Dlaczego rozgałęźniki 1×32 zawodzą w budżetach strat FTTH częściej, niż oczekują inżynierowie?

Dlaczego 1×32 jest domyślnym wyborem - i gdzie ta logika się kończy

Przypadek-wydatków kapitałowych dla 1×32 jest prawdziwy. Jeden port OLT, jedno światłowód zasilający, jeden rozdzielacz, trzydziestu-dwóch abonentów. Porównaj to z wdrożeniem dwóch jednostek 1×16: drugi port OLT, drugi bieg podajnika, więcej miejsca w szafce. Przy cenie za-port opcja 1×32 zwykle wydaje się o 30–40% tańsza w porównaniu z budżetem elementu-przed otwarciem rowu. W przypadku wdrożenia obejmującego setki punktów dystrybucji ta arytmetyka oznacza znaczną różnicę w nakładach inwestycyjnych.

Planiści sieci dodają drugi argument: niewykorzystane porty w układzie 1×32 pochłaniają przyszłych abonentów bez konieczności zakupu nowej jednostki. Wypełniony 1×16 wymaga drugiego urządzenia, drugiego portu OLT i rolki ciężarówki. Wygląda na to, że 1×32 odracza przyszłe koszty.

Obydwa argumenty zachowują -, gdy budżet optyczny również jest spełniony. Arkusz kalkulacyjny budżetu nie rejestruje automatycznie tego, gdzie faktycznie przepływa moc optyczna podczas podróży z OLT przez 8 km kabla zasilającego, przez złącze splotu, przez rozdzielacz 1×32, przez adapter FAT, w dół kabla odgałęźnego i do odbiornika ONT w zimny poranek, gdy zamknięcie anteny znajduje się na poziomie -3 stopni. Ta ścieżka zwiększa straty, których żaden arkusz danych nie przewiduje w Twoim imieniu.

Ile faktycznie kosztuje 1×32 w decybelach - i co jest dodawane na wierzchu

Jeśli potrzebujesz odświeżenia wiedzy na temat obliczania straty podziału na podstawie podstawowych zasad, nasz główny przewodnik omawia pełne wyprowadzenie:Jak działają rozgałęźniki światłowodowe: fizyka, typy, budżety strat i projektowanie. Krótka wersja do celów planowania: podział 1×32 ma teoretyczny próg dolny wynoszący 15,05 dB, a rzeczywiste urządzenia PLC dodają 1,0–2,5 dB nadwyżki strat powyżej tego progu -, co daje maksymalną tłumienność wtrąceniową wynoszącą 17,5 dB zgodnie ze specyfikacją ITU-T G.984.

Liczba, która ma znaczenie przy podejmowaniu decyzji o rozmieszczeniu, nie jest teoretyczną dolną granicą; jest to rozpiętość pomiędzy maksymalną wartością arkusza danych a tym, co faktycznie otrzymasz po instalacji. Dobrze-wyprodukowana jednostka PLC 1×32, wyprodukowana w kontrolowanych warunkach ze 100% testami na-jednostkę, zwykle osiąga poziom około 16,7–16,9 dB, co oznacza IL - około 0,6–0,8 dB poniżej pułapu specyfikacji. Jednostka towarowa pozyskana bez{{12}testowania jednostkowego może osiągnąć poziom w zakresie 17,5 dB lub czasami go przekroczyć. W przypadku łącza klasy B+ z marginesem starzenia wynoszącym 3 dB różnica ta stanowi różnicę między projektem, który starzeje się elegancko, a projektem wymagającym interwencji konserwacyjnej do pięciu lat.

Kolumna „najlepszy-w-klasie” ma znaczenie. Jednostka 1×32 pochodząca od producenta, który przeprowadza 100% testów IL/RL na-jednostkę i ścisłą kontrolę procesu, może zapewnić średnią tłumienność wtrąceniową na poziomie 16,8 dB - około 0,7 dB poniżej pułapu specyfikacji wynoszącego 17,5 dB. To 0,7 dB nie jest marketingiem; to inżynieryjna przewaga. Przy natężeniu 0,35 dB/km kabla zasilającego oznacza to dwa dodatkowe kilometry zasięgu lub absorpcję dwóch spawów pola krańcowego przed przerwami w budżecie.

Klasa B+ a C+ -, co faktycznie zmienia klasa OLT

ITU-TStandard G.984 GPONdefiniuje klasy tłumienia, które ustalają całkowity dozwolony budżet pomiędzy OLT i ONT. Dwie klasy dominujące w zamówieniach ISP to:

• Klasa B+:Całkowity budżet tłumienia 13–28 dB (budżet netto: 28 dB)
• Klasa C+:Całkowity budżet tłumienia 17–32 dB (budżet netto: 32 dB)

Różnica wynosi 4 dB -, co wydaje się niewielkie, dopóki nie porównasz jej z pełnym budżetem łącza. Oto dwa praktyczne przykłady: wdrożenie 1×32 w klasie B+ w porównaniu z klasą C+, oba przy 8 km kabla zasilającego.

W poniższej tabeli przedstawiono decyzję, którą większość przewodników wdrożeniowych całkowicie pomija:klasa OLT ma takie samo znaczenie jak specyfikacja rozdzielacza.Rozgałęźnik 1×32 w OLT klasy B+ przy umiarkowanych odległościach kablowych jest projektem marginalnym na pierwszy dzień. Ten sam rozdzielacz w OLT klasy C+ to konserwatywna konstrukcja. Urządzenie jest identyczne; kontekst systemowy taki nie jest.

Gdzie większość budżetów mocy FTTH faktycznie się załamuje

Jeśli przeprowadzono sekcję pośmiertną na każdym łączu FTTH, które w ciągu pierwszych trzech lat eksploatacji nie osiągnęło budżetu strat, rozkład przyczyn wyglądałby mniej więcej tak - na podstawie-danych terenowych i dyskusji społeczności inżynierskiej z NANOG, magazynu ISE i forów niezależnych dostawców usług internetowych:

Nasuwający się wzór: wewnętrzna tłumienność wtrąceniowa rozdzielacza jest odpowiedzialna za około 20% awarii, prawie zawsze dlatego, że jednostka towarowa została zakupiona bez testowania-jednostki, a etykieta „1×32 mniejsza lub równa 17,5 dB” ukrywa rzeczywistą zainstalowaną stratę 18,5–19 dB. Pozostałe 80% awarii występuje na ścieżce wokół rozdzielacza - złączy, połączeń, marginesów projektu i niezgodności-typu złącza.

Trzy zdarzenia powodujące utratę większej liczby łączy niż jakakolwiek specyfikacja rozdzielacza

1. Zanieczyszczenie złącza na pigtailu rozdzielacza

Pigtaile wyjściowe rozdzielacza kasetowego 1×32 kończą się na złączu SC/APC. Każde z tych 32 złączy jest potencjalnym miejscem skażenia. Pojedyncza końcówka APC o średnicy 9 µm, jednomodowy-z cząstką zanieczyszczeń na rdzeniu światłowodu, może zwiększyć tłumienie wtrąceniowe o 0,5–3 dB -, co odpowiada wymianie-rozgałęźnika wysokiej jakości na zwykły. W jednostce 1×32 masz 33 interfejsy złączy (jedno wejście, 32 wyjścia), gdzie może się to zdarzyć. Inspekcja terenowa za pomocą lunety czołowej światłowodu przed każdym połączeniem nie jest opcjonalna; jest to działanie o największym wpływie-w kontroli jakości w terenie.

2. Wydajność złącza-w terenie a założenia projektowe

Budżety strat rutynowo zakładają 0,1 dB na złącze zgrzewane. Wykwalifikowany technik posiadający skalibrowaną spawarkę termojądrową osiąga w kontrolowanych warunkach poziom 0,05–0,08 dB na złącze. Podczas zamknięcia dystrybucji w wietrzne popołudnie ten sam technik korzystający z tego samego splicera może osiągnąć 0,15–0,3 dB na złącze, ponieważ ułożenie włókien różni się w zależności od obsługi. Cztery spawy po 0,25 dB każdy zamiast 0,1 dB dodają 0,6 dB nieuwzględnionych w budżecie strat -, co pochłania 20% marginesu starzenia w powyższym przykładzie.

3. „Brakujący” margines starzenia

Elementy sieci ulegają degradacji. Powierzchnie współpracujące złączy wykazują cechy zużycia. Złącza epoksydowe w zamknięciach termozgrzewalnych pełzają pod wpływem cykli termicznych. Uszczelki obudów zewnętrznych umożliwiają wnikanie mikro-wilgoci. W ciągu 25 lat dobrze-zaprojektowana sieć generuje straty o 1,5–3 dB przekraczające wartości początkowe. Budżet, który w dniu uruchomienia zamyka się w granicach 1 dB, nie zostanie zamknięty w ósmym roku.Opublikowana przez APNIC analiza budżetu GPONpotwierdza, że ​​niedokładne lub optymistyczne obliczenia strat należą do głównych przyczyn-problemów z działającym odbiornikiem we wdrożonych systemach FTTx.

1×16 vs 1×32 w rzeczywistych scenariuszach wdrożenia

Właściwy współczynnik podziału nie jest odpowiedzią globalną -, jest to odpowiedź na pytanie dotyczące topologii. Oto cztery typy wdrożeń wraz z zaleceniami inżynieryjnymi dla każdego z nich, wynikającymi z doświadczenia praktycznego i powyższej arytmetyki budżetu-strat.

Scenariusz podmiejski jest tym, który generuje większość problemów w terenie. Często zdarza się, że rutynowo wdraża się OLT klasy B+ i jest to dokładnie ta topologia, w której 1×32 i 1×16 wyglądają na wymienne w arkuszu kalkulacyjnym, ale dają bardzo różne wyniki w ciągu dziesięciu lat działania.

Dlaczego wielu operatorów preferuje dzielenie kaskadowe - i jego rzeczywisty koszt

Scentralizowany podział umieszcza jedną jednostkę 1×32 w węźle dystrybucyjnym włókien i rozdziela 32 włókna do 32 ONT. Podział kaskadowy umieszcza jednostkę 1×4 w pobliżu OLT i cztery jednostki 1×8 bliżej abonentów. Rezultatem są nadal 32 wyjścia, ale ścieżka optyczna jest inna.

Obliczenie strat w trybie kaskadowym i scentralizowanym 1×32

Podział kaskadowy kosztujeStrata większa o 0,9–1,3 dBw porównaniu do scentralizowanego na podstawie równoważnej liczby subskrybentów -, fizyka układania podzielonych zdarzeń jest nieunikniona. Dlaczego więc doświadczeni operatorzy to wybierają?

Uzasadniony przypadek podziału kaskadowego

• Oszczędność włókien podajnika.W przypadku wdrożenia na terenach wiejskich-odległość od OLT do punktu dystrybucji może wynosić 10–15 km, ale każdy abonent znajduje się zaledwie 200–500 m od tego punktu dystrybucji. Prowadzenie 32 pojedynczych włókien kroplowych na dystansie 10 km jest znacznie droższe niż prowadzenie jednego podajnika do punktu dystrybucyjnego i stamtąd 32 krótkich kropli. Podział kaskadowy umożliwia taką topologię.
• Budowa etapowa-.Jednostka 1×4 w OLT może początkowo zasilać tylko dwa rozdzielacze 1×8; pozostałe dwa porty pozostają ograniczone do czasu wzrostu gęstości abonentów. Jest to niemożliwe w przypadku pojedynczej jednostki 1×32 przydzielonej do określonej lokalizacji.
• Izolowanie błędów.Usterka w jednym stopniu 1×8 dotyczy tylko 8 abonentów. Błąd w pojedynczym 1×32 wpływa na wszystkie 32. W przypadku-ciężkich wdrożeń komercyjnych SLA ma to znaczenie.

Jak obliczyć bezpieczny margines GPON - metodą-krok po-kroku

Bezpieczny margines nie jest przypuszczeniem; to jest kalkulacja. Oto metoda praktykowana przez doświadczonych inżynierów ODN, zastosowana do rozmieszczenia 1×32 na OLT klasy B+ w odległości 10 km.

Krok 1 - Ustal budżet brutto

Budżet brutto=Moc OLT Tx − Czułość ONT Rx. Dla GPON klasy B+: czułość +3 dBm Tx, −28 dBm Rx →Budżet brutto 28 dB.Dla klasy C+: +5 dBm Tx, −32 dBm Rx →Budżet brutto 32 dB.Zawsze używaj maksymalnej wartości tłumienności wtrąceniowej z najgorszej czułości odbiornika w arkuszu danych -, co nie jest typowe.

Krok 2 - Zsumuj wszystkie straty stałe

• Tłumienie światłowodu:całkowita długość trasy (km) × 0,35 dB/km przy 1490 nm dla kabla G.652D. Użyj aktualnej specyfikacji dostawcy kabla; nie przejmuj się poziomem ITU.
• Tłumienie wtrąceniowe rozdzielacza:maksymalna IL z arkusza danych, nietypowa. Dla naszych 1×32: maks. 17,5 dB (lub 16,8 dB w przypadku zamówienia jednostek z-certyfikatami na jednostkę).
• Utrata połączenia złącza:0,3 dB na krycie w warunkach polowych. Policz każdy interfejs złącza: panel krosowy OLT, wejście rozdzielacza, wyjście rozdzielacza, adapter FAT, złącze opadowe ONT. Typowe ogniwo 1×32 ma 6–8 punktów krycia.
• Strata spawu:0,1 dB na złącze zgrzewane (dobrze-wykonane złącze na miejscu). Policz każde złącze na trasie.

Krok 3 - Zarezerwuj margines starzenia i naprawy

Jest to krok, który pomija większość nieudanych budżetów. Przeznaczyć min3 dB dla marginesu starzenia i naprawy. Obejmuje to: zużycie powierzchni złącza przez 15+ lat (~0,5 dB), pełzanie złącza epoksydowego i wnikanie wilgoci (~0,5 dB), dwa przyszłe złącza naprawcze zastępujące złącza fabryczne-jakości (~0,4 dB) oraz bufor do wymiany jednego złącza po stronie opadającej ONT (~0,5 dB). Pozostały ~1 dB obejmuje wahania temperatury i niepewność pomiaru. Trzy decybele to nie dopełnienie - to amortyzowana rzeczywistość polowa.

Krok 4 - Sprawdź margines; dostosować w razie potrzeby

Jeśli (budżet brutto - straty stałe - margines starzenia) Większy lub równy 0, masz ważny projekt. Jeśli reszta jest ujemna lub poniżej 1 dB, masz trzy dźwignie: podwyższyć klasę OLT (dodaj 4 dB), zmniejszyć współczynnik podziału z 1×32 do 1×16 (oszczędność 3,5 dB) lub skrócić trasę kabla. Zmiana jakości złącza z ogólnej (0,5 dB) na najlepszą-klasę APC (0,3 dB) w ośmiu interfejsach pozwala zaoszczędzić 1,6 dB - wystarczająco często, aby uratować projekt z pogranicza.

XGS-PON zmienia równanie -, ale nie matematykę

XGS-PON (ITU-T G.9807.1) zapewnia symetrycznie 10 Gb/s i wprowadza własne klasy tłumienia: N1 (budżet 29 dB), N2 (budżet 31 dB) i E1 (budżet 35 dB). Fizyka rozdzielacza jest identyczna - jednostka PLC 1×32 nadal kosztuje maksymalnie 17,5 dB -, ale dostępny zapas mocy znacznie się zmienia i zmienia się plan długości fal.

XGS-PON downstream działa na częstotliwości 1577 nm, a nie na 1490 nm GPON. Światłowód jednomodowy G.652D-ma nieco niższe tłumienie przy 1577 nm (~0,30 dB/km w porównaniu z ~0,35 dB/km przy 1490 nm). Na łączu o długości 10 km różnica ta wynosi 0,5 dB - niewielka, ale możliwa do zmierzenia przy napiętym budżecie. Co ważniejsze, klasa N2 XGS-PON przy 31 dB jest bardzo zbliżona do klasy C+ GPON, dzięki czemu większość instalacji C+ jest bezpośrednio kompatybilna z aktualizacjami XGS-PON N2 OLT bez-przeprojektowywania ODN.

Praktyczny wniosek: operatorzy planujący ewentualną migrację z GPON do XGS-PON powinni upewnić się, że istniejąca sieć ODN jest zbudowana co najmniej zgodnie ze standardami klasy C+. Instalacja 1×32 zaprojektowana z myślą o ograniczeniach klasy B+ może wymagać-modernizacji klasy OLT lub-zmniejszenia współczynnika podziału-w przypadku wprowadzenia XGS-PON -, ponieważ do utrzymania parytetu zasięgu wymagane są OLT wyższej-klasy XGS-PON PON. NaszGama rozdzielaczy PLC (1×2 do 1×64)obejmuje wszystkie plany długości fal GPON i XGS-PON z płaską odpowiedzią w zakresie 1260–1650 nm, co pozwala uniknąć wymiany sprzętu w przypadku zmiany generacji OLT.

Często zadawane pytania

P: Jaka jest typowa tłumienność wtrąceniowa rozdzielacza 1×32?

Odp.: Specyfikacja zgodna z ITU-T G.984-dla rozdzielacza PLC 1×32 to maksymalna tłumienność wtrąceniowa wynosząca 17,5 dB przy 1260–1650 nm, przy jednorodności między portami wynoszącej co najmniej 1,9 dB. Dobrze-wyprodukowane jednostki testowane w 100% produkcji osiągają średnią tłumienność wtrąceniową na poziomie 16,7–16,9 dB, czyli około 0,7 dB poniżej pułapu specyfikacji. Zawsze projektuj maksymalnie, nigdy typowo, ponieważ warunki terenowe powodują straty, których nie powoduje laboratorium.

P: Czy tryb 1×64 jest praktyczny w przypadku GPON?

Odp.: Tak, ale tylko pod określonymi warunkami: GPON klasy C+ lub wyższej OLT, kabel zasilający o długości poniżej 3–4 km,-wysokiej jakości łączenie metodą termojądrową na całej długości oraz-testy akceptacyjne poszczególnych jednostek na rozdzielaczu. Jednostka PLC 1×64 ma maksymalną tłumienność wtrąceniową wynoszącą 21 dB. W przypadku OLT klasy B+ z budżetem brutto na poziomie 28 dB, po utracie włókien i złączy, praktycznie nie ma marginesu starzenia. Standard ITU-T G.984 uznaje 1×64 w szczególności dla sieci klasy C+. W praktyce standard 1×64 to standardowy wybór w przypadku wdrożeń miejskich MDU-o dużej gęstości w Europie (OpenFiber, FiberCop), gdzie odległości tras są krótkie, a klasy OLT są wysokie. Rzadko jest to właściwa odpowiedź w przypadku budynków podmiejskich lub wiejskich.

P: Jaką marżę rezerwową powinny utrzymywać sieci FTTH?

Odp.: Minimalny margines starzenia i naprawy wynoszący co najmniej 3 dB to standardowe zalecenie wynikające z praktyki inżynierskiej. Uwzględnia to zużycie złączy, pełzanie połączeń, przyszłe naprawy spawów i niepewność pomiarów w ciągu 25-letniego okresu eksploatacji sieci. Sieci zaprojektowane bez wyraźnego marginesu starzenia rutynowo wymagają nieplanowanych modernizacji OLT lub wymiany rozdzielaczy w ciągu 5–8 lat od uruchomienia. Jeśli Twoja topologia wymusza budżet poniżej 3 dB, podnieś klasę OLT lub zmniejsz współczynnik podziału – nie akceptuj cienkiego marginesu.

P: Czy dzielenie kaskadowe zwiększa wskaźnik awaryjności?

O: Z natury nie - chip PLC jest chipem PLC, niezależnie od tego, gdzie znajduje się w kaskadzie. Podział kaskadowy wprowadza więcej punktów połączeń i interfejsów złączy, z których każdy jest potencjalnym miejscem zanieczyszczenia lub uszkodzenia mechanicznego. Utrudnia to również izolację usterek: w przypadku awarii stopnia 1×8 w kaskadzie traci się 8 abonentów; usterka może występować w pigtailu pierwszego-stopnia 1×4 lub w jednostce 1×8, co wymaga pracy OTDR z wielu punktów dostępowych. To, czy ta złożoność operacyjna uzasadnia oszczędności na światłowodzie, zależy od geometrii trasy i kosztów załogi na Twoim rynku.

P: Kiedy powinienem używać 1×16 zamiast 1×32?

O: Użyj 1×16, gdy: Twój OLT jest w klasie B+ (budżet 28 dB), Twój kabel zasilający przekracza 8 km, Twoje łącze działa w trudnych warunkach zewnętrznych, które wymagają dodatkowego marginesu starzenia, lub Twój zakład światłowodowy wykorzystuje jakość złączy poniżej klasy APC-. Różnica 3,5 dB między 1×32 (maks. 17,5 dB) a 1×16 (maks. 14,0 dB) przekłada się bezpośrednio na zasięg, starzejący się zapas mocy lub zdolność do radzenia sobie z naprawami w terenie poniżej-specyfikacji bez wzywania serwisu. Na trasach OLT klasy C+ i trasach poniżej 5 km, 1×32 jest ogólnie lepszym wyborem ekonomicznym.

P: Czy mogę mieszać rozdzielacze 1×32 i 1×16 w tym samym drzewie PON?

O: Nie - pojedyncze drzewo PON oznacza, że ​​wszystkie urządzenia ONT korzystają z tego samego portu OLT, a co za tym idzie, tej samej ścieżki sygnału downstream do głównego rozdzielacza. Nie można mieć różnych współczynników podziału równolegle dla tego samego światłowodu wejściowego, chyba że używasz podziału kaskadowego, w którym pierwszy stopień 1×N zapewnia różne liczniki podziału drugiego-stopnia. W dwu-stopniowej kaskadzie technicznie możliwe są różne współczynniki drugiego-stopnia (na przykład jeden 1×8 i jeden 1×4 z tego samego pierwszego stopnia 1×4), ale powodują one różne ścieżki-strat wtrąceniowych do różnych abonentów-, co znacznie komplikuje diagnostykę usterek i interpretację OTDR.