8.3 Бюджет pon

При побудові мережі PON виникає основне питання розрахунку оптичнх бюджетів: вхідної потужності (на виході OLT) і втрат у всіх гілках PON «дерева». Оптичний бюджет потужності визначається як різниця між потужністю передавача (OLT) і чутливістю приймача ONT/(U).

Приклад1. Потужність OLT: ~ +4 dBm; Чутливість ONU: ~ -26 dBm. Таким чином, оптичний бюджет потужності для PON мережі становить приблизно 30 dB. Під оптичним бюджетом втрат мається на увазі максимальна загасання сигналу від OLT до ONU. Це затухання складається з наступних складових затухання: на коннекторах (~ 0,5 dB); на волокні (0,36 / 0,24 dB / km на довжинах хвиль 1310/1490 nm); на зварюванні волокна (~ 0,05 dB); на спліттерах (табл.8.2).

8.4 Розрахунок втрат (бюджету) pon

Розрахунок повинен підтвердити, що для кожної ланцюга (від передавача OLT до приймача ONT k-го абонента) загальна величина втрат (включаючи експлуатаційний запас) не перевищує динамічний діапазон (ДД) системи Р по потужності.

де Р –ДД PON, дБ; Р_{вих min} - мінімальна вихідна потужність передавача OLT, дБм; Р_вх - допустима потужність на вході приймача ONU, дБм; А_Σ - сумарні втрати в лінії (між OLT і ONU), дБм;

Експлуатаційний запас Р_ЗАП необхідно передбачати на випадок ушкоджень в лінійному тракті, погіршення умов передачі та подальшого розвитку мережі. Зазвичай береться запас 3…4 дБ, але якщо на окремих сегментах мережі передбачається підключення значної кількості користувачів, то там запас повинен бути більше. 8.6 ОРГАНІЗАЦІЇ ЗВ`ЯЗКУ ТЕХНОЛОГІЇ FTTх

Мережа FTTx за технологією PON не відрізняються від відомих типів комп'ютерних мереж і зазвичай складається з чотирьох основних частин: 1-Станційний ділянку (всередині OLT); 2- Магістральний ділянку (OLT-Si); 3- Розподільчий ділянку (всередині S: від ОРШ до ПР); 4- Абонентський ділянку (ПР-ONТ/(U)).

8.7 ОПТИЧНІ РОЗГАЛУЖУВАЧІ В ТЕХНОЛОГІЇ PON Оптичні розгалужувачі (OP, сплітери) забезпечують поділ сигналу і поділяються за : - Число вхідних і вихідних портів; - Коефіцієнту ділення оптичної потужності; - Робочій довжині хвилі; - Класу якості; - Технології виробництва.

а б в Рисунок 8.1 Типи PON топологій при локальних скупченнях (кластерах) абонентів району обслуговування: а-«зірка»; б-«шина»; в-«дерево»; г- «гілка»

Таблиця 8.2. Спліттери.

Планарні спліттери, симетричний дільник

Загасання, dB

Планарні спліттери, не- симетричний дільник %

Планарні спліттери. Загасання на довжені хвилі 1310нм / 1550нм, dB

Сплавні спліттери. Загасання на довжені хвилі 1310нм / 1550нм, dB

1х2

4.3

50/50

3.17/3.19

3.12/3.17

1х3

6.2

45/55

3.73/2.71

3.73/2.72

1х4

7.4

40/60

4.01/2.34

3.92/2.32

1х6

9.5

35/65

4.56/1.93

4.69/1.96

1х8

10.7

30/70

5.39/1.56

5.53/1.57

1х12

12.5

25/75

6.29/1.42

6.28/1.28

1х16

13.9

20/80

7.11/1.06

7.21/1.06

1х24

16.0

15/85

8.16/0.76

8.17/0.82

1х32

17.2

10/90

10.08/0.49

10.21/0.60

1x64

21.5

5/95

13.70/0,32

12.83/0.35

1x128

25.5

OP діляться по числу вхідних і вихідних портів OP: ті, що мають один вхід і кілька виходів (1хN) і двовхідні OP (2 х N). Кількість вихідних портів може варіюватися від 2 до 64…128. Як правило, двовхідні OP використовуються для резервування по обладнанню. Розподіл оптичної потужності (коефіцієнт поділу) по відводам (виходам) OP буває рівномірне (наприклад, дільник на чотири має по 25% потужності на кожному відводі) і нерівномірний. За способом виробництва OP діляться на: сплавні FBT (fused biconic taper - виконані по сплавний технології) і планарниє PLC (planar-lightwave-circuit - виконані по НП технології). Типові значення загасання сплавних і планарних симетричних / несиметричних OP (спліттер) наведені в табл.9.2.

8.8 ВИДИ ГІЛО К PON 8.8.1 Станційний ділянка - це активне обладнання OLT і оптичний крос високої щільності ODF змонтовані на вузлі зв'язку (наприклад в приміщенні АТС) [8]. 8.8.2 Магістральний ділянка є одним з основних елементів всієї PON. Правильний вибір системи побудови мережі та її топології, визначення умов і принципів організації доступу дозволяють оптимізувати витрати на розвиток мережі в подальшому. На ділянці PON від АТС до ОРШ, що знаходиться в зоні обслуговування АТС, проводиться магістральний розподіл ОВ. Магістральний ділянку закінчується оптичних розподільчих шаф (ОРШ - наприклад під'їзної спліттерної оптичної коробкою: на рис.9.1 позначена S) або спеціальної механічної оптичної муфтою з полегшеним доступом до ОВ[5]. При реалізації ділянки рекомендується використання магістральних ділянок в мікрорайонах з масовим підключенням будинків до PON мережам. Призначення даних шаф - перехід від магістрального волоконно-оптичного кабелю (ВОК) від місця розміщення обладнання OLT до ВОК малої ємності до будинків. При проектуванні ділянки необхідно розраховувати приблизну ємність ВОК виходячи з розрахунку надання послуги для 80% домогосподарств, але не менше 1 ОВ на будинок [3]. 8.8.3 Розподільча ділянка - це ділянка від ОРШ або під'їзних спліттерних оптичних коробок до поверхових розподільних елементів мережі в багатоповерхових житлових будинках. ВОК розподільного ділянки виходить з ОРШ і прокладається всередині будівель по підвальним поверхів і технічного підпілля, по вертикальних стояках або в металлорукаве (полівінілхлоридної трубі) по сходових клітках через всі поверхи будівлі (напрямок вибирається за місцем). Поверхові горизонтальні відгалуження від міжповерхового вертикального ВОК рекомендується проводити за схемою з ОРК, розміщеними на кожному поверсі. При малій кількості квартир на поверсі допускається варіант розміщення однієї ОРК для декількох поверхів. Підключення ВОК вертикального розподільного ділянки в будівлі проводиться через патч-панель до з`єднувачів спліттеров в ОРШ або під'їзної спліттерной коробки, незалежно від місця їх розташування, без проміжних муфт та переходів на інший тип ВОК. При проектуванні вертикального розподільного ділянки в багатоповерховій будівлі рекомендується використання ОРК на кожному поверсі.

8.8.4 Абонентська ділянка (абонентська розводка) - це ділянка мережі від поверхової ОРК до приміщення абонента, включаючи ОРА. В абонентський ділянка також входить активне обладнання на стороні абонента (ONT, ONU), яке є невід'ємним елементом технології PON і знаходиться під управлінням оператора електрозв'язку [5]. Розподільний і абонентський ділянки складають домову розподільну мережу (БРМ). Розглянемо варіант БРМ (реалізація технології FTTx).

Приклад1. Варіант підключення багатоквартирного будинку з наступними характеристиками: число поверхів - 9; число під'їздів - 4 (тобто S = 4); число квартир на поверсі - 4 (тобто M = 4); загальне число квартир - 144 (тобто A = 144). Максимальне розрахункове число абонентів - 128. Розрахунок кількості магістральних ОВ на один будинок проводиться за формулою: Число Квартир) / N_ВОК (ємність ОВ магістрального кабелю). В даному прикладі в багатоповерховий будинок заводиться 4-х ВОК (одне ОВ з чотирьох у ВОК у кожний під'їзд, далі спліттер S₁1 : 16, з них 9 задіяно- по одному на поверх, 7 у резерв, потім спліттер S₂1 : 4 на кожному поверсі). Принцип розподілу ОВ показано на рис.8.1в, рис.8.2.

Для кожної оптичної лінії представимо всі втрати в лінії у вигляді суми загасань усіх компонентів:

де А_Σ - сумарні втрати в лінії (між OLT і ONU), дБ; l_i - довжина i-ділянки, км; n - кількість ділянок; a - коефіцієнт загасання оптичного кабелю, дБ /км; N_P - кількість рознімних з'єднань; A_P - середні втрати в роз'ємному з'єднанні, дБ; N_C - кількість зварних з'єднань; A_C - середні втрати у звареному з'єднанні, дБ; A_РАЗ i - втрати в i-оптичному розгалужувачі, дБ; Перший доданок відноситься до сумарних втрат у ВОК , друге - до втрат в роз'ємах, третє - до втрат на зварюваннях, і четверте - втрати в розгалужувачах. Порядок покрокового розрахунку наведено [ *].