1:32 vs 1:64 PLC skirstytuvas: GPON / XGS-PON nuorodos biudžeto pasirinkimo vadovas

Kiekvienas FTTH inžinierius žino kovą: kurdami ODN daugiau laiko praleidžiate kankindamiesi dėl padalijimo santykio nei dėl pluošto maršruto. Du identiški gyvenamieji kvartalai – viename projekte naudojamas 1:32, kitam 1:64. Paklauskite, kodėl, ir dažnai girdite „tai yra tai, ką mes visada naudojame“ arba „tai šablonas“. Tačiau optinė galia nemeluoja. Padalijimo santykio padvigubinimas kainuoja apie 3 dB nuorodos biudžete. Paskutiniame prieigos tinklo kilometre tie 3 dB gali būti skirtumas tarp "veikia gerai" ir "atsitiktinai atsijungia".

Neseniai peržiūrėjau mūsų GLORY LGX Cassette PLC skirstytuvų išmatuotus duomenis, lygindamas 1:32 ir 1:64. Kartu su keliomis skausmingomis pamokomis iš tikrų projektų štai ką sužinojau apie padalijimo santykio pasirinkimą.

1. Technologijos pradžiamokslis: FBT prieš PLC – kodėl tai svarbu

Prieš gilinantis į padalijimo santykius, naudinga žinoti, kaip gaminamas skirstytuvas. Yra dvi pagrindinės technologijos: lydytas dvikonis kūgis (FBT) ir plokščia šviesos bangų grandinė (PLC).

FBT veikia susukant du ar daugiau pluoštų ir kaitinant juos, kol jie susilieja ir susiaurėja. Tai subrendusi,{1}}nebrangi technologija. Mažiems padalijimo santykiams (1:2, 1:4) esant tam tikram bangos ilgiui jis vis tiek yra konkurencingas.

Tačiau FBT turi rimtų FTTH apribojimų:

• Padalyti daugiau nei 1:8 sunku; 1:32 yra praktinė riba, o vienodumas kenčia.

• Jautrus temperatūrai – susiliejusi sritis plečiasi ir susitraukia, sukeldama nuostolių pokyčius.

• Nuo bangos ilgio{0}}priklausomas elgesys, kuris kelia problemų kelių bangų ilgių PON.

PLC technologija taiko kitokį požiūrį. Jis naudoja puslaidininkių gamybą, kad litografiškai sukurtų bangolaidžius ant silicio dioksido pagrindo. Tipiškas PLC lustas turi tris tiksliai išgraviruotus sluoksnius: pagrindą mechaniniam atramai, bangolaidžio sluoksnį optiniam maršrutizavimui ir perdangą apsaugai. Šis lustą{3}}panašus procesas turi keletą privalumų:

• Padalijimo santykiai lengvai pasiekia 1:32, 1:64 ir net 1:128 – puikiai tinka didelio-tankumo miesto vietovėms.

• Puikus vienodumas – kiekviena išvestis gauna beveik lygiai tiek pat galios.

• Platus bangų ilgių diapazonas (1260{1}}1650 nm), apimantis O, E, S, C ir L juostas, idealiai tinka GPON/XGS-PON sambūviui.

• Stabilumas aukštoje temperatūroje – nuostoliai kinta labai mažai nuo -40 laipsnių iki +85 laipsnių, o tai labai svarbu lauko spintelėms ir ant stulpų montuojamoms dėžutėms.

• Kompaktiškas dydis – 1:32 įrenginys gali būti net 4 × 12 × 60 mm, todėl 1U stove galima įdėti daug LGX modulių.

Tikimasi, kad pasaulinė PLC skirstytuvų rinka išaugs nuo maždaug 1,615 mlrd. USD 2025 m. iki 2,307 mlrd. USD iki 2031 m., o CAGR bus maždaug 6,1%. Numatoma, kad vien kasečių (LGX) segmentas iki 2032 m. pasieks 945 mln. USD, o tai paskatins FTTH/FTTx diegimas ir didelio našumo pasyviųjų komponentų paklausa 5G ir duomenų centruose. LGX pakuotė yra pagrindinė šios tendencijos dalis, nes ji suteikia modulinį,{11}}pakeičiamą standartizuotą ODN valdymą – būtent tai, ko reikia augančiam tinklui.

FTTH programose nėra jokios priežasties apsvarstyti FBT. GLORY LGX serijoje naudojami aukštos-kokybės PLC lustai su G.657A1 lenkimo-nejautriu pluoštu (minimalus lenkimo spindulys 10 mm, puikiai tinka ankštoms spintelėms) ir įterpimo praradimo / vienodumo rodikliais, kurie atitinka arba viršija tarptautinius standartus.

2. Sunkūs duomenys: lyginant 1:32 ir 1:64

Štai mūsų LGX kasečių skirstytuvų specifikacijų numeriai:

3 dB skirtumas

Įprasti nuostoliai 1:32 yra apie 16,0 dB, 1:64 apie 19,5 dB – 3,5 dB delta. PON sistemoje OLT paprastai paleidžia nuo +3 iki +5 dBm (B+ klasė). ONT jautrumas yra maždaug -27 dBm (GPON) arba -28 dBm (XGS-PON). Įtraukite skaidulų slopinimą (tarkime, 0,35 dB/km × 5 km=1.75 dB), jungties praradimą (keturios jungtys po 0,3 dB=1.2 dB) ir sujungimo praradimą (trys sujungimai po 0,1 dB=0.3 dB).

Su 1:32 skirstytuvu:

+5 dBm – 16,0 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–14,25 dBm – gerai atitinka ONT jautrumą.

Su 1:64 skirstytuvu:

+5 dBm – 19,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–17,75 dBm – vis tiek priimtina, tačiau paraštės yra mažesnės.

Bet atkreipkite dėmesį:lentelėje parodytas didžiausias įterpimo nuostolis. Esant 1:64, blogiausias-atvejis yra 20,5 dB. Taikant tą patį skaičiavimą: +5 dBm – 20,5 dB – 1,75 dB – 1,2 dB – 0,3 dB=–18,75 dBm. Vis dar yra ONT -27 dBm ribose, tačiau skirtumas dar labiau sumažėjo.

Vienodumas:nuo 1,5 dB iki 2,5 dB – ką tai reiškia praktiškai

Pažiūrėkite į vienodumo eilutę: 1:32 yra Mažiau arba lygus 1,5 dB, 1:64 peršoka į Mažiau nei arba lygus 2,5 dB. Tai dažnai nepaisoma. Tarkime, kad 4-aukštų MDU įrengiate 1:64 skirstytuvą. Didžiausių nuostolių išvesties prievadas gali būti 2,5 dB silpnesnis nei mažiausio nuostolio prievadas. Šis pokytis tiesiogiai veikia optinę galią, kurią mato kiekvienas ONU, ir, dar svarbiau, kelią prieš srovę.

Prieš srovę ONU perduoda galia, paprastai nuo +0.5 iki +5 dBm. Praėję per skirstytuvą (atbuline eiga), signalai sujungiami OLT. OLT turi susidoroti su plačiu dinaminiu diapazonu. 2,5 dB vienodumas reiškia, kad kai kurie ONU signalai bus 2,5 dB silpnesni nei kiti. Nors šiuolaikiniai OLT turi automatinį stiprinimo valdymą ir serijos{8}}režimo imtuvus, dėl didelių variacijų gali padidėti bitų-klaidų dažnis (BER) ir retkarčiais gali būti išregistruotas ONU didelės{11}}apkrovos laikotarpiu. Tai tokia „atsitiktinė“ bėda, kurią labai sunku diagnozuoti.

Temperatūros stabilumas – paslėptas veiksnys

Lentelėje pateikiami tipiniai nuo temperatūros -priklausomi nuostoliai – 0,3-0,4 dB ir daugiausiai 0,5 dB. Tačiau 1:64 skirstytuvas iš prigimties yra jautresnis terminiam ciklui. Šiluminio plėtimosi koeficiento skirtumas tarp PLC lusto, pluošto ir korpuso gali sukelti papildomų nuostolių be statinių skaičių, ypač lauko spintelėse, kur dienos ir nakties temperatūros svyravimai yra dideli. Štai kodėl daugelis konservatyviai sukurtų ODN dizainų vis dar teikia pirmenybę 1:32, o ne 1:64 – jie nori saugesnės pagalvėlės.

3. Tikras-pasaulinė nesėkmė, sukelta aklai pasirinkus 1:64

Praėjusiais metais padėjome atnaujinti apleistą FTTH pietų Kinijos mieste. Bendrija turėjo apie 60 butų. Telekomunikacijų kambarys buvo tolimiausiame dvaro kampe; ilgiausias pluošto bėgimas iki tolimiausio pastato buvo apie 6,8 km. Originaliame projekte buvo naudojami du 1:32 skirstytuvai, kurių kiekvienas aptarnauja apie 30 abonentų. Pirkimas nusprendė vietoj to naudoti 1:64 skirstytuvus, nes „kaina beveik tokia pati ir tinkama ateityje“.

 

Montavimas vyko sklandžiai. Priėmimo testas parodė priimtinus priėmimo lygius – tiesiog. Aštuoni toliausiai esantys ONT buvo išmatuoti nuo -26,5 iki -28 dBm, tiesiai ant slenksčio. Tai buvo sausą rudenį.

Tada atėjo musonų sezonas. Dėl didelės drėgmės poros sandūrų uždarymo viduje susidarė kondensatas. Trys ONT nukrito neprisijungę. Patikrinus vietoje-, skirstytuvo išvesties prievade aptikta šiek tiek atsilaisvinta SC/APC jungtis. Pakeitus jį, priėmimo galia nuo -27,3 dBm vėl padidėjo iki -25,2 dBm. Problema išspręsta, tačiau pagalbos tarnyba kelias savaites buvo užtvindyta skambučių.

Pagrindinė priežastis: 1:64 skirstytuvas nepaliko beveik jokios atsargos netikėtiems nuostoliams (jungties oksidacijai, drėgmės -sukeltiems mikro-lenkimams, senėjimui). Papildomi 3 dB, kuriuos būtų suteikę 1:32, būtų pašalinę jungties problemą be jokių paslaugų pertrūkių.

Nuo tada laikomės paprastos taisyklės: 3 km atstumu nuo OLT priimtinas 1:64; didesniems nei 3 km atstumams arba, jei naudojamas pakopinis padalijimas, laikykitės 1:32.

4. Laboratorinis testas: GLORY LGX Cassette 1:32 vs 1:64

Tiek 1:32, tiek 1:64 LGX moduliams buvo atliktas 48 valandų terminio ciklo bandymas (nuo -40 laipsnių iki +85 laipsnio). Kas keturias valandas matavome įterpimo praradimą.

• 1:32 modulis prasidėjo nuo 16,7 dB ir pakilo iki 17,1 dB – padidėjimas 0,4 dB, vis dar atitinka specifikaciją.

• 1:64 modulis sumažėjo nuo 20,1 dB iki 20,9 dB – 0,8 dB padidėjimas, taip pat neviršijant garantuoto Mažiau nei arba lygus 21,5 dB.

Moduliams grįžus į kambario temperatūrą, abu atsigavo iki pradinių nuostolių verčių. Jokių nuolatinių pažeidimų – laikinus pokyčius lėmė nedidelė mechaninė jungčių ir sandariklių deformacija esant ekstremalioms temperatūroms. Tačiau 1:64 parodė beveik dvigubai didesnį pokytį, patvirtinantį, kad didesnis padalijimo santykis yra jautresnis aplinkos stresui.

Taip pat išbandėme 1:8 ir 1:16 LGX modulius. 1:8 moduliai išliko stabilūs 10,1–10,3 dB, beveik nejudėdami. Jei jūsų biudžetas leidžia, naudojant du 1:8 skirstytuvus kaskadoje (bendras nuostolis ~ 20,6 dB) yra beveik toks pat, kaip vieną 1:64 (20,5 dB), tačiau 1:8 moduliai yra daug stabilesni, o tarpinis sujungimo taškas suteikia naudingą bandymo prieigą gedimams izoliuoti.

5. Centralizuotas vs paskirstymas – kaip tai keičia pasirinkimą

Padalijimo santykio sprendimas stipriai sąveikauja su padalijimo architektūra.

Centralizuotas padalijimas (vienas-lygis)įdeda vieną didelį 1:32 arba 1:64 skirstytuvą į centrinį biurą arba didelę ODF spintelę. Kiekvienas lašas pluoštas eina tiesiai iš to skirstytuvo į abonentą. Privalumai: paprastas valdymas, keletas gedimų taškų, paprastas pluošto maršrutas. Trūkumai: daug tiekimo skaidulų nuo OLT iki skirstytuvo (64 skaidulos 1:64 skirstytuvui) ir daug skaidulų talpos nenaudojama, kol bus prijungtas kiekvienas butas. Centralizuotas padalijimas geriausiai tinka verslo parkams ar naujiems{11}}biurų bokštams, kuriuose{12}}paimama nedelsiant ir aukštai.

Paskirstytas padalijimas (pakopinis)naudoja du etapus: 1:4 skirstytuvą gatvės spintoje, tada 1:8 arba 1:16 skirstytuvus pastatų įėjimo vietose arba laiptinėse. Tiekimo kabeliui reikia tik 2-4 skaidulų, o skirstytuvo modulius diegiate tik abonentams prisiregistravus. Tai idealiai tinka gyvenamiesiems rajonams su laipsnišku įsisavinimu. Neigiama pusė: daugiau lauko sandūrų ir didesnis bendras įterpimo praradimas (1:4 + 1:8 kaskadoje yra apie 7.1+10.4=17.5 dB, nuo 1:32 iki 1:64).

TheLGX kasetėšviečia čia: viename 1U arba 2U stove gali būti 1:8, 1:16, 1:32 ir 1:64 modulių derinys. Galite pradėti nuo kelių 1:8 modulių, o vėliau įstumkite 1:16 arba 1:32 neliesdami pluošto ar stovo. Nereikia nuo pat pirmos dienos įsipareigoti dideliam 1:64. Toks lankstumas, kai mokėk-kaip-augi

6. Nepamirškite jungčių ir sujungimo nuostolių – jie sumuojasi

Dizaineriai dažnai sutelkia dėmesį tik į skirstytuvo įterpimo praradimą, tačiau tikras ODN kaupia nuostolius iš daugelio šaltinių.

• Jungties praradimas: kiekviena SC/APC arba SC/UPC jungtis prideda apie 0,3-0,5 dB. Įprastas kelias gali turėti 8–10 jungčių, lengvai pridedant 3–4 dB.

• Sujungimo nuostoliai: kiekvienas sintezės sandūra prideda 0,1–0,2 dB. Su 3–5 sandūromis tai dar 0,5–1 dB.

• Senėjimo riba: per 5-8 metus jungties įvorių susidėvėjimas, dulkių kaupimasis ir pluošto mikrolinkiai gali lėtai padidinti nuostolius. Konservatyvus dizainas senėjimui palieka mažiausiai 3 dB.

Pridedant šiuos: skirstytuvas 20,5 dB + jungtys 3,0 dB + sujungimai 1,0 dB + senėjimas 3,0 dB=27.5 dB. B+ klasės GPON ryšio biudžetas yra 28 dB – paliekama tik 0,5 dB marža. Tai per ankšta. Štai kodėl 1:64 rekomenduojama naudoti tik naudojant C+ klasės OLT (32 dB biudžetas) arba kai ODN yra labai trumpas ir švarus.

7. O kaip su 25G PON ir 50G PON? Ar reikės pertvarkyti?

Daugelis operatorių nerimauja, kad dėl būsimų PON atnaujinimų jų ODN pasens. 25G PON atveju perėjimas nuo NRZ prie PAM4 moduliacijos imtuvo jautrumą pablogina maždaug 3 dB. Tai reiškia, kad dviejų-pakopų padalijimas (pvz.,. 1:8+1:8, ~21 dB nuostolis), kuris puikiai veikė GPON, gali būti nebenaudojamas 25G PON, nebent konvertuosite į vieną-pakopą 1:32 (~17,5 dB nuostoliai). Tam reikėtų pertvarkyti{17}}dėklų išdėstymą ir skaidulų maršrutą – tai brangu ir trikdo.

Tačiau perėjimas nuo GPON prie XGS{0}}PON yra neatidėliotinas prioritetas. Combo-PON technologija (WDM OLT viduje) leidžia GPON ir XGS-PON egzistuoti tame pačiame ODN nekeičiant skirstytuvų ar skaidulų. XGS-PON biudžetas (29-31 dB) panašus į GPON klasės B+/C+. Kalbant apie 25G/50G PON, atsiranda veiksmingų sambūvio sprendimų, ir yra tikimybė, kad esama pasyvi infrastruktūra išliks daugelį metų. Vis dėlto gerai-sukurtas ODN su labai-vienodumu, mažai nuostolingais LGX moduliais (1:32 ar 1:64) suteikia daugiausiai erdvės ateičiai.

8. Praktinis atrankos vadovas

Remdamasis lauko patirtimi, vadovaujuosi šiomis nykščio taisyklėmis:

• Pradėkite nuo OLT optinio modulio.Daugelis įdiegtų GPON OLT naudoja B+ klasę (28 dB biudžetas). Dėl 1:64 jūs tikrai norite C+ klasės (32 dB). XGS-PON moduliai paprastai siūlo 29–31 dB – prieš įsipareigodami patikrinkite duomenų lapą.

• Atstumas ir marža.Jei tolimiausias ONT yra mažesnis arba lygus 2 km, o šviesolaidžio slopinimas yra mažas (Mažiau arba lygus 0,33 dB/km), 1:64 galimas naudojant gerą biudžetą. 2-5 km laikykitės 1:32. Už 5 km naudokite 1:16 arba kaskadą.

• Kaskadinės architektūros.1:4 + 1:8 kaskada iš viso sudaro apie 17,5 dB – nuo ​​1:32 iki 1:64. Tai suteikia jums tarpinius bandymo taškus ir lengvesnes investicijas, tačiau padidina aktyvių mazgų skaičių.

• Palikite vietos augimui.Jei 1:64 skirstytuvas naudoja tik 30 prievadų, kiti 34 prievadai neveikia, bet vis tiek yra pažeidžiami dulkių ir užteršimo. Dažnai geriau įdiegti du 1:32 skirstytuvus ir tik tada, kai reikia, užpildyti antrąjį.

• Standartizuokite LGX kasetes.Naudojant tą patį LGX formos faktorių visuose projektuose supaprastinamas atsargų valdymas ir sumažėja rizika užsakyti netinkamą dalį.

Mūsų LGX Cassette serija palaiko nuolat keičiamus{0}}modulius. Galite pradėti nuo 1:32, o vėliau pakeisti jį 1:64 (arba pridėti antrą vienetą), nepažeidžiant pluošto ar stovo. Keletas operatorių pasirinko šį metodą, nes negalėjo numatyti galutinio -priėmimo greičio – lankstumas pasiteisino.

9. Prieš srovę – dažnai nepaisoma kryptis

Esame linkę fiksuoti pasroviui (OLT→ONT), bet aukštyn esantis kelias yra vienodai svarbus. GPON ONT perdavimo galia paprastai yra nuo +0.5 iki +5 dBm. Pravažiavus per skirstytuvą (atbuline eiga) ir sujungus su kitais ONT signalais, į OLT patenkanti galia gali būti žymiai mažesnė.

1:64 skirstytuvo nuostoliai prieš srovę yra apie -20 dB. ONT, perduodantis tik +0.5 dBm, perduos apie -19,5 dBm į OLT – vis tiek viršija tipinį OLT jautrumą (nuo -28 iki -30 dBm), tačiau skirtumas yra mažas.

Be to, OLT serijos{0}}režimo imtuvas turi valdyti labai skirtingą įvesties galią iš skirtingų ONT. Dėl prasto vienodumo (2,5 dB) skirstytuvas tai dar labiau pablogina, todėl gali atsirasti paketų klaidų ir ONU iš{3}}registracijų. Štai kodėl, kai 1:64 neišvengiama, rekomenduojame pasirinkti kuo vienodesnius modulius – galime pateikti kiekvienos partijos prievado bandymo ataskaitas.

10. Gamybos nuoseklumas ir atsekamumas

Skirtingai nuo lauko{0}}sujungimo modulio, kasetės skirstytuvo negalima reguliuoti vietoje. Jei užsakymas gaunamas su netinkamu modeliu arba vienas kanalas patiria didelių nuostolių, projektas vėluoja. Todėl atliekame partijos-pagreitinto naudojimo trukmės testus ir pateikiame kiekvieno-kanalo praradimo duomenis kiekvienai siuntai. Klientai sutartyje gali nurodyti ir pasirinktinius priėmimo kriterijus.

Rezultatas yra tai, kad kelios projektų svetainės, kuriose naudojamos LGX kasetes, veikia iš tos pačios pradinės linijos. Testavimas, dokumentacija ir trikčių šalinimas tampa standartizuoti – tai daug laiko{1}}taupoma vietos komandoms.

Išvada

Padalijimo santykio pasirinkimas niekada nėra tiesiog „didesnis, tuo geriau“. Skirtumas tarp 1:32 ir 1:64 yra maždaug 3-4 dB optinio biudžeto, tačiau realiame pasaulyje-ne gamykloje tie decibelai tiesiogiai paverčiami įrengimo ribomis, ilgalaikio senėjimo tolerancija ir lengvu aptarnavimu.

1:32 ir 1:64 kiekvienas turi savo vietą: didelio-tankio trumpo pasiekiamumo-miesto pastatai gali būti tinkami naudojant 1:64, o ilgesnio-atstumo ar atšiaurios-aplinkos nuorodos dažnai reikalauja papildomos 1:32. GLORY LGX Cassette serija siūlo abu, o galimybė jas maišyti tame pačiame stove suteikia jums tikrą įrankių rinkinį „mokėkite{12}}kaip jūs{14}}augate“.

Kitą kartą kurdami PON tinklą, nežiūrėkite tik į skirstytuvo etiketę. Apskaičiuokite kaupiamąjį nuorodos praradimą, apsvarstykite būsimą-priėmimo greitį, modulių vienodumą ir kelių sunkvežimių riedėjimo kainą. Šiek tiek papildoma marža šiandien verta daug kartų daugiau nei skirstytuvo kaina.