光ファイバー ケーブルの電力バジェットと電力マージンの計算

光ファイバー接続が正しく動作するために十分な電力を確保するには、リンクが送信できる最大電力量である電力バジェット(PB₎を計算する必要があります。電力バジェットを計算するときは、実際のシステムのすべての部分がワーストケースのレベルで動作していなくても、ワーストケースの分析を使用して許容誤差を提供します。_PBのワーストケースの推定値を計算するには、最小トランスミッタ電力_(PT)と最小レシーバ感度_(PR)を仮定します。

P_B = P_T – P_R

次の架空の電力バジェットの式では、デシベル(dB)とデシベル(1ミリワット(dBm)で測定された値を使用しています。

P_B = P_T – P_R

P_B = -15 dBm – (-28 dBm)

P_B = 13デシベル

リンク_のPBを計算した後、_PBから減衰またはリンク損失(LL)を差し引いた後に利用可能な電力量を表す電力マージン_(KM)を計算できます_。PMの最悪の場合の推定値は、最大LLを前提としています。

P_M = P_B – LL

P_Mが ゼロより大きいことは、電力バジェットが受信機を動作させるのに十分であることを示します。

リンク損失を引き起こす要因には、高次モード損失、モード分散と色分散、コネクター、スプライス、ファイバー減衰などがあります。 表1 は、次のサンプル計算で使用される係数の推定損失量を示しています。機器やその他の要因によって発生する信号損失の実際の量については、ベンダーのドキュメントを参照してください。

表 1: リンク損失の原因の推定値

リンク損失係数	推定リンク損失値
高次モード損失	シングル モード - なし マルチモード - 0.5 dB
モード分散と色分散	シングル モード - なし マルチモード - 帯域幅と距離の積が 500 MHz-km 未満の場合はなし。
コネクタの不良	0.5デシベル
スプライス	0.5デシベル
ファイバー減衰	シングル モード - 0.5 dB/km マルチモード - 1 dB/km

_PBが13dBである長さ2kmのマルチモードリンクの以下の計算例では、表1の推定値を使用しています。この例では、5 つのコネクタ(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 2.5 dB)と 2 つのスプライス(スプライスあたり 0.5 dB、または 1 dB)、および高次モード損失(0.5 dB)のファイバ減衰(2 km @ 1 dB/km、または 2 dB)の合計として LL を計算します。_PMは次のように計算されます。

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 2 km (1 デシベル/キロ) – 5 (0.5 デシベル) – 2 (0.5 デシベル) – 0.5 デシベル

P_M = 13デシベル – 2デシベル – 2.5デシベル – 1デシベル – 0.5デシベル

P_M = 7デシベル

PB_が 13dBの8kmのシングルモードリンクの以下の計算例では、 表1の推定値を使用しています。この例では、7 つのコネクタのファイバ減衰(8 km @ 0.5 dB/km、つまり 4 dB)と損失(コネクタあたり 0.5 dB、つまり 3.5 dB)の合計として LL を計算します。pP_M は次のように計算されます。

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 8 km (0.5 dB/km) – 7(0.5 dB)

P_M = 13デシベル – 4デシベル – 3.5デシベル

P_M = 5.5デシベル

両方の例で、計算_されたPM はゼロより大きく、リンクが送信に十分な電力を有し、最大受信機入力電力を超えないことを示しています。