โทรหาเรา 081-748-8479
การคำนวณค่าการสูญเสีย (Optical Link Budget) ในโครงข่าย GPON, XGS-PON และ FTTR
หน้าหลัก ข่าวสาร/บทความ การคำนวณค่าการสูญเสีย (Optical Link Budg...

การคำนวณค่าการสูญเสีย (Optical Link Budget) ในโครงข่าย GPON, XGS-PON และ FTTR

7 views
การคำนวณค่าการสูญเสีย (Optical Link Budget) ในโครงข่าย GPON, XGS-PON และ FTTR
มีสูตรหลักคือ:
\(Channel\ Loss = (\alpha \times L) + (N_c \times LC) + (N_s \times LS) + Splitter\ Loss\)
โดยคำนวณเทียบกับค่า Power Budget ของอุปกรณ์ OLT และ ONT เพื่อให้มั่นใจว่าปลายทางได้รับสัญญาณในระดับที่กำหนด 

1. พารามิเตอร์พื้นฐานในการคำนวณ
  • α (Cable Attenuation Loss): ค่าการลดทอนของสายไฟเบอร์ออปติก (dB/km) โดยมาตรฐาน ITU-T กำหนดไว้ดังนี้:
    • ที่ความยาวคลื่น 1310 nm ประมาณ 0.35 - 0.4 dB/km
    • ที่ความยาวคลื่น 1490 nm และ 1577 nm ประมาณ 0.2 - 0.25 dB/km
  • L: ความยาวของสายเคเบิลทั้งหมด (กิโลเมตร)
  • \(N_{c}\) (Connector Loss): จำนวนจุดเชื่อมต่อ (Connector) ค่าการสูญเสียปกติอยู่ที่ 0.25 - 0.5 dB ต่อจุด [1]
  • \(N_{s}\) (Splice Loss): จำนวนจุดเชื่อมต่อสาย (Fusion Splice) ค่าการสูญเสียปกติอยู่ที่ 0.05 - 0.1 dB ต่อจุด [1]
  • Splitter Loss: ค่าการสูญเสียแสงจากการแบ่งพอร์ต
    • 1:2 ≈ 3.5 dB
    • 1:4 ≈ 7.0 dB
    • 1:8 ≈ 10.5 dB
    • 1:16 ≈ 14.0 dB
    • 1:32 ≈ 17.5 dB
    • 1:64 ≈ 21.0 dB
2. การกำหนดค่า Optical Power Budget
มาตรฐาน Class ของ Optical Transceiver จะเป็นตัวกำหนดว่าโครงข่ายทำงานได้ระยะทางและอัตราการสูญเสียเท่าใด
  • ระบบ GPON (Class B+):
    • กำลังส่ง OLT: +1.5 ถึง +5 dBm
    • ความไวในการรับ (Sensitivity) ของ ONT: -27 dBm
    • System Margin (Power Budget): 28.5 dB
  • ระบบ XGS-PON (Class N1/N2):
    • กำลังส่ง OLT: +2 ถึง +7 dBm (Class N1)
    • ความไวในการรับ (Sensitivity) ของ ONT: -28 dBm
    • System Margin (Power Budget): 29 dB (หรือสูงถึง 31 dB สำหรับ Class N2)
  • ระบบ FTTR (Fiber to the Room):
    • ใช้หลักการกระจายแสงภายในห้องหรือบ้าน โดยทั่วไปมักต่อพ่วงผ่าน Optical Splitter หรือ Main AP (Master) กระจายไปยูนิตย่อย (Slave) หากเชื่อมต่อในระยะสั้น ต้องระวัง ค่าการสูญเสียไม่ให้ต่ำเกินไป (Overload) ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ ONT/ONU เสียหายได้ โดยทั่วไป Optical Receiver ควรรับสัญญาณได้ไม่แรงกว่า -8 dBm
3. ตัวอย่างการคำนวณอย่างง่าย
สมมติระยะสายจาก OLT ถึงบ้านลูกค้าเท่ากับ 10 km, มีจุดเชื่อมต่อ (Connector) 4 จุด, จุด Splice 2 จุด และใช้ Splitter 1:32
  • Cable Loss: 0.35 dB/km × 10 km = 3.5 dB
  • Connector Loss: 4 × 0.5 dB = 2 dB
  • Splice Loss: 2 × 0.1 dB = 0.2 dB
  • Splitter Loss (1:32): 17.5 dB
  • Total Channel Loss: 3.5 + 2 + 0.2 + 17.5 = 23.2 dB
ผลลัพธ์: เมื่อเทียบกับ Power Budget ของ GPON (28.5 dB) จะพบว่ามีค่า Margin เหลือ 5.3 dB (28.5 - 23.2) ถือว่าระบบทำงานได้อย่างเสถียร
คุณกำลังวางแผนออกแบบโครงข่ายสำหรับพื้นที่ใดอยู่หรือไม่? หากต้องการคำนวณอย่างละเอียด สามารถแจ้งรายละเอียดเพิ่มเติมได้:
  • ประเภทอุปกรณ์ OLT และ ONT ที่กำลังใช้งาน
  • ระยะทางสูงสุด จาก OLT ถึงจุดติดตั้ง
  • ประเภทของ Splitter (เช่น การต่อแบบ Cascade 1:4 + 1:8)      

    วิธีการอ่านค่าผลทดสอบสายใยแก้วนำแสง

    ค่าต่างๆที่อ่านได้ในผลทดสอบ
    1. ค่า A-B Distance คือ ค่าความยาวของสายใยแก้วนำแสงที่ทำการวัดได้จากการติดตั้ง หน่วยเป็น เมตร (m)
    2. ค่า A-B Loss คือ ค่าการลดทอนสัญญาณของสายใยแก้วนำแสงที่ทำการวัดได้จากการติดตั้ง หน่วยเป็น เดซิเบล (dB)
    ตารางแสดงค่า Optical fiber cable transmission performance parameters (ANSI/TIA-568-C.3)
    • ตามมาตรฐาน ANSI/TIA-568-C.3 Cable Loss ของสายใยแก้วนำแสง ชนิด Single mode จะมีค่าประมาณ 0.0005dB/m (1310nm) และ 0.0005dB/m (1550nm) ส่วนสายใยแก้วนำแสง ชนิด Multimode จะมีค่าประมาณ 0.0035dB/m (850nm) และ 0.0015dB/m (1300nm)
    • ตามมาตรฐาน ANSI/TIA-568-C.3 Connector Loss ของในแต่ละหัวต่อจะมีค่าไม่เกิน 0.75 dB
    • ตามมาตรฐาน ANSI/TIA-568-C.3 Splice Loss ของในแต่ละจุดเชื่อมต่อจะมีค่าไม่เกิน 0.3 dB

    สูตรที่ใช้ในการคำนวณ Channel Loss

    Channel Loss = (Cable Loss x Length) + (Connector Loss x Point) + (Splice Loss x Point)

    วิธีการคำนวณค่า Channel Loss
    1. นำค่า Cable Loss ของสายใยแก้วนำแสงแต่ละชนิด (dB/m) x ค่า A-B Distance ของสายใยแก้วนำแสง (m)
    2. นำค่า Connector Loss (dB) x จำนวนจุด
    3. นำค่า Splice Loss (dB) x จำนวนจุด
    4. นำค่าที่ได้ใน ข้อที่ 1 + ข้อที่ 2 + ข้อที่3
    ดังนั้นจะได้ค่า Channel Loss ที่ได้จากการคำนวณ เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบกับค่า A-B Loss ที่วัดได้จากเครื่อง OTDR

    การคำนวณค่า Channel Loss สาย Single Mode

    ที่ความยาวคลื่น 1310nm ความยาวสาย 1.2 km. มีจุดต่อ Connector 2 จุด และ จุดต่อแบบ Splice 2 จุด

    1. (Cable Loss@1310nm x Length(m)) = (0.0005dB/m x 1200 m) = 0.6 dB
    2. (Connector Loss x Point) = (0.75 dB x 2 Point) = 1.5 dB
    3. (Splice Loss x Point) = (0.3 dB x 2 Point) = 0.6 dB
    เพราะฉะนั้น Channel Loss = (0.6 dB + 1.5 dB + 0.6dB) = 2.7 dB

    * ดังนั้น ค่า A-B Loss ที่อ่านได้จาก OTDR จะต้องมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับค่า Channel Loss ที่คำนวณได้ จึงจะถือว่าผ่านตามมาตรฐาน

    การคำนวณค่า Channel Loss สาย Multi Mode

    ที่ความยาวคลื่น 850nm ความยาวสาย 200 m มีจุดต่อ Connector 2 จุด โดยไม่มีจุดต่อแบบ Splice

    1. (Cable Loss@850nm x Length(m)) = (0.0035 dB/m x 200 m) = 0.70 dB
    2. (Connector Loss x Point) = (0.75 dB x 2 Point) = 1.5 dB
    3. (Splice Loss x Point) = (0.3 dB x 0 Point) = 0 dB
    เพราะฉะนั้น Channel Loss = ( 0.70 dB + 0 dB+ 1.5 dB ) = 2.2 dB

    การดูกราฟ

    1. กราฟปกติ ที่ไม่มีจุดต่อสาย

    FiberQuipment2.jpg

    2. กราฟปกติ ที่มีจุดต่อด้วย หัว Connector

    FiberQuipment3.jpg

    3. กราฟปกติ ที่มีจุดต่อด้วยวิธีการ Splice

    FiberQuipment4.jpg

บทความก่อนหน้า
สำหรับรีสอร์ทขนาดใหญ่ ระบบทีวีที่เหมาะสมที่สุดคือ ระบบ IPTV ผ่านโครงข่าย Fiber Optic หรือ ระบบ Digital SMATV (ผสม IPTV)
บทความถัดไป
การคำนวณค่า Channel Loss สาย Single Mode และ การคำนวณค่า Channel Loss สาย Multi Mode

มีคำถามเพิ่มเติม?

ทีมผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้คำปรึกษาคุณตลอดเวลา

ติดต่อเราเลย