Autor: Heming
Úvod: Proč APC nenahrazuje UPC jako průmyslový standard
TheAPC (Angle Polished Connector)bylo zjištěno, že poskytuje lepšínávratová ztrátanežUPC (ultra leštěný konektor). Proč nejsou všechny konektory z optických vláken vyrobeny pomocí APC?
Thezpětná ztráta optické sítěje kritickým parametrem-zejména v sítích s odrazy signálu-specifikace návratové ztráty je důležitá pro určení kvality přenosu nebo toho, kolik optického signálu se vrátí do zdroje, a tím potenciálně destabilizuje spojení.
AnAPC (Angle Polished Connector)má typickou návratovou ztrátuvětší než 60 dB.
AnUPC (ultra leštěný konektor)má typickou návratovou ztrátuvětší než 50 dB.
Bylo by proto logické očekávat, že jelikož APC nabízí lepší výkon než UPC; průmysl by přijal konektor APC jako standard. Skutečnost je však taková, že neexistuje jediný důvod, proč by APC trhu nedominovala; místo toho výběr APC versus UPC závisí na více faktorech, včetněpožadavky na aplikaci (cena versus výkon), potřebakompatibilita se stávajícím vybavením (starší systémy)aprovozní úvahy.
Volba komponent v optickém inženýrství nespočívá pouze v hledání"nejlepší" součást; spíše je vybrat si"správná" komponentapro celkový systém optických vláken.
Základní technické rozdíly mezi konektory APC a UPC
Abychom dále ocenili rozdíly mezi APC a UPC, musíme nejprve pochopit základní technické rozdíly mezi těmito dvěma typy konektorů:
Ankonektor UPCmá mírně konvexní („zakřivený“) leštěný konec-pro snížení vzduchových mezer a Fresnelových odrazů; zatímco,
Ankonektor APCmá8-úhlé leštěné čelokterý směruje vracející se světlo do pláště namísto zpět ke zdrojovému laseru.
Geometrie vytvořená šikmou-koncovou plochoukonektor APCumožňuje velmi nízký zpětný odraz, a proto jsou konektory APC nezbytné pro použití v optických systémech, které jsou citlivé na odraz.
Aplikační scénáře definují skutečný požadavek (nejdůležitější úvaha)
Systémy FTTH a PON
Rozbočovače v oblasti PON aNasazení FTTHzpůsobit výrazné snížení výkonu signálu ve směru toku a umožnit více signálů vpřed na stejné vlákno. Proto nejmenší odrazy mohou poškodit předřazený přenos a zároveň přidat šumOLT.
To znamená aplikacikonektor APCje nesmlouvavá-v celé přístupové síti, od portu OLT až poONU rozhraní, protože konektor APC udrží případné odrazy na co nejnižší úrovni.
Systémy kabelové televize (CATV).
Také kvůli jejich povazeanalogové signályjsou mnohem citlivější na odrazy než digitální signály. Kvalita analogového signálu je degradována zavedením prvků nelineárního zkreslení způsobených odrazy.
Výsledkem je, že zavedení následujících prvků zkreslení je běžné vCATV systémy:
CSO (Composite Second Order)
CTB (Composite Third Beat)
Všechna výše uvedená postižení se na straně diváka projeví jako:sněžení; duchy; nebo zkreslení obrazu. Použitíkonektory APCv těchto systémech není{0}}volitelné, a proto je nezbytné.
Vysokorychlostní-koherentní optické přenosy
S nedávným zavedením100G, 400G a více, koherentní modulační formáty vyžadují velmi vysoký poměr signálu-k{1}}šumu. Zpětný odraz může mít vliv na interakci s laserovým zdrojem a lokálním oscilátorem, což způsobuje zvýšený fázový šum a degradaci systémového rozpětí.
Při minimalizaci těchto artefaktůkonektory APCse nadále častěji používají ve scénářích vyžadujících rovněž kritickou reflexi.
Kde postačí konektory UPC
Reflection-Tolerantní prostředí – datová centra
Typicky vprostředí datového centra, vzdálenost optických spojů mezi přepínačem a servery je krátká; rozpočty na energii v datovém centru jsou vysoké; a použité transceivery byly navrženy tak, aby vyhovovaly mírnému odrazu.
Z tohoto důvodu výkonkonektory UPCpřekročila požadavky prostředí datového centra. Prakticky, kromě dodatečných nákladů a snížené zaměnitelnosti vašeho zařízení, design APC neposkytuje žádné další provozní výhody.
Většina podnikových a školních prostředí využívádigitální{0}}systémy přenosu datkde jediný okamžik, kdy se odraz (ztráta odrazu) stane problémem, je, když překročí obrovský rozsah vypnutí přijímače-.
Z tohoto důvodu, pokud používátekonektory UPC, která nabízívětší než -50 dB zpětného úbytku, nebudete se muset obávat nadměrné ztráty návratnosti poškozující vaše data nebo síťovou infrastrukturu.
Jako u každé inženýrské disciplíny je vhodné u každého produktu eliminovat zbytečnou složitost. Proto při vyhodnocování možností připojení pro digitální-přenos datDesign UPCje v souladu s tímto pokynem.
Mechanická složitost vs. výrobní náklady
Výrobní procesy nezbytné k výroběkonektory APCjsou mnohem delší a složitější než ty, které se používají k výroběkonektory UPCcož má za následek zvýšené výrobní náklady.
Metoda použitá pro leštění koncových ploch je u konektorů APC mnohem propracovanější než u konektorů UPC, protože úhel koncové plochy vyžaduje8stupňový úhel.
Vyšší míra zmetkovitosti způsobená výrobou konektorů APC (složitější operace leštění s přísnějšími kontrolami) má za následek mnohem nižší výrobní výnos.
Návrhy konektorů APC jsou složitější kvůli potřebě poskytnoutklíčovaná rozhraní a funkce proti{0}}nesouladu.
V důsledku všech těchto faktorů je výroba konektorů APC mnohem dražší než výroba konektorů UPC. Ve velkém měřítku (např. připojení datového centra) se rozdíl v ceně stává významnou finanční zátěží bez úměrných výhod z hlediska výkonu na-úrovni systému.
Problémy s kompatibilitou a interoperabilitou
MícháníKonektory APC a UPCnení povoleno; toto je jeden z nejdůležitějších bodů o těchto typech konektorů, který je často opomíjen nebo ignorován.
AnKonektor APC by nikdy neměl být spojen s konektorem UPC.
Pokud je konektor APC vložen do konektoru UPC, nastanou následující problémy:
Výrazná vzduchová mezera
Extrémně vysoký vložný útlum
Silné nekontrolované odrazy
Možné trvalé poškození koncových ploch objímky
Aby se předešlo náhodnému nesouladu, konektory s anÚhlové fyzické připojení (APC)použitízelené kryty a výrazné klíčování, zatímco ti s aJednotné fyzické připojení (UPC)obvykle používatmodrý.
Ekosystém obklopující konektor UPC je lineární; všechny síťové komponenty (Transceiver, propojovací panel, propojka a testovací zařízení) jsou téměř vždy navrženy pro práci s rozhraním UPC.
Při přesunu stávající infrastruktury založené na UPC-na společnost APC budete muset vyměnit velké množství nainstalovaných součástí, což bude nejen stát peníze, ale také to nebude ospravedlnitelné technické úsilí v systému tolerantním k reflexi-.
Úvahy o čištění, kontrole a údržbě
U všech typů konektorů je nutné řádné čištění a kontrola; však,Konektory APCpřibyly výzvy v oblasti inspekce.
Za prvé, úhel koncového čela konektoru APC způsobí přesměrování kontrolního světla pryč od mikroskopu.
Za druhé, bez patřičných nástrojů a zkušeností bude obtížnější odhalit znečištění a škrábance.
Za třetí, technici v terénu budou muset být řádně vyškoleni, aby mohli správně kontrolovat a ověřovat koncové plochy konektoru APC.
Proces kontroly aKonektor UPClze snáze vizuálně kontrolovat, a proto mohou vyžadovat méně času na údržbu a méně příležitostí k chybám v-pracovním prostředí s vysokou hustotou.
APC vs. UPC: Praktické srovnání
Konektory UPCmají mírně konvexní-čelní plochu, takže se vracejí>50 dB
Konektory APCmají 8-úhlovou koncovou plochu se ztrátou zpětného chodu>60 dB
Konektory UPC poskytujínějaké potlačení odrazů
Konektory APC poskytujíextrémně vysoké potlačení odrazů
Typické aplikace:
Konektory UPC: Datová centra, sítě LAN, podnikové sítě
Konektory APC: Fibre-To-The-Home (FTTH), Kabelová televize (CATV), Koherentní optika
Aby bylo možné porovnat ceny,Konektory UPC jsou levnější než konektory APC; však,UPC a APC nejsou zaměnitelnéprotože nejsou kompatibilní.
Technická perspektiva: Nejlepší výkon vs. Nejlepší volba
Z inženýrského hlediska termín"Nejlepší výkon"neodkazuje na to, co by se nazývalo"Nejlepší volba".
Častou chybou při návrhu sítí s optickými vlákny je předpoklad, že všude tam, kde by se měly používat komponenty s nejvyšším výkonem; tento předpoklad však vytvářínad{0}}inženýrství, nafouknuté náklady a zvýšené provozní riziko.
Skutečnost, že obojíKonektory APC a UPCpokračující koexistence naznačuje vyspělejší inženýrskou filozofii obklopující duplexní konektory:
Konektory APCby měl být použit tam, kde odrazy ovlivňují výkon systému
Konektory UPCby měl být používán tam, kde odrazy neovlivňují uživatelskou zkušenost a jsou účinné a ekonomické
Existuje přímá souvislost mezi inženýrskou filozofií"Aplikace-řízený design"z hlediskaSpolehlivost, nákladová efektivita a{0}}dlouhodobá údržba-klíčové cíle dnešního navrhování optických sítí.
Konečný závěr
Konektory APCjasně předčíKonektory UPCpokud jde o ztrátu návratnosti; však,S optickými sítěmi by se mělo zacházet jako se systémy, nikoli s jednotlivými součástmi.
Při určování výkonu je proto třeba na veškerý výkon nahlížet v kontextu.
Pokud odraz brání růstu signálu přenášeného přes konektor, pak anKonektor APCby měla být volba.
Pokud odrazy nebrání růstu signálu přenášeného z jednoho konektoru do druhého, použijte anKonektor UPCby měla být správná volba založená naCena, praktičnost a interoperabilita.
Důvodem, proč mají oba standardy místo v průmyslu, jezdravý technický úsudek.
