Autor: Heming
Einleitung: Warum APC UPC nicht als Industriestandard ersetzt
DerAPC (Angle Polished Connector)hat sich als besser erwiesenRückflussverlustals dieUPC (Ultra Polished Connector). Warum werden nicht alle Glasfaserstecker mit einem APC hergestellt?
DerRückflussdämpfung eines Glasfasernetzesist ein kritischer Parameter-besonders in Netzwerken mit Signalreflexionen-Die Spezifikation der Rückflussdämpfung ist wichtig für die Bestimmung der Qualität der Übertragung oder für den Anteil des optischen Signals, der zur Quelle zurückkehrt, wodurch die Verbindung möglicherweise destabilisiert wird.
EinAPC (Angle Polished Connector)hat eine typische Rückflussdämpfung vongrößer als 60 dB.
EinUPC (Ultra Polished Connector)hat eine typische Rückflussdämpfung vongrößer als 50 dB.
Es wäre daher logisch zu erwarten, dass ein APC eine bessere Leistung bietet als ein UPC; Die Industrie hätte einen APC-Stecker als Standard übernommen. Die Realität ist jedoch, dass es keinen einzigen Grund gibt, warum APC nicht den Markt dominiert; Stattdessen hängt die Auswahl von APC gegenüber UPC von mehreren Faktoren ab, darunterAnwendungsanforderungen (Kosten versus Leistung), das Bedürfnis nachKompatibilität mit vorhandener Ausrüstung (Legacy-Systeme), Undbetriebliche Überlegungen.
Bei der Auswahl der Komponenten in der Glasfasertechnik geht es nicht nur darum, das zu finden„beste“ Komponente; Vielmehr geht es darum, das zu wählen„richtige“ Komponentefür das gesamte Glasfasersystem.
Grundlegende technische Unterschiede zwischen APC- und UPC-Anschlüssen
Um die Unterschiede zwischen APCs und UPCs besser verstehen zu können, muss man zunächst die grundlegenden technischen Unterschiede zwischen den beiden Steckverbindertypen verstehen:
EinUPC-Anschlusshat eine leicht konvexe ("gekrümmte") polierte Endfläche, um Luftspalte und Fresnel-Reflexionen zu reduzieren; wohingegen,
EinAPC-Anschlusshat eine8-Grad abgewinkelte, polierte EndflächeDadurch wird das zurückkehrende Licht in die Umhüllung geleitet und nicht zurück zum Quelllaser.
Die durch die abgewinkelte-Endfläche erzeugte GeometrieAPC-Anschlussermöglicht eine sehr geringe Rückreflexion und macht APC-Steckverbinder daher unverzichtbar für den Einsatz in optischen Systemen, die empfindlich auf Reflexionen reagieren.
Anwendungsszenarien definieren den tatsächlichen Bedarf (wichtigste Überlegung)
FTTH- und PON-Systeme
Splitter im PON-Bereich einesFTTH-Bereitstellungführen zu einer erheblichen Reduzierung der Downstream-Signalleistung und ermöglichen die Weiterleitung mehrerer Upstream-Signale auf derselben Glasfaser. Daher können kleinste Reflexionen die Upstream-Übertragung beeinträchtigen und gleichzeitig Rauschen verursachenOLT.
Dies bedeutet die Anwendung derAPC-Anschlussist nicht-im gesamten Zugangsnetzwerk verhandelbar, vom OLT-Port bis zumONU-Schnittstelle, da der APC-Stecker die Reflexionen so gering wie möglich hält.
CATV-Systeme (Kabelfernsehen).
Auch aufgrund ihrer Naturanaloge Signalereagieren deutlich empfindlicher auf Reflexionen als digitale Signale. Die Qualität eines analogen Signals wird durch die Einführung nichtlinearer Verzerrungselemente, die durch Reflexionen verursacht werden, beeinträchtigt.
Daher ist die Einführung der folgenden Verzerrungselemente üblichCATV-Systeme:
CSO (Composite zweiter Ordnung)
CTB (Composite Third Beat)
Alle oben genannten Beeinträchtigungen erscheinen auf der Seite des Betrachters als:Schnee; Geisterbilder; oder Bildverzerrung. Die Verwendung vonAPC-Anschlüsseist in diesen Systemen nicht-optional und daher unerlässlich.
Kohärente optische Hochgeschwindigkeitsübertragungen
Mit der kürzlichen Einführung von100G, 400G und mehrKohärente Modulationsformate erfordern sehr hohe Signal-Rausch-Verhältnisse. Rückreflexion kann zur Folge haben, dass sie mit einer Laserquelle und einem lokalen Oszillator interagiert, was zu erhöhtem Phasenrauschen und einer Verschlechterung der Systemreserve führt.
Bei der Minimierung dieser ArtefakteAPC-Anschlüssewerden weiterhin häufiger auch in Szenarien eingesetzt, die eine kritische Reflexion erfordern.
Wo UPC-Anschlüsse ausreichen
Reflexion-Tolerante Umgebungen – Rechenzentren
Typischerweise in derRechenzentrumsumgebung, ist die Entfernung der Glasfaserverbindungen zwischen dem Switch und den Servern kurz; die Strombudgets im Rechenzentrum sind hoch; und die verwendeten Transceiver sind so konzipiert, dass sie mäßige Reflexionen berücksichtigen.
Aus diesem Grund ist die Leistung vonUPC-Anschlüssehat die Anforderungen der Rechenzentrumsumgebung übertroffen. Abgesehen von den zusätzlichen Kosten und der geringeren Austauschbarkeit Ihrer Ausrüstung bietet das APC-Design praktisch keine zusätzlichen betrieblichen Vorteile.
Die meisten Unternehmens- und Campusumgebungen nutzendigitale-DatenübertragungssystemeDabei wird die Reflexion (Rückflussdämpfung) nur dann zu einem Problem, wenn sie den großen Abschaltbereich des Empfängers überschreitet.
Aus diesem Grund, wenn Sie verwendenUPC-Anschlüsse, die anbietenRückflussdämpfung von mehr als -50 dB, müssen Sie sich keine Sorgen machen, dass eine übermäßige Rückflussdämpfung Ihre Daten oder Netzwerkinfrastruktur schädigt.
Wie bei jeder technischen Disziplin ist es ratsam, bei jedem Produkt unnötige Komplexität zu vermeiden. Daher sollten Sie bei der Bewertung Ihrer Konnektivitätsoptionen für die digitale -Datenübertragung Folgendes berücksichtigen:UPC-Designentspricht dieser Richtlinie.
Mechanische Komplexität vs. Herstellungskosten
Die zur Herstellung notwendigen FertigungsprozesseAPC-Anschlüssesind wesentlich länger und aufwändiger als die herkömmlichen HerstellungsverfahrenUPC-Anschlüsse, was zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Das Verfahren zum Polieren der Stirnflächen ist bei APC-Steckern wesentlich aufwändiger als bei UPC-Steckern, da der Winkel der Stirnfläche eine Abweichung erfordert8-Grad-Winkel.
Die durch die APC-Steckerproduktion verursachten höheren Ausschussraten (komplexere Poliervorgänge mit strengeren Kontrollen) führen zu einer deutlich geringeren Fertigungsausbeute.
APC-Steckerdesigns sind aufgrund der Bereitstellungsanforderungen komplexerSchlüsselschnittstellen und Anti-Mismatch-Funktionen.
All diese Faktoren machen die Herstellung von APC-Steckern deutlich teurer als die von UPC-Steckern. Im großen Maßstab (z. B. beim Anschluss eines Rechenzentrums) wird der Preisunterschied zu einer erheblichen finanziellen Belastung ohne entsprechende Vorteile in Bezug auf die Leistung auf Systemebene.
Kompatibilitäts- und Interoperabilitätsprobleme
MischenAPC- und UPC-Anschlüsseist nicht erlaubt; Dies ist einer der wichtigsten Punkte dieser Steckertypen, der häufig übersehen oder ignoriert wird.
EinDer APC-Stecker sollte niemals mit einem UPC-Stecker verbunden werden.
Wenn ein APC Connector in einen UPC Connector gesteckt wird, treten folgende Probleme auf:
Erheblicher Luftspalt
Extrem hohe Einfügedämpfung
Starke unkontrollierte Reflexionen
Mögliche dauerhafte Schäden an den Endflächen der Ferrule
Um versehentliche Fehlanpassungen zu vermeiden, sind Steckverbinder mit einemAbgewinkelte physische Verbindung (APC)verwendengrüne Gehäuse und eindeutige Codierung, während diejenigen mit aEinheitliche physische Verbindung (UPC)normalerweise verwendenBlau.
Das Ökosystem rund um den UPC-Anschluss ist linear; alle Netzwerkkomponenten (Transceiver, Patchpanel, Jumper und Testgeräte) sind fast immer für die Verwendung mit der UPC-Schnittstelle ausgelegt.
Wenn Sie eine vorhandene UPC-basierte Infrastruktur auf APC migrieren, müssen Sie eine große Anzahl installierter Komponenten austauschen, was nicht nur Geld kostet, sondern in einem reflexionstoleranten System auch keinen vertretbaren technischen Aufwand darstellt.
Hinweise zur Reinigung, Inspektion und Wartung
Für alle Arten von Steckverbindern ist eine ordnungsgemäße Reinigung und Inspektion erforderlich. Jedoch,APC-Anschlüssehaben zusätzliche Herausforderungen im Bereich der Inspektion mit sich gebracht.
Erstens führt der Winkel der Endfläche eines APC-Steckers dazu, dass das Inspektionslicht vom Mikroskop weg umgeleitet wird.
Zweitens wird es ohne die richtigen Werkzeuge und Erfahrung schwieriger sein, Verunreinigungen und Kratzer zu erkennen.
Drittens müssen die Außendiensttechniker entsprechend geschult werden, um die Endflächen eines APC-Steckers korrekt prüfen und verifizieren zu können.
Der Inspektionsprozess von aUPC-Anschlusskönnen einfacher visuell überprüft werden und erfordern daher möglicherweise weniger Zeit für die Wartung und bergen weniger Fehlermöglichkeiten in einer Arbeitsumgebung mit hoher{0}}Dichte.
APC vs. UPC: Praktischer Vergleich
UPC-Anschlüssehaben eine leicht konvexe End-fläche, sodass sie zurückkehren>50 dB
APC-Anschlüssehaben eine um 8-Grad abgewinkelte Endfläche mit einer Rückflussdämpfung>60 dB
UPC-Anschlüsse bietenetwas Unterdrückung von Reflexionen
APC-Anschlüsse bietenextrem hohe Reflexionsunterdrückung
Typische Anwendungen:
UPC-Anschlüsse: Rechenzentren, LANs, Unternehmensnetzwerke
APC-Anschlüsse: Glasfaser-zu-dem-Haus (FTTH), Kabelfernsehen (CATV), kohärente Optik
Um Preise zu vergleichen,UPC-Anschlüsse sind günstiger als APC-Anschlüsse; Jedoch,UPC und APC sind nicht austauschbarda sie nicht kompatibel sind.
Technische Perspektive: Beste Leistung vs. beste Wahl
Aus technischer Sicht ist der Begriff„Beste Leistung“bezieht sich nicht auf das, was aufgerufen werden würde„Beste Wahl“.
Ein häufiger Fehler beim Entwurf von Glasfasernetzen besteht darin, davon auszugehen, dass dort, wo die leistungsstärksten Komponenten verwendet werden sollten; Diese Annahme schafft jedochübermäßiger-Engineering, überhöhte Kosten und erhöhtes Betriebsrisiko.
Die Tatsache, dass beidesAPC- und UPC-Anschlüsseweiterhin nebeneinander existieren, weist auf eine ausgereiftere technische Philosophie rund um Duplex-Steckverbinder hin:
APC-Anschlüssesollte dort eingesetzt werden, wo Reflexionen die Systemleistung beeinträchtigen
UPC-Anschlüssesollten dort eingesetzt werden, wo Reflexionen das Benutzererlebnis nicht beeinträchtigen und effizient und wirtschaftlich sind
Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Ingenieursphilosophie von„Anwendungs-gesteuertes Design“bezüglichZuverlässigkeit, Kosteneffizienz und langfristige Wartbarkeit-wichtige Ziele bei der Gestaltung optischer Netzwerke heute.
Abschließendes Fazit
APC-Anschlüssedeutlich übertreffenUPC-Anschlüssein Bezug auf die Rückflussdämpfung; Jedoch,Optische Netzwerke sollten als Systeme und nicht als einzelne Komponenten behandelt werden.
Daher muss bei der Bestimmung der Leistung jede Leistung im Kontext betrachtet werden.
Wenn die Reflexion das Wachstum des über den Connector übertragenen Signals behindert, dann ist einAPC-Anschlusssollte die Wahl sein.
Wenn Reflexionen das Wachstum des Signals, das von einem Anschluss zum anderen übertragen wird, nicht behindern, ist die Verwendung einesUPC-Anschlusssollte die richtige Wahl seinKosten, Praktikabilität und Interoperabilität.
Der Grund dafür, dass beide Standards einen Platz in der Branche haben, liegt darinfundiertes technisches Urteil.
