Auteur: Heming
Inleiding: Waarom APC UPC niet als industriestandaard vervangt
DeAPC (hoekgepolijste connector)bleek beter te biedenverlies terugdan deUPC (ultra gepolijste connector). Waarom worden niet alle glasvezelconnectoren gemaakt met een APC?
Derendementsverlies van een glasvezelnetwerkis een kritische parameter-vooral in netwerken met signaalreflecties-de retourverliesspecificatie is belangrijk voor het bepalen van de kwaliteit van de transmissie, of hoeveel van het optische signaal terugkeert naar de bron, waardoor de link potentieel wordt gedestabiliseerd.
EenAPC (hoekgepolijste connector)heeft een typisch rendementsverlies vangroter dan 60dB.
EenUPC (ultra gepolijste connector)heeft een typisch rendementsverlies vangroter dan 50dB.
Het zou daarom logisch zijn om te verwachten dat, aangezien een APC betere prestaties levert dan een UPC; de industrie zou een APC-connector als standaard hebben aangenomen. De realiteit is echter dat er geen enkele reden is waarom APC de markt niet domineert; in plaats daarvan hangt de selectie van APC versus UPC af van meerdere factoren, waaronderapplicatievereisten (kosten versus prestaties), de behoefte aancompatibiliteit met bestaande apparatuur (legacy-systemen), Enoperationele overwegingen.
De keuze van componenten in de glasvezeltechniek is niet alleen het vinden van de"beste" onderdeel; het is eerder het kiezen van de"juiste" componentvoor het totale glasvezelsysteem.
Fundamentele technische verschillen tussen APC- en UPC-connectoren
Om de verschillen tussen APC's en UPC's verder te begrijpen, moet men eerst de fundamentele technische verschillen tussen de twee typen connectoren begrijpen:
EenUPC-connectorheeft een enigszins convex ("gebogen") gepolijst uiteinde- om luchtspleten en Fresnel-reflecties te verminderen; terwijl,
EenAPC-connectorheeft eenOnder een hoek van 8-graden gepolijst eindvlakdie het terugkerende licht in de bekleding richt in plaats van terug naar de bronlaser.
De geometrie die wordt gecreëerd door het schuine-eindvlak van deAPC-connectorzorgt voor een zeer lage terugreflectie en maakt APC-connectoren daarom essentieel voor gebruik in optische systemen die gevoelig zijn voor reflectie.
Toepassingsscenario's Definieer de werkelijke vereiste (belangrijkste overweging)
FTTH- en PON-systemen
Splitters in het PON-gebied van aFTTH-implementatieveroorzaken een aanzienlijke vermindering van het stroomafwaartse signaalvermogen en maken meerdere stroomopwaartse signalen op dezelfde vezel mogelijk. Daarom kunnen de kleinste reflecties de stroomopwaartse transmissie beschadigen, terwijl ze ook ruis aan de transmissie toevoegenOLT.
Dit betekent dat de toepassing van deAPC-connectoris niet-onderhandelbaar in het hele toegangsnetwerk, van de OLT-poort tot deONU-interface, omdat de APC-connector eventuele reflecties zo laag mogelijk houdt.
CATV-systemen (kabeltelevisie).
Ook vanwege hun aard zijnanaloge signalenzijn veel gevoeliger voor reflecties dan digitale signalen. De kwaliteit van een analoog signaal wordt verslechterd door de introductie van niet-lineaire vervormingselementen veroorzaakt door reflecties.
Als gevolg hiervan is de introductie van de volgende vervormingselementen gebruikelijk inCATV-systemen:
CSO (samengestelde tweede orde)
CTB (samengestelde derde tel)
Alle hierboven genoemde beperkingen verschijnen aan de kant van de kijker als:sneeuw; spookbeelden; of beeldvervorming. Het gebruik vanAPC-connectorenin deze systemen is niet-optioneel en daarom essentieel.
Coherente optische transmissie met hoge snelheid-
Met de recente introductie van100G, 400G en meervereisen coherente modulatieformaten zeer hoge signaal-tot-ruisverhoudingen. Terugreflectie kan het effect hebben van interactie met een laserbron en een lokale oscillator, waardoor meer faseruis ontstaat en de systeemmarge wordt verslechterd.
Bij het minimaliseren van deze artefacten,APC-connectorenworden nog steeds vaker gebruikt in scenario's die ook kritische reflectie vereisen.
Waar UPC-connectoren voldoende zijn
Reflectie-Tolerante omgevingen – datacenters
Typisch in dedatacenteromgevingde afstand van de glasvezelverbindingen tussen de switch en de servers is kort; de energiebudgetten in het datacenter zijn hoog; en de gebruikte zendontvangers zijn ontworpen om gematigde reflectie mogelijk te maken.
Om deze reden zijn de prestaties vanUPC-connectorenheeft de eisen van de datacenteromgeving overtroffen. In de praktijk levert het APC-ontwerp, afgezien van de extra kosten en de verminderde uitwisselbaarheid van uw apparatuur, geen extra operationele voordelen op.
De meeste bedrijfs- en campusomgevingen maken gebruik vandigitale-datatransmissiesystemenwaarbij de enige keer dat reflectie (retourverlies) een probleem zal worden, is als deze het enorme uitschakelbereik van de ontvanger overschrijdt.
Om deze reden, als u gebruiktUPC-connectoren, welk aanbodmeer dan -50 dB retourverlieshoeft u zich geen zorgen te maken over buitensporig rendementsverlies dat uw gegevens of netwerkinfrastructuur beschadigt.
Zoals bij elke technische discipline is het raadzaam om bij elk product onnodige complexiteit te elimineren. Daarom moet u bij het evalueren van uw connectiviteitsopties voor digitale-datatransmissie deUPC-ontwerpkomt overeen met deze richtlijn.
Mechanische complexiteit versus productiekosten
De productieprocessen die nodig zijn om te producerenAPC-connectorenzijn veel langer en ingewikkelder dan die welke bij de vervaardiging worden gebruiktUPC-connectoren, resulterend in hogere productiekosten.
De methode die wordt gebruikt voor het polijsten van eindvlakken is voor APC-connectoren veel uitgebreider dan voor UPC-connectoren, omdat de hoek van het eindvlak eenHoek van 8 graden.
De hogere afkeuringspercentages veroorzaakt door de productie van APC-connectoren (complexere polijstbewerkingen met strengere controles) resulteren in een veel lagere productieopbrengst.
APC-connectorontwerpen zijn complexer vanwege de noodzaak om te voorziengecodeerde interfaces en anti-mismatch-functies.
Bijgevolg maken al deze factoren de productie van APC-connectoren veel duurder dan UPC-connectoren. Op grote schaal (bijvoorbeeld bij het aansluiten van een datacenter) wordt het prijsverschil een aanzienlijke financiële last zonder evenredige voordelen in termen van prestaties op systeem-niveau.
Compatibiliteits- en interoperabiliteitsproblemen
MengenAPC- en UPC-connectorenis niet toegestaan; dit is een van de belangrijkste punten over deze connectortypen die vaak worden gemist of genegeerd.
EenEen APC-connector mag nooit worden gecombineerd met een UPC-connector.
Als een APC-connector in een UPC-connector wordt geplaatst, zullen de volgende problemen optreden:
Aanzienlijke luchtspleet
Extreem hoog inbrengverlies
Ernstige ongecontroleerde reflecties
Mogelijke permanente schade aan de eindvlakken van de ferrule
Om onbedoelde mismatch te voorkomen, kunnen connectoren met eenSchuine fysieke verbinding (APC)gebruikgroene behuizingen en duidelijke keying, terwijl degenen met eenUniforme fysieke verbinding (UPC)meestal gebruikenblauw.
Het ecosysteem rondom de UPC-connector is lineair; alle netwerkcomponenten (Zendontvanger, patchpaneel, jumper en testapparatuur) zijn bijna altijd ontworpen om met de UPC-interface te werken.
Wanneer u een bestaande op UPC-gebaseerde infrastructuur naar APC verplaatst, moet u een groot aantal geïnstalleerde componenten vervangen, wat niet alleen geld zal kosten, maar ook geen gerechtvaardigde technische inspanning zal zijn in een reflectie-tolerant systeem.
Overwegingen bij reiniging, inspectie en onderhoud
Een goede reiniging en inspectie zijn noodzakelijk voor alle soorten connectoren; Echter,APC-connectorenhebben extra uitdagingen op het gebied van inspectie.
Ten eerste zorgt de hoek van het eindvlak van een APC-connector ervoor dat het inspectielicht wegleidt van de microscoop.
Ten tweede zal het zonder het juiste gereedschap en de juiste ervaring moeilijker zijn om verontreinigingen en krassen op te sporen.
Ten derde moeten veldtechnici goed worden opgeleid om de eindvlakken van een APC-connector correct te inspecteren en verifiëren.
Het inspectieproces van aUPC-connectorkunnen gemakkelijker visueel worden geïnspecteerd en vereisen dus mogelijk minder onderhoudstijd en hebben minder kans op fouten in een werkomgeving met hoge- dichtheid.
APC versus UPC: praktische vergelijking
UPC-connectorenhebben een enigszins convex eind-vlak, zodat ze terugkeren>50dB
APC-connectoreneen eindvlak met een hoek van 8- graden hebben met een retourverlies>60dB
UPC-connectoren biedenenige onderdrukking van reflecties
APC-connectoren biedenextreem hoge reflectie-onderdrukking
Typische toepassingen:
UPC-connectoren: Datacenters, LAN's, bedrijfsnetwerken
APC-connectoren: glasvezel-naar-het-thuis (FTTH), kabel-tv (CATV), coherente optica
Om prijzen te vergelijken,UPC-connectoren zijn goedkoper dan APC-connectoren; Echter,UPC en APC zijn niet uitwisselbaaromdat ze niet compatibel zijn.
Techniekperspectief: beste prestaties versus beste keuze
Vanuit een technisch perspectief is de term"Beste prestatie"verwijst niet naar hoe het genoemd zou worden"Beste keuze".
Een veel voorkomende fout bij het ontwerp van glasvezelnetwerken is om aan te nemen dat overal waar de best presterende componenten moeten worden gebruikt; deze veronderstelling creëert echterover-engineering, hoge kosten en een groter operationeel risico.
Het feit dat beideAPC- en UPC-connectorendat ze naast elkaar blijven bestaan, duidt op een meer volwassen engineeringfilosofie rond duplexconnectoren:
APC-connectorenmoet worden gebruikt waar reflecties de systeemprestaties beïnvloeden
UPC-connectorenmoet worden gebruikt waar reflecties de gebruikerservaring niet beïnvloeden en efficiënt en economisch zijn
Er is een directe correlatie tussen de Engineering-filosofie van"Applicatie-gestuurd ontwerp"in termen vanBetrouwbaarheid, kostenefficiëntie en onderhoudbaarheid op lange termijn-belangrijkste doelstellingen bij het ontwerpen van optische netwerken vandaag de dag.
Eindconclusie
APC-connectorenduidelijk beter presterenUPC-connectorenin termen van rendementsverlies; Echter,Optische netwerken moeten worden behandeld als systemen, niet als individuele componenten.
Daarom moeten bij het bepalen van de prestaties alle prestaties in hun context worden bekeken.
Als reflectie de groei van het signaal dat over de connector wordt verzonden, belemmert, dan is er eenAPC-connectorzou de keuze moeten zijn.
Als reflecties de groei van het signaal dat van de ene connector naar de andere wordt verzonden, niet belemmeren, gebruik dan eenUPC-connectorop basis daarvan de juiste keuze zou moeten zijnKosten, uitvoerbaarheid en interoperabiliteit.
De reden dat beide standaarden een plaats hebben in de industrie is te danken aangezond technisch oordeel.
