OpticalZONU オプティカルゾヌー GPS信号光ファイバー延長 よくある質問と回答集 FAQ

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OpticalZONU GPS信号光ファイバー延長 よくある質問と回答集 updated 2023/01/31

Q GPS信号を受信できなくなってしまいました?
A

ご迷惑をおかけしています.本体に弊社のシリアル番号ラベルが貼られています.その記載内容と症状を SS@shoshin.co.jp ないしは 03-3279-5926 特機営業部までご連絡ください.

Q GPS over Fiber の運用状態を確認する方法は?
A 光送信機には Tx Monitor LED があり適切なレベルの光出力があることを示します. 光受信機には Rx Monitor LED があって光送信機からの信号を受信していることを示します. これらは正常時には緑に点灯します.これらのLEDで光送信機と光受信機の間の光リンクの確認ができます.
正常なGPS信号がアンテナから光送信機に供給されていることを OpticalZonu SkyShot のようなGPS信号テスタで確認します.
光受信機から正常なGPS信号が出力されていることを OpticalZonu SkyShot のようなGPS信号テスタで確認します.
光送信機と光受信機のLED表示については以下の項目を参照下さい.
Q 光送信機の表示LEDの動作は?
A 下記の通り、光送信機の表示LEDには①消灯 ②赤点灯 ③緑/橙 交互点灯 ④緑点灯の4つの動作モードあります。

①消灯:電源が供給されていないか、電源が入らない故障の状態です。
②赤点灯:レーザー駆動電流値の異常です。
③緑/橙 交互点灯:GPSアンテナ系統の異常(GPSアンテナへの給電の異常、あるいは同軸ケーブルの切断/短絡等)です。
④緑点灯:GPSアンテナ系統は正常です。 
Q 光受信機の表示LEDの動作は?
A 下記の通り、光受信機の表示LEDには①消灯 ②赤点灯 ③緑/橙 交互点灯 ④緑点灯の4つの動作モードあります。

①消灯:電源が供給されていないか、電源が入らない故障の状態です。
②赤点灯:光ファイバー系統の異常(光送信機からのレーザー出力の停止、あるいは光ファイバーの切断等)です。
③緑/橙 交互点灯:GPSアンテナへの給電の異常(GPSアンテナの故障、あるいは同軸ケーブルの切断/短絡等)です。
④緑点灯:光ファイバー系統、GPSアンテナへの給電ともに正常です。 
Q
どんな光コネクタを使うのですか?
A
SC/APC コネクタを使います。オプションでFC/APC を指定できます。 APCであることに注意願います。
Q 光リンクバジェットとRF信号強度はどのようになりますか?
A

光送信機の出力は約 6dBm です。冷却レーザーダイオードを持つ光送信機の出力は約11dBmです。光受信機の最少入力は -10dBm であり、これより小さくなるとアラームが点灯します。

光ファイバーを利用するデジタルリンクと異なり、RF over Fiber はアナログ系ですので、光ファイバーによる減衰が光受信器の出力する RF 信号に影響を与えます。 光ファイバーの 1dB の損失が、受信機の出力する RF 信号の約 2dB の低下を生じます。 従って、GPS アンテナの利得や同軸ケーブルによる減衰、光分配器による減衰などをとGPS 受信機の必要とする信号レベルから光ファイバーの最大長さが決まります。 また、波長分散の影響で 20 km を越えることはできません。
光ファイバーの減衰を 0.4dB/km とした場合、20km のリンクでは約 8 dB の光信号の減衰が生じて、RF 信号は約 16 dB 減衰します。光送受信機は 20dB の利得を持ちますから、20km の光ファイバー GPS over Fiber 全体では約 4 dB の利得となります。

Q 光送信機と光受信機と光ファイバーを総合した利得は?
A

光ファーバーを除いた光送信機と光受信機の総合利得は19 ±1(dB)です。そして、光ファイバーによる減衰(マイナス利得)は、シングルモード(SM)光ファイバーの場合、ITU-T G.652勧告における1310 nm波長の減衰係数規格値は0.40 dB/kmですから、 長さ L(km)のSM光ファイバーの減衰(マイナス利得)は、-L(km)×0.4(dB/km) です。光ファイバーの -1dB の減衰は、RF信号の -2dB の減衰を生じます。 波長分散による影響を考慮して、光ファイバーケーブル長は最大20 kmです。

以上より、光送信機と光受信機と長さL(km)の光ファイバーを総合した利得は、
19(dB)± 1(dB)- L(km)×0.4(dB/km)*2 (L ≦ 20 km)です。 

光受信機のRF利得は調整ドライバで変えることができます(オプション)。

Q 電源は光送信機、光受信機の両方に必要なのですか?
A

はい、電源は光送信機と光受信機の両方に必要です。弊社が販売する製品には PSE に対応した 100V AC アダプタが付属します。
光受信機は十分な動作電力を確保するため、GPS受信機のアンテナ系統への給電からではなく、専用の電源を使用します。なお、GPS受信機のアンテナ系統への給電電圧は標準は5Vですが、オプションで12Vにすることができます。光送信機からGPSアンテナへの電流は短絡と開放を監視しており、光受信機はGPS受信機にアンテナの異常をアンテナ開放として伝えます(OpticalZonu社特許)。

Q GPSアンテナへ給電してくれますか?電圧は何ボルトですか?
A 発注時に光送信機からGPSアンテナ系統への給電電圧の指定が可能です。電圧指定は、0 V(給電なし)、5 V(標準電圧)、12 V(オプション電圧)です。
光送信機からアンテナ系統への給電は過電流出力(typical 100 mA以上)に対して保護が働きます。過電流状態が解除されると、給電は自動復帰します。 短絡と開放を監視して、光受信機に伝えます。
Q GPSアンテナが故障や断線した場合にGPS受信機はそれを検出できますか?
A はい、下記に説明するOptical ZONU社の特許技術により、GPS受信機はGPSアンテナ系統の故障や断線を検出できます。

1. 光受信機のRF出力には、アンテナ系統の消費電流を模擬する抵抗器(270 Ω)が組み込まれています。
2. 下記①、②、③、④のような異常が発生すると、光受信機はアンテナ系統の消費電流を模擬する抵抗器を無効とし、アンテナ系統の電流消費を停止します。
①光送信機に接続されたGPSアンテナの故障や同軸ケーブルの切断によるアンテナ系統の電流消費の停止
②光送信機に接続されたGPSアンテナの故障や同軸ケーブルの短絡による過大な電流消費(typical 100 mA以上)の発生
③光送信機からのレーザー出力の停止や光ファイバーの切断
④光受信機への電源供給の停止
3. GPS受信機はGPSアンテナ系統の電流消費の停止を異常として検出できます。

光送信機からアンテナ系統への給電は過電流出力(typical 100 mA以上)に対して保護が働きます。過電流状態が解除されると、給電は自動復帰します。 
Q 光受信機のRF信号のレベル調整はどうするのですか?
A 多くの場合、一般的なGPS受信機の受信ダイナミックレンジが広いことから、RF信号レベルに神経質になる必要はなく、無調整でお使いいただけます。短いファイバーで多段に接続する場合などは、レベル過剰になる可能性がありますので、その際は利得の調整を行います。 光受信機に利得調整用のポテンショメーターがあります(オプション)。非金属の調整ドライバを調整穴から差し込むことで、利得を調整できます。
Q 防水ですか?
A 防塵ですが防水ではありません。別途、ケースに入れてお使いください。
Q デイジーチェーンには光スプリッターを使っているのですか?
A いえ、光受信機では一旦RF信号にしてから分配し、再度光信号に変換しています。そのため、各光接続毎にリンクの利得を調整できます。
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