«Что такое децибел (dB), с чем его едят, чем он отличается от dBm и зачем вообще все это нужно?», -такие вопросы задают очень часто, и, чтобы не начинать каждый раз сначала, напишем эту краткую памятку.
Итак, есть сигнал. Он существует, его детектируют. Для численного понятия сигнала (ну, описать-то его как-то надо) ввели понятие мощности сигнала. Мощность измеряется в ваттах (Вт). И все бы было хорошо, да вот только неудобно! Неудобно почему? Потому, что непонятно, хороша ли мощность, или, может, она мала и все плохо? Поэтому умные люди уже достаточно долгое время оперируют понятием «Децибел».
Что есть децибел? Децибел – это отношение. Отношение чего к чему? Отношение мощности измеренного сигнала к базовой мощности. Для удобства пользования в формуле, которая будет представлена чуть ниже, существуют еще некие множители (10) и логарифм (обычный десятичный логарифм, он же логарифм по основанию 10). Зачем так усложнять? А для того, чтобы в результате несложных вычислений стало понятно, ниже или выше (или, может быть, равен) полученный (и измеренный) сигнал, чем сигнал базовый.
, где А – сигнал измеренный, А0 – сигнал базовый.
В современных сетевых технологиях (надеюсь, не секрет ни для кого) используются лазеры и светодиоды. Они светят (светом!) в волокно, на противоположной стороне этот свет принимается. Свет можно измерить. Измеряют свет всякими хитрыми приборами, которые выдают значения в некоторых единицах. Вот на столе у автора лежит прибор MT1113C, который умеет измерять в Ваттах (ВТ), Децибелах (dB) и непонятных (пока еще) dBm’ах. С Ваттами мы разобрались – непонятно, много или мало величина, например, 0.05 Вт. С децибелами тоже сложновато – необходимо знать точные значения светового сигнала «до» и «после» прохождения волокна, что не всегда бывает удобно (надеюсь, понятно, что съездить за 80 км и померять там, чтобы потом вернуться и померять тут – как минимум накладно). Вот и ввели те же (а может, и другие) умные люди этот самый dBm.
dBm – это тот же Децибел, только в качестве базового сигнала берется сигнал мощностью 1 (один!) милливатт (мВт). Теперь все стало понятно! И считать удобнее (взял логарифм от мощности сигнала, умножил на 10 – вуаля!), и опорный уровень, относительно которого все измеряется, ВСЕГДА один и тот же – 1мВт.
,где А – измеренная мощность сигнала в МИЛЛИВАТТАХ.
Идем дальше. Есть модуль SFP WDM 1550/1310 20km. Ну есть он и хорошо. Измерим его. А прибор показывает -6dbm. «Ого! Да это же МИНУС! Плохо-плохо!», - скажут неподготовленные люди. И скажут неправильно. Почему? Да потому, что -6dBm – это примерно 0,25Вт.
Расчет такой - берем формулу выше, двигаемся по ней в обратном направлении:
- 10lg X == -6;
- lg X == -6/10;
- lg X == -0.6;
- X == 10^-0.6;
- X == 0.25.
Ну вот, не так уж все и плохо! И «минусы» куда-то исчезли.
Для того, чтобы не заморачивать себе голову, приняли (в очередной раз!) умные люди решение сделать небольшую табличку. И пусть она не такая точная, как формула, но помогает быстро разобраться, откуда ноги растут:
Таблица перехода от децибелов к разам
dB
|
40dB
|
20dB
|
10dB
|
6dB
|
3dB
|
1dB
|
0dB
|
-1dB
|
-3dB
|
-6dB
|
-10dB
|
20dB
|
-40dB
|
разы
|
10000
|
100раз
|
10раз
|
4раза
|
2раза
|
1,26
|
1
|
0,79
|
0,5
|
0,25
|
0,1раз
|
0,01
|
0,0001
|
Последний штрих: почему такая низкая мощность? А потому, что свет, на самом деле, штука опасная, и лазером в 500мВт можно сбивать самолеты (и это правда, во многих странах такие «игрушки» запрещены к свободному использованию законодательно). А волокно – оно же тонкое, и греется. И может ведь обжечь кого, или расплавить свою и без того тонкую броню.
И всё же, как быть? А быть нужно настойчивее, и узнавать не только про мощность лазерного/светодиодного передатчика, но и про чувствительность приемника, оптический бюджет и затухания в различных типах волокна на разных длинах волн. Но об этом в других сериях.
Это вопрос часто приходится объяснять при расчете ПОН.
Если есть делитель 1х2, то есть световой поток делится на 2 равных луча, уменьшается в 2 раза,
то затухание при этом получается 3dB. Далее получается.
Делитель 1х2 - 3dB
Делитель 1х4 - 6dB
Делитель 1х8 - 9dB
Делитель 1х16 - 12dB
Делитель 1х32 - 15dB
Делитель 1х64 - 18dB
Делитель 1х128 - 21dB
Делитель 1х256 - 24dB