มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์ CWDM และงบประมาณลิงก์

ลิงก์ CWDM เป็นห่วงโซ่ของชิ้นส่วนพาสซีฟ ได้แก่ ทรานซีฟเวอร์ มัลติเพล็กเซอร์ ใยแก้วนำแสง ดีมัลติเพล็กเซอร์ ทรานซีฟเวอร์ และจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อแสงที่มาถึงแรงกว่าที่ตัวรับต้องการ การคำนวณผลรวมนี้คือแก่นของวิศวกรรม CWDM

ชิ้นส่วนพาสซีฟ

ส่วนประกอบ	หน้าที่	การสูญเสียจากการแทรกโดยทั่วไป
มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์ (4/8/16/18 ช่อง)	รวมช่องสัญญาณลงในใยแก้วนำแสงเส้นเดียว หรือแยกช่องสัญญาณออกจากกัน	1.0–2.5 dB (8 ช่อง), สูงสุด ~3.5 dB (16–18 ช่อง)
OADM (เพิ่ม/ลดสัญญาณ)	แทรกและดึงช่องสัญญาณหนึ่งหรือสองช่องกลางสแปน	0.8–1.5 dB ต่อช่องสัญญาณ, ~1 dB สำหรับช่องผ่านทะลุ
พอร์ตผ่านทะลุ 1310/1550	ให้ลิงก์เกรย์รุ่นเก่าใช้ใยแก้วนำแสงเส้นเดียวกันร่วมกัน	~1 dB
คอนเนกเตอร์, จุดเชื่อม	—	0.2–0.5 dB ต่อคอนเนกเตอร์, 0.1 dB ต่อจุดเชื่อม

ทุกชิ้นส่วนเป็นแบบพาสซีฟทั้งหมด ไม่ต้องใช้ไฟเลี้ยง ไม่ต้องตั้งค่า และไม่มีรูปแบบความเสียหายอื่นนอกจากฝุ่นสกปรกกับความเสียหายทางกายภาพ มัลติเพล็กเซอร์เป็นฟิลเตอร์แบบฟิล์มบางในชั้นวางขนาด 1RU หรือคาสเซ็ตต์ LGX ปลายทั้งสองด้านต้องใช้ผังช่องสัญญาณเดียวกัน

การสูญเสียของใยแก้วนำแสงตามแบนด์

การลดทอนของใยแก้วนำแสงไม่เท่ากันในทุกความยาวคลื่นของ CWDM:

แบนด์	ความยาวคลื่น	การสูญเสีย (G.652.D)	หมายเหตุ
แบนด์ O	1271–1331 nm	~0.33–0.35 dB/km
แบนด์ E	1351–1451 nm	~0.3–0.5 dB/km	จุดพีกน้ำ ใกล้ 1383 nm บนใยแก้วนำแสง G.652.A/B รุ่นเก่า อาจใช้งานไม่ได้
S/C/L	1471–1611 nm	~0.20–0.25 dB/km	ระยะส่งไกลที่สุด

ใยแก้วนำแสงที่มีจุดพีกน้ำต่ำ (G.652.C/D, “ZWP”) เปิดใช้งานได้ครบทั้ง 18 ช่องสัญญาณ บนใยแก้วนำแสงรุ่นเก่ามักข้ามช่องสัญญาณ 1371–1411 nm ไป จึงเป็นเหตุผลที่ระบบ 8 ช่องสัญญาณนิยมใช้ 1471–1611 nm (ดูผังช่องสัญญาณ CWDM)

งบประมาณลิงก์

งบประมาณ = กำลังส่งออก (ต่ำสุด) − ความไวของตัวรับ ต้องมากกว่าผลรวมของการสูญเสียทั้งหมดบวกค่าเผื่อความปลอดภัย:

Losses = mux + demux + fibre × km + connectors + splices + ageing margin (≈3 dB)

ตัวอย่างการคำนวณ: โมดูล 10G CWDM SFP+ “40 km”, มัลติเพล็กเซอร์ 8 ช่องสัญญาณ, ระยะ 30 km:

Tx min  0 dBm, Rx sens −16 dBm            → budget 16 dB
Mux 2.0 + demux 2.0                        =  4.0 dB
Fibre 30 km × 0.25 dB/km (1550 band)       =  7.5 dB
4 connectors × 0.3                         =  1.2 dB
Margin                                      =  3.0 dB
Total                                       = 15.7 dB  → OK, barely

โมดูลตัวเดียวกันบนช่องสัญญาณแบนด์ O (0.35 dB/km → ใยแก้วนำแสงสูญเสีย 10.5 dB) จะปิดงบประมาณไม่ลง นี่คือเหตุผลที่ลิงก์ CWDM ระยะไกลวางช่องสัญญาณย่าน 1550 ไว้บนสแปนที่ยาวที่สุด

ดิสเพอร์ชันที่ 10G

ที่ 10 Gb/s ดิสเพอร์ชันแบบโครมาติก ก็จำกัดระยะส่งด้วยเช่นกัน ในย่าน 1550–1611 nm ค่านี้อยู่ที่ประมาณ 17–20 ps/nm/km ดังนั้นสแปนยาว 80 km จึงสะสมดิสเพอร์ชันได้ ~1 600 ps/nm ซึ่งเป็นขีดจำกัดของตัวรับแบบตรวจจับโดยตรง 10G มาตรฐาน CWDM 1G ไม่มีปัญหานี้ ส่วน CWDM 10G ที่ไกลเกิน ~80 km ต้องมีการชดเชยดิสเพอร์ชันหรือเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีอื่น (DWDM และโคฮีเรนต์)

ใน CodingBox

กำลังส่งออกและระดับความไวของตัวรับของทรานซีฟเวอร์เองคือค่าที่นำไปใส่ในงบประมาณ CodingBox อ่านโค้ดระยะส่ง/อัตราที่โมดูลประกาศไว้ และอ่านกำลังส่งออกกับกำลังรับแบบเรียลไทม์บนหน้าจอ DDM ทำให้นำค่า Rx ที่วัดได้จริงที่ปลายทางมาเทียบกับงบประมาณที่คำนวณไว้ได้

การตรวจสอบงบประมาณที่ใช้งานจริงเทียบกับค่าที่อ่านได้จาก DDM การสูญเสียที่วัดได้ นโยบายค่าเผื่อ ความไม่สมมาตรระหว่างสองทิศทาง: กำลัง Rx และงบประมาณลิงก์

งบประมาณที่มี OADM และคู่ใยแก้วนำแสงเส้นเดียว รวมตัวอย่างการคำนวณเพิ่ม/ลดสัญญาณ: CWDM ใยแก้วนำแสงเส้นเดียวและ OADM

รายละเอียดการลดทอนต่อแบนด์และต่อชนิดใยแก้วนำแสง: การลดทอนและหน้าต่างการส่งสัญญาณ วิธีคำนวณงบประมาณทั่วไปพร้อมค่าปรับลดและนโยบายค่าเผื่อ: วิศวกรรมงบประมาณลิงก์

หากพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในบทความนี้ ให้เลือกข้อความส่วนนั้นแล้วกด Ctrl+Enter เพื่อ