Meny

Hur fungerar dämpning i fibernät?

Många tar för givet att längdangivelserna på fiberprodukter är exakta, medan de i själva verket är väldigt ungefärliga. De bygger på antaganden om en viss dämpning och har bara gjorts mer begripliga genom att använda kilometer istället för decibel. Här ger vi dig en kort inblick i utmaningen och nyttan med att hålla reda på sin dämpningsbudget.

Den optiska effektbudgeten är den mängd ljus som krävs för att överföra signaler med framgång genom en fiberoptisk anslutning. I grova drag kan man säga att mängden ljusenergi som överlever till den bortre änden bestämmer den maximala överföringslängden på en fiberlänk i nätverket. Därför blir det viktigt att hålla reda på den optiska budget man har att hushålla med, om man vill maximera avståndet. I dagligt tal pratar vi hellre om kilometer än decibel, eftersom det blir så mycket enklare att förstå. Men egentligen är det bara dämpningsbudgeten i decibel som är översatt till en begripligare enhet.

Felaktig men begriplig

En fiberlänk kan bestå av en enda obruten kabel med endast två kontaktdon, ett i var ände. Den kan också bestå av mängder av korskopplingar i paneler, svetsar och skarvar så att en "länk" egentligen är uppbyggd av en mängd kortare längder. Det är lätt att förstå att den överlevande energimängden i mottagaränden blir olika stor beroende på vad ljuset möter för motstånd (övergångar) längs vägen. Därmed blir det också lätt att förstå att de kilometerangivelser du läser på mediakonverterare, SFP:er eller annan fiberutrustning egentligen varierar på samma sätt. När du läser "Singlemode 20km" bygger det på ett antagande om en viss dämpning. Med ditt sätt att sköta installationen av länken kan du alltså påverka detta i den ena eller andra riktningen. Genom att hålla reda på dämpningen får du möjlighet att förutse hur mycket du kan utöka ett fibernät utan att tillsätta aktiv utrustning.

När man beräknar optiska dämpningsbudgetar är man beroende av två uppgifter från den aktiva utrustningen: minsta sändningseffekt och minsta mottagningskänslighet. När du vill beräkna din budget drar helt enkelt av den minsta mottagningskänsligheten från minsta sändningseffekt. Minsta mottagningskänslighet är vanligtvis ett negativt tal, vilket kan göra beräkningen lite ovan för den som försov sig den dagen på mattelektionen. Beräkningen görs enklast genom att bara addera absolutvärdet (bortse från minustecknet) av minsta mottagningskänsligheten med värdet för minsta sändningseffekt enligt exemplet i tabellen nedan. 

Min sändeffekt
(dBm)
Min mottagnings-känslighet
(dBm)
Beräkning Effektbudget
(dB)
-2 -23 -2-(-)23 = 21 21

 

Det finns dock några nyanser i denna relativt enkla ekvation. En är att en del tillverkare uppger den genomsnittliga minsta mottagningskänsligheten eller genomsnittliga sändeffekten. Som ett resultat kommer beräkningen inte att visa exakt den minsta mängd optisk effekt du behöver eftersom det faktiska minimivärdet ibland kommer att falla under det genomsnittliga. Därför är det nödvändigt att det sanna minimivärdet, inte genomsnittet, används i beräkningen.

Det finns också några komplikationer som kan uppstå av den faktiska konfigurationen. När utrustning från flera leverantörer används eller olika modeller från samma leverantör, kan den effekt som krävs för att bära ljus mellan enheterna variera beroende på trafikriktningen. Därför måste budgeten beräknas som om ljuset flyter i båda riktningarna, eftersom olika sändeffekt och mottagningskänslighet kommer att leda till olika resultat. Här bör man använda det minsta värdet som den optiska effekt- eller dämpningsbudgeten. I det här fallet skulle vi använda en budget på 20 dB.

Min sändeffekt
(dBm) Prod1
Min mottagnings-känslighet
(dBm) Prod2
Beräkning Effektbudget
(dB)
-2 -23 -2-(-)23 = 21 21

 

Min sändeffekt
(dBm) Prod2
Min mottagnings-känslighet
(dBm) Prod1
Beräkning Effektbudget
(dB)
-3 -23 -3-(-)23 = 20 20

 

Denna initiala optiska budgetberäkning är dock bara det första steget. Kabeldämpning, skarvar och kontakter bidrar också till effektförlust. För kunna göra rimliga förutsägelser om en länk kommer att fungera elller ej måste man också summera den förväntade dämpningseffekten av den aktuella länkens olika delar.

Kabeldämpning tenderar att vara den största bidragsgivaren till effektförlust, vilket skapar mellan 0,3dB och 0,5dB i förlust per kilometer om man använder singlemode. Kabeldämpning får du fram genom att antingen mäta upp den med ett instrument för den våglängd du skall använda eller genom att fråga kabeltillverkaren och veta vilken längd som har lagts ut. Multiplicera sedan med antalet kilometer i installationen. En fiber med dämpning på 0,3db per kilometer  kommer att förlora 6dB över 20km avstånd.

Eftersom fibern inte levereras i 20km-trummor eller är praktisk att installera i så långa längder, kommer installationen att innehålla flera skarvar. Skarvarna genererar vanligtvis cirka 0,1dB i förlust per skarv. När så fibern kommer in i huset och skall anslutas, exempelvis via en mediakonverterare till det befintliga fastighetsnätet tillkommer ytterligare några "dämpare" i form av kontakter och korskopplingar vid termineringen av fibern. Energiförlusten från såväl kontakter som skarvar kan variera kraftigt beroende på material och skickligheten hos installatören, men som tumregel kan kontakten antas ge samma dämpning som skarven, dvs 0,1dB. När du summerat alla "dämpare" drar du bara bort summan från budgeten och kvar har du din marginal.

dämpning

Kloka nätägare tar givetvis höjd för att oväntade händelser kan påverka dämpningen. Som att en kabel går av i samband med ett vägbygge i närheten och behöver skarvas. Som att en laser i sändaren över tid kan mattas av och successivt minska sin sändeffekt. Som att extrema temperaturer, utanför den aktiva utrustningens specifikation, kan påverka de angivna min- och maxvärdena. Som att man kan vilja byta våglängd eller köra flera parallella våglängder framöver som då kommer att ge olika dämpning. Till sist bör man också ta i beräkning att slarv med rengöring av kontakter vid korskopplingar kan ge smuts på glasytorna som ytterligare försämrar överföringen. Detta sammantaget får kallas din säkerhetsmarginal och skall ingå i varje beräkning av dämpningsbudget.

 

Relaterade komponenter

Best.nr 12-1361
WireXpert 500 Fiber är instrumentet för dig som främst behöver testa, certifiera och dokumentera fiber men vill ha möjlighet att komplettera med motsvarande förmåga också för kopparnät när behov uppstår. Instrumentet bygger på den mest mångsidiga testplattformen som finns idag som gör att du kan bygga på med funktionalitet och prestanda i den takt du behöver upp till Cat.8/Klass II och förbi.
119 130 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1010
12-1010 - 850-1625nm FC-kontakt samt adaptrar för LC, SC, ST
7 140 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1015
12-1015 - MM 850/1300nm, SM 1310/1550
5 050 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1020
Ruggad effektmätare för såväl data som kabelTV-nät på singel eller multimode fiber. Stor och tydlig bakgrundsbelyst display som gör det enkelt att jobba även där belysningen är dålig.
2 710 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1060
12-1060 - CWDM effektmätare 18 kanaler
43 490 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1050
Ett avbrott på en fiberkabel, en dålig svets eller bara en alltför skarp böj kan vara nästan omöjligt att hitta utan anvancerade instrument. Felfinnaren är ett lättanvänt och fältmässigt instrument.
1 540 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1044
12-1044 - Optisk fibertestare standard, m. LC/MU/FC/SC/ST Adapter
13 520 SEK
Finns i flera varianter
Best.nr 12-1045
12-1045 - Fiber mikroskop med. Cleanset, LC/MU/FC/SC/ST Adapter
13 890 SEK
Finns i flera varianter