Verlust bei Glasfaser-Splittern: Leitfaden für Verhältnisse von 1:2 bis 1:64

Verlust bei Glasfasersplittern ist nicht die Zahl, die hinter “1:” steht. Ein 1:8-Verteiler hat keinen idealen Verlust von 8 dB. Da die Eingangsleistung gleichmäßig auf acht Ausgänge aufgeteilt wird, beträgt sein idealer Verlust etwa 9,03 dB pro Ausgang. Ein realer Verteiler weist zusätzliche Verluste auf, sodass sein angegebener maximaler Einfügungsverlust höher ausfällt.

Dieser Leitfaden zeigt die idealen Dämpfungswerte im Bereich von 1:2 bis 1:64 auf, erläutert, warum die tatsächlichen Werte höher sind, und stellt eine praktische Methode vor, um die Dämpfung durch Splitter in das Verbindungsbudget einer FTTH- oder PON-Verbindung einzubeziehen.

Formel für den Verlust bei Glasfasersplittern

Bei einem symmetrischen 1:N-Verteiler erhält jeder Ausgang im Idealfall 1/N der optischen Eingangsleistung.

Die ideale Dämpfungsgröße beträgt:

Idealer Verlust eines Splitters (dB) = 10 × log10(N)

Ein 1:8-Splitter verfügt beispielsweise über acht gleichwertige Ausgänge:

10 × log10(8) = 9,03 dB

Wenn die in einen idealen 1:8-Verteiler eintretende optische Leistung 0 dBm beträgt, würde jeder Ausgangswert etwa −9,03 dBm betragen, ohne Berücksichtigung von Zusatzverlusten, Steckverbindern oder Fertigungstoleranzen.

In der Potenzverhältnis-Notation lautet die Änderung 10 × log10(1/N), was negativ ist. In einer Verbindungsbilanz wird die Dämpfung normalerweise als positiver Verlustwert angegeben und von der Sendeleistung abgezogen.

Tabelle der Verluste bei Glasfaser-Splittern: 1:2 bis 1:64

Teilungsverhältnis	Ideale Leistung pro Ausgang	Genauer idealer Verlust	Gerundeter idealer Verlust	Beispiel für eine typische Einfügungsdämpfung bei FOA*
1:2	50%	3,01 dB	3 dB	3,6 dB
1:4	25%	6,02 dB	6 dB	6,8 dB
1:8	12.5%	9,03 dB	9 dB	10,0 dB
1:16	6.25%	12,04 dB	12 dB	13,0 dB
1:32	3.125%	15,05 dB	15 dB	16,0 dB
1:64	1.5625%	18,06 dB	18 dB	19,5 dB

*Die Spalte „Typische Einfügungsdämpfung“ ist ein zur Veranschaulichung dienendes Beispiel, das von der Verband für Glasfasertechnik. Es handelt sich nicht um eine allgemeingültige Angabe. Verwenden Sie den maximalen Einfügedämpfungswert aus dem Datenblatt des konkret zu installierenden Splitters.

Eine nützliche Faustregel lautet, dass jede Verdopplung der Ausgangszahl einen idealen Verlust von etwa 3,01 dB mit sich bringt:

• 1:8 bis 1:16: etwa 3,01 dB mehr
• 1:16 bis 1:32: etwa 3,01 dB mehr
• 1:32 bis 1:64: etwa 3,01 dB mehr

Aus diesem Grund ist die Schaffung zusätzlicher Reservekapazitäten nicht kostenlos.

Warum der tatsächliche Splitterverlust höher ist als der aus der Formel berechnete Wert

Die Formel beschreibt eine perfekte Leistungsaufteilung. Ein industriell gefertigter Teiler weist zudem Komponentenverluste und Fertigungstoleranzen auf.

Überverlust

Ein Teil der optischen Leistung geht im Inneren des Bauteils verloren, anstatt den Ausgang zu erreichen. Die Differenz zwischen dem idealen Teilungsverlust und dem gemessenen Einfügedämpfungsverlust umfasst diesen Wirkungsgradverlust sowie weitere konstruktionsbedingte Effekte.

Port-zu-Port-Gleichmäßigkeit

Die Ausgangsanschlüsse sind nicht vollkommen identisch. Die Verlustgleichmäßigkeit beschreibt den Unterschied zwischen dem stärksten und dem schwächsten Ausgangsanschluss. Der schwächste zulässige Anschluss ist bei der Überprüfung des Link-Budgets im ungünstigsten Fall von Bedeutung.

Ausführung mit Steckverbindern oder als blanke Faser

Bei einem Splitter mit Steckverbindern kann der angegebene Einfügedämpfungswert bereits die durch die Steckverbinder verursachten Verluste enthalten; die Spezifikationsmethoden können jedoch variieren. Prüfen Sie, ob sich der im Datenblatt angegebene Wert auf die gesamte, mit Anschlüssen versehene Baugruppe oder nur auf die Splitterkomponente bezieht.

Wellenlänge, Temperatur und Toleranz

Der Einfügedämpfungsverlust kann je nach Betriebswellenlänge, Temperatur und Fertigungstoleranz variieren. Halten Sie die garantierten Spezifikationen über den gesamten Wellenlängen- und Umgebungsbereich ein, der vom Netzwerk gefordert wird.

ITU-T G.671 definiert Übertragungsparameter für passive optische Komponenten, darunter Einfügungsdämpfung und Dämpfungsschwankung, legt jedoch keinen einheitlichen Einfügungsdämpfungswert für alle handelsüblichen 1:N-Splitter fest. Die Spezifikation des Endprodukts bleibt weiterhin entscheidend.

Ideal Loss gegen LuLeey PLC-Splitter Spezifikationen

Der Unterschied wird deutlicher, wenn man die theoretischen Werte mit konkreten Fertigprodukten vergleicht:

Splitter	Idealer Verlust	Nachgewiesene maximale Einfügungsdämpfung
1×8 SC/APC-PLC-Splitter	9,03 dB	≤10,7 dB
1×16 SC/UPC-PLC-Splitter	12,04 dB	≤ 14,0 dB
1×32 SC/APC-PLC-Splitter	15,05 dB	≤ 17,3 dB

Diese Werte gelten für die auf diesen Seiten aufgeführten spezifischen Gehäuse- und Steckerausführungen. Bei anderen Splittertypen, Steckeroptionen oder Fertigungsspezifikationen kann die maximale Dämpfung abweichen.

Verwenden Sie für technische Berechnungen den nachgewiesenen maximalen Einfügedämpfungswert – nicht den idealen Wert und auch keinen verlockenden “typischen” Wert.

Wie sich kaskadierte Teiler auf den Verlust auswirken

Verteiler werden oft in zwei Stufen installiert. Zum Beispiel:

1:4 erste Stufe × 1:8 zweite Stufe = 1:32 Gesamtübersetzung

Der ideale Verlust eines Splitters ist additiv:

6,02 dB + 9,03 dB = 15,05 dB

Das entspricht dem idealen Verlust eines einzelnen 1:32-Verteilers, da beide Ausführungen die ursprüngliche Eingangsleistung auf 32 Ausgänge aufteilen.

Der tatsächliche Kaskadenpfad kann davon abweichen. Jeder Splitter hat seine eigene maximale Einfügungsdämpfung, und an der Verbindung zwischen den beiden Stufen können Adapter, Steckverbinder, Spleißstellen und Glasfaser hinzukommen. Berechnen Sie die Dämpfung entlang des genauen Pfades zum Teilnehmer, anstatt einen pauschalen Wert zu multiplizieren.

Wenn nur ein Ausgang des Verteilers der ersten Stufe die zweite Stufe versorgt, betrifft der Verlust in der zweiten Stufe nur die Teilnehmer dieses Zweigs. Zeichnen Sie den tatsächlichen Verlauf ein, bevor Sie Komponenten hinzufügen.

So fügen Sie den Verlust durch einen Splitter zu einem FTTH-Verbindungsbudget

Verwende folgende Struktur:

Geplanter Gesamtverlust = Splitterverlust + Glasfaserverlust + Steckverbinderverlust + Spleißverlust + sonstige passive Verluste + technische Sicherheitsmarge

Beispielhafte Annahmen für einen Pfad:

Artikel	Beispielwert
Maximale Einfügungsdämpfung eines 1×32-Splitters	17,3 dB
Gleitdämpfung für die Strecke und die Wellenlänge	2,2 dB
Zuschlag für Steckverbinder und Adapter	1,0 dB
Nahtzugabe	0,5 dB
Technische Marge	3,0 dB
Geplanter Gesamtverlust	24,0 dB

Diese Zahlen dienen lediglich als Beispiel. Die Dämpfung in Glasfasern ändert sich mit der Wellenlänge, während die Anzahl der Steckverbinder, die Qualität der Spleißstellen und die erforderliche Sicherheitsmarge je nach Projekt variieren.

Berechnen Sie nach der Ermittlung des geplanten Verlusts die Empfangsleistung:

Geschätzte Empfangsleistung (dBm) = minimale Sendeleistung (dBm) − geplante Gesamtdämpfung (dB)

Vergleichen Sie dieses Ergebnis mit der Empfängerempfindlichkeit und den Überlastgrenzwerten des jeweiligen OLT, der ONU, des ONT oder des optischen Moduls. Es gibt keinen einheitlichen, für alle Fälle akzeptablen optischen Leistungsbereich. GPON, xgs-pon oder ein Ethernet-System.

Wenn Ihnen dB und dBm immer noch Unklarheiten bereiten, lesen Sie dB vs. dBm in der Glasfasertechnik.

So wählen Sie das Split-Verhältnis aus

1. Zählen Sie die erforderlichen Ausgänge.

Wählen Sie eine ausreichende Anzahl an Ausgängen für die derzeitigen Teilnehmer und eine realistische Erweiterung. Wählen Sie kein größeres Verhältnis nur deshalb, weil es mehr Anschlüsse bietet; jede Verdopplung kostet etwa 3,01 dB des idealen optischen Budgets.

2. Berechne jede Verzweigungsstufe

Bei kaskadierten Systemen addieren Sie die maximale Einfügungsdämpfung jedes Splitters im Signalweg des Teilnehmers.

3. Berechnen Sie beide Übertragungsrichtungen

PON-Systeme verwenden unterschiedliche Wellenlängen für den Upstream- und den Downstream-Richtungs. Da sich die Glasfaserdämpfung und die Leistungsgrenzen der Geräte je nach Richtung unterscheiden können, sollten Sie beide Budgets überprüfen.

4. Verwenden Sie die Spezifikationen der Geräte für den ungünstigsten Fall

Verwenden Sie die minimale Sendeleistung, die maximalen Verlustleistungen der Bauteile und die angegebenen Empfängergrenzwerte. Bauen Sie die Schaltung nicht auf der Grundlage durchschnittlicher Laborwerte auf.

5. Technische Sicherheitsmarge einkalkulieren

Die Sicherheitsreserve berücksichtigt Alterung, Reparaturen, zusätzliche Spleiße, Verschmutzungen an den Steckverbindern, Messunsicherheiten und zukünftige Änderungen. Die erforderliche Sicherheitsreserve sollte den Auslegungsstandards des Betreibers entsprechen.

6. Wählen Sie den Steckverbinder und das Gehäuse aus

Geben Sie bitte an: SC/APC oder SC/UPC, blanke Fasern oder mit Steckern versehene Kabel, Mini-Modul oder Rack-Ausführung, Fasertyp und Einbaugehäuse.

LuLeey’s Optische Teiler und Teilerboxen umfassen verschiedene Aufteilungsverhältnisse, Steckertypen und Gehäuseformate.

So messen Sie den Einfügedämpfungswert eines Splitters

Die Fiber Optic Association empfiehlt, den Verlust im Gerät zu messen und die Abweichungen zwischen den Ausgangsanschlüssen zu überprüfen.

Ein grundlegendes Verfahren sieht wie folgt aus:

1. Verwenden Sie eine kalibrierte Lichtquelle und einen Leistungsmesser, die für die Testwellenlänge geeignet sind.
2. Reinigen und überprüfen Sie die Referenzkabel und die Anschlüsse des Splitters.
3. Richten Sie eine gültige Referenz ein, ohne dass sich der Splitter im Pfad befindet.
4. Schließen Sie die Quelle an den Eingang des Verteilers an.
5. Messen Sie jeden Ausgangsanschluss unter Verwendung derselben Referenzkonfiguration.
6. Berechnen Sie die Einfügedämpfung für jeden Ausgang.
7. Vergleichen Sie den höchsten gemessenen Verlust und die Gleichmäßigkeit an den Anschlüssen mit den genauen Produktspezifikationen.

Beurteilen Sie einen Splitter nicht anhand eines einzigen, gezielt ausgewählten Ausgangs. Bei einem vollständigen Test werden alle Ausgänge überprüft, da die Gleichmäßigkeit Teil der Leistungsfähigkeit eines Splitters ist.

Befolgen Sie bei der formellen Abnahmeprüfung die vom Betreiber vorgegebene Vorgehensweise, die Anordnung der Referenzkabel, die Wellenlängenanforderungen und das Verfahren zur Kalibrierung der Messgeräte.

Häufige Fehler beim Splitter-Verlust

Fehler 1: 1:8 als 8 dB betrachten

Ein 1:8-Gleichverteiler weist einen idealen Verlust von 9,03 dB auf, nicht von 8 dB.

Fehler 2: Die Verwendung der idealen Verlustleistung als Produktspezifikation

Der Idealverlust beschreibt die perfekte mathematische Teilung. Der fertige Teiler weist einen höheren spezifizierten Einfügedämpfungswert auf.

Fehler 3: Verwendung eines typischen Werts für die Auslegung im ungünstigsten Fall

Der typische Verlust kann die durchschnittliche Leistung beschreiben. Verwenden Sie den garantierten maximalen Einfügedämpfungsverlust, um zu überprüfen, ob alle zulässigen Einheiten und Ausgangspfade die Vorgaben einhalten.

Fehler 4: Die zweite Splitter-Stufe vergessen

Ein kaskadiertes Design muss jeden Splitter und jeden Anschluss im Anschlussweg des Teilnehmers umfassen.

Fehler 5: Den schwächsten Ausgang ignorieren

Die Gleichmäßigkeit der Anschlüsse bedeutet, dass ein Ausgang möglicherweise größere Verluste aufweist als ein anderer. Messen Sie den Anschluss mit den ungünstigsten Bedingungen oder legen Sie die Auslegung entsprechend fest.

Fehler 6: Den Verlust am Splitter als vollständigen Verbindungsverlust bezeichnen

Der Splitter ist nur ein Teil des optischen Signalwegs. Auch Glasfaserkabel, Steckverbinder, Spleißstellen, WDM-Komponenten und die technische Sicherheitsmarge belasten das Budget.

Endgültige Antwort

Der Verlust bei Glasfasersplittern lässt sich anhand der folgenden idealen Formel berechnen:

Idealer Splitterverlust = 10 × log10(N)

Das ergibt ungefähr:

• 1:2 = 3,01 dB
• 1:4 = 6,02 dB
• 1:8 = 9,03 dB
• 1:16 = 12,04 dB
• 1:32 = 15,05 dB
• 1:64 = 18,06 dB

Echte Splitter weisen eine höhere Einfügungsdämpfung auf. Für eine zuverlässige FTTH- oder PON-Auslegung sollten Sie die maximale Dämpfung aus dem genauen Produktdatenblatt zugrunde legen, alle kaskadierten Stufen und passiven Komponenten addieren, eine technische Sicherheitsmarge einkalkulieren und das Ergebnis mit den genauen Spezifikationen von Sender und Empfänger vergleichen.

Wenn Sie bei LuLeey eine Splitterkonfiguration anfordern, geben Sie bitte das Aufteilungsverhältnis, die Oberflächenbearbeitung der Steckverbinder, die Gehäusetypen, die Anzahl der Stufen, die Betriebswellenlängen und das angestrebte Link-Budget an. Diese Angaben sind hilfreicher, als lediglich nach einem “verlustarmen Splitter” zu fragen.”