EDFA-Verstärker-Kaufberater für CATV- und FTTH-Netzwerke

Die Auswahl der richtigen optischen Verstärkungslösung ist eine wichtige Entscheidung für jeden Netzbetreiber, der einen CATV-Rundfunkservice bereitstellt, oder für alle, die die Reichweite ihres FTTH-Netzwerks ausbauen. Angesichts steigender Anforderungen an die Übertragung von Hochgeschwindigkeitsdaten und Video ist es mittlerweile unerlässlich, einen geeigneten EDFA-Verstärker auszuwählen, um Leistung und langfristige Wirtschaftlichkeit des Netzwerks sicherzustellen. Dieser Leitfaden erläutert, wie man den passenden optischen Verstärker auswählt.

Grundlagen der EDFA-Technologie für CATV und FTTH

Der mit Erbium dotierte Faserverstärker (EDFA) ist das Kernstück moderner Kommunikationsnetzwerke. Die EDFA-Verstärkung erfolgt direkt im optischen Bereich, indem Lichtsignale im Wellenlängenbereich um 1550 nm ohne elektronische Umwandlung verstärkt werden. Für CATV EDFA Systeme sind sie hauptsächlich darauf optimiert, analoge oder digital codierte Videosignale über lange Strecken hinweg nahezu verzerrungsfrei zu übertragen. In FTTH-Netzwerken werden EDFAs eingesetzt, um Rundfunksignale für Fernsehen gleichzeitig über die FTTH-Infrastruktur zu senden oder – in Kombination mit WDM – CATV-Signale auf GPON- oder XGS-PON-Signale aufzulegen.

EDFA versus EYDFA: Die richtige Wahl für Ihr Netzwerk

Die erste – und möglicherweise entscheidendste – Frage bei der Auswahl eines Geräts aus optische Verstärker ist, ob ein Standard-EDFA oder der EYDFA (Erbium-Yttrium-Faserverstärker) die beste Lösung darstellt. Im Wesentlichen lautet die Kernfrage: Wie weit sollen Ihre optischen Signale reichen?

Der EDFA eignet sich am besten für mittelstreckige FTH-Aufbauten, die Kopfende-Verteilung von Video und kleinere Anwendungen vor Ort (ein typischer Portausgangsbereich liegt zwischen 13 und 23 dBm). Standard-EDFA verfügen über eine gute Rauschzahl (typischerweise zwischen 4,0 und 4,5 dB), um die Übertragungsqualität im Rundfunkbetrieb zu bewahren (gemessen als CNR – Carrier-to-Noise-Ratio). Falls die Aufrechterhaltung einer hohen Carrier-to-Noise-Ratio Ihr Ziel ist, bieten Standard-EDFA im Allgemeinen niedrigere Rauschzahlen.

EYDFA werden entwickelt, um höhere Leistungen zu bewältigen. Die Doppelmantelfasertechnologie in EYDFA liefert bis zu 27 bis 33 dBm oder mehr Ausgangsleistung. Sie sind die erste Wahl bei Hochteilungsverhältnissen (z. B. 1:128 bis 1:256 FTTH-Architekturen), zur Reichweitenverlängerung von Netzen (Zuleitungen von 20 bis 40 km) oder zur Konsolidierung der Kopfende-Abdeckung einer großen Anzahl von Hubs. Die durchschnittliche Rauschzahl eines EYDFA liegt leicht über der eines durchschnittlichen EDFA (typischerweise zwischen 4,5 und 5,5 dB); dieser geringfügige Nachteil kann für die zusätzliche Ausgangsleistung in Kauf genommen werden.

Wichtige technische Spezifikationen zur Bewertung

Rauschmaß

Während die EYDFA deutlich höhere Ausgangsleistung bieten, ist die Rauschzahl für CATV EDFA Systeme wichtiger, da sie sich direkt auf das CNR auswirkt. Eine EYDFA mit niedrigerer und besserer (geringerer) Rauschzahl ist bei FTTH vorzuziehen, obwohl eine höhere Gesamtleistung bei hohem Split-Verhältnis oder langer Zuleitungslänge erhebliche Vorteile bietet FTTH-Netzwerke ; allerdings reduziert jede 1-dB-Erhöhung der Rauschzahl die verfügbare Empfangsmargin des Systems um 1 dB, da die Rauschzahl üblicherweise bei einem Eingangssignal von 0 dBm angegeben wird – je niedriger, desto besser. Eine akzeptable Rauschzahl für eine EDFA CATV Anwendung liegt typischerweise zwischen 4,0 und 4,5 dB.

Ausgangsleistung und Anzahl der Anschlüsse

Ihr verfügbares Sendeleistungs-Budget wird durch Verluste in Ihrer Glasfaser sowie durch die Anzahl und das Teilungsverhältnis aller Spleiße oder Splitter bestimmt, die das optische Signal durchlaufen muss, bevor es sein Ziel erreicht. Möglicherweise benötigen Sie eine erhebliche optische Ausgangsleistung, um mehrere nachgeschaltete Geräte zu versorgen – beispielsweise die zahlreichen Splitter Ihres FTTH-Systems, die bis zu über 1000 Endkunden-Haushalte erreichen können. Im Allgemeinen erfordern mehr Anschlüsse eine höhere Ausgangsleistung. Typische Anschlusszahlen liegen zwischen 8 und 32 oder mehr.

Gewinn-Gleichförmigkeit und Zuverlässigkeit

Der EDFA- oder EYDFA-Verstärker liefert Verstärkung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs (Wellenlängenbereich) – was eine stabile Leistung und klare Signalempfang über das gesamte System hinweg sicherstellt. Beispielsweise ist das AT-5000 von Polytron ein für die Übertragung hochwertiger Videosignale über Glasfasernetzwerke optimierter EDFA-Verstärker. Weitere wesentliche Komponenten für einen Netzbetreiber sollten Hot-Swap-Redundanzstromversorgungen sein; SNMP (Simple Network Management Protocol) ist ein branchenübliches Internetprotokoll zur Verwaltung und Überwachung von Netzwerkgeräten. Der Einsatz von SNMP kann die Fehlersuche vereinfachen, da der Techniker aus der Ferne auf relevante Systemmetriken zugreifen und ein Gerät auf mögliche Probleme überwachen kann – auch direkt vor Ort.

Anwendungsbezogene Erwägungen

CATV- und HFC-Netzwerke: Diese Systeme zeichnen sich im Allgemeinen durch die Anforderung nach einem niedrigen Rauschmaß und einer hohen Linearität bei der Übertragung aus. Genau deshalb werden EDFAs gegenüber vielen Arten leistungsstarker Verstärker bevorzugt.

FTTH- und PON-Netzwerke: Wenn Sie von einer HFC-Infrastruktur zu faserbasierten FTTH-Systemen wechseln, werden Sie wahrscheinlich optische Verstärker in Ihren FTTX-Netzwerken einsetzen müssen, um mehr Nutzer zu versorgen und die Faserreichweite bis in ihre Wohnungen zu ermöglichen. Für diese FTTH-/PON-Anwendungen müssen EDFAs ein WDM-Modul verwenden, um das Broadcast-Signal zum bestehenden Telekommunikationssignal hinzuzufügen oder zusätzliche Signale zu übertragen.

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