En toda red de fibra moderna, los divisores ópticos se encuentran entre una costosa oficina central y muchos usuarios finales, dividiendo silenciosamente una potente señal luminosa en docenas de señales más pequeñas. Dispositivos como el PLC Splitter son ahora estándar en redes de acceso, centros de datos y backbones de campus, por lo que es natural que ingenieros y compradores se pregunten si agregar un divisor óptico afectará la calidad de la señal o la experiencia del usuario.
Al mismo tiempo, los propietarios de redes se enfrentan a la presión de soportar un mayor ancho de banda y un mayor alcance manteniendo bajos los costes y el mantenimiento. Eso hace que sea importante comprender exactamente cómo se comporta un divisor PLC en el presupuesto del enlace, qué significan sus parámetros clave y cómo diseñar en torno a su pérdida para que el servicio final permanezca estable y confiable.
Sí, los divisores ópticos que incluyen un divisor PLC siempre introducen pérdidas adicionales y, por lo tanto, degradan la potencia de la señal hasta cierto punto, pero una red bien diseñada que utiliza un divisor PLC de alta calidad dentro del presupuesto de energía especificado no degradará notablemente la calidad de la señal del mundo real para los usuarios.
En la práctica, la cuestión no es si un divisor PLC degrada la señal en absoluto, sino si la atenuación añadida y los efectos relacionados se mantienen dentro de los límites aceptables para el estándar y el servicio elegidos. Al comprender la pérdida de inserción, la uniformidad, la pérdida dependiente de la polarización y la pérdida de retorno, los diseñadores de redes pueden predecir cuánto margen queda después del divisor PLC y ajustar las relaciones de división, las distancias y las opciones de transceptor en consecuencia.
El resto de este artículo explicará cómo funciona un divisor PLC , por qué ocurre la pérdida, cómo se ven los números típicos para relaciones de división comunes, cómo se compara con otras tecnologías de divisor y cómo diseñarlo, instalarlo y probarlo para que la calidad general de la señal se mantenga sólida incluso en grandes redes ópticas pasivas.
Contenido
¿Cómo funciona un PLC Splitter en una red óptica?
¿Los divisores ópticos y los divisores PLC realmente degradan la calidad de la señal?
Especificaciones clave del divisor PLC que influyen en el rendimiento de la señal
Divisor PLC versus otros divisores ópticos para la calidad de la señal
Mejores prácticas para implementar dispositivos PLC Splitter con una degradación mínima
Pruebas y solución de problemas de señal del divisor PLC
Conclusión y conclusiones clave sobre la calidad de la señal del divisor PLC
Preguntas frecuentes
Un divisor PLC es un circuito de onda de luz plano pasivo que toma una o dos fibras de entrada y distribuye la potencia óptica uniformemente entre muchas fibras de salida a través de un chip de guía de ondas a base de sílice, que permite una división de señal estable y predecible sin ninguna amplificación activa.
Un PLC Splitter pertenece a la familia de dispositivos de distribución de energía de guía de ondas integrados. Dentro del módulo compacto, un chip de vidrio de sílice contiene rutas de guía de ondas cuidadosamente diseñadas que guían la luz desde el puerto de entrada hacia múltiples puertos de salida. El chip se conecta a conjuntos de fibras en la entrada y salida y luego se protege en paquetes como tubos de fibra desnudos, minimódulos, módulos de caja ABS, módulos de casete o unidades de montaje en bastidor que se ven en las páginas de productos del sitio de referencia.
Cuando una señal óptica ingresa al divisor PLC , se acopla desde la fibra de entrada al chip de guía de ondas plana. El diseño de la guía de ondas divide el modo óptico en muchos caminos iguales. Debido a que cada ruta está diseñada con la misma longitud óptica y geometría, la distribución de energía entre las salidas es muy uniforme. Esta división uniforme es una gran ventaja del PLC Splitter en comparación con tecnologías más antiguas, especialmente en recuentos de división más altos, como 1x32 o 1x64.
Desde una perspectiva de red, el divisor PLC se coloca donde sea necesario ramificar una fibra alimentadora en múltiples fibras de distribución. En redes ópticas pasivas, esto puede significar colocar un divisor PLC de módulo ABS en un cierre exterior, un divisor PLC de casete LGX en un marco de distribución interior o un divisor PLC de montaje en bastidor en un gabinete de centro de datos. La construcción de perfil bajo y el amplio rango de longitud de onda operativa de aproximadamente 1260 a 1650 nanómetros hacen que los dispositivos PLC sean adecuados para longitudes de onda típicas de acceso de banda ancha y servicios triple play.
Debido a que el divisor PLC es pasivo, no requiere alimentación externa ni electrónica activa. Esto simplifica la implementación y mejora la confiabilidad, pero también significa que cualquier potencia que el divisor divida entre muchas salidas debe provenir de la señal de entrada original y nunca se recuperará más tarde a menos que se agregue amplificación activa. Esta es la razón fundamental por la que cada divisor PLC siempre introducirá algún nivel de degradación de la señal que los diseñadores deben planificar.
Todos los divisores ópticos y todos los divisores PLC introducen una pérdida de inserción adicional, reducen la potencia óptica por usuario y pueden aumentar la sensibilidad al ruido y los reflejos, pero estos efectos siguen siendo pequeños y manejables siempre que el divisor PLC se especifique y utilice correctamente dentro del presupuesto de energía y los límites de distancia de la red.
Desde el punto de vista de la física, la respuesta debe ser sí. Cuando una entrada se divide en N salidas, lo ideal es que la potencia por salida se reduzca en un factor de N. Por ejemplo, lo ideal es que un dispositivo 1x4 envíe una cuarta parte de la potencia original a cada rama. En términos de decibeles, esta pérdida de división ideal es de aproximadamente 3 decibeles para una división de 1x2, 6 decibeles para una de 1x4, aproximadamente 9 decibeles para una de 1x8, etc. Además de esta redistribución ideal, un divisor PLC real agrega algunas pérdidas adicionales debido a imperfecciones de la guía de onda, empalmes de fibra y conectores.
La buena noticia es que los productos PLC Splitter de alta calidad utilizados en redes empresariales y de acceso mantienen esta pérdida adicional muy baja. Las especificaciones típicas en el sitio de referencia y proveedores similares muestran valores de pérdida de inserción de aproximadamente 10 a 11 decibeles para configuraciones 1x8, alrededor de 13 a 14 decibeles para 1x16 y alrededor de 17 decibeles para configuraciones 1x32, con una uniformidad estricta y una pérdida dependiente de la polarización inferior a un tercio de un decibel. Esto significa que casi toda la pérdida que se ve en un divisor PLC es la consecuencia inevitable de compartir energía entre muchos usuarios en lugar de pérdidas excesivas y derrochadoras.
En términos de experiencia del usuario, la degradación de la señal sólo se vuelve visible cuando la suma de todas las fuentes de atenuación a lo largo del camino deja un margen insuficiente por encima de la sensibilidad del receptor. Dado que el divisor PLC suele ser la mayor fuente de atenuación en una red óptica pasiva, los ingenieros diseñan el presupuesto de energía en torno a él. Los terminales de línea óptica, las unidades de red óptica y los transceptores se eligen con suficiente potencia de lanzamiento y sensibilidad del receptor para que, incluso después de pasar por una o más etapas del divisor PLC , además de la atenuación de la fibra, los empalmes, los conectores y el margen de envejecimiento, todavía haya una potencia cómoda para un funcionamiento estable.
Siempre que se respete este presupuesto, la presencia del divisor PLC no degrada la tasa de error de bits, la fluctuación o la pérdida de paquetes de manera notable. El sistema simplemente funciona como se esperaba y el PLC Splitter se convierte en un bloque de construcción predecible en lugar de una fuente misteriosa de problemas. Cuando aparecen problemas, con frecuencia están relacionados con contaminación, dobleces o conexiones incorrectas más que con el comportamiento intrínseco del divisor PLC en sí.
Los parámetros más importantes del divisor PLC para la calidad de la señal son la pérdida de inserción, la uniformidad de la pérdida, la pérdida dependiente de la polarización, la pérdida de retorno, la directividad y el rango de longitud de onda de funcionamiento, porque determinan directamente cuánta potencia llega a cada usuario y qué tan robusto permanece el enlace ante los reflejos y los efectos de polarización.
La pérdida de inserción es el primer número que miran la mayoría de los ingenieros al evaluar un divisor PLC . Cuantifica la pérdida total entre la entrada y cada salida, incluida tanto la pérdida de división ideal como cualquier pérdida adicional del dispositivo. Una pérdida de inserción más baja significa que se entrega más potencia óptica a cada rama, lo que aumenta la distancia máxima o el recuento dividido que el sistema puede admitir. Los dispositivos de grado portador divisores PLC en el mercado a menudo especifican una pérdida de inserción igual o inferior a aproximadamente 10 decibelios y medio para 1x8 y alrededor de 17 decibelios para 1x32, con valores ligeramente más altos permitidos para dispositivos de grado estándar y valores más bajos para productos de grado premium.
La uniformidad de pérdida describe qué tan similar es la pérdida de inserción de una salida a otra en el mismo divisor PLC . Si algunos productos son significativamente más débiles que otros, la rama más débil se convierte en el factor limitante para todo el sistema. Los productos de alta calidad PLC Splitter mantienen la uniformidad entre uno y dos decibelios incluso con relaciones de división altas, lo que garantiza que todos los usuarios reciban una potencia comparable. En las páginas de productos y en las tablas de especificaciones, a menudo verá valores máximos de uniformidad entre cero coma ocho y uno coma ocho decibelios en conteos divididos de 1x8 a 1x64.
La pérdida dependiente de la polarización, o PDL, mide cuánto cambia la pérdida de inserción a medida que varía el estado de polarización de la luz. Debido a que las redes de fibra pueden introducir cambios de polarización aleatorios con el tiempo, un PDL bajo es vital para un rendimiento estable. Los módulos modernos divisores PLC generalmente mantienen el PDL por debajo de cero coma tres decibelios incluso para recuentos de división altos, lo que mantiene las variaciones de potencia pequeñas y predecibles. La pérdida de retorno y la directividad indican qué tan bien el divisor PLC suprime las reflexiones y el acoplamiento no deseado entre canales. Los valores superiores a cincuenta decibelios son comunes en los productos monomodo divisores PLC , lo que reduce en gran medida la interferencia y el ruido de trayectorias múltiples.
El rango de longitud de onda operativa completa el cuadro. Un divisor PLC típico cubre la banda completa de aproximadamente 1260 a 1650 nanómetros, que incluye longitudes de onda ascendentes y descendentes estándar utilizadas en redes ópticas pasivas y muchos otros sistemas. Cuando una red utiliza varios servicios en diferentes longitudes de onda en la misma fibra, como voz, datos de banda ancha y TV, este amplio rango garantiza que un solo divisor PLC pueda manejarlos todos sin una variación significativa en el rendimiento.
En comparación con los divisores cónicos bicónicos fusionados más antiguos y algunos diseños especiales, un divisor PLC ofrece mejor uniformidad y pérdida escalable en relaciones de división altas, lo que lo convierte en la opción preferida cuando la calidad de la señal constante entre muchos usuarios es más importante que un costo mínimo con recuentos de división muy bajos.
Históricamente, los dispositivos cónicos bicónicos fusionados se utilizaban ampliamente para dividir la potencia óptica. En recuentos de división bajos, como 1x2 o 1x4, la pérdida de inserción de dichos dispositivos puede ser comparable a la de un divisor PLC . Sin embargo, a medida que el recuento de divisiones aumenta más allá de 1x8, su exceso de pérdida crece más rápido y su uniformidad a menudo se vuelve más pobre. Los artículos de la industria y las tablas de especificaciones muestran que en 1x32 o 1x64, el divisor PLC ofrece claramente menores pérdidas y un control más estricto del equilibrio de salida.
También existen divisores dependientes de la longitud de onda basados en tecnologías como rejillas de guía de ondas dispuestas o rejillas de fibra de Bragg. Estos están optimizados para dividir diferentes longitudes de onda en lugar de dividir uniformemente la potencia en una sola longitud de onda. En aplicaciones que requieren multiplexación por división de longitud de onda densa a largas distancias, estos dispositivos pueden ser más adecuados. Para la mayoría de las redes de acceso y distribución donde un único conjunto de longitudes de onda se comparte entre muchos usuarios, el comportamiento simple de división de energía de banda ancha del PLC Splitter es ideal.
Finalmente, algunas redes utilizan divisores ópticos activos que incluyen amplificación o regeneración. Estos pueden compensar la pérdida de energía, pero añaden costos, complejidad y necesidad de energía eléctrica en cada ubicación. En la mayoría de las redes ópticas pasivas, el objetivo es evitar dichos elementos activos en la planta exterior, razón por la cual el divisor PLC pasivo sigue siendo la opción estándar. Cuando el presupuesto de energía se gestiona correctamente, un divisor PLC pasivo ofrece un amplio rendimiento con un riesgo operativo mucho menor, especialmente en recintos exteriores o gabinetes remotos donde las visitas de mantenimiento son costosas.
Para minimizar la degradación de la señal al utilizar un divisor PLC, los diseñadores deben elegir la relación de división práctica más baja, mantener pequeño el número total de etapas del divisor, colocar el divisor PLC en un entorno limpio y accesible y hacer coincidir todas las especificaciones, como pérdida de inserción, rango de longitud de onda y tipo de conector, con el diseño de la red.
La primera decisión de diseño es la relación de división. Debido a que la pérdida de inserción aumenta con cada paso en el recuento de divisiones, comenzar con la proporción más pequeña que cumpla con los objetivos de crecimiento de usuarios mejorará directamente la calidad de la señal. Por ejemplo, si un gabinete solo necesita atender a ocho clientes en el futuro previsible, un divisor PLC 1x8 o un par de módulos divisores PLC 1x4 pueden proporcionar un mejor margen que un dispositivo 1x16, sin casi ninguna diferencia en el costo del hardware. Planificar una densidad y un crecimiento de usuarios realistas ayuda a evitar pérdidas innecesariamente elevadas.
La segunda decisión importante es la topología del divisor. Muchos diseños utilizan un divisor PLC de una sola etapa ubicado en la oficina central o en un gabinete de distribución principal. Otros utilizan dos etapas, con un divisor de PLC primario en el punto central y módulos divisores de PLC secundarios más cerca de los usuarios finales. Los árboles de dos etapas pueden reducir la cantidad de fibras entre gabinetes pero aumentar la pérdida acumulada. La estrategia óptima depende de la distancia, los ductos disponibles y el tipo de servicio. Al calcular la pérdida total para varias opciones, los diseñadores pueden elegir la combinación de relaciones y ubicaciones del divisor PLC que ofrezca una calidad de señal aceptable y un uso eficiente de la infraestructura.
La práctica de instalación también afecta el rendimiento en el mundo real. Un divisor PLC debe montarse en un gabinete que lo proteja de la humedad, el polvo y el estrés mecánico, ya sea que ese gabinete sea un módulo ABS, un casete o una unidad de bastidor. Los conectores deben limpiarse antes de acoplarlos y el radio de curvatura debe respetar las especificaciones de la fibra. El sitio de referencia y guías técnicas similares enfatizan que la flexión excesiva, el empalme deficiente o los conectores sueltos alrededor de un divisor PLC son razones comunes para pérdidas adicionales inesperadas que pueden atribuirse erróneamente al dispositivo mismo.
Por último, las políticas de adquisiciones deberían ir más allá del simple precio. Elegir un divisor PLC de un proveedor que pruebe dispositivos según estándares reconocidos de componentes ópticos y proporcione informes de prueba completos para pérdida de inserción, uniformidad, PDL, pérdida de retorno y estabilidad ambiental reduce el riesgo. Esto es especialmente importante para proyectos grandes donde se instalarán cientos o miles de unidades PLC Splitter y cualquier problema de calidad sistemático sería costoso de corregir más adelante.
Cuando aparece degradación de la señal alrededor de un divisor PLC, el enfoque más efectivo es verificar el suministro de energía con un medidor óptico, realizar una inspección visual para detectar daños físicos, limpiar y volver a colocar todos los conectores y comparar la pérdida de inserción medida con las especificaciones de ese divisor PLC para identificar si el dispositivo o la instalación circundante es el responsable.
La solución de problemas comienza con la medición. Un medidor de potencia óptica y una fuente de luz estabilizada o un equipo de prueba adecuado pueden medir la potencia de entrada antes del divisor PLC y la potencia de salida en cada rama. Al restar, los técnicos obtienen la pérdida de inserción real por rama y la comparan con el rango nominal para ese modelo de divisor PLC . Si una rama muestra una pérdida significativamente mayor que otras, el problema puede estar en la fibra o en los conectores y no en el interior del divisor PLC . Si todas las ramas muestran una pérdida excesiva, es posible que el dispositivo esté dañado o sea de mala calidad.
A continuación, una inspección visual cuidadosa puede revelar muchos problemas. Los manuales técnicos enfatizan que las fibras dobladas, las camisas agrietadas o los conectores que no están completamente asentados son fuentes frecuentes de pérdidas adicionales repentinas. Alrededor de un divisor PLC , varias fibras convergen en espacios reducidos, por lo que es fácil que un cable se doble o se esfuerce cuando las puertas se cierran o las bandejas se mueven. Al enderezar suavemente las fibras, asegurarlas con accesorios de manejo adecuados y asegurarse de que las tapas o los paneles no las pellizquen, los técnicos a menudo restablecen los valores de pérdida normales sin reemplazar el divisor PLC..
La limpieza es igualmente importante. El polvo o el aceite en los extremos del conector cerca de un divisor PLC pueden aumentar la pérdida de inserción en varios decibelios o crear reflejos elevados que desestabilizan los transceptores sensibles. El uso de herramientas de limpieza adecuadas y miras de inspección alrededor de cada conexión del divisor PLC es una forma sencilla de recuperar la calidad de la señal. Si, después de limpiar y redirigir las fibras, la pérdida medida aún permanece por encima de las especificaciones para ese divisor PLC , el reemplazo con un módulo que se sabe que está en buen estado es el paso final de confirmación. Los propietarios del sistema deben revisar los procedimientos de almacenamiento y manipulación para evitar que el problema se repita con otras unidades PLC Splitter .
Un divisor PLC degrada la potencia de la señal óptica por diseño, pero con relaciones de división realistas, buena calidad de los componentes y presupuestos de energía bien diseñados, su impacto en la calidad general de la señal es predecible, manejable y generalmente invisible para los usuarios finales.
El punto central es que la degradación de la señal de un divisor PLC no es un efecto secundario misterioso sino una simple consecuencia de compartir energía entre muchos caminos. Una vez que se comprende la relación básica entre la relación de división y la pérdida de inserción, los diseñadores pueden tratar cada divisor PLC como un elemento conocido en el enlace. Al combinar tablas de especificaciones, como las resumidas para dispositivos de 1x2 a 1x64, con pérdida de fibra y conector, se pueden calcular márgenes precisos para cualquier topología y requisito de servicio.
En comparación con tecnologías más antiguas, el divisor PLC ofrece un equilibrio de salida superior y un rendimiento estable con recuentos de división elevados. Admite amplios rangos de longitud de onda y un control estricto de PDL, pérdida de retorno y directividad, que en conjunto garantizan que la división de la señal no introduzca ruido o distorsión inaceptables. Para los proveedores de telecomunicaciones, operadores de centros de datos e integradores de sistemas, eso significa que se puede implementar un divisor PLC de manera agresiva para ampliar el número de usuarios y al mismo tiempo cumplir con los objetivos de nivel de servicio y confiabilidad.
En la práctica diaria, la mayoría de los problemas de señal reales atribuidos a un divisor PLC se originan por contaminación, empalmes deficientes o tensión física en las fibras circundantes. Por lo tanto , la medición, limpieza e inspección rutinarias alrededor de cada divisor PLC son esenciales para mantener la atenuación dentro del rango esperado. Cuando el dispositivo se elige cuidadosamente y se maneja correctamente, el PLC Splitter se convierte en un componente confiable que permite infraestructuras de fibra compartida rentables sin sacrificar la calidad.
Esta sección responde preguntas comunes que los profesionales de redes hacen sobre los dispositivos PLC Splitter y su impacto en la calidad de la señal, reuniendo las ideas principales del artículo en un formato de referencia rápida.
Sí. Cada divisor PLC divide la potencia de entrada entre múltiples salidas, por lo que cada salida recibe menos potencia que la señal original. Los valores de decibelios en la tabla de pérdidas dan una buena indicación de cuánta pérdida se puede esperar en cada proporción de división. Si la red está diseñada teniendo en cuenta esta pérdida, el PLC Splitter no causará problemas de servicio.
Es común utilizar árboles de dos etapas con varios módulos PLC Splitter , especialmente en grandes redes ópticas pasivas. La pérdida total es simplemente la suma de la pérdida de inserción de cada divisor PLC más la pérdida de fibra y conector. Siempre que la pérdida combinada permanezca por debajo del presupuesto de energía permitido, se aceptan múltiples etapas del divisor PLC .
Consulte la hoja de datos para conocer la pérdida de inserción, uniformidad, PDL, pérdida de retorno, directividad y rango de longitud de onda. Luego calcule el presupuesto del enlace con y sin ese divisor PLC . Si todavía tiene varios decibeles de margen por encima de la sensibilidad del receptor y los valores coinciden con los rangos típicos para productos de grado portador, el divisor PLC es adecuado para la mayoría de las aplicaciones.
La ubicación ideal para un divisor PLC equilibra el uso de fibra, la accesibilidad y la protección del medio ambiente. Muchos operadores colocan el divisor PLC principal en un gabinete controlado o marco interior, donde es más fácil de mantener, y luego usan unidades divisoras PLC adicionales más cerca de los usuarios finales solo cuando es necesario. En todos los casos, mantener el PLC Splitter en un ambiente limpio, seco y mecánicamente estable reducirá las pérdidas inesperadas.
