Rekayasa link budget · Desain link dan infrastruktur pasif · Link serat optik · Dokumentasi · CodingBox
CodingBox Dokumentasi

Rekayasa link budget

Link budget adalah satu-satunya perhitungan yang menjadi dasar desain setiap link serat optik, dan menjadi tolok ukur penilaian setiap link yang gagal: apakah cahaya yang keluar dari pemancar, dikurangi semua yang diambil oleh infrastruktur, masih melebihi kebutuhan penerima — dengan ruang tersisa untuk penuaan, perbaikan, dan konektor yang kotor? Halaman ini memberikan persamaannya beserta suku-sukunya, alokasi standar untuk setiap redaman, penalti yang bukan redaman tetapi berperilaku seperti redaman, kebijakan margin, empat contoh perhitungan, dan masalah kebalikannya: cahaya yang terlalu banyak.

Persamaan

Persamaan link budget: budget daya antara daya Tx minimum dan sensitivitas Rx terburuk menutup redaman infrastruktur, penalti, dan cadangan penuaan/perbaikan; yang tersisa adalah margin, target ≥ 3 dB

Margin tersisa = budget daya − redaman infrastruktur − penalti − penuaan / perbaikan, dengan budget daya = daya Tx (min) − sensitivitas Rx (terburuk). Semua suku dalam dB; target margin minimal 3 dB.

Dari mana angka-angka ini berasal:

SukuSumberTipikal (10GBASE-LR)
Daya Tx mindatasheet modul / klausul IEEE (daya rata-rata, min)−8,2 dBm
Sensitivitas Rx terburukdatasheet pada BER yang ditentukan (1e-12; pre-FEC untuk 25G+)−14,4 dBm
Budget dayaselisih6,2 dB
Seratpanjang × koefisien redaman (maks desain)10 km × 0,35 = 3,5 dB (Redaman)
Konektorjumlah pasangan yang terhubung × alokasi4 × 0,5 = 2,0 dB (desain)
Sambunganjumlah × alokasi4 × 0,1 = 0,4 dB
Penaltibudget IEEE sudah mencakupnya untuk jangkauan standar; tambahkan untuk link non-standar0,5–1,5 dB
Penuaanoutput laser turun 1–2 dB sepanjang masa pakai; tambahkan untuk perbaikan1 dB

Alokasi menurut standar

Badan / dokumenPasangan konektorSambunganSerat (SMF 1310 / 1550)Serat (MMF 850)
TIA-568.3-D0,75 dB0,3 dB0,5 / 0,5 dB/km (dalam ruangan), 0,4 luar ruangan3,5 dB/km
ISO/IEC 14763-30,75 (kelas C) / 0,25 (kelas B)0,30,4 / 0,4 (OS2)3,5
spesifikasi kabel ITU-T G.652.D——0,35–0,4 / 0,21–0,3—
model link IEEE 802.32 pasang termasuk (≈ 1,5 dB MMF, 2 × 0,5 SMF)—kasus terburuk per klausulper klausul
Desain praktis0,50,10,35 / 0,223,0

Gunakan yang lebih ketat antara standar pelanggan dan angka praktis; dokumentasikan mana yang dipakai.

Penalti yang bukan redaman

PenaltiPenyebabBesarKapan berpengaruh
Dispersi (TDP)pelebaran pulsa menutup eye1–3 dBSMF panjang pada 10G+, MMF mendekati jangkauan maksimumnya (Dispersi)
Refleksi / return losscahaya yang terpantul kembali ke laser DFB membuatnya tidak stabil; refleksi berganda saling mengganggu0,5–1 dBkonektor UPC pada link panjang; APC untuk PON dan DWDM
Derau modalperubahan pola spekel pada konektor MMF0,5–1 dBmultimode dengan laser, konektor yang offset
Extinction ratioER rendah = daya “1” lebih kecil untuk rata-rata yang sama0,5–2 dBDML murah
Crosstalkkanal WDM yang berdekatan0,5–1 dBMUX CWDM/DWDM
PolarisasiPDL/PMD< 0,5 dBlink koheren yang panjang

Budget PMD IEEE sudah memuat penalti untuk jangkauan standar pada serat standar; tambahkan penalti sendiri hanya untuk kombinasi non-standar.

Kebijakan margin

Margin tersisaVonis
≥ 3 dBdesain lolos
1–3 dBlolos dengan syarat: konektor bersih terverifikasi, tidak ada splitter tambahan di masa depan, peringatan pemantauan aktif
0–1 dBberfungsi pada hari pertama, gagal pada konektor kotor pertama atau hari yang panas — desain ulang (serat yang lebih baik, konektor lebih sedikit, modul berjangkauan lebih panjang)
< 0tidak dapat link; pilih modul ER, tambahkan penguat, atau perpendek jalur

Contoh perhitungan

1. 10GBASE-LR sejauh 10 km SMF, 4 pasang konektor, 4 sambungan

KomponendB
Budget (−8,2 − (−14,4))6,2
Serat 10 × 0,35−3,5
Konektor 4 × 0,5−2,0
Sambungan 4 × 0,1−0,4
Margin0,3 — marginal menurut alokasi desain; dengan konektor tipikal (4 × 0,2) margin menjadi 1,5 dB. Vonis: verifikasi redaman infrastruktur terukur ≤ 3,5 dB atau gunakan 10GBASE-ER dengan atenuator

2. 10GBASE-ER sejauh 35 km SMF pada 1550 nm, 6 pasang, 20 sambungan

KomponendB
Budget (−4,7 − (−15,8))11,1 (IEEE ER: −4,7 min Tx, −15,8 sensitivitas, budget 15 dengan 40 km pada 0,25 dan penalti)
Serat 35 × 0,22−7,7
Konektor 6 × 0,5−3,0
Sambungan 20 × 0,1−2,0
Margin−1,6 menurut alokasi → dengan infrastruktur terukur (konektor 0,2, sambungan 0,05) redaman menjadi 9,9 → margin 1,2 dB. Vonis: ukur sebelum memutuskan, atau gunakan ZR (budget ~23 dB) dengan atenuator 5 dB

3. 100GBASE-SR4 sejauh 90 m OM4, 2 pasang MPO

KomponendB
Budget (−8,4 OMA min Tx − (−10,3) sensitivitas OMA)1,9 (alokasi insertion loss kanal IEEE 1,9 dB untuk 100 m termasuk konektor 1,5 dB)
Serat 0,09 × 3,0−0,27
MPO 2 × 0,5−1,0
Margin0,6 — masih dalam model IEEE; batas sesungguhnya adalah bandwidth modal, bukan daya (Tabel jangkauan)

4. GPON kelas B+ sejauh 18 km, pembagian 1:32, 5 pasang, 8 sambungan

KomponendB
Budget kelas B+ (min 13, maks 28 dB)28
Serat 18 × 0,35 (1310 upstream adalah yang terburuk)−6,3
Splitter 1:32−17,5
Konektor 5 × 0,5−2,5
Sambungan 8 × 0,1−0,8
Margin0,9 — ketat; direkomendasikan kelas C+ (32 dB) atau pembagian 1:16 (Kelas ODN & budget)

Cahaya terlalu banyak: overload dan atenuator

Penerima memiliki input maksimum (overload, −1 … +3 dBm untuk PIN, lebih rendah untuk APD). Modul ER 40 km pada link 2 km menghasilkan −5 dBm ke penerima yang memiliki batas hingga +1 — aman; modul ZR dengan Tx +4 dBm pada patch cord menghasilkan +3,5 dBm ke APD yang memiliki batas hingga −7 — error atau kerusakan.

SituasiSolusi
Modul berjangkauan panjang pada link pendekatenuator tetap 5–15 dB di sisi penerima, dipilih agar Rx berada di tengah window
Output DWDM/EDFA ke dalam modulVOA diatur saat komisioning
ONU PON yang dekat dengan OLTtergantung kelas; biasanya masih dalam rentang karena adanya splitter
Kedua arahredam setiap arah secara terpisah; atenuator dipasang per serat

Kedua ujung harus diperiksa: budget berlaku per arah dan modul di kedua ujung bisa berbeda (Daya Rx & budget).

Dari desain hingga uji penerimaan

  1. Desain dengan alokasi → margin ≥ 3 dB.
  2. Instalasi; ukur insertion loss dengan LSPM pada panjang gelombang kerja (Pengujian).
  3. Bandingkan redaman terukur dengan redaman desain; selidiki konektor mana pun yang > 0,5 dB.
  4. Nyalakan link; catat DDM Tx dan Rx di kedua ujung — paspor link (Pemantauan).
  5. Margin = daya Rx − sensitivitas; peringatan bila turun 2 dB dari paspor.

Di CodingBox

Langkah 4 dimulai di meja kerja: baca daya Tx dan ambang setiap modul sebelum instalasi, dan setelah instalasi baca nilai Rx pada switch — pasangan angka ini adalah budget terukur. CodingBox menyimpan nilai modul beserta nomor serinya sehingga paspor tetap bertahan meski modul diganti (DDM di aplikasi, Code database).

Semua angka dalam satu halaman — redaman, alokasi, reflektansi, geometri, dispersi, budget dari antarmuka umum: Nilai tipikal; formula beserta contoh perhitungannya: Formula & perhitungan; sisi modul dari budget — daya pancar, sensitivitas, overload, FEC: Transceiver dalam link; ketika budget habis — penguat, OSNR, dan regenerasi: Penguat & regenerasi.


Jika Anda menemukan ketidakakuratan atau kesalahan dalam artikel ini, pilih bagian teks yang bersangkutan lalu tekan Ctrl+Enter untuk .