Rx पावर और लिंक बजट

रिसीव पावर वह एक DDM मान है जो लगभग हमेशा असली होता है, और यह एक सीधी इक्वेशन का नतीजा है: दूर वाले छोर ने जो भेजा उसमें से पाथ ने जो खो दिया, उसे घटा दें। दोनों छोर पढ़ें तो लिंक का मापा गया लॉस मिल जाता है; इसकी तुलना उससे करें जो प्लांट को होना चाहिए था, तो पता चल जाता है कि समस्या फ़ाइबर में है, कनेक्टर में है या मॉड्यूल में — और लिंक फ़ेल होने से पहले कितना मार्जिन बचा है।

इक्वेशन

Rx(यहाँ) = Tx(दूर वाला छोर) − लॉस(पाथ)
लॉस(पाथ) = फ़ाइबर क्षीणन × लंबाई + Σ कनेक्टर + Σ स्प्लाइस + Σ पैसिव कंपोनेंट
मार्जिन    = Rx(यहाँ) − संवेदनशीलता(यह रिसीवर)

Tx और Rx, दोनों DDM से मिलते हैं (पैरामीटर); लॉस के एलिमेंट प्लांट रिकॉर्ड से या इन सामान्य आँकड़ों से मिलते हैं:

एलिमेंट	सामान्य लॉस	नोट्स
1310 nm पर SMF	0.32–0.35 dB/km	G.652
1550 nm पर SMF	0.18–0.22 dB/km	—
1610 nm पर SMF (CWDM एज)	0.22–0.25 dB/km	पुरानी फ़ाइबर पर 1383 nm का वॉटर पीक 0.3–0.5 dB/km होता है
850 nm पर MMF	2.5–3.5 dB/km	OM3/OM4
कनेक्टर पेयर (LC/SC, UPC या APC)	0.2–0.5 dB (TIA के हिसाब से मैक्स 0.75)	गंदा: +0.5 … +3 dB या ज़्यादा
MPO/MTP पेयर	0.35–0.75 dB	लॉस से ज़्यादा मायने पोलैरिटी और पिनिंग रखते हैं
फ़्यूज़न स्प्लाइस	0.05–0.1 dB	—
मैकेनिकल स्प्लाइस	0.2–0.5 dB	—
CWDM मल्टीप्लेक्सर + डीमल्टीप्लेक्सर (प्रति चैनल)	कुल 2.5–4 dB	हर पास-थ्रू बैंड पर 1–2 dB अतिरिक्त
DWDM मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर (AWG)	प्रति पेयर 3–6 dB	—
PON स्प्लिटर 1:2 / 1:4 / 1:8	≈ 3.5 / 7.2 / 10.5 dB	—
PON स्प्लिटर 1:16 / 1:32 / 1:64	≈ 13.7 / 17.2 / 20.5 dB	—
इनलाइन एटेन्युएटर	जैसा लेबल पर लिखा हो ±0.5 dB	—

CWDM के लिए विस्तृत बजट तरीक़ा: मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर और लिंक बजट; यूनिट रूपांतरण: यूनिट और रूपांतरण।

वर्क्ड उदाहरण: 10GBASE-LR, 12 km

दूर वाले छोर का Tx (DDM): −2.5 dBm
अनुमानित लॉस: 12 km × 0.35 = 4.2 dB + 4 कनेक्टर पेयर × 0.4 = 1.6 dB + 6 स्प्लाइस × 0.1 = 0.6 dB → 6.4 dB
अनुमानित Rx: −2.5 − 6.4 = −8.9 dBm
संवेदनशीलता (10GBASE-LR, औसत): क़रीब −14.4 dBm → अनुमानित मार्जिन ≈ 5.5 dB

मापा गया Rx	व्याख्या
−8 … −10 dBm	डिज़ाइन के मुताबिक़
−12 dBm	3 dB ग़ायब — कोई गंदा या डैमेज कनेक्टर, कोई मैक्रो-बेंड, या कोई स्प्लाइस; साफ़ करें और जाँचें, फिर OTDR
−14 dBm	संवेदनशीलता की सीमा पर — लिंक चालू रह सकता है पर एरर और फ़्लैप के साथ
−40 dBm	कोई लाइट नहीं — फ़ाइबर, ग़लत पोर्ट, दूर वाले छोर पर Tx बंद (लिंक न बनने की चेकलिस्ट)
−3 dBm	दूर वाला छोर अनुमान से ज़्यादा भेज रहा है, या पाथ दर्ज लंबाई से कहीं छोटा है

दोनों दिशाएँ

A→B और B→A दोनों मापें। फ़ाइबर लॉस dB के कुछ दसवें हिस्से तक सिमेट्रिक होता है; DDM की सटीकता (±3 dB, असल में > 2 dB) से बड़ा अंतर बताता है कि असिमेट्री किसी एक छोर पर है, पाथ में नहीं:

ऑब्ज़र्वेशन	अर्थ
दोनों दिशाओं में बराबर कमी	साझा पाथ: लंबाई, स्प्लाइस, कोई मल्टीप्लेक्सर, दोनों फ़ाइबर में गंदे कनेक्टर
एक दिशा में कमी	उस फ़ाइबर पर गंदा/डैमेज कनेक्टर, भेजने वाली साइड पर कमज़ोर Tx, उस दिशा के लिए तरंगदैर्ध्य मिसमैच (BiDi/CWDM)
एक दिशा डार्क	पेयर की फ़ाइबर टूटी है, Tx डिसेबल या डेड है, Tx/Rx आपस में बदले हुए
दोनों ठीक, फिर भी एरर	पावर की समस्या नहीं — डिस्पर्शन, FEC, पैरेलल ऑप्टिक्स पर पोलैरिटी (VDM और FEC मेट्रिक्स)

पैरेलल ऑप्टिक्स पर प्रति-लेन: स्पेसिफ़िकेशन से तुलना करने से पहले चार या आठ Rx मान आपस में मिलाएँ (प्रति-लेन डायग्नोस्टिक्स)।

ओवरलोड: बहुत ज़्यादा लाइट

हर रिसीवर की एक मैक्सिमम इनपुट लिमिट होती है; उससे ऊपर फ़ोटोडायोड या TIA सैचुरेट हो जाता है और एरर आने लगते हैं, भले ही “सिग्नल मज़बूत” क्यों न हो। सामान्य ओवरलोड पॉइंट: 10G SR/LR PIN रिसीवर के लिए −1 … 0 dBm, 1G के लिए −3 dBm, ZR/DWDM मॉड्यूल के APD रिसीवर के लिए −7 … −9 dBm, PAM4 के लिए +2 … +4 dBm। छोटे लिंक पर लंबी रीच वाले मॉड्यूल को एटेन्युएटर चाहिए: इसे इस तरह चुनें कि Rx विंडो के बीच में आए (सामान्य मान, रिसीवर)।

पावर ही सब कुछ नहीं: डिस्पर्शन और पेनल्टी

IEEE के बजट पेनल्टी के लिए कई dB रिज़र्व रखते हैं — डिस्पर्शन, रिफ़्लेक्शन, जिटर — जो लॉस्ट पावर के तौर पर नहीं दिखते। 10GBASE-LR के लिए बजट 9.4 dB है, जिसमें से सिर्फ़ 6.2 dB चैनल इंसर्शन लॉस है; बाक़ी पेनल्टी के लिए है। इसलिए कोई लिंक Rx पावर के हिसाब से “3 dB मार्जिन” दिखा सकता है और फिर भी 1550 nm की लंबी स्पैन पर, CWDM के 1610 nm पर, या 10G पर OM1 फ़ाइबर पर अपनी सीमा पर हो सकता है। लक्षण हैं अच्छे लेवल के बावजूद एरर और फ़्लैप (लिंक फ़्लैपिंग); इसका इलाज ज़्यादा पावर नहीं बल्कि डिस्पर्शन-टॉलरेंट मॉड्यूल (EML, छोटी रीच, कम रेट) है।

मार्जिन पॉलिसी

मार्जिन (Rx − संवेदनशीलता)	नतीजा
> 6 dB	स्वस्थ; एजिंग और एक गंदे कनेक्टर के लिए गुंजाइश
3–6 dB	स्वीकार्य; निगरानी करें और बेसलाइन बनाए रखें
1–3 dB	मार्जिनल; गर्म दिनों में या किसी भी हैंडलिंग के बाद फ़्लैप की उम्मीद रखें
< 1 dB	अभी ठीक करें — साफ़ करें, दोबारा स्प्लाइस करें, छोटा करें, या रीच क्लास बदलें

नए लिंक को एजिंग के बाद कम से कम 3 dB मार्जिन के लिए डिज़ाइन करें (पूरी उम्र में लेज़र एजिंग के लिए 0.5–1 dB, भविष्य के हर मरम्मत स्प्लाइस के लिए 0.5 dB)।

रिकॉर्डिंग

इंस्टॉलेशन के वक़्त दोनों छोर पर Tx और Rx दर्ज करें — यही लिंक पासपोर्ट है (मॉनिटरिंग)। बाद की रीडिंग फिर डेल्टा बन जाती हैं, जो DDM की ±3 dB एब्सोल्यूट सटीकता से अछूती रहती हैं (सटीकता और सीमाएँ)।

CodingBox में

DDM स्क्रीन, मॉड्यूल के अपने थ्रेशोल्ड के साथ Tx और Rx दिखाती है और इन्हें समय के साथ लॉग करती है; इंस्टॉलेशन से पहले बेंच पर लिंक के दोनों मॉड्यूल पढ़ने से ऊपर दिए बजट के लिए लॉन्च पावर मिल जाती हैं। फ़ेल हुए लिंक से निकाले गए मॉड्यूल के लिए, लॉग की गई Rx हिस्ट्री दिखाती है कि लॉस धीरे-धीरे बढ़ा (प्लांट) या मॉड्यूल का Tx गिरा (Tx बायस और लेज़र एजिंग)।

स्प्लिटर और क्लास विंडो वाले बजट: ODN क्लास और PON बजट। एम्प्लिफ़ाइड लिंक जहाँ सीमा पावर नहीं बल्कि नॉइज़ होती है: एम्प्लिफ़िकेशन और OSNR।

डिज़ाइन साइड की जानकारी — स्टैंडर्ड के हिसाब से अलाउंस, पेनल्टी, मार्जिन पॉलिसी और चार वर्क्ड बजट: लिंक बजट इंजीनियरिंग; DDM से अंदाज़ा लगाने के बजाय LSPM और OTDR से प्लांट लॉस मापना: टेस्टिंग और मेज़रमेंट।

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