Ag baint úsáide as Aimplitheoirí Optúla 1550 nm i dTrealamh Tarchuir HFC

Cén fáth a bhfuil 1550 nm an Tonnfhad Ceannasach le haghaidh Tarchur Optúil HFC

Tá líonraí comhaiseach snáithíní hibrideacha (HFC) mar chnámh droma dáilte teilifíse cábla agus leathanbhanda idirlín do na céadta milliún síntiúsóir ar fud an domhain. Sna líonraí seo, iompraíonn snáithíní optúla comharthaí leathanbhanda ó cheanncheann an chábla go nóid snáithíní a dháiltear ar fud na réimsí seirbhíse, áit a ndéantar an comhartha optúil a thiontú go RF agus a dháileadh thar chábla comhaiseach chuig tithe agus gnólachtaí aonair. Níl an rogha 1550 nm mar an tonnfhad oibriúcháin don deighleog iompair optúil seo treallach - is é an toradh atá ar dhá bhuntáiste fisiceacha cinntitheacha a shainíonn eacnamaíocht agus feidhmíocht tarchur fada-achair optúil. Léiríonn snáithín caighdeánach aonmhód a íoslaghdú íosta ag thart ar 1550 nm, le caillteanais tipiciúil de 0.18–0.20 dB/km i gcomparáid le 0.35 dB/km ag an bhfuinneog 1310 nm a úsáidtear in iarratais níos giorra. Aistríonn an laghdú seo ar chaillteanas snáithíní go díreach go réisí aimplitheoirí níos faide, níos lú céimeanna aimplithe optúla, agus costas bonneagair níos ísle in aghaidh an chiliméadair gléasra.

Is é an dara buntáiste cinntitheach infhaighteacht aimplitheoirí snáithíní erbium-dopáilte (EDFAs) - aimplitheoirí optúla praiticiúla, iontaofa agus cost-éifeachtach a oibríonn go beacht sa bhanna C 1530–1570 nm agus an banna L 1570–1620 nm, an dá cheann dírithe ar an bhfuinneog tarchurtha 1550 nm. D'athraigh EDFAanna tarchur optúil fad-achair trí aimpliú optúil díreach a chumasú gan an tiontú optúil-leictreach-optúil (OEO) costasach agus latency a tugadh isteach a theastaíonn ó theicneolaíocht athghiniúnach níos luaithe. I gcás líonraí HFC go sonrach, cuireann an meascán de chaillteanas snáithíní íseal agus aimpliú EDFA ar chumas réisí tarchurtha optúla de 40–100 km idir céimeanna aimplithe, rud a ligeann d’oibreoirí cábla freastal ar limistéir mhóra seirbhíse geografacha ó shaoráidí headend láraithe le bonneagar nód atá laghdaithe go mór i gcomparáid le roghanna eile tonnfhad níos giorra.

Conas a oibríonn Aimplitheoirí Optúla 1550 nm i gCórais HFC

A 1550 nm amplifier optúil i gcóras tarchurtha HFC feidhmíonn sé tríd an comhartha optúil a iompraítear ar an snáithín a aimpliú go díreach gan é a thiontú go comhartha leictreach. Is í an teicneolaíocht is mó ná an t-aimplitheoir snáithín dópáilte erbium, a úsáideann fad gearr de shnáithín optúil a bhfuil a chroí dópáilte le hiain erbium (Er³⁺). Nuair a dhéantar an snáithín dópáilte erbium a phumpáil le solas léasair ardchumhachta ag 980 nm nó 1480 nm, tá na hiain erbium ar bís chuig staid fuinnimh níos airde. Nuair a théann fótón comhartha 1550 nm tríd an snáithín dópáilte, spreagann sé na hiain éirbiam corraithe chun fótóin bhreise a astú ag an tonnfhad céanna agus ag an gcéim - próiseas ar a dtugtar astaíocht spreagtha a tháirgeann gnóthachan optúil comhleanúnach. Méadaíonn an meicníocht ghnóthachain seo an comhartha thar bandaleithead a chuimsíonn an C-bhanna ar fad, rud a fhágann go bhfuil EDFAanna comhoiriúnach le córais tarchurtha HFC aon-tonnfhad agus córais ilphléacsáilte tonnfhaid (WDM) a iompraíonn ilbhealaí go comhuaineach ar shnáithín amháin.

I ngléasra optúil tipiciúil HFC, tiontaíonn an tarchuradóir headend an speictream comhartha RF comhcheangailte - a fhéadfaidh a bheith idir 5 MHz agus 1.2 GHz do chórais DOCSIS 3.1 - go comhartha optúil ag baint úsáide as léasair atá modhnaithe go díreach nó go seachtrach ag feidhmiú ag 1550 nm. Seoltar an comhartha seo isteach sa ghléasra dáileacháin snáithíní ansin. I gcás ina bhfuil an chumhacht comhartha maolaithe go leibhéal a dhíghrádódh an cóimheas iompróra-go-torann (CNR) ag an nód snáithíneach, cuirtear aimplitheoir optúil isteach inlíne chun cumhacht an chomhartha a athbhunú go dtí an leibhéal riachtanach. Leanann an comhartha aimplithe trí réisí snáithíní breise go dtí go sroicheann sé an nód snáithíneach, áit a ndéanann fóta-bhrathadóir é a thiontú ar ais go comhartha leictreach RF le dáileadh thar an gcuid comhaiseach den líonra.

Cineálacha Aimplitheoirí Optúla 1550 nm a Úsáidtear i Tarchur HFC

Cuimsíonn an teaghlach táirge aimplitheoirí optúla 1550 nm a úsáidtear i líonraí HFC roinnt cumraíochtaí aimplitheoirí ar leith atá optamaithe le haghaidh suíomhanna éagsúla san ailtireacht tarchuir optúil. Tá sé ríthábhachtach d'innealtóirí líonra atá ag dearadh nó ag uasghrádú gléasra optúla HFC a thuiscint cén áit a gcuirtear gach cineál i bhfeidhm agus cad iad na tréithe feidhmíochta a shainíonn gach ceann díobh.

Aimplitheoirí teanndáileog (Iar-Aimplitheoirí)

Socraítear aimplitheoirí teanndáileog díreach tar éis an tarchuradóra headend chun an chumhacht seolta isteach sa ghléasra dáileadh snáithíní a mhéadú. Toisc go bhfuil an comhartha ionchuir ag leibhéal sách ard cumhachta ón tarchuradóir cheana féin, tá aimplitheoirí teanndáileog deartha le haghaidh ardchumhachta aschuir seachas figiúr íseal torainn - tá sonraíochtaí tipiciúil cumhachta aschuir le haghaidh aimplitheoirí teanndáileog HFC idir 17 dBm agus 23 dBm nó níos airde d'imscaradh ailtireachtaí rochtana ard-roinnte nó dáilte (DAA). Is é príomhfheidhm an aimplitheoir teanndáileog ná cúiteamh a dhéanamh ar chaillteanas isteach scoilteoirí optúla a roinntear an comhartha chuig ilchosáin snáithíní a fhreastalaíonn ar dheighleoga éagsúla réimse seirbhíse, chomh maith le maolú an chéad réise snáithíní. Seolann aimplitheoir teanndáileog headend le cumhacht aschurtha 20 dBm a thiomáineann scoilteoir optúil 1:8 (thart ar 9 dB caillteanas scoilte) thart ar 11 dBm isteach i ngach ceann de na hocht gconair aschuir snáithíní - leordhóthanach chun raonta tiomána 25-40 km a thiomáint sula mbíonn gá le aimpliú breise.

Aimplitheoirí In-Líne

Déantar aimplitheoirí inlíne a imscaradh ag pointí idirmheánacha i réisí snáithíní cianaistir áit a bhfuil cumhacht na comhartha tite faoi bhun an íosleibhéil is gá chun CNR inghlactha a choinneáil ag an gcéad nód nó aimplitheoir eile. Ní mór do na haimplitheoirí seo gnóthachan, cumhacht aschuir agus figiúr torainn a chothromú - tá an figiúr torainn thar a bheith tábhachtach toisc go gcuireann gach céim amplifier in-líne torann astaithe spontáineach aimplithe (ASE) a charnann feadh an chosáin optúil agus ar deireadh thiar a chuireann srian ar an CNR insroichte ag an nód snáithíneach. Is gnách go soláthraíonn aimplitheoirí inlíne do tharchur HFC gnóthachan 15–25 dB le cumhacht aschurtha de 13 go 17 dBm agus figiúirí torainn 5–7 dB. Aimplitheoirí inlíne ilchéime a bhfuil rochtain lárchéime acu - lena gceadaítear caolaitheoirí optúla nó scagairí cothromaithe a chur isteach idir céimeanna gnóthachain - is ísle éifeacht torainn a bhaint amach ná dearaí aonchéime ag cumhacht aschurtha coibhéiseach.

Aimplitheoirí Tiomána Nód (Réamh-Aimplitheoirí)

Tá aimplitheoirí tiomána nód, ar a dtugtar uaireanta aimplitheoirí dáileacháin nó aimplitheoirí líne optúla (OLAanna), suite díreach roimh nód snáithíneach nó pointe scoilteora optúil chun an comhartha a mhéadú go dtí an leibhéal is gá chun il-aschuir nód anuas a thiomáint ag an am céanna. Is sainairíonna iad na haimplitheoirí seo ná cumas cumhachta aschuir ard mar aon le gnóthachan leordhóthanach chun oibriú ó leibhéil chumhachta ionchuir ísle - ní mór dóibh aschur leordhóthanach a sholáthar fiú nuair a bhíonn an chumhacht ionchuir tite go −3 go −10 dBm tar éis réise fada snáithíní. Tá sonraíochtaí cumhachta aschuir le haghaidh aimplitheoirí nód-tiomána idir 17 agus 27 dBm i bhfoirmíochtaí ardchumhachta, agus sroicheann roinnt táirgí préimhe sa tsraith aimplitheoirí optúla 1550 nm 30 dBm chun cóimheasa scoilteadh optúla móra a thiomáint a fhreastalaíonn ar imscaradh dlúth nóid.

Sonraíochtaí Príomhfheidhmíochta agus Mar a théann siad i gcion ar Dhearadh Líonra HFC

Chun an t-aimplitheoir optúil ceart 1550 nm a roghnú le haghaidh feidhmchlár HFC, tá gá le tuiscint shoiléir ar na sonraíochtaí feidhmíochta a foilsíodh i mbileog sonraí an mhonaróra agus ar an gcaoi a n-aistríonn gach paraiméadar ina iompraíocht líonra fíor. Tugann an tábla seo a leanas achoimre ar na sonraíochtaí criticiúla aimplitheoirí agus a n-impleachtaí maidir le dearadh líonra:

Tá aird ar leith tuillte ag an bhfigiúr torainn toisc go méadaíonn a thionchar trí shlabhraí aimplitheoirí cascáideacha. Cuireann gach céim amplifier torann ASE, agus socraíonn an carnadh torainn optúil iomlán an CNR ag an nód snáithíneach - an paraiméadar a shocraíonn cáilíocht na gcomharthaí RF a dháiltear thar an gcuid comhaiseach den ghléasra HFC ar deireadh thiar. De ghnáth bíonn gá le CNR de 52 dB ar a laghad ag an nód snáithíneach chun feidhmíocht leordhóthanach den dara hord ilchodach (CSO), buille trí-bhuille (CTB), agus méid veicteoir earráide (EVM) a chothabháil le haghaidh cainéil DOCSIS 3.1 OFDM. Ní mór d'innealtóirí líonra ríomhanna torainn cascáideacha a dhéanamh ar fud na gcéimeanna amplifier go léir ón gceann go dtí an nód chun comhlíonadh CNR a fhíorú sula gcríochnaítear socrúchán agus sonraíocht aimplitheoirí.

Socrúchán Amplifier Optúil in Ailtireacht Nód HFC

Tá forbairt shuntasach tagtha ar ailtireacht líonraí HFC nua-aimseartha le tabhairt isteach nód 0 (domhain snáithíní), ailtireacht rochtana dáilte (DAA), agus imscaradh iargúlta PHY / MACPHY, a athraíonn go léir an áit a gcuirtear aimplitheoirí optúla agus an fheidhmíocht a chaithfidh siad a sheachadadh. Tá sé ríthábhachtach go dtuigtear conas a léarscáileanna socrúcháin aimplitheoirí chuig na hailtireachtaí forásacha seo d'innealtóirí atá ag uasghrádú gléasra HFC atá ann cheana chun tacú le seirbhísí DOCSIS 3.1 agus DOCSIS 4.0 amach anseo.

Ailtireacht Traidisiúnta Snáithín go dtí an Nód

San ailtireacht thraidisiúnta HFC, tiomáineann tarchuradóir optúil ardchumhachta 1550 nm amháin ag an headend gléasra dáileacháin snáithíní trí shraith scoilteoirí optúla agus aimplitheoirí inlíne chun il-nóid snáithíní a fhreastal, gach ceann ag freastal ar 500-2,000 teach tar éis dul thar 500-2,000 teach. Cuirtear aimplitheoirí optúla ag eatraimh arna gcinneadh ag an caolú snáithíní carntha agus caillteanais scoilte chun cumhacht ionchuir leordhóthanach a choinneáil ag gach nód le sruth. Úsáideann cumraíocht tipiciúil aimplitheoir teanndáileog headend ag tiomáint scoilteoir bunscoile 1:4 nó 1:8, agus aimplitheoirí inlíne suite 15–30 km le sruth chun maolú ar an réise snáithíneach a chúiteamh sula gcothaíonn scoilteoirí tánaisteacha nóid snáithíní aonair. Tá an topology crann réalta seo optamaithe le haghaidh tógáil plandaí snáithíní eacnamaíocha ach díríonn sé gnóthachan suntasach aimplitheoirí i gcascáidí fada a thugann dúshlán do fheidhmíocht CNR.

Ailtirí Snáithín Doimhneachta agus Rochtana Dáilte

Déanann ailtireachtaí domhain snáithíní snáithín a bhrú níos gaire don chustaiméir, ag laghdú limistéir riartha nód go 50-150 teach a chuaigh thart agus deireadh a chur leis an gcuid is mó den easghluaiseachta amplifier comhaiseach. Bogann imscaradh cianda PHY agus MACPHY DAA an phróiseáil ciseal fisiciúil DOCSIS ón headend go dtí an nód snáithíneach, ina bhfuil leictreonaic dhigiteach ghníomhach anois faoi thiomáint thar an mbonneagar snáithíneach. Athraíonn na hailtireachtaí seo na ceanglais tarchurtha optúla go suntasach: iompraíonn tonnfhaid snáithíní aonair nó bealaí WDM comharthaí digiteacha tiomnaithe chuig gach nód iargúlta, agus ní mór don tsraith amplifier optúil 1550 nm tacú le hoibriú WDM le gnóthachan cothrom thar gach cainéal gníomhach ag an am céanna. Tá gá le EDFAanna ardchumhachta atá comhoiriúnach le WDM le scagairí cothromaithe gnóthachan comhtháite agus rialú gnóthachain uathoibríoch (AGC) chun leibhéil chumhachta comhsheasmhacha in aghaidh an chainéil a choinneáil de réir mar a chuirtear nóid den líonra nó nuair a bhaintear amach iad gan an gléasra optúil a athchothromú de láimh.

Breithnithe Praiticiúla maidir le hAimplitheoirí 1550 nm a Imscaradh i nGléasra HFC

Éilíonn imscaradh rathúil aimplitheoirí optúla 1550 nm i dtrealamh tarchurtha HFC aird a thabhairt ar roinnt fachtóirí innealtóireachta praiticiúla agus oibríochtúla nach bhfuil cuimsithe i sonraíochtaí sonraí amháin. Is féidir le feidhmíocht allamuigh imeacht go mór ó fheidhmíocht tréithrithe saotharlainne nuair a shuiteáiltear aimplitheoirí i dtimpeallachtaí fíor-líonra le cáilíocht snáithíní athraitheach, saincheisteanna glaineachta cónascaire, agus rothaíocht theirmeach i imfháluithe lasmuigh.

• Glaineacht agus cigireacht nascóirí: Is iad nascóirí optúla ag calafoirt ionchuir agus aschuir amplifier an fhoinse aonair is coitianta de chaillteanais ionsáite gan choinne agus díghrádú comhartha i ngléasra optúil HFC imlonnaithe. Is féidir le cónascaire APC éillithe 1–3 dB de chaillteanas ionsáite a chur leis agus aisléirithe a ghiniúint a dhíchobhsaíonn oibriú an aimplitheora. Ní mór iniúchadh a dhéanamh ar gach nascóirí le taiscéalaí iniúchta snáithíní agus iad a ghlanadh le huirlisí cuí roimh nascadh - gach uair, gan eisceacht. Ba cheart go gcoimeádfadh oibreoirí glaineacht IEC 61300-3-35 Grád B nó níos fearr ag gach comhéadan cónascaire amplifier.
• Rialú gnóthachan uathoibríoch agus rialú cumhachta uathoibríoch: Ba cheart go gcuimseodh aimplitheoirí optúla HFC ciorcaid AGC nó rialaithe cumhachta uathoibríoch (APC) a choinníonn cumhacht aschuir leanúnach mar athraíonn leibhéil chomhartha ionchuir de bharr athruithe gléasra snáithíní, éagsúlachtaí caillteanais teocht-spreagtha, nó athchumrú líonra in aghaidh an tsrutha. Gan AGC/APC, de bharr laghdú ar chumhacht ionchuir - de bharr díghrádaithe snáithíní, aosú cónascaire, nó athruithe ar chonairí optúla - is cúis le laghdú comhréireach ar chumhacht aschuir a eascraíonn trí aimplitheoirí le sruth agus a laghdaíonn CNR ag nóid snáithíní. Is cleachtas caighdeánach é aimplitheoirí le cobhsaíocht aschuir ±0.5 dB thar an raon oibriúcháin cumhachta ionchuir iomlán do ghléasra iontaofa iontaofa HFC.
• Leithlisiú optúil agus bainistíocht cúlmhachnaimh: Gineann scaipthe Brillouin spreagtha (SBS) agus cúlscaipeadh Rayleigh i réisí fada snáithíní torann optúil a fhéadfaidh dul isteach i gcéimeanna aimplitheoirí arís agus díghrádú a dhéanamh ar fheidhmíocht. Ní mór aonraitheoirí optúla ag calafoirt ionchuir agus aschuir araon a áireamh in aimplitheoirí teanndáileog ardchumhachta a oibríonn os cionn 17 dBm, agus ní mór go n-ionchorpróidh dearadh an ghléasra snáithín go leor corrlach caillteanais aischuir optúla. Is fearr go mór nascóirí snasta APC (ORL de ghnáth >60 dB) agus splices comhleá (ORL >60 dB) ná nascóirí UPC (ORL de ghnáth 45–50 dB) i gcórais tarchurtha ardchumhachta 1550 nm.
• Bainistíocht theirmeach i imfháluithe lasmuigh: Bíonn raonta teochta comhthimpeallacha de −40°C go 60°C i go leor réigiún geografach ag aimplitheoirí optúla HFC a imlonnaítear i bhfosadáin lasmuigh nó in imfháluithe aerga. Dé-óid léasair caidéil aimplitheoirí - na foinsí 980 nm nó 1480 nm a thiomáineann gnóthachan EDFA - is comhpháirteanna íogair ó thaobh teochta iad a ndéanann an teocht oibriúcháin difear do chumhacht aschuir, tonnfhad agus saolré. Tá sé riachtanach aimplitheoirí le fuaraitheoirí teirmeleictreacha (TEC) a shonrú ar mhodúil léasair caidéil agus feidhmíocht rátáilte a fhíorú thar an raon teochta oibriúcháin iomlán le haghaidh imscaradh iontaofa lasmuigh. Tá raonta teochta oibriúcháin sínte de −40°C go 65°C á dtairiscint ag príomh-dhéantúsóirí sraithe aimplitheoirí optúla HFC chun aghaidh a thabhairt ar an gceanglas seo go sainráite.
• Bainistíocht líonra agus cianfhaireachán: Ionchorpraíonn sraith nua-aimseartha aimplitheoirí optúla 1550 nm d’fheidhmchláir HFC comhéadain bhainistíochta líonra atá comhoiriúnach le SNMP, monatóireacht optúil cumhachta ag calafoirt ionchuir agus aschuir, teiliméadracht sruth léasair caidéil agus teochta, agus aschuir aláraim do choinníollacha lasmuigh den raon. Trí bhainistíocht amplifier a chomhtháthú i gcóras bainistíochta headend an oibreora cábla (HMS) nó i gcóras bainistíochta eilimint (EMS) is féidir lochtanna a aithint go réamhghníomhach sula dtarlóidh teipeanna a mbíonn tionchar acu ar sheirbhís, agus soláthraíonn sé na sonraí treochta feidhmíochta is gá chun cothabháil choisctheach a sceidealú sula sroicheann díghrádú comhpháirteanna tairseacha deireadh a ré.

Ag roghnú an tSraith Aimplitheoir Optúil 1550 nm Ceart do Do Líonra HFC

Le tuiscint shoiléir ar chineálacha aimplitheoirí, sonraíochtaí feidhmíochta, agus breithnithe imlonnaithe, is féidir le hinnealtóirí líonra dul i ngleic le roghnú aimplitheoirí go córasach. Ba cheart go leanfadh an próiseas roghnúcháin seicheamh sainithe céimeanna a aistríonn ceanglais dearaidh líonra go sonraíochtaí táirge:

• Socraigh an buiséad naisc optúla: Ríomh an caillteanas iomlán ón tarchuradóir headend go dtí an nód snáithíní is faide i gcéin, lena n-áirítear caolú réise snáithíneach, caillteanais splice, caillteanais cónascaire, agus caillteanais ionsáite scoilteoir optúla. Cinneann an nascbhuiséad seo an gnóthachan iomlán a theastaíonn ó gach céim amplifier comhcheangailte agus bunaítear an chumhacht aschuir a theastaíonn ó gach aimplitheoir aonair bunaithe ar a shuíomh sa slabhra.
• Ríomh CNR ag an nód snáithíneach: Ag baint úsáide as an bhfigiúr torainn cascáideach de gach céim amplifier ó headend go nód, ríomh an SNR optúil atá ar fáil ag an ionchur fóta-bhrathadóir nód. Tiontaigh go RF CNR ag baint úsáide as an t-innéacs modhnú, doimhneacht modhnú optúil an chomhartha RF, agus freagracht fóta-bhrathadóir. Fíoraigh go gcomhlíonann CNR ríofa an t-íosmhéid a theastaíonn don mhodhnú is airde-ord a úsáidtear sa ghléasra RF - go hiondúil 256-QAM OFDM le haghaidh DOCSIS 3.1, a éilíonn CNR os cionn 52-54 dB.
• Fíoraigh comhoiriúnacht WDM más infheidhme: I gcás líonraí a úsáideann tonnfhaid iolracha ar shnáithín amháin, deimhnigh go soláthraíonn an tsraith aimplitheoirí roghnaithe gnóthachan cothrom ar fud na dtonnfhad oibriúcháin go léir ag an am céanna agus go bhfuil roghanna scagaire gnóthachan-réidh ar fáil le haghaidh cumraíochtaí il-aimplitheoirí cascáideacha i gcás ina mbeadh éagothroime cumhachta cainéil do-ghlactha mar thoradh ar charnadh tilt gnóthachain.
• Deimhnigh sonraíochtaí fisiceacha agus comhshaoil: Meaitseáil fachtóir foirm an aimplitheoir - cárta raca-fheistithe an chassis, aonad 1U neamhspleách, nó gléas-suite coisithe lasmuigh - leis an mbonneagar suiteála atá ar fáil. Fíoraigh raon teochta oibriúcháin, roghanna voltais soláthair cumhachta, rátáil cosanta iontrála le haghaidh imscaradh lasmuigh, agus comhlíonadh na gcaighdeán ábhartha lena n-áirítear IEC 60825 maidir le sábháilteacht léasair agus Telcordia GR-1312 do cháilíocht iontaofachta EDFA.