Autor: Heming
Introdução: Por que a APC não substitui o UPC como padrão da indústria
OAPC (Conector Polido em Ângulo)descobriu-se que proporciona melhorperda de retornodo que oUPC (Conector Ultra Polido). Por que nem todos os conectores de fibra óptica são feitos com APC?
Operda de retorno de uma rede de fibra ópticaé um parâmetro crítico-especialmente em redes com reflexões de sinal-a especificação de perda de retorno é importante para determinar a qualidade da transmissão ou quanto do sinal óptico retorna à fonte, potencialmente desestabilizando o link.
UmAPC (Conector Polido em Ângulo)tem uma perda de retorno típica demaior que 60dB.
UmUPC (Conector Ultra Polido)tem uma perda de retorno típica demaior que 50dB.
Seria lógico esperar, portanto, que uma vez que um APC oferece melhor desempenho que um UPC; a indústria teria adotado um conector APC como padrão. A realidade, porém, é que não existe uma razão única para que a APC não domine o mercado; em vez disso, a seleção de APC versus UPC depende de vários fatores, incluindorequisitos de aplicação (custo versus desempenho), a necessidade decompatibilidade com equipamentos existentes (sistemas legados), econsiderações operacionais.
A escolha de componentes na engenharia de fibra óptica não é apenas para encontrar ocomponente "melhor"; em vez disso, é escolher ocomponente "certo"para todo o sistema de fibra óptica.
Diferenças técnicas básicas entre conectores APC e UPC
Para apreciar melhor as diferenças entre APC e UPC, é preciso primeiro compreender as diferenças técnicas básicas entre os dois tipos de conector:
UmConector UPCtem uma extremidade-polida levemente convexa ("curva") para reduzir lacunas de ar e reflexos de Fresnel; enquanto,
UmConector APCtem umFace final polida com ângulo de 8-grausque direciona a luz de retorno para o revestimento em vez de de volta para o laser de origem.
A geometria criada pela face final-angular doConector APCpermite uma retrorreflexão muito baixa e, portanto, torna os conectores APC essenciais para uso em sistemas ópticos sensíveis à reflexão.
Cenários de aplicação definem o requisito real (consideração mais importante)
Sistemas FTTH e PON
Divisores na área PON de umImplantação de FTTHcausam redução significativa da potência do sinal downstream e permitem vários sinais upstream na mesma fibra. Portanto, os menores reflexos podem prejudicar a transmissão upstream, ao mesmo tempo que adicionam ruído aoOLT.
Isto significa a aplicação doConector APCnão é-negociável em toda a rede de acesso, desde a porta OLT até oInterface ONU, pois o conector APC manterá os reflexos o mais baixos possível.
Sistemas CATV (televisão a cabo)
Além disso, devido à sua natureza,sinais analógicossão muito mais sensíveis a reflexões do que sinais digitais. A qualidade de um sinal analógico é degradada pela introdução de elementos de distorção não linear causados por reflexões.
Como resultado, a introdução dos seguintes elementos de distorção é comum emSistemas CATV:
CSO (Segunda Ordem Composta)
CTB (terceira batida composta)
Todas as deficiências declaradas acima aparecem no final do espectador como:neve; fantasma; ou distorção de imagem. O uso deConectores APCnesses sistemas não é-opcional e, portanto, essencial.
Transmissões ópticas coerentes de alta-velocidade
Com a recente introdução de100G, 400G e além, os formatos de modulação coerente exigem relações de sinal-para-ruído muito altas. A retrorreflexão pode ter o efeito de interagir com uma fonte de laser e um oscilador local, causando aumento do ruído de fase e degradando a margem do sistema.
Ao minimizar esses artefatos,Conectores APCcontinuam a ser usados com mais frequência em cenários que também exigem reflexão crítica.
Onde os conectores UPC serão suficientes
Reflexão-Ambientes Tolerantes – Data Centers
Normalmente noambiente de data center, a distância dos links de fibra entre o switch e os servidores é curta; os orçamentos de energia no data center são elevados; e os transceptores utilizados foram projetados para acomodar reflexão moderada.
Por esta razão, o desempenho deConectores UPCexcedeu os requisitos do ambiente do data center. Praticamente, além dos custos adicionais e da diminuição da intercambialidade do seu equipamento, o projeto APC não oferece nenhum benefício operacional adicional.
A maioria dos ambientes corporativos e de campus utilizasistemas-de transmissão de dados digitaisonde o único momento em que a reflexão (perda de retorno) se tornará uma preocupação é se ela exceder o vasto alcance de desligamento-do receptor.
Por esse motivo, se você estiver usandoConectores UPC, que oferecemmaior que -50 dB de perda de retorno, você não terá que se preocupar com perdas excessivas de retorno que danifiquem seus dados ou infraestrutura de rede.
Tal como acontece com qualquer disciplina de engenharia, é aconselhável eliminar a complexidade desnecessária de qualquer produto. Portanto, ao avaliar suas opções de conectividade para transmissão-de dados digitais, oProjeto UPCé consistente com esta diretriz.
Complexidade Mecânica vs. Custos de Fabricação
Os processos de fabricação necessários para produzirConectores APCsão muito mais longos e complicados do que aqueles usados para fabricarConectores UPC, resultando em um aumento no custo de fabricação.
O método usado para polir as faces finais é muito mais elaborado para conectores APC do que para conectores UPC porque o ângulo da face final requer umaÂngulo de 8 graus.
As maiores taxas de rejeição causadas pela produção de conectores APC (operações de polimento mais complexas com controles mais rígidos) resultam em um rendimento de fabricação muito menor.
Os projetos de conectores APC são mais complexos devido à necessidade de fornecerinterfaces codificadas e recursos anti-incompatibilidade.
Conseqüentemente, todos esses fatores tornam a produção dos conectores APC muito mais cara do que os conectores UPC. Em grande escala (por exemplo, conectando um data center), a diferença de preço se torna um fardo financeiro significativo sem benefícios proporcionais em termos de desempenho-no nível do sistema.
Problemas de compatibilidade e interoperabilidade
MisturandoConectores APC e UPCnão é permitido; este é um dos pontos mais importantes sobre esses tipos de conectores que são frequentemente esquecidos ou ignorados.
UmO conector APC nunca deve ser acoplado a um conector UPC.
Se um Conector APC for inserido em um Conector UPC, ocorrerão os seguintes problemas:
Entreferro significativo
Perda de inserção extremamente alta
Reflexos severos e descontrolados
Possíveis danos permanentes nas faces finais do ferrolho
Para evitar incompatibilidades acidentais, conectores comConexão Física Angular (APC)usarcaixas verdes e codificação distinta, enquanto aqueles comConexão Física Uniforme (UPC)geralmente usoazul.
O ecossistema em torno do conector UPC é linear; todos os componentes da rede (Transceptor, Patch Panel, Jumper e Equipamento de Teste) quase sempre são projetados para funcionar com a interface UPC.
Ao migrar uma infraestrutura existente-baseada em UPC para APC, você precisará alterar um grande número de componentes instalados, o que não só custará dinheiro, mas também não será um esforço técnico justificável em um sistema-tolerante à reflexão.
Considerações sobre limpeza, inspeção e manutenção
Limpeza e inspeção adequadas são necessárias para todos os tipos de conectores; no entanto,Conectores APCacrescentaram desafios na área da inspecção.
Primeiro, o ângulo da face final de um conector APC faz com que a luz de inspeção seja redirecionada para longe do microscópio.
Em segundo lugar, sem as ferramentas e a experiência adequadas, será mais difícil detectar contaminações e arranhões.
Terceiro, os técnicos de campo precisarão ser treinados adequadamente para inspecionar e verificar corretamente as faces finais de um conector APC.
O processo de inspeção de umConector UPCpodem ser inspecionados visualmente com mais facilidade e, portanto, podem exigir menos tempo de manutenção e ter menos oportunidades de erros em um ambiente de trabalho-de alta densidade.
APC vs. UPC: comparação prática
Conectores UPCtêm uma face final-levemente convexa, então eles retornam>50dB
Conectores APCtêm uma extremidade em ângulo de 8-graus com perda de retorno>60dB
Os conectores UPC fornecemalguma supressão de reflexos
Os conectores APC fornecemsupressão de reflexão extremamente alta
Aplicações típicas:
Conectores UPC: Centros de Dados, LANs, Redes Empresariais
Conectores APC: Fibra-para-a-casa (FTTH), TV a cabo (CATV), óptica coerente
Para comparar preços,Os conectores UPC são mais baratos que os conectores APC; no entanto,UPC e APC não são intercambiáveispois não são compatíveis.
Perspectiva de Engenharia: Melhor Desempenho vs. Melhor Escolha
Do ponto de vista da Engenharia, o termo"Melhor Desempenho"não se refere ao que seria chamado"Melhor Escolha".
Um erro comum no projeto de redes de fibra óptica é presumir que sempre que os componentes de{0} melhor desempenho devem ser usados; no entanto, esta suposição criaexcesso de-engenharia, custos inflacionados e aumento do risco operacional.
O fato de ambosConectores APC e UPCcontinuarem coexistindo indica uma filosofia de engenharia mais madura em torno dos conectores duplex:
Conectores APCdeve ser usado onde os reflexos estão afetando o desempenho do sistema
Conectores UPCdeve ser usado onde os reflexos não afetam a experiência do usuário e são eficientes e econômicos
Existe uma correlação direta entre a filosofia da Engenharia de"Design orientado-a aplicativos"em termos deConfiabilidade, eficiência de custos e manutenção-de longo prazo-principais objetivos do projeto de redes ópticas hoje.
Conclusão Final
Conectores APCclaramente superarConectores UPCem termos de perda de retorno; no entanto,Redes ópticas devem ser tratadas como sistemas, não como componentes individuais.
Portanto, ao determinar o desempenho, todo o desempenho deve ser visto no contexto.
Se a reflexão estiver impedindo o crescimento do sinal transmitido através do Conector, então umConector APCdeveria ser a escolha.
Quando as reflexões não impedem o crescimento do sinal transmitido de um conector para outro, então o uso de umConector UPCdeve ser a escolha certa com base emCusto, Praticidade e Interoperabilidade.
A razão pela qual ambas as Normas têm lugar na Indústria é devidobom julgamento de engenharia.
