש)יש אובדן תשואה טיפוסי שליותר מ-50dB.
זה יהיה הגיוני לצפות, לפיכך, שמכיוון ש-APC מציע ביצועים טובים יותר מאשר UPC; התעשייה הייתה מאמצת מחבר APC כסטנדרט. אולם המציאות היא שאין סיבה אחת לכך ש-APC לא שולטת בשוק; במקום זאת, הבחירה של APC לעומת UPC תלויה במספר גורמים, כוללדרישות יישום (עלות מול ביצועים), הצורך בתאימות לציוד קיים (מערכות מדור קודם), ושיקולים תפעוליים.
הבחירה של רכיבים בהנדסת סיבים אופטיים היא לא רק למצוא אתרכיב "הטוב ביותר".; אלא, זה לבחור אתרכיב "נכון".עבור מערכת הסיבים האופטיים הכוללת.
הבדלים טכניים בסיסיים בין מחברי APC ו-UPC
כדי להעריך עוד יותר את ההבדלים בין APC ל-UPC, יש להבין תחילה את ההבדלים הטכניים הבסיסיים בין שני סוגי המחברים:
אמחבר UPCיש לו קצה מלוטש מעט קמור ("מעוקל")-כדי לצמצם פערי אוויר והשתקפויות פרנל; ואילו,
אמחבר APCישקצה קצה מלוטש בזווית של 8- מעלותשמפנה אור חוזר לחיפוי במקום חזרה לכיוון הלייזר המקור.
הגיאומטריה שנוצרה על ידי פני הקצה-הזוויתיים של ה-מחבר APCמאפשר השתקפות גב נמוכה מאוד, ולכן הופך את מחברי ה-APC לחיוניים לשימוש במערכות אופטיות רגישות להחזר.
תרחישי יישום מגדירים את הדרישה בפועל (השיקול החשוב ביותר)
מערכות FTTH ו- PON
מפצלים באזור PON של אפריסת FTTHלגרום להפחתת הספק משמעותי של האות במורד הזרם ולאפשר אותות מרובים במעלה הזרם על אותו סיב. לכן, ההשתקפויות הקטנות ביותר עלולות לפגוע בשידור במעלה הזרם, תוך הוספת רעש ל-OLT.
משמעות הדבר היא היישום שלמחבר APCאינו-ניתן למשא ומתן בכל רשת הגישה, מיציאת OLT ועד ל-ממשק ONU, שכן מחבר ה-APC ישמור על השתקפויות נמוכות ככל האפשר.
מערכות CATV (טלוויזיה בכבלים).
כמו כן, בשל טבעם,אותות אנלוגייםהם הרבה יותר רגישים להחזרות מאשר אותות דיגיטליים. האיכות של אות אנלוגי יורדת על ידי הכנסת אלמנטים עיוותים לא ליניאריים הנגרמים על ידי השתקפויות.
כתוצאה מכך, הכנסת מרכיבי העיוות הבאים היא דבר שגרתי במערכות CATV:
CSO (Composite Second Order)
CTB (פעימה שלישית מורכבת)
כל הליקויים שצוינו לעיל מופיעים בצד הצופה כ:שֶׁלֶג; רוחות רפאים; או עיוות תמונה. השימוש במחברי APCבמערכות אלו אינו-אופציונלי ולכן, חיוני.
שידורים אופטיים קוהרנטיים-גבוהים
עם ההקדמה האחרונה של100G, 400G ועוד, פורמטים של אפנון קוהרנטי דורשים יחסי אות-ל-רעש גבוהים מאוד. השתקפות לאחור יכולה להיות בעלת השפעה של אינטראקציה עם מקור לייזר ומתנד מקומי, הגורמת לרעש פאזה מוגבר ולפגיעה בשולי המערכת.
כאשר מצמצמים את החפצים הללו,מחברי APCממשיכים לשמש בתדירות גבוהה יותר גם בתרחישים הדורשים השתקפות ביקורתית.
איפה מחברי UPC יספיקו
Reflection-סביבות סובלניות - מרכזי נתונים
בדרך כלל בסביבת מרכז נתונים, המרחק של קישורי הסיבים בין המתג לשרתים קצר; תקציבי החשמל במרכז הנתונים גבוהים; והמקלטי המשדר בשימוש תוכננו להכיל השתקפות מתונה.
מסיבה זו, הביצועים שלמחברי UPCחרג מהדרישות של סביבת מרכז הנתונים. למעשה, מלבד העלויות הנוספות והירידה ביכולת ההחלפה של הציוד שלך, עיצוב ה-APC אינו מספק יתרונות תפעוליים נוספים.
רוב סביבות הארגון והקמפוס משתמשותמערכות דיגיטליות-להעברת נתוניםכאשר הפעם היחידה שבה השתקפות (אובדן החזר) תהפוך לדאגה היא אם היא חורגת מטווח הכיבוי העצום- של המקלט.
מסיבה זו, אם אתה משתמשמחברי UPC, איזה הצעהאובדן החזר גדול מ-50dB, לא תצטרך לדאוג מאובדן החזר מופרז שיפגע בנתונים או בתשתית הרשת שלך.
כמו בכל דיסציפלינה הנדסית, רצוי למנוע מורכבות מיותרת מכל מוצר. לכן, בעת הערכה של אפשרויות הקישוריות שלך להעברת נתונים דיגיטלית-,עיצוב UPCעולה בקנה אחד עם הנחיה זו.
מורכבות מכנית לעומת עלויות ייצור
תהליכי הייצור הדרושים לייצורמחברי APCהם הרבה יותר ארוכים ומסובכים מאלה המשמשים לייצורמחברי UPC, וכתוצאה מכך עלות ייצור מוגברת.
השיטה המשמשת לליטוש פני קצה היא הרבה יותר משוכללת עבור מחברי APC מאשר עבור מחברי UPC מכיוון שהזווית של פני הקצה דורשתזווית של 8 מעלות.
שיעורי הדחייה הגבוהים יותר הנגרמים על ידי ייצור מחברי APC (פעולות ליטוש מורכבות יותר עם בקרות הדוקות יותר) מביאות לתפוקת ייצור נמוכה בהרבה.
עיצובי מחברי APC מורכבים יותר בשל הצורך לספקממשקים מקשים ותכונות נגד-אי-התאמה.
כתוצאה מכך, כל הגורמים הללו מייצרים מחברי APC הרבה יותר יקרים לייצור מאשר מחברי UPC. בקנה מידה גדול (למשל, חיבור מרכז נתונים), ההבדל במחיר הופך לנטל פיננסי משמעותי ללא יתרונות תואמים מבחינת ביצועים ברמת המערכת.-
בעיות תאימות ותפעול הדדיות
עִרבּוּבמחברי APC ו-UPCאסור; זו אחת הנקודות החשובות ביותר בסוגי המחברים הללו, שלעתים קרובות מחמיצים או מתעלמים ממנה.
אלעולם אין לחבר מחבר APC למחבר UPC.
אם מחבר APC מוכנס למחבר UPC, הבעיות הבאות יתרחשו:
פער אוויר משמעותי
אובדן הכנסה גבוה במיוחד
השתקפויות לא מבוקרות חמורות
נזק קבוע פוטנציאלי לחזיתות קצה החסום
על מנת למנוע חוסר התאמה מקרי, מחברים עם אחיבור פיזי בזווית (APC)לְהִשְׁתַמֵשׁבתי מגורים ירוקים ומפתחות מובהקים, בעוד אלה עם אחיבור פיזי אחיד (UPC)בדרך כלל להשתמשכְּחוֹל.
המערכת האקולוגית המקיפה את מחבר UPC היא ליניארית; כל רכיבי הרשת (מקלט משדר, פאנל תיקון, מגשר וציוד בדיקה) מתוכננים כמעט תמיד לעבוד עם ממשק UPC.
בעת העברת תשתית מבוססת UPC-ל-APC, תצטרך להחליף מספר רב של רכיבים מותקנים, מה שלא רק יעלה כסף, אלא שזה גם לא יהיה מאמץ טכני מוצדק במערכת סובלנית-.
שיקולי ניקיון, בדיקה ותחזוקה
ניקוי ובדיקה נאותים נחוצים עבור כל סוגי המחברים; אוּלָם,מחברי APCהוסיפו אתגרים בתחום הפיקוח.
ראשית, זווית הקצה של מחבר APC גורמת לאור הבדיקה לנתב מחדש מהמיקרוסקופ.
שנית, ללא הכלים והניסיון המתאימים, יהיה קשה יותר לזהות זיהום ושריטות.
שלישית, טכנאי שטח יצטרכו להיות מאומנים כראוי על מנת לבדוק ולאמת כהלכה את פני הקצה של מחבר APC.
תהליך הבדיקה של אמחבר UPCניתן לבדיקה ויזואלית קלה יותר, ולכן, עשוי לדרוש פחות זמן לתחזוקה ויש לו פחות סיכוי לשגיאות בסביבת עבודה בצפיפות- גבוהה.
APC לעומת UPC: השוואה מעשית
מחברי UPCיש להם קצה קמור מעט-, אז הם חוזרים>50 dB
מחברי APCיש חזית קצה בזווית של 8- מעלות עם אובדן החזר>60 dB
מחברי UPC מספקיםקצת דיכוי של השתקפויות
מחברי APC מספקיםדיכוי השתקפות גבוה במיוחד
יישומים אופייניים:
מחברי UPC: מרכזי נתונים, רשתות LAN, רשתות ארגוניות
מחברי APC: סיבים-אל-ה-בית (FTTH), טלוויזיה בכבלים (CATV), אופטיקה קוהרנטית
על מנת להשוות מחירים,מחברי UPC זולים יותר ממחברי APC; אוּלָם,UPC ו-APC אינם ניתנים להחלפהמכיוון שהם אינם תואמים.
פרספקטיבה הנדסית: הביצועים הטובים ביותר מול הבחירה הטובה ביותר
מנקודת מבט הנדסית, המונח"הביצועים הטובים ביותר"לא מתייחס למה שייקרא"הבחירה הטובה ביותר".
שגיאה נפוצה בתכנון של רשתות סיבים אופטיים היא להניח שבכל מקום יש להשתמש ברכיבים בעלי הביצועים הגבוהים ביותר-; עם זאת, הנחה זו יוצרתיתר-הנדסה, עלויות מנופחות וסיכון תפעולי מוגבר.
העובדה ששניהםמחברי APC ו-UPCלהמשיך להתקיים מצביע על פילוסופיה הנדסית בוגרת יותר סביב מחברי דופלקס:
מחברי APCיש להשתמש כאשר השתקפויות משפיעות על ביצועי המערכת
מחברי UPCיש להשתמש כאשר השתקפויות אינן משפיעות על חווית המשתמש והן יעילות וחסכוניות
יש מתאם ישיר בין הפילוסופיה ההנדסית של"יישום-עיצוב מונחה"מבחינתאמינות, יעילות עלות ותחזוקה ארוכת טווח--יעדי מפתח של עיצוב רשתות אופטיות כיום.
מסקנה סופית
מחברי APCביצועים טובים בבירורמחברי UPCמבחינת אובדן תשואה; אוּלָם,יש להתייחס לרשתות אופטיות כאל מערכות, לא כרכיבים בודדים.
לכן, בעת קביעת ביצועים, יש לראות את כל הביצועים בהקשר.
אם השתקפות מעכבת את צמיחת האות המועבר דרך המחבר, אזימחבר APCצריכה להיות הבחירה.
כאשר השתקפויות אינן מעכבות את צמיחת האות המועבר ממחבר אחד למשנהו, אז השימוש ב-מחבר UPCצריכה להיות הבחירה הנכונה על בסיסעלות, מעשיות ויכולת פעולה הדדית.
הסיבה שלשני התקנים יש מקום בתעשייה היא בשלשיפוט הנדסי קול.
