Максимальная дальность приёмопередатчиков в оптических линиях связи

Одной из основных характеристик, которая интересна потребителям приёмопередатчиков MlaxLink, является, конечно, дальность. Но парадокс заключается в том, что, как раз, дальность, в волоконно-оптических системах связи – параметр очень условный… Давайте разберёмся.

Ни для кого не секрет, что связь может быть только тогда, когда мощность передатчика такова, чтобы, преодолев сопротивление среды, сигнал достиг приёмника, имея достаточную мощность, чтобы приёмник смог его расшифровать. В нашем случае – сигнал несет луч лазера, концентрированный, когерентный пучок света, на сегодня, самый быстрый способ передачи сигнала, известный человечеству. Свет от далеких звёзд, в космосе, проходит фантастические расстояния - миллиарды световых лет и все равно достигает Земли, потому что распространяется в космическом вакууме. На Земле, такие условия, к сожалению, воссоздать невозможно. Даже самые совершенные материалы, используемые для производства оптических кабелей, не позволяют достичь параметров, сопоставимых с вакуумом.

Лазерный луч в оптическом волокне подвергается различным физическим воздействиям – ослабляется, рассеивается. Гораздо слабее, чем, например, в атмосфере, но он ограничен объективными физическими законами. Каковы же эти ограничения?

В статье «Технология CWDM простыми словами: О модулях и мультиплексорах» мы уже касались того, что даже оптическое волокно, среда неоднородная, и пропускает через себя свет разных длин волн не одинаково – какие то «цвета» лучше, какие-то хуже. На бытовом примере, это напоминает ситуацию с противотуманными фарами – желтый свет в атмосферном воздухе с водяной взвесью распространяется дальше, чем другие цвета света. Так и в случае с технологиями ВОЛС, когда мы говорим о диапазоне длин волн вне пределов восприятия человеческого глаза (850-1610 нанометров), также разные «цвета» распространяются по-разному.

Еще одним фактором, вносящим неопределённость, являются различные дефекты оптического волокна и особенности трассы: изгибы, повреждения, сварки, коннекторы и т.п. нюансы, предсказать которые просто невозможно – каждая оптическая трасса имеет свой набор этих дефектов. Для понимания «неопределённости» характеристики «дальность модуля», следует рассмотреть и сам модуль. Главной характеристикой, влияющей на его дальность действия, является «Оптический бюджет» модуля. Это разница между мощностью передатчика и чувствительностью приёмника. Традиционно эти параметры измеряются в децибелах – не будем в этой статье подробно разбирать понятие «Децибел», и почему передатчик может иметь отрицательное значение в децибелах.  Берем из технической спецификации модуля параметр «Мощность передатчика» (нижнюю его границу), а также «Чувствительность приёмника». Вычитаем из второго первое, и получаем «Оптический бюджет модуля». Затем берем документацию на оптический кабель, используемый в конкретной линии – и видим там значение «Затухание на километр» для определённых длин волн. Умножаем значение для нужных длин волн, на длину трассы, и получаем идеальное расчетное затухание на ней. Почему идеальное? Потому что есть еще особенности и дефекты трассы, предсказать которые достаточно сложно. В реальности затухание на конкретной трассе, можно объективно оценить, только с помощью рефлектометра.

Как же производители, и MlaxLink в том числе, могут маркировать модули километражем? Все просто – берется идеальное расчётное затухание, добавляется некий, выбираемый каждым производителем по своему запас на дефекты трассы и, исходя из этого, модули маркируются как 3 км, 20 км, и так далее. В большинстве случаев – на расстояниях до 80 км, на среднестатистических трассах, этого вполне достаточно. 97% потребителей могут смело ориентироваться на маркировку более-менее известных производителей, и проблем не возникнет. 3% это владельцы либо очень протяженных трасс – более 100 километров - либо трасс-инвалидов, много раз переваренных, поврежденных, и т.п. С короткими, но «плохими» трассами, разбираться, в принципе, нет смысла – это все очень индивидуально, и, как правило, их владельцы, осведомлены, об этом. А, вот, протяженные трассы, стоит рассмотреть подробно.

Даже на хорошо проложенной трассе, из качественного волокна, протяжённостью в 100-150 километров, количество сварок, поворотов и прочих особенностей, возрастает многократно. А, следовательно, и доля их прибавки к расчетному затуханию возрастает значительно. Что это значит? Это значит, что длинные трассы, необходимо замерять, полагаться на маркировку производителей, на дальностях более 100 километров – опрометчиво, необходимо смотреть на оптический бюджет приёмопередатчика.

Почему? Потому что многие производители, в погоне за красивым маркетингом, «забывают» учесть в километраже своего модуля запас «на особенности трассы». Формально – придраться тут нельзя. В идеальных условиях – прямая как полет стрелы трасса, ни одной сварки, ни одного повреждения, идеально приваренные коннекторы на концах. В идеале достичь дальности, например для модулей 1G в 160 километров, при оптическом бюджете в 35-36 децибел возможно. Но на практике – нет. MlaxLink не идёт таким путем – мы не пренебрегаем запасом на особенности трассы, поэтому, вы не найдете в нашем ассортименте тех самых модулей SFP 1G 160km. Модули с таким же оптическим бюджетом, мы маркируем как 140 километров. Это не значит что наша продукция хуже – сравните технические спецификации наших модулей, и вы в этом убедитесь. Это значит что мы проявляем заботу о своих клиентах.

Подборка наиболее дальнобойных приёмопередатчиков из нашего ассортимента:

• ML-18GT Модуль MlaxLink оптический двухволоконный SFP, 1.25Гб/с, 140км, 1550нм, 2xLC, DDM – не менее 35dB на длине волны 1550нм

• ML-30140T Модуль MlaxLink оптический одноволоконный SFP WDM, 1.25Гб/с, 140км, 1490/1550нм, LC, DDM – не менее 35dB на длине волны 1490нм

• ML-30140R Модуль MlaxLink оптический одноволоконный SFP WDM, 1.25Гб/с, 140км, 1550/1490нм, LC, DDM – не менее 35dB на длине волны 1490нм

• ML-P100 Модуль MlaxLink оптический двухволоконный SFP+, 10Гб/с, 100км, 1550нм, 2xLC, DDM – не менее 25dB на длине волны 1550нм

• ML-P80T Модуль MlaxLink оптический одноволоконный SFP+ WDM, 10Гбит/с, 70км, 1270/1330нм, LC, DDM – не менее 28dB на длине волны 1270нм

• ML-P80R Модуль MlaxLink оптический одноволоконный SFP+ WDM, 10Гбит/с, 70км, 1330/1270нм, LC, DDM – не менее 28dB на длине волны 1270нм

• ML-100XTМодуль MlaxLink оптический двухволоконный XFP, 10Гб/с, 100км, 1550нм, 2xLC, DDM – не менее 25dB на длине волны 1550нм

• ML-18XTT Модуль MlaxLink оптический одноволоконный XFP WDM, 10Гб/с, 70км, 1270/1330нм, LC, DDM – не менее 28dB на длине волны 1270нм

• ML-18XTR Модуль MlaxLink оптический одноволоконный XFP WDM, 10Гб/с, 70км, 1330/1270нм, LC, DDM – не менее 28dB на длине волны 1270нм

• Серия модулей CWDM ML-V2-CWDM-1xx0-36 Модуль MlaxLink оптический двухволоконный SFP CWDM, 1.25Гбит/c, 1xx0нм, 36dB, 2xLC, DDM – не менее 36dB на соответствующей длине волны

• Серия модулей CWDM ML-V2-PCWDM-1xx0-26 Модуль MlaxLink оптический двухволоконный SFP+ CWDM, 10Гбит/c, 1xx0 нм, 26dB, 2xLC, DDM – не менее 26dB на соответствующей длине волны

• Серия модулей DWDM ML-V2-DWDM-CHxx-40 Модуль MlaxLink двухволоконный SFP DWDM, 1,25Гбит/с, 15xx.xxнм, канал xx, 40dB, 2xLC, DDM – не менее 40dB на соответствующей длине волны

• Серия модулей DWDM ML-V2-PDWDM-CHxx-25 Модуль MlaxLink двухволоконный SFP+ DWDM, 10Гбит/с, 15xx.xxнм, канал xx, 25dB, 2xLC, DDM – не менее 25dB на соответствующей длине волны.