Suy hao cáp quang bao nhiêu là đạt?

Tại Viễn Thông AZ, chúng tôi thường xuyên được hỏi mức suy hao được phép (hay suy hao bao nhiêu là đạt) là bao nhiêu khi tiến hành đo kiểm cáp quang. Thật sự, đó không phải là một câu trả lời đơn giản và phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Vậy làm thế nào để bạn xác định mức suy hao cáp quang có thể chấp nhận được?

Đầu tiên, nó phụ thuộc vào người đang thực hiện thử nghiệm và hệ thống cáp đang được thử nghiệm ở giai đoạn nào của dự án. Ví dụ, các nhà thầu thường được trả tiền để lắp đặt, vận hành và chứng nhận hệ thống cáp nhưng không biết khách hàng của họ dự định chạy hệ thống cáp gì. Vì vậy, trừ khi kế hoạch của khách hàng có thông số kỹ thuật về độ suy giảm có thể chấp nhận được (Suy hao chèn), trình cài đặt phải xác định giá trị chính xác dựa trên thông số cụ thể của từng liên kết đang được kiểm tra.

Nếu trình cài đặt biết máy khách dự định chạy gì trên hệ thống, họ có thể tham khảo các tiêu chuẩn dành cho ứng dụng đó để xác định tổn thất có thể chấp nhận được. Ngoài ra, nếu biết kiểu dáng và nhãn hiệu của thiết bị mạng, người cài đặt có thể xem thông số kỹ thuật về giới hạn tổn thất dựa trên các ứng dụng cụ thể (thường là một biến thể của Ethernet) và tính toán mức tổn thất, dựa trên thiết bị mạng thực tế sẽ hoạt động. trên hệ thống cáp quang được cài đặt.

Ngân sách (ngưỡng) suy hao dựa trên hệ thống cáp quang

Đây là phương pháp phổ biến để xác định tổn thất có thể chấp nhận được để chứng nhận hệ thống cáp sau khi lắp đặt. Bằng cách sử dụng máy đo công suất quang và nguồn sáng hoặc OLTS (Bộ kiểm tra suy hao quang), Chứng nhận Cấp 1 có thể được thực hiện theo các giới hạn tiêu chuẩn ngành đối với cáp và đầu nối. Cả hai tiêu chuẩn cáp TIA và ISO đều liệt kê các giới hạn tổn thất chấp nhận được đối với các thành phần cáp quang và những giá trị này có thể được sử dụng để tính toán mức tổn thất.

Tiêu chuẩn TIA-568.3-D (2016) liệt kê các thông số hiệu suất truyền dẫn sau cho cáp quang:

Để làm cho quá trình dễ dàng hơn, một số người thử nghiệm như Lan Test với mô-đun Fiber Viễn Thông AZ đã tích hợp sẵn công cụ tính toán tổn thất để bạn có thể nhập các biến và tự động xác định giới hạn suy hao.

Lấy ví dụ về một liên kết cáp quang multimode nằm ngang dài 90 mét đơn giản với một bảng vá lỗi ở một bên và một ổ cắm ở khu vực làm việc.

Sử dụng khái niệm tương tự, hãy tính toán ngân sách cho một tuyến đường đa chế độ dài 1.500 mét với 2 mối nối và một kết nối ở mỗi đầu.

Các tính toán trước đó cho trình cài đặt biết giới hạn đạt/không đạt trong trình kiểm tra cần được đặt thành gì để chứng nhận từng liên kết theo tiêu chuẩn cáp TIA/ISO. Trong trường hợp này, tổn hao chèn đo được cần phải nhỏ hơn 6,10dB ở 850nm và 3,85dB ở 1300nm để liên kết đi qua.

Hãy nhớ rằng tính toán này chỉ dành cho hệ thống cáp. Nó không tính đến ứng dụng giao tiếp sẽ chạy trên liên kết. Một số ứng dụng trong bảng bên dưới sẽ không hoạt động qua liên kết này vì nó vượt quá cả giới hạn về độ dài và tổn hao chèn.

Ví dụ: 10GBase-LX4 (10G Ethernet ở 1300nm) cho phép suy hao tối đa 2,0dB và khoảng cách tối đa là 300 mét (điểm đánh dấu màu vàng). Một liên kết dài 1.500 mét có suy hao chèn lên tới 3,85dB vượt quá cả giới hạn suy hao chèn và độ dài của 10GBase-LX4.

100Base-FX (100Mb Ethernet ở 1300nm) được đánh dấu bằng màu xanh lục cho phép suy hao chèn tối đa là 6,0dB và chiều dài tối đa là 2.000 mét. Liên kết ví dụ sẽ hỗ trợ Ethernet 100Mb nếu thử nghiệm vượt qua các giới hạn được xác định bằng tính toán mức tổn thất.

Sử dụng giới hạn cụ thể của ứng dụng

Việc xác định mức tổn thất dễ dàng nhất khi biết ứng dụng mà sợi quang sẽ hỗ trợ vì bạn có thể tra cứu các yêu cầu cho từng ứng dụng.

Dưới đây là đoạn trích từ tiêu chuẩn TIA-568.0-D liệt kê các yêu cầu đối với một số ứng dụng Ethernet phổ biến.

Các biểu đồ này giúp dễ dàng xác định mức tổn thất miễn là biết rõ ứng dụng sẽ chạy trên cáp quang. Ngoài ra, một số chứng nhận chất xơ kết hợp cơ sở dữ liệu với các giá trị này, vì vậy bạn chỉ cần chọn tiêu chuẩn thích hợp và giới hạn đạt/không đạt sẽ được đặt tự động.

Tính toán tổn thất cho thiết bị mạng

Khi biết thiết bị mạng sẽ chạy trên cáp quang, các yêu cầu của thiết bị đó có thể được sử dụng để xác định mức tổn thất.

Mỗi thiết bị mạng quang, thậm chí cả mô-đun SFP/GBIC sẽ có thông số kỹ thuật về công suất đầu ra và độ nhạy của máy thu. Những thông tin này cho người dùng biết chính xác mức độ tổn thất mà thiết bị có thể duy trì mà vẫn hoạt động bình thường.

Đầu ra của máy phát chỉ định mức độ “sáng” của ánh sáng phát ra từ cổng máy phát. Thông số kỹ thuật sẽ tính bằng dBm (không phải dB). Một thiết bị thông thường có thể có công suất đầu ra -20dBm. Đừng để sự tiêu cực làm bạn bối rối, nó không có nghĩa là sức mạnh tiêu cực. 0dBm là tham chiếu đến công suất 1mW (milliwatt) và giá trị dBm âm đơn giản có nghĩa là nhỏ hơn 1mW.

 Lưu ý: dBm là mức công suất. dB là sự thay đổi công suất từ ​​mức này sang mức khác. 

Một máy thu thường có hai thông số kỹ thuật, Độ nhạy của máy thu và Dải động.

Độ nhạy của máy thu là tín hiệu yếu nhất (tối nhất) mà máy thu có thể phát hiện và Dải động sáng hơn bao nhiêu so với thông số Độ nhạy mà ánh sáng có thể làm mà không làm chói mắt máy thu.

Ví dụ: máy thu có Độ nhạy -30dBm và Dải động 20dB có thể phát hiện ánh sáng trong phạm vi từ -10 đến -30dBm.

Nếu máy phát đưa ánh sáng vào sợi quang ở mức -20dBm và ánh sáng yếu nhất mà máy thu có thể phát hiện là -30dBm thì chênh lệch giữa hai ánh sáng là 10dB. Có nghĩa là hệ thống có thể bị suy giảm tối đa 10dB trước khi tín hiệu quá yếu khiến máy thu không thể phát hiện được.

Điều gì sẽ xảy ra nếu máy thu được ghép nối với máy phát có công suất -5dBm? Tín hiệu sẽ quá mạnh và lấn át bộ thu. Với hệ thống quang học, phải cẩn thận để không tăng tốc máy thu vì điều này sẽ gây bất lợi giống như có quá ít tín hiệu.