リンクバジェット設計

リンクバジェットは、あらゆる光ファイバーリンクがそれによって設計され、あらゆる不具合リンクがそれに照らして判定される、唯一の計算です。送信器から出た光は、設備が奪うすべてを差し引いても、経年劣化、修理、汚れたコネクターの余地を残したうえで、受信器が必要とする値をなお上回っているでしょうか。本ページでは、その方程式と各項、損失ごとの標準的な許容値、損失ではないのに損失のように振る舞うペナルティ、マージンの方針、4つの計算例、そして逆の問題——光が強すぎる場合を取り上げます。

方程式

残マージン = パワーバジェット − 設備損失 − ペナルティ − 経年劣化／修理。ここで、パワーバジェット = 送信パワー（最小値）− 受信感度（最悪値）です。各項はすべてdB単位で、目標は3 dB以上のマージンです。

数値の出典：

規格ごとの許容値

顧客の規格と実用値のうち、より厳しい方を使用し、どちらを使用したかを記録してください。

損失ではないペナルティ

IEEEのPMDバジェットには、標準ファイバーでの標準伝送距離分のペナルティがすでに含まれています。非標準の組み合わせの場合のみ、独自に加算してください。

マージンの方針

計算例

1. 10GBASE-LR、10 km SMF、コネクター4ペア、融着接続4か所

2. 10GBASE-ER、35 km SMF、1550 nm、コネクター6ペア、融着接続20か所

3. 100GBASE-SR4、90 m OM4、MPO 2ペア

4. GPONクラスB+、18 km、1:32分岐、コネクター5ペア、融着接続8か所

光が強すぎる場合：過入力と減衰器

受信器には最大入力（過入力、PINで−1 … +3 dBm、APDはさらに低い）があります。40 km対応のER モジュールを2 kmのリンクで使うと、定格+1 dBmの受信器に−5 dBmが届きます——これは問題ありません。 +4 dBmで送信するZRモジュールをパッチコードで使うと、定格−7 dBmのAPDに+3.5 dBmが届きます—— 誤りまたは損傷が生じます。

両端を確認する必要があります。バジェットは方向ごとに決まり、両端のモジュールが異なる場合もあります（受信パワーとバジェット）。

設計から受け入れまで

1. 許容値を用いて設計する→マージン≥ 3 dB。
2. 敷設する；稼働波長でLSPMを用いて挿入損失を測定する （試験）。
3. 実測損失を設計損失と比較する；0.5 dBを超えるコネクターがあれば調査する。
4. リンクを開通させる；両端で送信・受信のDDM値を記録する——これがリンクパスポート （監視）。
5. マージン＝受信パワー－受信感度；パスポートの値から2 dB低下したら警告する。

CodingBox では

手順4はベンチから始まります。敷設前に各モジュールの送信パワーとしきい値を読み取り、敷設後はスイッチ上で受信の値を読み取ります——この2つの数値が実測のバジェットです。CodingBoxはモジュールの値をシリアル番号とともに保存するため、モジュールを交換してもパスポートは有効なまま残ります（アプリ内の DDM、Code database）。

1ページにまとまった数値——減衰、許容値、反射率、幾何仕様、分散、一般的なインターフェースのバジェット：標準値；計算例付きの数式：計算式と計算；バジェットのモジュール側——送信パワー、受信感度、過入力、FEC：リンク内のトランシーバー；バジェットを使い切ったとき——増幅器、OSNR、再生：増幅器と再生。