Затухание – это просто! Или коротко об оптическом бюджете.

В предыдущей статье о децибелах мы с Вами уже говорили о затухании. Рассмотрим данный вопрос подробнее.

По роду своей деятельности часто приходится слышать: "У меня линия 30 км, значит мне нужны модули на 40 км". И было бы хорошо, если линия проложена правильно, не имеет множества изгибов, сварок или других механических соединений. А на практике часто бывает, что ничего не работает. Давайте разбираться, в чем же причина.

Свет, как обычный свет от лампочки, так и световой сигнал в оптическом волокне – по сути одно и то же, и он имеет свойство угасать при прохождении различной среды: вакуум, воздух, вода, равно как и оптическое волокно. Это явление называется "Затухание". Затухание удобно измерять в децибелах, а не в "количествах раз". Почему? А потому что децибелы можно складывать и вычитать.

Каждая трасса имеет свой комплекс затуханий, затухание в волокне измеряется в дБ/км, затухания на сварках и соединениях – в дБ. Таким образом, сложив все эти величины, получим полное затухание трассы, от источника сигнала до приемника. Точно также источник сигнала (передатчик модуля) и приемник сигнала (приемник модуля) имеют свои оптические характеристики. Возьмем, для примера, пару модулей SFP 1G WDM 1310nm/1550nm 40km. С одной стороны, первый модуль "светит" с мощностью – 2 дБм, а на другом конце второй может принять сигнал с мощностью не меньше, чем -24 дБм. Вычитаем из мощности чувствительность, получаем оптический бюджет этой пары, в обратную сторону бюджет будет примерно таким же, в зависимости от оптических характеристик модулей.

-2 - (-24) = 22 дБ

Таким образом, зная оптический бюджет модулей, характеристики которых можно посмотреть в технической документации, а также измерив полное затухание линии, мы можем однозначно подобрать нужные нам трансиверы. Но вернемся к нашей линии в 30км, сделаем простенький расчет:

Затухание сигнала на длине волны 1310нм больше, чем на 1550нм, поэтому используем в расчетах именно его, оно составляет 0,36 дБ/км, умножаем на 30 км, получаем 10,8 дБ, добавим сюда еще 26 сварных соединений по 0,2 дБ (да, у нас неопытный сварщик) и, скажем, 8 децибел на изгибы волокна. Итого, полное затухание трассы длиной в 30 км составило 24 дБ, что превышает оптический бюджет выбранных модулей, которые, напомню, рассчитаны на 40 км, и, как следствие, такая схема работать не будет. Придется поискать более мощные трансиверы, или же "причесать" трассу.

Оптический бюджет и затухание еще можно сравнить с автомобилем для наглядности: оптический бюджет – это количество бензина в автомобиле, а расстояние, которое может проехать автомобиль с этим количеством бензина – затухание оптической линии. Сварки и различного рода механические соединения можно представить в виде препятствий на пути нашего автомобиля, на которые тоже расходуется какое-то количество бензина, будь то светофоры, ямы и подъемы.

Само собой, не нужно забывать, что затухание в разном оптическом волокне с разной длиной волны "света" имеет разные значения, но это уже тонкости и сути расчетов это не меняет.