1:32 pret 1:64 PLC sadalītājs: GPON/XGS-PON saites budžeta atlases rokasgrāmata

Katrs FTTH inženieris zina, kā jārisina: izstrādājot ODN, jūs pavadāt vairāk laika, mokoties par sadalījuma attiecību nekā par šķiedras maršrutu. Divi identiski dzīvojamie kvartāli – viens dizains izmanto 1:32, otrs 1:64. Jautājiet, kāpēc, un jūs bieži dzirdat "tas ir tas, ko mēs vienmēr lietojam" vai "tā ir veidne". Bet optiskais spēks nemelo. Sadalīšanas koeficienta dubultošana saites budžetā maksā apmēram 3 dB. Piekļuves tīkla pēdējā kilometrā šie 3 dB var būt atšķirība starp "darbojas labi" un "nejauši pāriet bezsaistē".

Nesen es pārbaudīju mūsu GLORY LGX Cassette PLC sadalītāju izmērītos datus, salīdzinot 1:32 un 1:64. Kopā ar dažām sāpīgām mācībām no reāliem projektiem, lūk, ko es uzzināju par sadalīšanas attiecības izvēli.

1. Tehnoloģiju pamats: FBT pret PLC — kāpēc tas ir svarīgi

Pirms iedziļināties sadalīšanas proporcijās, ir noderīgi uzzināt, kā tiek izgatavots sadalītājs. Pastāv divas galvenās tehnoloģijas: kausēta bikoniskā konusa (FBT) un planārā gaismas viļņu shēma (PLC).

FBT darbojas, sagriežot divas vai vairākas šķiedras kopā un karsējot tās, līdz tās saplūst un sašaurinās. Tā ir nobriedusi, zemu{1}}izmaksu tehnoloģija. Mazām sadalījuma attiecībām (1:2, 1:4) noteiktā viļņa garumā tas joprojām ir konkurētspējīgs.

Bet FBT ir nopietni FTTH ierobežojumi:

• Sadalīšana tālāk par 1:8 ir sarežģīta; 1:32 ir praktiskā robeža, un vienveidība cieš.

• Jutīgs pret temperatūru – kausētais apgabals izplešas un saraujas, izraisot zudumu izmaiņas.

• No viļņa garuma{0}}atkarīga uzvedība, kas ir problemātiska vairāku viļņu garumu PON.

PLC tehnoloģija izmanto citu pieeju. Tas izmanto pusvadītāju izgatavošanu, lai litogrāfiski izveidotu viļņvadus uz silīcija dioksīda substrāta. Tipiskai PLC mikroshēmai ir trīs precīzi iegravēti slāņi: substrāts mehāniskajam atbalstam, viļņvada slānis optiskajai maršrutēšanai un pārklājums aizsardzībai. Šim mikroshēmai-līdzīgajam procesam ir vairākas priekšrocības:

• Sadalījuma attiecības viegli sasniedz 1:32, 1:64 un pat 1:128 — lieliski piemērotas liela{6}}blīvuma pilsētu teritorijām.

• Lieliska viendabīgums – katrai izejai ir gandrīz tieši tāds pats jaudas daudzums.

• Plašs viļņu garuma diapazons (1260{1}}1650 nm), kas aptver O, E, S, C un L joslas, ideāli piemērots GPON/XGS-PON līdzāspastāvēšanai.

• Augstas temperatūras stabilitāte — zudumi mainās ļoti maz no -40 grādiem līdz +85 grādiem, kas ir ļoti svarīgi āra skapjiem un kastēm ar stabiem.

• Kompakts izmērs – 1:32 ierīce var būt pat 4 × 12 × 60 mm, ļaujot daudzus LGX moduļus ievietot 1U statīvā.

Paredzams, ka globālais PLC sadalītāju tirgus pieaugs no aptuveni 1,615 miljardiem ASV dolāru 2025. gadā līdz 2,307 miljardiem ASV dolāru līdz 2031. gadam ar aptuveni 6,1% CAGR. Tiek prognozēts, ka kasešu (LGX) segments vien līdz 2032. gadam sasniegs 945 miljonus ASV dolāru, ko veicinās FTTH/FTTx ieviešana un pieprasījums pēc augstas veiktspējas pasīvajiem komponentiem 5G un datu centros. LGX iepakojums ir šīs tendences galvenā sastāvdaļa, jo tas nodrošina modulāru,{11}}nomaināmu, standartizētu ODN dizainu pārvaldību — tieši to, kas nepieciešams augošam tīklam.

FTTH lietojumprogrammām nav pamata apsvērt FBT. GLORY LGX sērijā tiek izmantotas augstas-kvalitatīvas PLC mikroshēmas ar G.657A1 izliekumu-nejutīgu šķiedru (minimālais lieces rādiuss 10 mm, lieliski piemērots šauriem plauktu skapjiem) un ievietošanas zuduma/viendabīguma rādītājiem, kas atbilst vai pārsniedz starptautiskajiem standartiem.

2. Cietie dati: salīdzinot 1:32 un 1:64

Šeit ir norādīti mūsu LGX kasešu sadalītāju specifikāciju numuri:

3 dB atšķirība

Tipisks zudums 1:32 ir aptuveni 16,0 dB, 1:64 apmēram 19,5 dB – 3,5 dB delta. PON sistēmā OLT parasti palaiž no +3 līdz +5 dBm (B+ klase). ONT jutība ir aptuveni -27 dBm (GPON) vai -28 dBm (XGS-PON). Iekļaujiet šķiedru vājināšanos (teiksim, 0,35 dB/km × 5 km=1.75 dB), savienotāja zudumu (četri savienotāji pa 0,3 dB katrs=1.2 dB) un savienojuma zudumu (trīs savienojumus pie 0,1 dB=0.3 dB).

Ar 1:32 sadalītāju:

+5 dBm – 16,0 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=– 14,25 dBm — labi atbilst ONT jutībai.

Ar 1:64 sadalītāju:

+5 dBm – 19,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=– 17,75 dBm – joprojām ir pieņemams, taču robežas ir stingrākas.

Bet ņemiet vērā:tabulā parādīts maksimālais ievietošanas zudums. 1:64 sliktākais-gadījuma zudums ir 20,5 dB. Izmantojot to pašu aprēķinu: +5 dBm – 20,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–18,75 dBm. Joprojām ir ONT -27 dBm robežās, taču rezerve ir vēl vairāk sarukusi.

Viendabīgums:no 1,5 dB līdz 2,5 dB – ko tas nozīmē praksē

Apskatiet viendabīguma rindu: 1:32 ir mazāks vai vienāds ar 1,5 dB, 1:64 pāriet uz mazāku vai vienādu ar 2,5 dB. Tas bieži tiek ignorēts. Pieņemsim, ka instalējat 1:64 sadalītāju 4-stāvu MDU. Izvades ports ar vislielāko zudumu varētu būt par 2,5 dB vājāks nekā ports ar mazākajiem zudumiem. Šīs izmaiņas tieši ietekmē optisko jaudu, ko redz katrs ONU, un, vēl svarīgāk, augšupējo ceļu.

Augšējā virzienā ONU pārraida ar jaudu, kas parasti ir no +0.5 līdz +5 dBm. Pēc iziešanas caur sadalītāju (reversā) signāli apvienojas pie OLT. OLT ir jārisina plašs dinamiskais diapazons. Vienmērīgums 2,5 dB nozīmē, ka daži ONU signāli saņems par 2,5 dB vājāki nekā citi. Lai gan mūsdienu OLT ir automātiska pastiprinājuma kontrole un sērijveida-režīmu uztvērēji, lielas variācijas var palielināt bitu-kļūdu biežumu (BER) un dažkārt izraisīt ONU reģistrēšanu augstas{11}}slodzes periodos. Šī ir tāda "nejaušas" problēma, kuru pēc fakta ir ļoti grūti diagnosticēt.

Temperatūras stabilitāte – slēpts faktors

Tabulā norādīti tipiski no temperatūras{0}}atkarīgie zudumi 0,3-0,4 dB un maksimāli 0,5 dB. Tomēr 1:64 sadalītājs pēc savas būtības ir jutīgāks pret termisko ciklu. Termiskās izplešanās koeficienta atšķirība starp PLC mikroshēmu, šķiedru un korpusu var radīt papildu zaudējumus papildus statiskajiem skaitļiem, īpaši āra skapjos, kur dienas un nakts temperatūras svārstības ir lielas. Tāpēc daudzi konservatīvi izstrādāti ODN modeļi joprojām dod priekšroku 1:32, nevis 1:64 — viņi vēlas drošāku spilvenu.

3. Īsts-pasaules neveiksme, ko izraisīja akli izvēle 1:64

Pagājušajā gadā mēs palīdzējām ar degradētās teritorijas FTTH jaunināšanu Ķīnas dienvidu pilsētā. Kopienai bija aptuveni 60 dzīvokļu. Telekomunikāciju telpa atradās muižas tālākajā stūrī; garākais šķiedras skrējiens līdz tālākajai ēkai bija aptuveni 6,8 km. Sākotnējā dizainā tika izmantoti divi 1:32 sadalītāji, katrs apkalpo apmēram 30 abonentus. Iepirkšanās nolēma tā vietā izmantot 1:64 sadalītājus, jo "cena ir gandrīz tāda pati, un tā ir droša nākotnei".

 

Uzstādīšana noritēja raiti. Pieņemšanas pārbaude parādīja pieņemamus saņemšanas līmeņus — tikai. Astoņi tālākie ONT tika mērīti no -26,5 līdz -28 dBm tieši uz sliekšņa. Tas bija sausajā rudenī.

Tad nāca musonu sezona. Augsts mitrums izraisīja kondensāciju dažu savienojumu slēgelementu iekšpusē. Trīs ONT nokrita bezsaistē. Pārbaudē uz vietas- tika atrasts nedaudz vaļīgs SC/APC savienotājs sadalītāja izvades portā. Atkārtoti ievietojot to, uztveršanas jauda no -27,3 dBm tika atgriezta līdz -25,2 dBm. Problēma atrisināta, bet palīdzības dienests nedēļām ilgi bija pārpludināts ar zvaniem.

Galvenais iemesls: 1:64 sadalītājs nebija atstājis gandrīz nekādu rezervi neparedzētiem zudumiem (savienotāja oksidācija, mitruma -izraisīti mikro- izliekumi, novecošanās). Papildu 3 dB, ko būtu nodrošinājis 1:32, būtu absorbējuši savienotāja problēmu bez pakalpojuma pārtraukuma.

Kopš tā laika mēs esam ievērojuši vienkāršu noteikumu: 3 km attālumā no OLT ir pieņemams 1:64; attālumos, kas pārsniedz 3 km, vai, ja tiek izmantota kaskādes sadalīšana, ievērojiet 1:32.

4. Laboratorijas tests: GLORY LGX Cassette 1:32 pret 1:64

Mēs pakļāvām gan 1:32, gan 1:64 LGX moduļus 48 stundu termiskā cikla pārbaudei (no -40 grādiem līdz +85 grādiem). Ik pēc četrām stundām mēs izmērījām ievietošanas zudumu.

• 1:32 modulis sākās ar 16,7 dB un pieauga līdz 17,1 dB — pieaugums par 0,4 dB, joprojām atbilst specifikācijām.

• 1:64 modulis palielinājās no 20,1 dB līdz 20,9 dB — palielinājums par 0,8 dB, arī garantētā Mazāks par vai vienāds ar 21,5 dB.

Pēc tam, kad moduļi atgriezās istabas temperatūrā, abi atguva sākotnējās zudumu vērtības. Nav neatgriezenisku bojājumu – pagaidu izmaiņas izraisīja neliela savienotāju un blīvējumu mehāniska deformācija ekstremālās temperatūrās. Bet 1:64 uzrādīja gandrīz divas reizes lielākas atšķirības, apstiprinot, ka augstākas sadalīšanas attiecības ir jutīgākas pret vides stresu.

Mēs arī pārbaudījām 1:8 un 1:16 LGX moduļus. 1:8 moduļi palika stabili pie 10,1–10,3 dB, tikko nekustoties. Ja jūsu budžets atļauj, divu 1:8 sadalītāju izmantošana kaskādē (kopējais zudums ~20,6 dB) ir gandrīz tāds pats kā viens 1:64 (20,5 dB), taču 1:8 moduļi ir daudz stabilāki, un savienojuma starppunkts nodrošina noderīgu testa piekļuvi kļūdu izolēšanai.

5. Centralizēta vs. dalītā sadalīšana – kā tas maina izvēli

Sadalīšanas attiecības lēmums cieši mijiedarbojas ar sadalīšanas arhitektūru.

Centralizēta sadalīšana (viena-līmenis)ievieto vienu lielu 1:32 vai 1:64 sadalītāju centrālajā birojā vai lielā ODF skapī. Katrs piliens šķiedra nonāk tieši no šī sadalītāja uz abonentu. Priekšrocības: vienkārša pārvaldība, maz atteices punktu, vienkārša šķiedras maršrutēšana. Trūkumi: daudzas padeves šķiedras no OLT līdz sadalītājam (64 šķiedras 1:64 sadalītājam) un liela šķiedras kapacitāte netiek izmantota, līdz tiek pievienots katrs dzīvoklis. Centralizēta sadalīšana vislabāk darbojas biznesa parkos vai{11}}jaunbūvēs biroju torņos, kur uzņemšana ir tūlītēja un augsta.

Sadalīta sadalīšana (kaskādes)izmanto divus posmus: 1:4 sadalītāju ielas skapī, pēc tam 1:8 vai 1:16 sadalītājus ēku ieejas punktos vai kāpņu telpās. Padeves kabelim ir nepieciešamas tikai 2-4 šķiedras, un sadalītāja moduļus instalējat tikai abonenta reģistrēšanās brīdī. Tas ir ideāli piemērots dzīvojamiem rajoniem ar pakāpenisku ieviešanu. Negatīvā puse: vairāk lauka savienojumu un lielāks kopējais ievietošanas zudums (1:4 + 1:8 kaskādei ir aptuveni 7.1+10.4=17.5 dB, no 1:32 līdz 1:64).

TheLGX kasetešeit spīd: viens 1U vai 2U statīvs var uzņemt 1:8, 1:16, 1:32 un 1:64 moduļus. Varat sākt ar dažiem 1:8 moduļiem, pēc tam vēlāk iebīdīt 1:16 vai 1:32, nepieskaroties šķiedrai vai statnei. Nav nepieciešams uzņemties lielu 1:64 no pirmās dienas. Šī “maksā-augot-elastība” ļauj ietaupīt gan kapitāla izdevumus, gan darbības traucējumus.

6. Neaizmirstiet savienotāju un savienojumu zudumus – tie summējas

Dizaineri bieži koncentrējas tikai uz sadalītāja ievietošanas zudumu, bet īsts ODN uzkrāj zaudējumus no daudziem avotiem.

• Savienotāja zudums: katrs SC/APC vai SC/UPC savienojums palielina aptuveni 0,3–0,5 dB. Tipiskā ceļā var būt 8–10 savienotāji, kas viegli pievieno 3–4 dB.

• Savienojuma zudums: katrs saplūšanas savienojums palielina 0,1–0,2 dB. Ar 3-5 savienojumiem tas ir vēl 0,5-1 dB.

• Novecošanas robeža: pēc 5-8 gadiem savienotāja uzgaļa nodilums, putekļu uzkrāšanās un šķiedru mikrolīkumi var lēnām palielināt zudumus. Konservatīvs dizains novecošanai rezervē vismaz 3 dB.

Pievienojot šos: sadalītājs 20,5 dB + savienotāji 3,0 dB + savienojumi 1,0 dB + novecošana 3,0 dB=27.5 dB. B+ klases GPON saites budžets ir 28 dB, atstājot tikai 0,5 dB rezervi. Tas ir pārāk cieši. Tāpēc 1:64 ir ieteicams tikai tad, ja tiek izmantoti C+ klases OLT (32 dB budžets) vai ja ODN ir ļoti īss un tīrs.

7. Kā ar 25G PON un 50G PON? Vai jums būs jāpārveido?

Daudzi operatori uztraucas, ka turpmākie PON jauninājumi padarīs to ODN novecojušus. 25G PON pāreja no NRZ uz PAM4 modulāciju pasliktina uztvērēja jutību par aptuveni 3 dB. Tas nozīmē, ka divu-pakāpju sadalījums (piem.,. 1:8+1:8, ~21 dB zudums), kas labi darbojās GPON, var vairs nebūt izmantojams 25G PON, ja vien nepārveidosit uz vienu-pakāpi 1:32 (apmēram 17,5 dB zudums). Tas prasītu{17}}pārveidot korpusa izkārtojumu un šķiedru maršrutēšanu — dārgi un traucējoši.

Tomēr pāreja no GPON uz XGS{0}}PON ir tūlītēja prioritāte. Combo-PON tehnoloģija (WDM OLT iekšpusē) ļauj GPON un XGS-PON līdzāspastāvēt vienā un tajā pašā ODN, nemainot sadalītājus vai šķiedru. XGS-PON budžets (29-31 dB) ir līdzīgs GPON B+/C klasei+. Attiecībā uz 25G/50G PON parādās praktiski izmantojami līdzāspastāvēšanas risinājumi, un pastāv iespēja, ka esošā pasīvā infrastruktūra izdzīvos daudzus gadus. Tomēr labi-izstrādāts ODN ar augstu-viendabīgumu, zemu zudumu LGX moduļiem (vienalga, 1:32 vai 1:64) sniedz jums visvairāk elpas nākotnei.

8. Praktiskā atlases rokasgrāmata

Pamatojoties uz lauka pieredzi, es izmantoju šādus īkšķa noteikumus:

• Sāciet ar OLT optisko moduli.Daudzi izvietotie GPON OLT izmanto B+ klasi (28 dB budžets). Attiecībā uz 1:64 jūs patiešām vēlaties C+ klasi (32 dB). XGS-PON moduļi parasti piedāvā 29-31 dB — pirms apņemšanās pārbaudiet datu lapu.

• Attālums un robeža.Ja tālākais ONT ir mazāks par vai vienāds ar 2 km un šķiedras vājināšanās ir zema (mazāka vai vienāda ar 0,33 dB/km), 1:64 ir iespējams ar labu budžetu. 2-5 km pieturieties pie 1:32. Ja attālums pārsniedz 5 km, izmantojiet 1:16 vai kaskādi.

• Kaskādes arhitektūras.1:4 + 1:8 kaskāde kopā ir aptuveni 17,5 dB — no 1:32 līdz 1:64. Tas nodrošina starpposma pārbaudes punktus un vieglāk veiktos ieguldījumus, bet palielina aktīvo mezglu skaitu.

• Atstājiet vietu izaugsmei.Ja 1:64 sadalītājs izmanto tikai 30 portus, pārējie 34 porti ir dīkstāvē, taču joprojām ir neaizsargāti pret putekļiem un piesārņojumu. Bieži vien ir labāk izvietot divus 1:32 sadalītājus un tikai vajadzības gadījumā aizpildīt otro.

• Standartizējiet LGX kasetēs.Viena LGX formas faktora izmantošana visos projektos vienkāršo krājumu pārvaldību un samazina nepareizās daļas pasūtīšanas risku.

Mūsu LGX kasešu sērija atbalsta karstās{0}}maiņas moduļus. Varat sākt ar 1:32 un vēlāk aizstāt to ar 1:64 (vai pievienot otru vienību), netraucējot šķiedru vai statīvu. Vairāki operatori ir izvēlējušies šo pieeju, jo nevarēja paredzēt galīgo-pieaugumu līmeni — elastība atmaksājās.

9. Augštece – bieži ignorētais virziens

Mums ir tendence koncentrēties uz lejup pa straumi (OLT→ONT), bet augšupējais ceļš ir vienlīdz svarīgs. GPON ONT pārraides jauda parasti ir +0.5 līdz +5 dBm. Pēc iziešanas cauri sadalītājam (reversā) un apvienojot ar citiem ONT signāliem, jauda, ​​kas nonāk pie OLT, var būt ievērojami zemāka.

1:64 sadalītājam augšējais zudums ir aptuveni -20 dB. ONT, kas pārraida tikai +0.5 dBm, nodrošinātu aptuveni -19,5 dBm uz OLT — joprojām virs tipiskā OLT jutības (-28 līdz -30 dBm), taču robeža ir neliela.

Turklāt OLT sērijveida{0}}režīma uztvērējam ir jāapstrādā ļoti dažādas ievades jaudas no dažādiem ONT. Sadalītājs ar sliktu vienmērīgumu (2,5 dB) to pasliktina, iespējams, izraisot pakešu kļūdas un ONU de{3}}reģistrācijas. Tāpēc, ja nav iespējams izvairīties no 1:64, mēs iesakām izvēlēties moduļus ar vislabāko iespējamo viendabīgumu — mēs varam nodrošināt katras partijas testēšanas atskaites par -portu.

10. Ražošanas konsekvence un izsekojamība

Atšķirībā no lauka{0}}savienotā moduļa, kasešu sadalītāju nevar pielāgot uz vietas. Ja pasūtījums tiek saņemts ar nepareizu modeli vai vienam kanālam ir pārmērīgi zaudējumi, projekts tiek aizkavēts. Tāpēc mēs veicam partijas-paātrinātās kalpošanas laika pārbaudes un sniedzam datus par katra-kanāla zudumiem katram sūtījumam. Klienti līgumā var norādīt arī pielāgotus pieņemšanas kritērijus.

Rezultāts ir tāds, ka vairākas projektu vietnes, kurās tiek izmantotas LGX kasetes, darbojas no vienas bāzes līnijas. Testēšana, dokumentācija un problēmu novēršana kļūst standartizēta — tas ir milzīgs{1}}laika ietaupījums lauka komandām.

Secinājums

Dalīšanas attiecības izvēle nekad nav vienkārši "jo lielāks, jo labāk". Atšķirība starp 1:32 un 1:64 ir aptuveni 3-4 dB optiskā budžeta, taču reālajā pasaulē-ārpus rūpnīcas šie decibeli tiek tieši pārvērsti uzstādīšanas rezervēs, ilgstošas ​​novecošanas tolerancē un apkopes vienkāršībā.

1:32 un 1:64 katram ir sava vieta: liela-blīvuma un īsas{5}}sasniedzamības pilsētas ēkām varētu būt piemērota 1:64, savukārt garākas-attāluma vai skarbās-vides saites bieži vien prasa papildu spilvenu 1:32. GLORY LGX kasešu sērija piedāvā abus, un iespēja tos sajaukt vienā plauktā nodrošina īstu rīku komplektu, kas maksā{12}}augot,{13}}maksājot,{14}}kas aug.

Nākamreiz, kad plānojat PON tīklu, neskatieties tikai uz sadalītāja etiķeti. Aprēķiniet kumulatīvo saites zudumu, apsveriet turpmāko-uzņemšanas līmeni, moduļu viendabīgumu un dažu kravas automašīnu ruļļu izmaksas. Neliela papildu rezerve šodien ir daudzkārt lielāka par sadalītāja cenu.