Hvordan vælge en højtydende EDFA til store FTTH-installationer

Når fiber-til-hjem (FTTH)-netværket udvides til flere tusinde abonnenter, der dækker store geografiske områder, er det afgørende at vælge den rigtige optiske forstærkningsløsning. Valget af en højtydende EDFA kan påvirke signalkvaliteten, netværkets rækkevidde og den samlede ejerkostnad betydeligt. Denne vejledning giver en praktisk vejledning til netværksingeniører og systemintegratorer, der overvejer højtydende forstærkning i en FTTH-løsning i stor skala.

Forstå forskellen mellem EDFA og EYDFA

Første trin i valg af en højtydende optisk forstærker handler om at forstå forskellen mellem standard-EDFA-teknologi og EYDFA-teknologi. Den bygger på en enkelklædt, erbium-dopet fiber, der bruger en pumplaser med en bølgelængde på 980 nm til at generere 13–23 dBm pr. udgangsport på et chassi med 16 eller 32 porte – ideelt til en standard greenfield-FTTH-anvendelse med moderat rækkevidde.

I tilfælde af omfattende implementering med mere end få watt effektudgang (mere end 10 W) anvender EYDFA (Erbium-Ytterbium co-Doped Fiber Amplifier) ytterbium-codoping sammen med en to-kernestruktur til pumpe, hvilket giver en samlet udgangseffekt på 27–33 dBm i én trin. Denne teknologi er især velegnet til konfigurationer, hvor der kræves 32, 64 eller 128 udgangsporte på ét forstærkerskab eller hvor føderafstandene overstiger 20–40 km. Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. har allerede været i stand til at designe og producere 10 W polarisationsbevarende Er-Yb-codopede fiberforstærkermoduler med succes, hvilket indikerer, at virksomheden besidder den nødvendige fremstillingskapacitet til at opfylde kravene i sådanne krævende anvendelser.

Vigtige ydelsesspecifikationer, der skal vurderes

Der er nogle vigtige parametre, der skal overvejes ved vurdering af højtydende EDFA-produkter. ‘Støjfaktoren’ (NF) angiver signaldeteriorering; jo lavere støjfaktor, jo bedre er signalkvaliteten. Den ønskede NF for højtydende EDFAs ligger inden for intervallet 4,0 dB til 5,5 dB, og en reduktion på 1 dB kan udvide transmissionsafstanden med 10–20 %. Kanalstrømstabiliteten i flerkanalssystemer skal opretholdes inden for ±0,5 dB til ±1,5 dB over C-båndet (1530–1565 nm).

En stabil uddataeffekt under forskellige indgangsbetingelser kræves også for FTTH-EDFA-løsninger. Søg efter forstærkere med APC (Automatic Power Control), ACC (Automatic Current Control) og AGC (Automatic Gain Control), så du kan opnå præcis stabilisering. Disse styringsmodi er især betydningsfulde ved implementering af flerport-EDFA-konfigurationer for at imødekomme forskellige abonnenttætheder.

Rollen af XGS-PON-kompatibilitet og pass-through

Opkomsten af XGS-PON-dataservices har gjort det muligt for moderne FTTH-netværk at kombinere broadcast-videooverlæg med dataservices. Dette er især vigtigt at overveje, når man vælger en højtydende forstærker til gennemgang af XGS-PON, hvilket betyder evnen til fysisk at lede PON-bølgelængderne (1270 nm, 1490 nm, 1577 nm) igennem forstærkerskabet og blot forstærke 1550-nm-broadcastsignalet.

Løsningen kræver en kombiner med høj ydeevne, der understøtter både COM- og PON-porte samt CATV. Blandt de vigtigste specifikationer er indførselstab på PON-stien på maksimalt 1 dB, isolering på over 30 dB mellem OLT-modtageren og 1550-nm-effekten for at mindske risikoen for modtagelse af et returssignal samt returtab på over 45 dB for at begrænse Rayleigh-bagudspredning. At kunne overlægge CATV-forstærkning og PON på samme fødefiber giver betydelige omkostningsbesparelser i forhold til en overlægningskabel-løsning, målt i CAPEX.

Vurdering af fremstillingskapacitet og leveringsstabilitet

Tekniske specifikationer er ikke tilstrækkelige – det er producentens produktionsmiljø og kvalitetssystem, der afgør den langsigtede pålidelighed. Med de strenge krav, der stilles til fremstilling af opto-elektroniske produkter, disponerer Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. over en moderne produktionsfacilitet på 7.500 m², hvor der er oprettet 12 højtkvalificerede rensnings- og støvfrie værksteder. Virksomheden har indført fuldautomatiserede produktionslinjer i hele processen, herunder en højhastigheds-SMT-chipmonteringsmaskine med 3D SPI + 3D AOI-direkteforbindelsesrate på 99,8 % samt blyfri bølgesolderingsproduktionslinjer.

Med deres kontrol over hele produktionsprocessen – fra råmaterialer til færdige produkter – kan producenter garantere, at hver parti er ensartet og yder identisk præstation. Produktionskapaciteten er mere end 3.000 fiberforstærkere pr. måned, og de tekniske team består af et stort antal højt kvalificerede medarbejdere, hvilket sikrer, at store FTTH-projekter leveres på en stabil måde af etablerede producenter.

Samlede ejerskabsomkostninger og fremtidssikring

Når man vælger en højtydende optisk forstærker, er det ikke nok kun at overveje enhedsprisen – man skal vurdere de samlede ejerskabsomkostninger. Tag fremtidige netudvidelsesmuligheder, udvidelse af antallet af porte, udviklingen mod 25G/50G PON samt fjernstyring af forstærkeren via SNMP og webgrænseflader i betragtning. En multiforbindelses-EDFA-konfiguration tilbyder fleksibel outputstyrke (8 × 22 dBm, 16 × 20 dBm eller 32 × 19 dBm), så kapaciteten kan tilpasses abonnenttætheden og strømforbruget reduceres.

Langtidomkostninger tager også hensyn til miljømæssig robusthed. Nøglen er at finde forstærkere, der kan bruges i brede driftstemperaturintervaller (-5 °C til 65 °C), der har redundante strømforsyninger og der har overbelastningsbeskyttelse for at sikre 24/7-stabilitet i forskellige implementeringsscenarioer. Indbygget måling af bagafstråling, webbaseret overvågning og mulighed for optisk input-switching giver operativ gennemsigtighed og minimerer den tid, der bruges på fejlfinding og vedligeholdelse gennem systemets levetid.

Konklusion

Når man vælger en højtydende EDFA til store FTTH-installationer, skal der tages hensyn til en kombination af teknisk ydeevne, kompatibilitet med PON-arkitekturer, fremstillingskvalitet og driftsmæssige overvejelser. Når der er behov for at understøtte ultra-høj udgangseffekt til flere porte samt XGS-PON-samtidighed, er EYDFA-teknologien den mest kraftfulde løsning. Samarbejd med producenter, der har en dokumenteret historik for levering af stabile produkter med automatiserede kvalitetskontrolsystemer og afprøvede produktionsfaciliteter til krævende carrier-grade-anvendelser. For eksempel har Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. vertikalt integrerede produktionslinjer; udviklingen af 10 W EYDFA-modulen er et bevis på modne fremstillingskompetencer inden for højtydende forstærkere.