Công suất thu và quỹ công suất tuyến

Công suất thu (Rx) là giá trị DDM gần như luôn phản ánh đúng thực tế, và nó là kết quả của một phương trình đơn giản: những gì đầu xa phát ra trừ đi những gì tuyến làm mất. Đọc cả hai đầu, bạn sẽ có suy hao đo được của liên kết; so sánh nó với mức suy hao mà hệ thống cáp lẽ ra phải có, bạn sẽ biết sợi quang, đầu nối hay module là nguyên nhân — và còn bao nhiêu dự trữ trước khi liên kết ngừng hoạt động.

Phương trình

Rx(tại đây) = Tx(đầu xa) − suy hao(tuyến)
suy hao(tuyến) = suy hao sợi quang × chiều dài + Σ đầu nối + Σ mối hàn + Σ thành phần thụ động
dự trữ         = Rx(tại đây) − độ nhạy(bộ thu này)

Cả Tx và Rx đều lấy từ DDM (Tham số); các thành phần suy hao lấy từ hồ sơ hệ thống cáp hoặc từ những con số điển hình sau:

Phương pháp tính quỹ công suất chi tiết cho CWDM: Bộ ghép/tách kênh và quỹ công suất tuyến; quy đổi đơn vị: Đơn vị và quy đổi.

Ví dụ tính toán: 10GBASE-LR, 12 km

• Tx đầu xa (DDM): −2,5 dBm
• Suy hao dự kiến: 12 km × 0,35 = 4,2 dB + 4 cặp đầu nối × 0,4 = 1,6 dB + 6 mối hàn × 0,1 = 0,6 dB → 6,4 dB
• Rx dự kiến: −2,5 − 6,4 = −8,9 dBm
• Độ nhạy (10GBASE-LR, trung bình): khoảng −14,4 dBm → dự trữ dự kiến ≈ 5,5 dB

Cả hai chiều

Đo cả A→B và B→A. Suy hao sợi quang đối xứng trong khoảng vài phần mười dB; chênh lệch lớn hơn độ chính xác của DDM (±3 dB, trong thực tế > 2 dB) nghĩa là sự bất đối xứng nằm ở một đầu, không phải trên tuyến:

Theo từng làn trên quang song song: so sánh bốn hoặc tám giá trị Rx với nhau trước khi so sánh với thông số kỹ thuật (Chẩn đoán theo từng làn).

Quá tải: quá nhiều ánh sáng

Mọi bộ thu đều có một mức đầu vào tối đa; vượt qua mức đó, photodiode hoặc TIA bị bão hòa và lỗi xuất hiện dù “tín hiệu vẫn mạnh”. Các điểm quá tải điển hình: −1 … 0 dBm đối với bộ thu PIN 10G SR/LR, −3 dBm đối với 1G, −7 … −9 dBm đối với bộ thu APD trong module ZR/DWDM, +2 … +4 dBm đối với PAM4. Module tầm xa dùng trên liên kết ngắn cần một bộ suy hao: chọn cỡ sao cho Rx rơi vào giữa cửa sổ (Giá trị điển hình, Bộ thu).

Công suất không phải là tất cả: tán sắc và khoản phạt

Các quỹ công suất theo chuẩn IEEE dành riêng vài dB cho khoản phạt — tán sắc, phản xạ, jitter — những thứ không thể hiện ra như công suất bị mất. Với 10GBASE-LR, quỹ công suất là 9,4 dB, trong đó chỉ 6,2 dB là suy hao chèn của kênh; phần còn lại là phần dành cho khoản phạt. Vì vậy một liên kết có thể cho thấy “dự trữ 3 dB” xét theo công suất Rx nhưng vẫn ở giới hạn của nó trên một đoạn dài tại 1550 nm, trên CWDM 1610 nm, hoặc trên sợi OM1 ở tốc độ 10G. Triệu chứng là lỗi và hiện tượng chập chờn dù mức tín hiệu vẫn tốt (Liên kết chập chờn); cách khắc phục là dùng module chịu tán sắc tốt hơn (EML, cự ly ngắn hơn, tốc độ thấp hơn) thay vì tăng công suất.

Chính sách dự trữ

Khi thiết kế liên kết mới, hãy để dự trữ ít nhất 3 dB sau lão hóa (0,5–1 dB cho lão hóa laser trong suốt vòng đời, 0,5 dB cho mỗi mối hàn sửa chữa trong tương lai).

Ghi chép

Ghi lại Tx và Rx ở cả hai đầu khi lắp đặt — đó là hộ chiếu liên kết (Giám sát). Các lần đọc sau đó sẽ là các mức chênh lệch, vốn không bị ảnh hưởng bởi độ chính xác tuyệt đối ±3 dB của DDM (Độ chính xác và giới hạn).

Trong CodingBox

Màn hình DDM hiển thị Tx và Rx cùng các ngưỡng riêng của module và ghi lại lịch sử của chúng theo thời gian; đọc cả hai module của một liên kết trên bàn thử trước khi lắp đặt cho ra công suất phát dùng cho quỹ công suất ở trên. Với một module được tháo ra từ liên kết bị lỗi, lịch sử Rx đã ghi lại cho biết suy hao tăng dần từ từ (do hệ thống cáp) hay do Tx của module giảm (Dòng phân cực Tx và lão hóa laser).

Quỹ công suất có bộ chia quang và cửa sổ theo cấp: Cấp ODN và quỹ công suất PON. Liên kết có khuếch đại, nơi nhiễu chứ không phải công suất là giới hạn: Khuếch đại và OSNR.

Chi tiết phía thiết kế — định mức theo từng chuẩn, khoản phạt, chính sách dự trữ và bốn ví dụ quỹ công suất được tính toán chi tiết: Kỹ thuật quỹ công suất tuyến; đo suy hao hệ thống cáp bằng LSPM và OTDR thay vì suy luận từ DDM: Đo kiểm và đo lường.