dB vs. dBm in der Glasfasertechnik: Ein einfacher Leitfaden

Wenn ein optischer Leistungsmesser zeigt -8 dBm, aber ein Stecker oder ein Dämpfungsglied wird in dB, worin besteht der Unterschied?

Der einfachste Weg, das zu verstehen dB vs. dBm in der Glasfasertechnik lautet:

• dBm gibt die tatsächliche Optische Leistung zu einem bestimmten Zeitpunkt.
• dB gibt an, um wie viel sich die Leistung zwischen zwei Punkten verändert hat.

Man kann sich dBm als die Wassermenge vorstellen, die sich gerade in einem Tank befindet, während dB angibt, wie viel Wasser zwischen Einlass und Auslass verloren gegangen ist.

dB vs. dBm in der Glasfasertechnik: Ein kurzer Vergleich

Einheit	Was darin beschrieben wird	Übliche Verwendung	Beispiel
dBm	Absolute optische Leistung, bezogen auf 1 Milliwatt	Sendeleistung, Empfangsleistung und Messwerte des Leistungsmessers	Empfangsleistung = -8 dBm
dB	Leistungsverhältnis, Änderung, Zuwachs oder Verlust	Kabelverlust, Splitterverlust und Dämpfungswert	Verbindungsverlust = 5 dB

Merken Sie sich diese kurze Regel:

Die Leistung wird in dBm gemessen. Der Verlust wird in dB gemessen.

Die Leitfaden zur Leistungsmessung der Fiber Optic Association macht denselben praktischen Unterschied deutlich: Optische Leistungsmesser zeigen die Leistung normalerweise in dBm und den relativen Verlust in dB an, nachdem ein Referenzwert festgelegt wurde.

Was bedeutet „dBm“ in der Glasfasertechnik?

dBm ist ein absoluter Leistungspegel, bezogen auf 1 Milliwatt.

• 0 dBm = 1 mW
• -3 dBm ≈ 0,5 mW
• -10 dBm = 0,1 mW
• -20 dBm = 0,01 mW
• -30 dBm = 0,001 mW

Negative dBm-Werte sind in Glasfasernetzen normal. Ein negatives Vorzeichen bedeutet nicht automatisch, dass die Verbindung fehlerhaft ist.

Die wichtige Regel lautet:

Je negativer der dBm-Wert ist, desto geringer ist die optische Leistung.

Zum Beispiel:

• -5 dBm ist stärker als -15 dBm.
• -15 dBm ist stärker als -25 dBm.

Allerdings ist „stärker“ nicht immer besser. Ein Empfänger kann ausfallen, wenn das Signal unterhalb seiner Empfindlichkeitsgrenze liegt, aber er kann auch übersteuert werden, wenn das Signal seinen maximalen Eingangspegel überschreitet.

Es gibt keinen allgemeingültigen “optimalen dBm-Wert” für jede Glasfaserverbindung. Vergleichen Sie die gemessene Leistung stets mit dem für den jeweiligen Transceiver, die ONU, das ONT oder den Empfänger angegebenen TX- oder RX-Bereich.

Was bedeutet „dB“ in der Glasfasertechnik?

dB beschreibt ein Verhältnis oder eine Änderung zwischen zwei Leistungspegeln. Es gibt keinen Aufschluss über die tatsächliche optische Leistung, es sei denn, man kennt auch einen Ausgangswert.

Zu den gängigen Beispielen gehören:

• Faserdämpfung: 2 dB;
• Stecker- und Spleißverlust: 1 dB;
• Verlust im Splitter: 7 dB;
• Fest eingestellter Dämpfungsregler: 5 dB;
• Verstärkungsfaktor: 10 dB.

Eine Änderung um etwa 3 dB bedeutet, dass sich die Leistung halbiert oder verdoppelt hat, je nachdem, ob es sich um einen Verlust oder einen Gewinn handelt. Ein Verlust von 10 dB reduziert die Leistung auf ein Zehntel des ursprünglichen Pegels.

Bei normalen Berechnungen des Link-Budgets werden die Verluste der einzelnen Komponenten in der Regel als positive Zahlen angegeben und vom Ausgangswert in dBm abgezogen.

So berechnet man die Empfangsleistung aus dBm und dB

Verwenden Sie diese einfache Formel, wenn der Link ausschließlich passive Verluste enthält:

Geschätzte Empfangsleistung (dBm) = Sendeleistung (dBm) − Gesamtverlust der Verbindung (dB)

Beispiel

Angenommen, ein Sender verfügt über:

Sendeleistung = -2 dBm

Der Link enthält:

• Faser, Steckverbinder und Spleiße: 3 dB Verlust;
• Optischer Dämpfer: 3 dB Verlust.

Gesamtverlust:

3 dB + 3 dB = 6 dB

Geschätzte Empfangsleistung:

-2 dBm − 6 dB = -8 dBm

Der Empfänger sollte daher einen Wert von etwa -8 dBm anzeigen.

Der tatsächliche Messwert kann geringfügig abweichen, da sowohl die Ausgangsleistung des Senders als auch die Verluste in den Bauteilen und die Genauigkeit des Messgeräts mit Toleranzen behaftet sind.

Die Erläuterung der FOA zur Berechnung optischer Verluste zeigt außerdem, dass 3 dB in etwa einem Faktor zwei entsprechen und dass eine geringere optische Leistung zu einem negativeren dBm-Wert führt. Der Zusammenhang zwischen dBm und der Leistung in Milliwatt ist ebenfalls dokumentiert in ITU-T G.650.2.

Verwendung von dB und dBm bei einem optischen Leistungsmesser

Viele optische Leistungsmesser können sowohl dBm als auch dB anzeigen.

Verwenden Sie dBm zur Messung der tatsächlichen Leistung

Wählen Sie „dBm“ aus, wenn Sie Folgendes überprüfen möchten:

• Sendeleistung;
• empfangene optische Leistung;
• ONU- oder ONT-Eingangsleistung;
• Optischer Signalpegel SFP oder SFP+;
• Leistung vor oder nach einem Dämpfungsglied.

Stellen Sie das Messgerät auf die zu messende Wellenlänge ein. Ein bei falscher Wellenlängeneinstellung ermittelter Messwert ist möglicherweise ungenau, da optische Leistungsmesser eine wellenlängenabhängige Kalibrierung verwenden.

Verwenden Sie dB zur Messung des relativen Verlusts

Wählen Sie „dB“ aus, wenn Sie einen Messwert mit einem Referenzwert vergleichen möchten.

Zum Beispiel:

1. Messen Sie die Quelle über ein Referenzkabel, von dem bekannt ist, dass es einwandfrei funktioniert.
2. Legen Sie diesen Messwert als Referenz- oder Nullwert fest.
3. Schließen Sie das zu prüfende Kabel oder Bauteil an.
4. Lesen Sie den zusätzlichen Verlust in dB ab.

Die Referenz muss korrekt eingestellt sein. Das Umschalten des Messgeräts auf dB ohne Festlegung einer gültigen Referenz führt nicht automatisch zu einer aussagekräftigen Dämpfungsmessung.

Kann man dB direkt in dBm umrechnen?

Nein. Du brauchst eine Start-Stärke.

Ein Verlust von 5 dB allein gibt beispielsweise noch keinen Aufschluss über den endgültigen dBm-Wert.

• Ausgehend von 0 dBm: 0 dBm − 5 dB = -5 dBm.
• Ausgehend von -10 dBm: -10 dBm − 5 dB = -15 dBm.

Derselbe Verlust von 5 dB führt zu unterschiedlichen Endleistungspegeln, da die Ausgangsleistungen unterschiedlich sind.

Wie verändert ein optischer Dämpfungsregler den dBm-Wert?

Ein optischer Dämpfer sorgt für einen kontrollierten Verlust.

Wenn die gemessene Leistung -4 dBm beträgt und Sie einen 5-dB-Dämpfungsglied anschließen:

-4 dBm − 5 dB = ungefähr -9 dBm

Diese Berechnung ist hilfreich bei der Auswahl eines Dämpfungsglieds, um die Eingangsleistung des Empfängers unter dessen Maximalwert zu halten.

Wählen Sie einen Dämpfungsregler nicht allein anhand eines im Internet gefundenen Zielwerts aus. Prüfen Sie zunächst:

• tatsächlich gemessene Leistung;
• Überlastgrenze des Empfängers;
• Empfindlichkeit des Empfängers;
• Verlust einer bestehenden Verbindung;
• Wellenlänge des Dämpfungsglieds und Steckertyp.

LuLeey bietet feste und einstellbare optische Dämpfungsglieder für unterschiedliche Anforderungen an Steckverbinder und Verluste.

Lässt sich der Verbindungsverlust anhand der SFP-DDM-Messwerte berechnen?

Manchmal, aber verwenden Sie die richtigen Werte.

Vergleichen Sie für eine Übertragungsrichtung:

Sendeleistung des Fernmoduls → Empfangsleistung des lokalen Moduls

Ziehen Sie die Sendeleistung des lokalen Moduls in der Regel nicht von dessen Empfangsleistung ab. Diese Messwerte beziehen sich auf entgegengesetzte Übertragungsrichtungen und können über unterschiedliche Fasern, Steckverbinder oder optische Pfade übertragen werden.

Auch DDM-Messwerte unterliegen Genauigkeitsgrenzen. Sie eignen sich zwar zur Überwachung und Fehlerbehebung, für formelle Verlustmessungen ist jedoch möglicherweise ein unabhängig kalibriertes optisches Leistungsmessgerät besser geeignet.

Lesen Was bedeutet DDM/DOM bei SFP-Transceivern? für eine Erläuterung zu Sendeleistung, Empfangsleistung, Temperatur und anderen Diagnosewerten.

Häufige Fehler bei dB und dBm

Fehler 1: Zu glauben, dass -20 dBm stärker ist als -5 dBm

Sie ist schwächer. -20 dBm entspricht einer geringeren optischen Leistung als -5 dBm.

Fehler 2: Hinzufügen des passiven Verlusts zum dBm-Wert

Wenn eine passive Verbindung einen Verlust von 4 dB verursacht, ziehen Sie 4 dB vom Ausgangswert in dBm ab.

Fehler 3: dB als absoluten Lautstärkepegel betrachten

Ein Wert wie beispielsweise 5 dB beschreibt eine Veränderung. Ohne einen Ausgangswert in dBm gibt er keinen Aufschluss über die endgültige optische Leistung.

Fehler 4: Die Suche nach einem einzigen, allgemein gültigen RX-Wert

Verschiedene GPON-, XGS-PON-, SFP-, SFP+- und optische Fernempfänger arbeiten mit unterschiedlichen Leistungsbereichen. Vergleichen Sie den Messwert mit den genauen Gerätespezifikationen.

Fehler 5: Verwendung der falschen Wellenlängeneinstellung

Wählen Sie die Messwellenlänge aus, die dem Signal entspricht. Verwenden Sie für Live-PON-Tests ein Messgerät, das für die erforderlichen PON-Wellenlängen und das jeweilige Messverfahren ausgelegt ist.

Endgültige Antwort

Der Unterschied zwischen dB und dBm in der Glasfasertechnik ist einfach:

• dBm = tatsächliche optische Leistung an einem Punkt
• dB = Leistungsänderung, Verstärkung oder Verlust zwischen zwei Punkten

Um die Empfangsleistung zu schätzen, subtrahieren Sie den Übertragungsverlust in dB von der Senderleistung in dBm:

Sendeleistung (dBm) − Übertragungsverlust (dB) = Empfangsleistung (dBm)

Verwenden Sie beim Testen einer echten Glasfaserverbindung die richtige Wellenlänge, legen Sie eine geeignete Referenz für die Dämpfungsmessungen fest und vergleichen Sie den Endwert mit den genauen Spezifikationen des Empfängers.

Wenn Sie die optische Leistung oder die kontrollierte Dämpfung messen müssen, sehen Sie sich die Produkte von LuLeey an. Optische Leistungsmesser sowie optische Dämpfungsglieder, die auf den Steckertyp, die Wellenlänge und den für Ihre Verbindung erforderlichen Messbereich abgestimmt sind.