Мощность приёма и бюджет линии

Мощность приёма — то значение DDM, которое почти всегда настоящее, и оно — итог простого уравнения: что запустил дальний конец минус что потерял путь. Прочитайте оба конца — и у вас измеренные потери линии; сравните с тем, что хозяйство должно терять, — и вы знаете, виновато волокно, разъёмы или модуль, и сколько запаса осталось до отказа.

Уравнение

Rx(здесь) = Tx(дальний конец) − потери(путь)
потери(путь) = затухание волокна × длина + Σ разъёмов + Σ сварок + Σ пассивных компонентов
запас        = Rx(здесь) − чувствительность(этого приёмника)

Tx и Rx берутся из DDM (Параметры); элементы потерь — из записи о хозяйстве или из типовых цифр:

Элемент	Типичные потери	Примечания
SMF на 1310 нм	0,32–0,35 дБ/км	G.652
SMF на 1550 нм	0,18–0,22 дБ/км	—
SMF на 1610 нм (край CWDM)	0,22–0,25 дБ/км	водный пик на 1383 нм — 0,3–0,5 дБ/км на старом волокне
MMF на 850 нм	2,5–3,5 дБ/км	OM3/OM4
Пара разъёмов (LC/SC, UPC или APC)	0,2–0,5 дБ (макс. 0,75 по TIA)	грязный: +0,5 … +3 дБ и более
Пара MPO/MTP	0,35–0,75 дБ	полярность и штифты важнее потерь
Сварка	0,05–0,1 дБ	—
Механический сплайс	0,2–0,5 дБ	—
Мультиплексор + демультиплексор CWDM (на канал)	2,5–4 дБ суммарно	плюс 1–2 дБ на каждую проходную полосу
Мультиплексор/демультиплексор DWDM (AWG)	3–6 дБ на пару	—
Сплиттер PON 1:2 / 1:4 / 1:8	≈ 3,5 / 7,2 / 10,5 дБ	—
Сплиттер PON 1:16 / 1:32 / 1:64	≈ 13,7 / 17,2 / 20,5 дБ	—
Встроенный аттенюатор	по маркировке ±0,5 дБ	—

Подробный метод бюджета для CWDM: Мультиплексоры и бюджет линии; пересчёты единиц: Единицы и пересчёты.

Разобранный пример: 10GBASE-LR, 12 км

Tx дальнего конца (DDM): −2,5 дБм
Ожидаемые потери: 12 км × 0,35 = 4,2 дБ + 4 пары разъёмов × 0,4 = 1,6 дБ + 6 сварок × 0,1 = 0,6 дБ → 6,4 дБ
Ожидаемый Rx: −2,5 − 6,4 = −8,9 дБм
Чувствительность (10GBASE-LR, средняя): около −14,4 дБм → ожидаемый запас ≈ 5,5 дБ

Измеренный Rx	Трактовка
−8 … −10 дБм	как задумано
−12 дБм	не хватает 3 дБ — грязный или повреждённый разъём, макроизгиб или сварка; почистить и осмотреть, затем OTDR
−14 дБм	на пределе чувствительности — линк может быть, но с ошибками и флапами
−40 дБм	света нет — волокно, не тот порт, Tx выключен на дальнем конце (Чек-лист «нет линка»)
−3 дБм	дальний конец светит сильнее ожидаемого или путь много короче записанного

Оба направления

Измеряйте A→B и B→A. Потери волокна симметричны в пределах долей дБ; разница больше точности DDM (±3 дБ, на практике > 2 дБ) означает, что асимметрия на конце, а не на пути:

Наблюдение	Смысл
Оба направления ниже на одинаковую величину	общий путь: длина, сварки, мультиплексор, грязные разъёмы в обоих волокнах
Одно направление ниже	грязный/повреждённый разъём на этом волокне, слабый Tx на передающей стороне, несовпадение длины волны для этого направления (BiDi/CWDM)
Одно направление тёмное	порвано волокно пары, Tx выключен или мёртв, Tx/Rx перепутаны
Оба в норме, но ошибки	не мощность — дисперсия, FEC, полярность на параллельной оптике (VDM и FEC)

Поканально на параллельной оптике: сравнивайте четыре или восемь значений Rx между собой, прежде чем сравнивать со спецификацией (Поканальная диагностика).

Перегрузка: слишком много света

У каждого приёмника есть максимум входа; выше него фотодиод или TIA насыщаются и ошибки появляются, хотя «сигнал сильный». Типичные точки перегрузки: −1 … 0 дБм для PIN-приёмников 10G SR/LR, −3 дБм для 1G, −7 … −9 дБм для APD в модулях ZR/DWDM, +2 … +4 дБм для PAM4. Дальнобойному модулю на короткой линии нужен аттенюатор: подберите его так, чтобы Rx оказался посреди окна (Типовые значения, Приёмники).

Мощность — не всё: дисперсия и штрафы

Бюджеты IEEE резервируют несколько дБ на штрафы — дисперсию, отражения, джиттер, — которые не проявляются как потерянная мощность. У 10GBASE-LR бюджет 9,4 дБ, из которых лишь 6,2 дБ — вносимые потери канала; остальное — отчисление на штрафы. Поэтому линия может показывать «3 дБ запаса» по Rx и всё равно быть на пределе на длинном пролёте на 1550 нм, на CWDM 1610 нм или на волокне OM1 на 10G. Признаки — ошибки и флапы при хороших уровнях (Флап линка); лечение — модуль, терпимый к дисперсии (EML, меньшая дальность, меньшая скорость), а не больше мощности.

Политика запаса

Запас (Rx − чувствительность)	Вердикт
> 6 дБ	здорово; место для старения и одного грязного разъёма
3–6 дБ	приемлемо; мониторить и держать базу
1–3 дБ	маргинально; ждите флапов в жаркие дни или после любых манипуляций
< 1 дБ	чинить сейчас — чистить, переваривать, укорачивать или менять класс дальности

Новые линии проектируйте с запасом не меньше 3 дБ после старения (0,5–1 дБ на старение лазера за срок службы, 0,5 дБ на каждую будущую ремонтную сварку).

Запись

Запишите Tx и Rx на обоих концах при установке — паспорт линии (Мониторинг). Дальнейшие показания тогда — дельты, которым безразлична абсолютная точность DDM ±3 дБ (Точность и ограничения).

В CodingBox

Экран DDM показывает Tx и Rx с собственными порогами модуля и ведёт их журнал; чтение обоих модулей линии на столе до установки даёт мощности запуска для бюджета выше. Для модуля, снятого с отказавшей линии, журнал Rx показывает, росли потери медленно (хозяйство) или упал Tx модуля (Ток смещения и старение лазера).

Бюджеты со сплиттерами и окнами классов: Классы ODN и бюджет PON. Усиленные линии, где предел — шум, а не мощность: Усиление и OSNR.