Calcolo delle distanze massime di hop per le connessioni in fibra 15454

Introduzione

Questo documento descrive come calcolare la distanza massima di hop per una fibra ottica e, in particolare, per Cisco ONS 15454. È possibile applicare questa metodologia a tutti i tipi di fibre ottiche per stimare la distanza massima usata dai sistemi ottici.

Prerequisiti

Requisiti

Nessun requisito specifico previsto per questo documento.

Componenti usati

Il documento può essere consultato per tutte le versioni software o hardware.

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Convenzioni

Per ulteriori informazioni sulle convenzioni usate, consultare il documento Cisco sulle convenzioni nei suggerimenti tecnici.

Che Cos'È L'Attenuazione?

Questa sezione spiega il significato dell'attenuazione e fornisce linee guida per calcolare la distanza massima per i collegamenti ottici sulla base di lunghezze d'onda diverse.

L'attenuazione è una misura della perdita di potenza del segnale o di potenza della luce che si verifica quando gli impulsi della luce si propagano attraverso una serie di fibre multimodali o monomodali. Le misurazioni sono generalmente definite in decibel o dB/km.

Lunghezza d'onda

Le lunghezze d'onda di picco più comuni sono 780 nm, 850 nm, 1310 nm, 1550 nm e 1625 nm. La regione a 850 nm, indicata come la prima finestra, è stata utilizzata inizialmente perché questa regione supportava la tecnologia originale dei LED e dei rivelatori. Oggi, la regione di 1310 nm è popolare a causa della perdita notevolmente inferiore e della dispersione inferiore.

Anche la regione a 1550 nm viene utilizzata oggi, e può evitare la necessità di ripetitori. In generale, le prestazioni e i costi aumentano con l'aumentare della lunghezza d'onda.

Le fibre a modalità multipla e a modalità singola utilizzano tipi o dimensioni di fibra diversi. Ad esempio, la fibra monomodale usa 9/125 um e la fibra multimodale usa 62,5/125 o 50/125. Le fibre di dimensioni diverse hanno valori di perdita ottica dB/km diversi. La perdita di fibra dipende molto dalla lunghezza d'onda operativa. Le fibre pratiche hanno la minima perdita a 1550 nm e la massima perdita a 780 nm con tutte le dimensioni di fibra fisica (ad esempio, 9/125 o 62.5/125).

Quando si calcola la distanza massima per un collegamento ottico, prendere in considerazione i dettagli riportati nella tabella 1 e nella tabella 2:

Tabella 1 - Per lunghezza d'onda 1310nm

	Attenuazione/km (dB/km)	Attenuazione/connettore ottico (dB)	Attenuazione/articolazione (dB)	Condizioni
Min	0.30	0.40	0.02	Condizioni ottimali
Average	0.38	0.60	0.10	Normale
Max	0.50	1.00	0.20	Situazione peggiore

Tabella 2 - Per lunghezza d'onda 1550nm

	Attenuazione/km (dB/km)	Attenuazione/connettore ottico (dB)	Attenuazione/articolazione (dB)	Condizioni
Min	0.17	0.20	0.01	Condizioni ottimali
Average	0.22	0.35	0.05	Normale
Max	0.04	0.70	0.10	Situazione peggiore

Di seguito è riportato un esempio di una situazione tipica nel campo:

Tabella 3 - Per ONS 15454

Scheda	Livelli luce fibra ottica
	Livello Rx Max - Min	Livello Tx Max - Min
OC3	da -8 a -28	da -8 a -15
OC12	da -8 a -28	da -8 a -15
OC12	da -8 a -28	da +2 a -3
OC12	da -8 a -28	da +2 a -3
OC48	Da 0 a -18	Da 0 a -5
OC48	da -8 a -28	da +3 a -2
OC48	da -8 a -28	Da 0 a -2

Tabella 4 - Per OC192 LR e STM64 LH 1550

Tx/Rx	Max	Min
Potenza In Uscita Trasmettitore (Tx):	Max +10 dBm	Min +7 dBm
Livello Ricevitore (Rx):	Max -10 dBm	Min: -19 dBm

Per questa scheda, il budget energetico è compreso tra: 29 dB e 17 dB.

Calcola l'hop massimo

Con le informazioni fornite in Che cos'è l'attenuazione? , è possibile calcolare tutta l'attenuazione per qualsiasi estensione, inclusa la distanza massima dell'hop per Cisco ONS 15454.

Equazione perdite budget ottiche

Totale = (lunghezza d'onda ˚ perdita dB/km x lunghezza fibra) + (perdita connettore x numero di connettori) + (perdita giunto x numero di giunti).

Conversione da chilometro a chilometro

Km x .6214 = miglia (1 miglio = 1,60 km)

Di seguito è riportato un esempio per calcolare la distanza massima dell'hop per la scheda OC48 LR 1550. Per questa carta:

• Il livello min Rx è -28 dB, il livello min Tx è -2 dB

• Il livello Max Rx è -8 dB, il livello Max Tx è +3 dB

Per questa scheda, il budget energetico è compreso tra: 31 dB e 6 dB.

Dato che il livello massimo di Rx è -8 dB, ciò significa che se la fonte di alimentazione del laser è "più calda", la scheda può subire danni. Inoltre, poiché il livello Min Rx = -28dB, non è possibile ricevere oltre questo limite.

In questo contesto, si supponga che:

• L'attenuazione minima sulla linea deve essere almeno:

  A(min) = Tx max livello - Rx max livello = +3dB - (- 8dB) = 11dB

• L'attenuazione massima sulla linea deve essere:

  A(max) = Min Tx livello - Min Rx livello = -2 dB - (-28 dB) = 26 dB

È inoltre necessario prendere in considerazione un margine di sistema. I cavi patch, la piegatura dei cavi, gli eventi di attenuazione ottica imprevedibili e così via richiedono circa 3 dB. Inoltre, un certo numero di giunti nella sezione di cavo elementare alcuni connettori esterni (si possono avere almeno due a di circa 0,7 dB quindi si può considerare che questo è circa 1,5 dB).

Sulla base di queste informazioni, è possibile stimare che i nuovi valori per il calcolo sono:

A(min) = 11 dB - 4,5 dB = 6,5 dB

A(max) = 26 dB - 4,5 dB = 21,5 dB

Alla luce di questi risultati, è possibile concludere che l'attenuazione massima per il cavo ottico (TA) deve essere pari a 26 dB per un collegamento con OC48 LR 1550 e non può essere inferiore a 11 dB.

Ciò tiene conto delle seguenti condizioni:

• La lunghezza minima della fibra ottica su un cavo è:

  L(min) = A(min) / a= 6,5 dB/ 0,22 dB/km = 29,5 km

• La lunghezza massima della fibra ottica su un cavo è:

  L(max) = A(max) / a = 21,5 dB/ 0,22 dB/km = 97,72 km

dove, a = attenuazione per il cavo ottico (dB/km).

In base a questo calcolo, la distanza massima di hop per la scheda OC48 LR 1550 è compresa tra 29,5 km e 97,72 km.

Utilizzando questa procedura come base, è ora possibile calcolare tutte le altre estensioni.

Informazioni correlate

• Documentazione e supporto tecnico – Cisco Systems