Obstaja veliko možnosti za izgradnjo optičnega omrežja za dostavo storitev kabelske televizije in dostopa do interneta v kočah. Vsaka možnost ima svoje prednosti in slabosti.
Spodaj je različica gradnje takšnega omrežja, ki se je izkazala za priročno za enega od ruskih operaterjev. Glavne zahteve operaterja za omrežje so bile naslednje:
Za osnovo so bili vzeti filtri FWDM, ki omogočajo mešanje optičnih signalov kabelske televizije, ki se prenašajo na valovni dolžini 1550 nm, in optičnih signalov internetnega dostopovnega omrežja, ki se prenašajo na valovnih dolžinah 1310/1490 nm.
Slika 1 prikazuje blokovni diagram takega omrežja.
Glavne ideje so naslednje:
Na sliki 2 je prikazana sestava 19" omare dostopnega vozlišča vikend naselja.
Glede na tržne cene za filtre FWDM se stroški povezave za to možnost povečajo za približno 3000 rubljev za vsako hišo. Vendar ni mogoče prezreti naslednjih prednosti:
Ta shema je precej prilagodljiva v smislu uporabe različne opreme. Omenjena je že bila možnost z vgradnjo stikala s SFP priključkom pri naročniku. Na trgu lahko najdete optične sprejemnike z vgrajenimi FWDM filtri.
Danes je tehnologija PON edina pravilna pot za vstop v zasebni sektor. Pod pogojem, da je v zasebnem sektorju več kot 20-30 naročnikov, je to najbolj pravilen in že najcenejši pristop k reševanju takšne težave. Najtežja vprašanja se porajajo že v fazi rojstva same ideje. Izbira proizvajalca? Kako načrtujete svoje omrežje, da bo v prihodnosti manj skrbi in težav? Kako izbrati pravo pasivno opremo?
V tem članku predlagamo, da razmislimo o enem od pristopov k izgradnji mreže v zasebnem sektorju. Ponudnik, ki nam pomaga pri tem članku, je želel ostati anonimen. Poleg tega njegove izkušnje z upravljanjem omrežja GEPON presegajo tri leta.
Začnimo z dejstvom, da je bila v nedavni preteklosti izbrana postaja in naročniška oprema proizvajalca Eltex. Takrat je bila ta rešitev najbolj izvedljiva. Tehnična podpora je najboljša. Na terenu je bilo dodanih veliko napak, vendar je tukaj več plusov kot minusov. Operaterju je v kratkem času uspelo doseči potrebno opremo. Zdaj je že precej znan proizvajalec opreme GEPON in GPON in ga ni treba posebej omenjati.
Ponudnik je tri leta preizkušal številne pristope k izgradnji omrežja, uporabljal je drugačen kabel, razdelilnike z različnimi delitvami in v različnih izvedbah, šel skozi nekaj sklopk in na koncu prišel do morda ne idealnega, ampak najbolj optimalna rešitev.
Na strani postaje je terminal optične linije OLT LTE-2X ali LTE-8X (odvisno od števila naročnikov in lokacije najbližje PBX). Za ponudnike, ki se šele odločajo, da bodo začeli uporabljati tehnologijo, je bolj optimalno vzeti LTE-2X - na voljo je vse, kar potrebujete: dva PON 2.5G vrata s 64 naročniki na vrata, pa tudi 4 kombinirana vrata 1G z ohišjem za SFP 1.25G, ki se po potrebi lahko združi v en kanal. Če je podjetje samozavestno in ima zadostno število naročnikov, je bolj donosno vzeti LTE-8X - 8 vrat PON s skupno zmogljivostjo do 512 naročnikov, že obstajata dva 10G vrata in tudi 4 kombinirana .
Na primer, razmislite o terminalu postaje OLT LTE-2X. Naš svetovalec operaterja uporablja tako LTE-2X kot LTE-8X.
Pri uporabi dveh vrat naenkrat jih je bolje preklopiti na 8-vratni crossover z adapterji SC / APC. V prerez vstopi 8-optični kabel OPTs-8A-4
Na celotnem odseku od OLT do drop'a (drop-cable - zadnji odsek do naročnika) uporabljamo 8-fiber kabel. Priročno, vedno obstaja marža, nikoli je ne boste mešali. Kabel je vedno na zalogi pri dobaviteljih. Vprašanj sploh ni. Če želite prihraniti denar, lahko uporabite OPTs-4A-4 na najdaljšem odseku.
Sprva je bil prvi vstop v zasebni sektor izveden v stanovanjski stavbi upravnika ali v stražnici, vendar se je podjetje odločilo, da se te odločitve znebi. Tukaj je nekaj slabosti: koordinacija, lokacija v hiši, vhod za kabel, izhod kabla, popoln dostop do vaše omarice. Zelo neprijetno. V dobi novih tehnologij je tukaj najbolj pravilno zmanjšati velikost pasivne opreme. In ker je na voljo le razdelilnik pasivne opreme, katerega dimenzije zdaj ne presegajo tretjine svinčnika, se vse udobno prilega enemu rokavu.
Priporočljivo je, da uporabite prvi tulec z rezervo za število dohodnih in odhodnih kablov. Mnogi so že razvili lastne okuse za določene mutfs, glavna stvar je, da lahko delate z devetimi 8-fiber optičnimi kabli. Kabel z 8 vlakni je majhne velikosti in brez jeklenice se dva ali trije kabli zlahka prilegajo v en vhod.
Ne pozabite, da imamo v kablu dve delujoči vlakni - dve liniji PON.
Delitev optičnega signala v vlaknu se izvaja s pasivnim optičnim cepilnikom. Majhna zasnova cepilnika omogoča, da ga spravite v ležišče na spojni kaseti in ga pritrdite z vezmi. Razdelilnik ima en (redko dva) vhod in osem izhodov. Signal je enakomerno razdeljen za vse naročnike.
(Opomba: vsi naročniki PON - paketi se oddajajo iz OLT in so zaznani v OTN v skladu z naslovom MAC; na strani naročnika so vsi ONT sinhronizirani iz skupnega časovnega vira in vsakemu ONT je dodeljena določena časovna domena ).
Za priključitev (do) 64 naročnikov na eno linijo PON je potreben sveženj razdelilnikov 1/8 plus še 8 1/8 kosov. Kjer je gostota hiš velika, je priporočljivo maksimalno izkoristiti optični proračun in povezati 64 naročnikov na poslovalnico. Kjer ni veliko naročnikov, lahko vklopite razdelilnike in drugo razmerje delitve. Tukaj morate krmariti po terenu.
V prvem tulcu preklopimo eno jedro s kabla, ki je prišel s postaje na razdelilnik, in povežemo osem podobnih kablov, ki se v zasebnem sektorju že razhajajo v prave smeri. Prva sklopka naj ne bi preklapljala, zato da bi prihranili proračun moči, uporabljamo spajanje vlaken. Drugi nedotaknjen PON - linijo lahko vključimo v katerega od naslednjih kablov, v tistega, ki je najbližje naslednjemu delu naročnikov ali kjer se predvideva največ priključkov.
V fazi projektiranja ni mogoče stoodstotno vedeti, kje in kdo se bo želel povezati. Sčasoma se lahko razvijejo nova zemljišča, postavijo nove hiše in posledično novi naročniki. Zato je na takšnih "območjih" priporočljivo narediti rezervo kabla na drogu. Potem lahko vedno vtaknete nov rokav in izvlečete naročnike ali celo pošljete eno od žil v drugo smer. Stroški kabla niso nič vredni, vendar so dolgoročno koristi veliko večje od neke vrste mobilnosti pri razporeditvi vlaken.
Tako smo dosegli prve naročnike. In tukaj uporabljamo enotni 1/8 cepilnik. Vseeno je prišel kabel, preklapljanje z razdelilnikom itd. V zadnjem delu je priporočljivo uporabiti posebne FTTH spojke. Te spojke odlikujejo nizki stroški in priročnost. Obstajajo dva do trije vnosi za linijski kabel in 4/8/16 kabli za kable FTTH (ali spuščene kable). In tudi pri spojki se lahko uporablja varjenje ali križanje s snemljivimi povezavami. V tem primeru lahko vse izhode povežete na križno ploščo hkrati. Kabel OPTs-4A-4 uporabljamo kot spustni kabel. Na trgu je že veliko število FTTH kablov po najbolj ugodnih cenah, ki jih je mogoče uporabiti. Zdaj pa analiziramo konkreten primer, ki je bil že preizkušen! Kabel OPTs-4A-4 je priročen za uporabo, in ko se približate hiši in ožičenju, se jeklena palica odstrani in lahko vstopite v prostor. V prostorih se najpogosteje ožičenje izvede po dogovoru z naročnikom, saj bo zanj bolje. Lahko je na primer preklop na povezovalni kabel in namestitev ONT v katero koli sobo.
Preidimo na pomembne prednosti dela s tehnologijo PON, ki jih je treba upoštevati pri gradnji. O dobavi kabelskih in mobilnih naročnikov smo že govorili. Kako je to mogoče doseči? Ker je 8-fiber kabel tako rekoč prazen, je v drugem tulcu lažje "zaviti" več naročnikov nazaj in jih izbrati v katerem koli od povratnih odsekov, kjer je na drogu vnaprej narejena zaloga. To je pomembna prednost, ki prihrani veliko dragih virov, ki se lahko pojavijo, ko se povežejo novi naročniki.
S temi na videz preprostimi nasveti lahko zgradite omrežje GEPON (ali GPON, kar vam je ljubše) dokaj ekonomično in učinkovito z minimalnimi vložki tako v začetni fazi kot v fazi razvoja omrežja.
Vsakdo ima pravico, da sam izbere pot razvoja svojega omrežja, vendar našemu svetovalcu nikoli ni bilo žal, da je uporabil tehnologijo s pasivnim ločevanjem signala. Samo ime tehnologije nakazuje njene prednosti. Če upoštevamo vprašanja, kot so organizacija postavitve aktivne opreme v zaprtih prostorih v zasebnem sektorju, ozemljitev po vseh standardih, zagotovljena oskrba z električno energijo in še veliko več glede na število in ime opreme, potem je tehnologija PON rez nad njim.
Za začetek gradnje in povezovanja boste potrebovali približno 70 % stroškov prve specifikacije. Naročniške naprave je mogoče kupiti, ko se število naročnikov povečuje.
Za posredovano gradivo se zahvaljujemo udeležencu projekta "new-network.rf" Sergeju K.
Obstaja več načinov za izgradnjo pasivnega optičnega (PON) omrežja v vikend naselju. Vsaka od shem gradnje PON ima svoje prednosti in slabosti, ki jih bomo upoštevali. Najprej bi morali sami opredeliti pojem koče in njene glavne značilnosti. Ključne funkcije vključujejo:
PON konstrukcija s pihanjem optičnih vlaken v mikro cevi.
V tem primeru se izvede naslednje zaporedje dejanj:
Mikrocevni kabel je po zasnovi podoben običajnemu kablu, vendar ima namesto optičnih vlaken ali bakrenih parov več mikrocevk. Ta kabel je mogoče položiti v kabelski kanal z ultrazvočnim testiranjem ali drugimi razpoložljivimi metodami.
Video 1 - predstavitev metode pihanja optičnega vlakna v mikro cev
Optično vlakno, ki se vpiha v mikro cev, ima hrapavo površino. Hitrost pretoka zraka v bližini gladkih sten cevi je višja kot v bližini grobega vlakna, zaradi česar se slednje premakne v središče cevi in se v tem položaju premika, ne da bi se oprijelo sten cevi. Moč kompresorja in izvijača je povsem dovolj za pihanje vlakna na razdalji 500 - 600 m. To je idealno za izgradnjo PON omrežja v vikend naselju opisanega tipa.
Na žalost opisani način gradnje PON omrežja zaradi visokih stroškov dela in opreme ni zelo priljubljen. Hkrati naj bi tehnologija postala cenejša in bolj priljubljena.
Bolj priljubljene metode so uporaba standardnih optičnih kablov in razdelilnikov.
Izgradnja PON omrežja v vikend naselju z uporabo kabelskih kanalov.
Ta metoda vključuje uporabo obstoječega ali konstrukcijskega kabelskega kanala s premerom 50 mm in vključuje naslednje korake:
Ta metoda je priročna za uporabo, če je v počitniški skupnosti kabelski kanal. Prihranek v tem primeru je dosežen tudi zaradi najnovejše prakse, ki omogoča, da iz optičnega modula odstranite eno ali več vlaken, ne da bi pri tem poškodovali ostala. V tem primeru se en modul po dolžini razreže s posebnim in iz njega izvlečemo potrebno število vlaken. Na ta vlakna so privarjeni naročniški kabli, ki se odstranijo iz sklopke in položijo v naročniške prostore. Celovitost preostalih vlaken in modulov ni ogrožena. Postavljeni so v obliki nosilnega obroča v sklopko in pritrjeni z vezmi.
V odsotnosti kabelskih kanalov v vikend naselju se zatečejo k še enostavnejši metodi gradnje omrežja.
Na prvi pogled je ta metoda najlažja za namestitev. Vendar je on zahteva prisotnost kabelskega sloja in odobritev zemeljskih del. Poleg tega je neprijetno. v obratovanju, saj jo boste morali za dostop do sklopke najprej izkopati.
Optično dostopno omrežje koče, optično omrežje zasebnega sektorja ali optično omrežje dacha združenja najpogosteje uporablja nosilce električnega omrežja 0,4 kV (običajno so v kombinaciji s nosilci za ulično razsvetljavo).
Prostor med električnimi kabli in tlemi, kjer lahko obesite optične kable, je omejen. Prav tako je omejen prostor na nosilcu za napeljavo kablov vzdolž nje in obešanje optičnih vozlišč. Marsikje se za servisiranje električnih stebrov uporabljajo jaški (»dereze«) in lestve, kar ustvarja dodatne težave za nekonfliktno postavitev elementov omrežne infrastrukture FTTH na stebre daljnovodov 0,4 kV. Poleg tega morajo biti v skladu z zahtevami PUE vsi kabli dielektrični.
Predlagani kabelski sistem rešuje te težave z ustvarjanjem gostega kabelskega snopa z navijanjem tankih optičnih kablov na nosilni element (dielektrični kabel ali samonosni optični kabel), obešen med nosilci. Kabli, ki so predhodno zaključeni s konektorji, se po potrebi navijajo s posebnim strojem za navijanje (na primer ob priklopu novega naročnika) in imajo v snopu in v trezorju posamezne lokacije obrata. Kabelski sistem, ki temelji na tankih kablih, ima eno najnižjih cen komponent in je vgrajen praktično brez varjenja. Primeren je za podnebje v skoraj vseh regijah Rusije.
Praviloma je nosilni element deblo ali napajalni samonosni kabel, ki obide distribucijska vozlišča. Nanj so naviti razdelilni kabli, ki prenašajo optična vrata iz razdelilne enote (razvodne omarice ali razdelilne omare) na oddaljene nosilce in spuščene kable za priklop naročnikov. Na tistih odsekih tras, kjer ni samonosnega kabla, je dielektrični kabel obešen. Vlakna so spojena samo v distribucijskih vozliščih in v povezovalnih ali razvejanih spojkah napajalnega glavnega, za priključitev 16 (32) naročnikov v distribucijski enoti pa je dovolj, da opravite eno spajanje z varjenjem napajalnega vlakna na raztezko pristanišče zmogljivosti kabineta. Izhodni konektorji razdelilnika so priključeni na križno polje omare. V kasetni izvedbi sta razdelilnik in križno polje za 16 (32) konektorjev ter vhod razdelilnika, ki je zaključen s konektorjem, nameščeni na eni ločeno dobavljeni kaseti. V tem primeru se razširitev zmogljivosti omare izvede z namestitvijo kasete in priključitvijo njenega vhodnega priključka na razširitvena vrata, ki so bila prej povezana s podajalnikom.
Obstaja več tipičnih možnosti omarice, kot je omarica z 32 vrati (osnovna 16 kaseta plus ena 16 razširitvena kaseta) ali dvostopenjska razširitvena omarica do 48 (16 osnovnih kaset plus dve 16 razširitveni kaseti). Naročniki, ki so najbližji omari, so povezani neposredno z omarico s pomočjo navitih kablov, ki so zaključeni na obeh straneh. Dolge so na podaljšku vrat. Premestitev vrat se izvede s spustnim tulcem s priključeno tuljavo zaključenega tuljavnega razdelilnega kabla. Prenesenih je do 8 vrat. Sklopka je nameščena na daljinski nosilec, kabel je navit do stikalne omare in njegovi konektorji so priključeni na prečno polje omare. Preostali del kabla je nameščen v prostor za shranjevanje tehnoloških tuljav navitega kabla. In spojke podaljška vrat, spuščeni kabli in naročniška oprema so povezani na snemljive spoje brez varjenja.
Kabli potekajo navzdol do spodnje stene omare v zaščitnem plastičnem ohišju, ki se nahaja za omarico od dna omare do vrha nosilca na nivoju optičnega snopa. Zaščitni etui je vzdolžno rezana plastična napenjalna cev, ki jo je mogoče odpreti in vstaviti kable. Uporablja se ločen kovček za samonosne napajalne kable in ločen ohišje za tanke zvite kable. V ohišje v obliki črke Z lahko vstavite tehnološko dobavo napajalnega kabla. Omarica je nameščena na posebnih nosilcih nad ohišjem, ki ima pod omarico razširitveni rez, pri izstopu iz ohišja pa se kabli takoj vpeljejo skozi spodnjo loputo v omaro. Podaljšek priključkov je nameščen na nivoju obešanja snopa optičnega kabla, tako da kabli, ki prihajajo iz njegovih spodnjih priključkov, takoj padejo na snop. Sklopka je nameščena tudi na nosilce. Drugo mesto za sklopko je na sredini podpore. V tem primeru je treba zaščitno ohišje namestiti na enak način kot za krmilno omaro.
Naviti kabli so pritrjeni na nosilni element s pomočjo pritrdilnih kompletov. Pritrditev se izvede na koncih vsakega od razponov, pri ravnih odsekih pa je pritrditev dovoljena le na koncih odseka.
Odvodni kabli so speljani do hiš neposredno iz snopa (ne iz nosilca!) na razdalji 0,5-1m od nosilca z uporabo odcepnega kompleta in so obešeni na hišo kot samonosilni kabel. Dovoljeno je odvajanje kablov od podpore. Če je razdalja do hiše večja od 20 m, je dielektrični kabel obešen na nosilcu ali na snopu in okoli njega navit spustni kabel. V primeru prostega obešanja spustnega kabla je na hišo nameščena vzmetna sidrna sponka. Objemka ščiti kabel pred ekstremnimi obremenitvami ob nenormalnem zunanjem udarcu nanj z odstopanjem na sredini do 1,5m (za razpon 20m). Na zunanjih stenah hiše je odvodni kabel položen odprto ali v vzdolžno prerezano zaščitno HDPE cev in vstavljen v hišo skozi 16 mm PVC cev. Vstopna točka se nahaja pod vhodno omarico, v katero je nameščena tehnološka tuljava preostanka kabla. Po vstavitvi se optični kabel polaga skozi hišo v PVC kabelske kanale ali v valovite cevi vzdolž utorov ali pod letve do optične naročniške vtičnice na mestu namestitve ONT. Naročnika povezuje generalna gradbena ekipa dveh delavcev (brez varjenja!).
V razponih je kabelski sistem videti kot en sam kabel, iz katerega so iz snopa speljani tanki spustni kabli naravnost od razponov do hiš, raztegnjeni »po vrsti« z vzmetnimi sponkami. Omarice in spojke ne ovirajo vzpenjanja po nosilcu v jaških, še bolj pa po pritrjeni lestvi. Kabelski sistem je združljiv z načrti prodaje energije za odvoz števcev električne energije v omare na nosilcih. Kabli na nosilcu so povsod v zanesljivi zaščiti, napajalnih tuljav ni videti.
Gradnja katerega koli računalniškega omrežja, ne glede na njegovo velikost, se mora začeti z razvojem projekta. Brez projekta monterji verjetno ne bodo začeli polagati optičnih komunikacijskih vodov, ker polna je veliko napak. Dobro zasnovana zasnova omrežja vam bo omogočila minimiziranje finančnih in časovnih stroškov za inštalacijska dela, v primeru PON pa tudi zmanjšanje celotnega slabljenja, ki je izjemno pomemben kazalnik za pasivna optična omrežja.
Če se soočate z nalogo risanja projekta omrežja PON, vendar ne veste, kje začeti, je ta članek posebej za vas. V njem bomo poskušali opisati algoritem razvoja PON omrežij in izpostaviti ključne točke tega procesa.
Zasnovo omrežja PON lahko jasno razdelimo na 3 stopnje:
STOPNJAjaz... Zbiranje neobdelanih podatkov
STOPNJAII... Analiza začetnih podatkov in izdelava koncepta projekta
STOPNJAIII... Izdelava projektne dokumentacije
V okviru tega članka bomo razmislili STOPNJAjaz in STOPNJAII od pokrivajo večino tipičnih vprašanj, ki jih imajo novi inženirji PON.
Za izvedbo visokokakovostnega projekta PON mora biti zemljevid območja, kjer naj bi bilo razporejeno omrežje PON, čim bolj podroben - to bo oblikovalcu prihranilo nepotrebne preglavice in morebitne napake. Dejansko za začetek dela na projektu inženir potrebuje razvojni načrt za izbrano mikrookrožje z naslovnim načrtom in komunikacijsko shemo (kabelski kanali ali nosilci daljnovoda). Praviloma je vse te dokumente mogoče dobiti pri lokalnih upravnih organih, a za to boste morali premagati pragove ducata različnih oddelkov.
Zato si mnogi oblikovalci poskušajo olajšati življenje in satelitske slike uporabljajo kot načrt za prihodnji projekt. Seveda je mogoče uporabiti topografske slike, ki jih ponuja Google.Maps ali Yandex.Maps, vendar ne vedno, ker imajo številne pomanjkljivosti:
Obstaja še ena možnost za pridobitev razvojnega načrta - naročanje tega načrta pri komercialnih kartografskih podjetjih (na primer OpenStreetMap, VISICOM, 2GIS ...), vendar je ta užitek drag. Poleg tega dobljeni vektorski digitalni zemljevidi še vedno ne bodo vsebovali komunikacijskih shem.
V vsakem primeru, ne glede na način pridobivanja začetnih podatkov, ki ga ne bi izbrali, je treba zaobiti območje prihodnjega omrežja, saj Ena stvar je položiti kabel vzdolž nosilcev na papir, povsem druga pa je, da prideš na območje in ugotoviš, da tam ni podpor.
Odstotek penetracije (PP - odstotek penetracije) ali, kot se imenuje tudi odstotek naročnikov, je temelj vsakega projekta računalniškega omrežja. Seveda je treba pred začetkom načrtovanja dostopovnega omrežja ugotoviti, koliko potencialnih naročnikov je pripravljenih za priključitev nanj. Njihovo število je odvisno od številnih dejavnikov:
Če ste ponudnik PON, ki se je "sam" (brez konkurentov) odločil za razvoj zasebnega sektorja, potem lahko računate na povprečno 40-60% povezave. Za dacha zadruge se bo ta številka verjetno znižala 20-30% in bo imela sezonsko odvisnost, ker Skoraj nihče ne živi v dachah skozi vse leto. Zato ponudniki praviloma zaobidejo dacha zadruge. Povsem druga zadeva so vikend vasi. Tukaj živijo naročniki z nadpovprečnimi dohodki, tako da lahko stopnja penetracije doseže 80-100% .
Vendar pa PON v nasprotju s FTTx ne velja toliko za odstotek penetracije, kot za število vrat OLT, ki jih uporablja EPON. Kaj je mišljeno? Recimo, da ste se odločili zgraditi omrežje PON v vasi s 340 hišami, od katerih se bodo po vaših ocenah želeli povezati z internetom 50% (170 hiš). Vaša naloga je kupiti glavno postajo (OLT), ki bi lahko zagotovila toliko povezav. Večina sodobnih OLT ima faktor razvejanja 64, t.j. do 64 naročniških enot (ONU) je mogoče priključiti na eno EPON vrata. Na podlagi tega je za povezavo 170 naročnikov potreben OLT s 3 vrati EPON; ampak od takrat te niso proizvedene, boste morali kupiti 4-portnega (na primer dobro znani BDCOMP3310B). Če pa se na OLT uporabljajo 3 vrata EPON, bo število potencialnih naročnikov 192 (3x64), zato se bo odstotek penetracije samodejno povečal od 50% prej 56% () ... Hkrati ostane 1 vrata EPON OLT neizkoriščena. Lahko ga pustite kot rezervo (čez čas lahko na primer zaženete podružnico PON v sosednjo vas) ali uporabite v trenutnem projektu, t.j. "Razširite" omrežje za 256 povezav namesto 192 (odstotek penetracije se bo povečal na 75% () ).
Gradnja omrežja je drag podvig, zato si vsak ponudnik ne more privoščiti izgradnje omrežja PON 100% prodor, še posebej, če gre za območje zasebnega sektorja za nekaj tisoč hiš. V zvezi s tem večina ponudnikov načrtuje omrežje PON za majhen odstotek prodora, vendar z možnostjo nadaljnjega skaliranja in povečanja naročniške baze.
Pri izbiri odstotka penetracije je treba upoštevati dejstvo, da je omrežje PON zgrajeno na optičnih razdelilnikih s številom izhodov, ki je večkratnik moči dveh 1 (). Ta okoliščina je zelo pomembna in narekuje določene pogoje pri izbiri odstotka penetracije. Gre za to, da je pri PON-ih dobra razširljivost dosežena le z podvojitvijo naročniške baze (dokaz te trditve bo podan v 5. razdelku).
Opomba 1: obstajajo nestandardni cepilniki - 1x3, 1x6, 1x12, 1x24, vendar se uporabljajo izjemno redko, zato jih ne bomo upoštevali.
Torej, po odobritvi odstotka penetracije se začne bolj ključna faza - izbira topologije prihodnjega omrežja. Ta faza je za oblikovalca najbolj zanimiva, saj je isti projekt mogoče izvesti z uporabo več različnih topologij, od katerih bo vsaka imela določene prednosti. Zato je nemogoče pohiteti z izbiro, ker Preveč je odvisno od topologije: hitrost gradnje omrežja, stroški gradnje, hitrost naročniške povezave, kakovost optičnega signala, možnost hitrega širjenja naročniške baze itd.
Kljub vsej raznolikosti obstajata v PON dve glavni topologiji: vodilo in drevo. Vse druge topologije, tako ali drugače, so njihove izpeljanke. V trenutnem trenutku razvoja omrežij PON je drevesna topologija najbolj priljubljena in, lahko bi rekli, tradicionalna. Drevo je preprosta, prilagodljiva in enostavna topologija z velikim potencialom za rast naročniške baze, zato si bomo najprej ogledali to topologijo.
"les"
Spomnimo se, da so drevesa PON pogosto zgrajena na razdelilnikih PLC, ki so med seboj povezani kaskadno. Glede na to, koliko PLC cepilnikov je v kaskadi, se razlikujejo drevesa nivojev 1x, 2x, 3x ... (lahko najdete tudi izraze, kot sta "drevo z 2 kaskadnima vozliščema" ali "2x kaskadno drevo"). Slika 4.1 jasno prikazuje več dreves z različnim številom kaskadnih vozlišč.
Slika 4.1 - 1x kaskada (A), 2x kaskadna (B) in 3x kaskadna (C) drevesa
Teoretično je mogoče zgraditi drevo z velikim številom kaskadnih vozlišč (4, 5 in celo 6), vendar se v praksi takšne sheme ne uporabljajo (zakaj bomo pojasnili malo kasneje).
Pri opisovanju drevesnih topologij se pogosto uporabljajo oznake, kot so "1x4 + 1x16" ali "1x2 + 1x4 + 1x8" itd. To ni nič drugega kot oznaka kaskade razdelilnikov PLC. Na primer, zapis "1x4 + 1x16" pomeni drevo na 2 nivojih s korenskim razdelilnikom 1x4 in razdelilnikom naročnikov 1x16.
Pogosto lahko pri opisovanju omrežij PON najdete takšne koncepte, kot so "hrbtenica / distribucija / naročniški odseki", "korenski / distribucijski / razdelilniki naročnikov". Poglejmo, kaj pomenijo vsi ti koncepti (slika 4.2).
Slika 4.2 - Oznake v omrežju PON
|
Zadnji razdelilnik v kaskadi razdelilnika (naročniki so neposredno povezani z njim); |
|
Prvi cepilnik v cepilni kaskadi (nanj so priključeni drugi cepilniki) 2; |
|
Vmesni razdelilnik v kaskadi razdelilnikov (nahaja se med korenskim in naročniškim razdelilnikom) 2; |
|
Odsek optične poti med naročniškim razdelilnikom in naročniško hišo (običajno ga predstavlja 1x optični kabel); |
|
Odsek optične poti med OLT in prvim cepilnikom v kaskadi; |
|
Odsek optične poti med korenskim in naročniškim razdelilnikom. |
Opomba 2: Prisotnost določenih odsekov / razdelilnikov v omrežju je posledica števila kaskadnih vozlišč. Na primer, razdelilniki distribucije najdemo le v vezjih s 3 ali več kaskadnimi vozlišči.
Izbira topologije praviloma temelji na naročniškem delu, t.j. najprej se določi vrsta (zmogljivost) naročniških razdelilnikov in šele nato - vsi ostali. Izbira zmogljivosti naročniških razdelilnikov je določena z enim od naslednjih meril:
Ta merila sta tesno povezana in ponudnik se mora odločiti v korist enega od njih. Na primeru zemljevida vasi bomo prikazali, kako vsak od teh kriterijev vpliva na izbiro zmogljivosti naročniških razdelilnikov.
Torej, podan zemljevid zasebnega sektorja za 128 stanovanjskih stavb (slika 4.3). Treba je sestaviti diagram omrežja PON določenega območja za 100-odstotno penetracijo, ob upoštevanju dveh zgornjih kriterijev.
Slika 4.3 - Zemljevid prihodnjega PON omrežja z navedbo potencialnih naročnikov
Hitrost / delovna intenzivnost gradnje omrežja
Obstajajo situacije, ko mora ponudnik čim prej zgraditi omrežje: prehiteti konkurente ali hitro poročati investitorju o začetku delovanja omrežja. Kakor koli že, je mogoče pospešiti gradnjo omrežja PON: za to je potrebno uporabiti zmogljive naročniške razdelilnike (na primer PLC 1x16).
V tem primeru lahko celotno karto razdelimo na sektorje (16 hiš na sektor) in v središče vsakega sektorja namestimo naročniški razdelilnik 1x16 (slika 4.4). Nato bodo kot korenski razdelilniki uporabljeni razdelilniki 1x4 (predvideva se, da se nahajajo v strežniški sobi, zato niso prikazani na zemljevidu). Tako bo topologija omrežja predstavljala drevo na 2 ravneh "1x4 + 1x16". Za izvedbo takšne topologije bo ponudnik potreboval 10 razdelilnikov (8 naročnikov 1x16 in 2 korenska 1x4).
Prednost tega pristopa je v tem, da ponudnik za izvedbo projekta potrebuje minimalno količino "pasivacije": razdelilnike, spojke, PON-omare, pa tudi kabel minimalne zmogljivosti za prtljažnik in razdelilne odseke. Zmanjšanje količine "pasivacije" pa ponudniku omogoča prihranek časa in denarja pri inštalacijskih delih.
Slika 4.4 - Zemljevid omrežja, razdeljen na sektorje (16 hiš v vsakem sektorju)
Na prvi pogled se zdi, da je ta pristop izjemno uspešen – hitro zgradimo mrežo in začnemo povezovati naročnike. Vendar se že v fazi povezovanja naročnikov pojavijo vse slabosti te metode. Bistvo je, da bodo z nizko gostoto zazidanosti nekatere hiše locirane na precejšnji razdalji od naročniških cepilnikov (200-300 m). Ponudniku v tem primeru ne preostane drugega, kot da večžilni kabel spelje do oddaljenih naročnikov in ga po poti »spusti« v spojke ali škatle. Seveda v tem ni nič strašnega, vendar bo za povezavo oddaljenih naročnikov potrebno preveč časa, kar lahko negativno vpliva na ugled ponudnika.
Hitrost / delovna intenzivnost naročniške povezave
Nekateri ponudniki izjemno cenijo svoj ugled, zato se držijo načela "Bodi bližje stranki!" tiste. ob prejemu odjemalčeve vloge naj bi čim prej prišlo do povezave njegovega doma z omrežjem. Če ponudnik stranko obvesti, da "mora za povezavo počakati en teden, medtem ko naši inštalaterji vržejo 300 metrov optike v vašo hišo skozi zaledenele stebre", potem lahko naročnik povezavo v celoti zavrne. Zato mora ponudnik za izboljšanje kakovosti storitev svojim strankam namestiti naročniške razdelilnike na minimalni razdalji od potencialnih naročnikov. Za to je treba povečati gostoto (število) naročniških razdelilnikov in zmanjšati njihovo zmogljivost.
Navedenemu kriteriju ustreza topologija "1x16 + 1x4" (slika 4.5), t.j. 2-nivojsko drevo s koreninskim razdelilnikom 1x16 in naročniškim razdelilnikom 1x4 (koreninski cepilniki, kot v prejšnjem diagramu, se nahajajo v strežniški sobi, zato niso označeni na zemljevidu).
Slika 4.5 - Zemljevid omrežja, razdeljen na sektorje (4 hiše v vsakem sektorju)
Zemljevid ponovno razdelimo na sektorje in v središče vsakega sektorja postavimo razdelilnik naročnikov. Toda zdaj je število sektorjev 4-krat večje kot v prejšnji topologiji - zato se stranke nahajajo 4-krat bližje razdelilnikom naročnikov. Ta pristop omogoča ponudniku, da naročnike poveže v nekaj urah, ker večina hiš je v hoje od cepilnika. Poleg tega lahko ponudnik na naročniškem oddelku uporablja že pripravljene spustne kable kratke dolžine (50-100 m.) - to bo znatno olajšalo delo montažne ekipe.
Vendar morate razumeti, da ponudnik nasprotuje priročnosti povezovanja naročnikov s hitrostjo gradnje omrežja. Dejansko je to merilo popolno nasprotje prejšnjega. Če nam je prvi kriterij omogočil hitro "razporeditev" omrežja z uporabo samo 10 razdelilnikov, potem v tem primeru potrebujemo 34 razdelilnikov (32 naročnikov 1x4 in 2 korena 1x16). Potrebovali boste tudi več spojk, PON omrežij, več kablov za distribucijo vlaken, več inštalacij v fazi izgradnje omrežja.
Številni ponudniki poskušajo najti kompromis med predlaganimi merili, t.j. doseči optimalno hitrost gradnje omrežja in optimalno hitrost povezave naročnikov. Za obravnavano kartico je tako optimalna možnost topologija "1x8 + 1x8" (v 80% primerov ponudniki izberejo to topologijo).
Ko smo izbrali zmogljivost naročniškega razdelilnika, ostane še določiti število kaskadnih vozlišč za naše drevo. Običajno ponudniki uporabljajo 2-stopenjska drevesa: "1x4 + 1x16", "1x8 + 1x8" in "1x16 + 1x4". Uporaba 3 stopenj cepilnikov je v večini primerov nepotrebna in upravičena le, če je potrebna varčnost pri vlaknih. Pokažimo to s primerom (slika 4.6).
Slika 4.6 - Zemljevid omrežja PON (topologija "1x16 + 1x4"), ki prikazuje število vključenih vlaken
Slika 4.6 prikazuje diagram omrežja PON v majhni vasi s 64 potencialnimi naročniki. Na različnih odsekih optične poti je vključeno različno število vlaken - od 1 do 9. Večino distribucijskega odseka je mogoče pokriti s 4-žilnim kablom, na nekaterih odsekih pa boste morali položiti 8x in celo 12x- jedrni kabli. Zdaj si predstavljajte, da imate v skladišču nekaj "štirih" tuljav in ni možnosti za nakup novega kabla. V tem primeru lahko povečate število kaskad in s tem dodatno združite cepilnike. V našem primeru se bo 2x kaskadno drevo "1x16 + 1x4" spremenilo v 3x kaskadno drevo - "1x4 + 1x4 + 1x4". Poglejmo, kako se bo po uvedbi tretje kaskade spremenila vsebnost vlaken v razdelilnem odseku (slika 4.7).
Slika 4.7 - Zemljevid omrežja PON (topologija "1x14 + 1x4 + 1x4"), ki kaže število vključenih vlaken
Slika prikazuje, da pri drevesu na 3 nivojih število vlaken v vsakem od odsekov ne presega 4. To je Tudi pri tako majhnem vezju vidimo precejšnjo korist od 3-stopenjskega vezja - na velikih karticah bodo prihranki pri optiki bolj opazni. Kljub temu, če ne boste veliko prihranili pri kabelskih vlaknih, potem ne bi smeli uporabljati 3-kaskadne topologije. Za to je več razlogov:
Opomba 3: SNR ( S ignalto N oise R atio) - razmerje signal/šum; OLR ( O ptical R eturn L oss) - razmerje "izvirni signal / odbit signal". Višji kot so ti kazalniki, jasnejši je signal.
Opomba 4: Dušenje 1xN cepilnika je vedno manjše od dušenja para cepilnikov 1xY + 1xZ, kjer je Y * Z = N. Z drugimi besedami, razdelilnik 1x16 prinaša manj dušenja kot kaskada para 1x4 cepilnikov (13,6 dB proti 14 dB).
Zaradi vseh zgoraj navedenih pomanjkljivosti se vezja s 3 stopnjami ne uporabljajo široko, vezja z več kot 3 stopnjami pa se sploh ne uporabljajo.
"pnevmatika"
Topologijo avtobusa ponudniki uporabljajo izjemno redko - predvsem v primerih, ko je potrebna visoka ekonomičnost vlaken ali ko je zemljevid območja predstavljen z več izjemno dolgimi ulicami (vsaka po več kilometrov). Obstajata dve klasifikaciji topologij vodila: po vrsti uporabljenih cepilnikov in po stopnji razvejanosti. Glede na vrsto uporabljenega cepilnika delimo pnevmatike na klasične in kombinirane (slika 4.8).
Slika 4.8 - vrste topologije vodila: klasična (A) in kombinirana (B)
Klasično vodilo je kaskada 1x2 split-side FBT cepilnikov, povezanih zaporedno: izhod z nižjim dušenjem je priključen na prtljažnik, naročnik pa je priključen na izhod z višjim dušenjem. Avtobus v klasični obliki se nikoli ne uporablja, ker serijsko povezovanje 64 FBT razdelilnika in hkrati vzdrževanje zadostne moči signala za vsakega naročnika je nemogoče. Zato se vedno uporablja kombinirana različica vodila 5: na izhod razdelilnika FBT je z večjim dušenjem priključen ne naročnik, ampak razdelilnik PLC. Tako se pri klasičnem vodilu uporabljajo samo razdelilniki FBT, pri kombiniranem vodilu pa FBT in PLC 6.
Opomba 6: Namesto razdelilnikov PLC lahko uporabite razdelilnike 1xN FBT (N≥4), vendar to ni veliko smiselno, saj PLC cepilniki imajo bolj enakomerno dušenje na vseh izhodih, pa tudi manjše dimenzije in nekoliko nižjo ceno.
Po stopnji razvejanosti so avtobusi razdeljeni na linearne in nelinearne (slika 4.9).
Slika 4.9 - vrste topologije vodila: linearna (A) in nelinearna (B)
Linearno vodilo temelji na neenakomernih razdelilnikih 1x2 FBT, ki so povezani zaporedno drug za drugim in spominja na božično drevesce. Nelinearni avtobus je zgrajen na istih cepilnikih, vendar ima vsaj 1 vejno vozlišče, zato je bolj podoben drevesu.
Pri opisu topologije vodila se uporablja približno enaka terminologija kot pri opisu drevesne topologije. Edina razlika je v tem, da avtobus načeloma nima distribucijskega dela - obstaja glavni odsek (kaskada razdelilnikov FBT) in naročniški odsek. V skladu s tem v opisu topologije vodila ni takšnih konceptov, kot so razdelilniki in korenski razdelilniki - obstajajo samo razdelilniki prtljažnika (FBT) in naročnik (PLC).
Med PON-boxi je običajno, da se avtobus uporablja le, če je treba po dolgi ulici, na kateri ni vej, položiti omrežje. Pravzaprav je za ureditev hiš mogoče zgraditi tudi avtobus s kvadratnim gnezdenjem, vendar to ni vedno priporočljivo. Predstavljajte si, da ste kupili nedokončano omrežje z že nameščenim kablom. Seveda boste želeli pustiti vse tako kot je in se ne dotikati kabelske infrastrukture. Lahko pa se zgodi, da vlakno obstoječega kabla za topologijo drevesa ni dovolj - tukaj bo topologija vodila zelo uporabna.
Pri obravnavanju drevesne topologije smo govorili o 2 kriterijih, ki ju ponudniki uporabljajo pri izbiri naročniških razdelilnikov: hitrost gradnje omrežja in hitrost naročniške povezave. Načrtovanje topologije vodila se začne tudi pri naročniškem delu, zato so zgornji kriteriji tukaj zelo uporabni. Če je treba čim hitreje zgraditi omrežje, lahko ponudnik, tako kot v primeru drevesa, uporabi shemo z visoko zmogljivimi naročniškimi razdelilniki (na primer "4FBT + 1 × 16": 4 serije- priključeni razdelilniki FBT, na naročniški izhod katerih je priključen PLC 1 × 16) 7. Če želi ponudnik hitro povezati naročnike, potem uporablja shemo "16FBT + 1 × 4". Kompromisna možnost za predstavljene sheme je topologija "8FBT + 1 × 8".
Opomba 7: V topologiji vodila je število razdelilnikov FBT 1 manjše od PLC. To je posledica dejstva, da je običajno namestiti FBT50 / 50 v predzadnje optično vozlišče in na oba njegova izhoda priključiti naročniške PLC razdelilnike. Tako v oznaki "8FBT + 1 × 8" številka osem pred "FBT" določa število optičnih vozlišč v kaskadi. Hkrati bodo v 7 optičnih vozlišč nameščeni FBT in PLC razdelilniki, v zadnje (8.) optično vozlišče pa bo nameščen le še PLC razdelilnik. Za udobje bomo v nadaljevanju besedila predvidevali, da sta tako FBT kot PLC cepilnik nameščena v vsakem optičnem vozlišču.
Vrnimo se na zemljevid, prikazan na sliki 4.3, in zgradimo diagram tega območja za 100-odstotno penetracijo z uporabo topologije vodila “8FBT + 1 × 8” (slika 4.10).
Slika 4.10 - zemljevid omrežja, zgrajen v skladu s topologijo vodila "8FBT + 1 × 8"
Varčevanje z vlakni, kot pravijo, je očitno: samo en odsek hrbtenice uporablja 2 vlakni, vsi ostali uporabljajo 1. Vendar ima topologija vodila 2 očitni pomanjkljivosti. Prvič, avtobus se slabo skali, t.j. Svoje naročniške baze ne boste mogli hitro povečati (o tem bomo podrobneje govorili v naslednjem razdelku). Drugič, topologija vodila otežuje odpravljanje težav v omrežju. Recimo, da je kakšen ONU v okvari in nenehno sije v omrežje pri 1310 nm. Da bi poiskali vir "svetlobe" v drevesu na 2 ravneh, mora ekipa za popravilo izmeriti signal samo v 2 optičnih vozliščih: korenskem in naročniku. V primeru avtobusa bo morala ekipa za popravilo po vrsti preveriti vsa optična vozlišča, dokler se ne najde vir "svetlobe".
Ta razdelek ni neposredno povezan s fazami načrtovanja omrežja, vendar so tukaj podane informacije izjemno uporabne pri izbiri topologije in stopnje prodora prihodnjega omrežja. Z retopologijo mislimo na proces spreminjanja topologije omrežja za povečanje naročniške baze. Za tiste ponudnike, ki takoj načrtujejo omrežja za 100-odstotno penetracijo, ta razdelek ne bo zanimiv, ker njihova omrežja sčasoma ne bodo potrebovala retopologije. Vendar pa bo ta razdelek koristen za večino ponudnikov PON, ki si ne morejo privoščiti razkošja 100-odstotne pokritosti naročnikov.
Da bi hitro razumeli bistvo problema, pojdimo naravnost na primere. Tam je naselje s 512 hišami, od tega želi ponudnik priključiti 50 % - 256 hiš. Vsem najljubši OLTBDCOMP3310B je bil izbran kot glavna postaja za 4 vrata EPON (razmerje razvejanja 1:64), od katerih so uporabljena vsa 4. Slika 5.1 prikazuje poenostavljen omrežni diagram nekaj mesecev po lansiranju 4). Za projekt sta bili izbrani 2 drevesni topologiji: "1x16 + 1x4" (prvo poddrevo) in "1x2 + 1x8 + 1x4" (drugo poddrevo). To je bilo storjeno namenoma, da bi pozneje ugotovili, katera od možnosti je najbolj primerna za retopologijo.
Slika 5.1 - poenostavljen diagram projekta, ki prikazuje število naročnikov, povezanih z vsakim razdelilnikom
Vsak razdelilnik označuje število naročnikov, ki so nanj povezani, iz česar je razvidno, da so naročniki razpršeni po zemljevidu precej kaotično: nekateri razdelilniki naročnikov so popolnoma zasedeni, z nekaterimi pa niti en naročnik ni povezan. Če se v sektorju, ki ga oskrbuje polno napolnjen razdelilnik 1x4, pojavijo novi kupci, se bo ponudnik soočil s težavo: po eni strani na pristanišču še ni 64 naročnikov, tako da lahko priključite nove naročnike, vendar na po drugi strani pa ni nikjer (vsi izhodi razdelilnika so zasedeni).
Ponudnik ima 2 izhoda iz situacije. Če je dinamika rasti naročniške baze visoka (z drugimi besedami, če je veliko zahtev za povezavo), se retopologiji omrežja ni mogoče izogniti. Če je prijav malo in v bližnji prihodnosti ni pričakovati priliva novih naročnikov, se lahko opustimo z retopologijo. Kako? - Namestite naročniški razdelilnik večje zmogljivosti. V našem primeru, če je naročniški razdelilnik 1x4 zaseden, ga lahko zamenjamo z razdelilnikom 1x8. POZOR! S tako menjavo razdelilnikov signal razdelimo na 128 (1x16 + 1x8)! To metodo je treba uporabljati zelo previdno. 8 Uporaba kaskade razdelilnikov split-by-128 lahko škodljivo vpliva na moč signala: proračun optičnih izgub lahko preseže proračun optične moči PON (30 dB). V tem primeru ONU ne bodo delovali stabilno ali pa sploh ne bodo delovali.
Nekateri ponudniki kljub opozorilom takoj razdelijo poddrevesa na 128 vozlišč, pri čemer pričakujejo močan razpršenost naročnikov. Ta metoda se imenuje »raziskovanje gradnje« (slika 5.2).
Slika 5.2 - poenostavljena shema projekta z navedbo števila povezanih naročnikov (metoda "Raziskave gradnje")
Ta shema se ne razlikuje od sheme, prikazane na sliki 5.1, razen pri naročniških razdelilnikih. Tako prvo kot drugo poddrevo v trenutni shemi nista razdeljena na 64, ampak na 128 vozlišč: topologije "1x16 + 1x8" oziroma "1x2 + 1x8 + 1x8". Upoštevajte, da število naročnikov na pristanišče ne presega 64, hkrati pa je možno naročnike povezati kjerkoli in ne skrbite, da zmogljivost naročniškega razdelilnika ne bo zadostovala, ker skupna zmogljivost naročniških razdelilnikov zagotavlja 100 % prodor.
Ta pristop je seveda tvegan (optični proračun morda ne bo dovolj), vendar vam omogoča, da prihranite pri OLT z nizkim začetnim proračunom projekta in hkrati upoštevate neenakomerno gostoto naročnikov v različnih deli kartice.
Vrnimo se k glavni temi našega razdelka (retopologija) in se ponovno obrnimo na diagram, prikazan na sliki 5.1. Recimo, da se je ponudnik zmotil pri izbiri odstotka prodora, ker vsa poddrevesa so skoraj polna, zahteve za povezavo pa še naprej prihajajo v velikem številu. Za nadaljnje povezovanje novih naročnikov mora ponudnik povečati svoje omrežje za višji odstotek prodora; hkrati naj bi skaliranje potekalo čim hitreje, da se sedanji naročniki ne pritožujejo nad stalnimi popravili in pomanjkanjem interneta.
Kot je navedeno v razdelku 3, je skaliranje omrežja najučinkovitejše, če se podvoji baza naročnikov. To je jasno prikazano na sliki 5.3.
Slika 5.3 - možnosti za retopologijo po metodi podvajanja
Z uporabo preproste retopologije, ki temelji na zamenjavi naročniških in korenskih razdelilnikov, dosežemo podvojitev odstotka penetracije. V tem primeru zamenjava morda ne bo izvedena takoj, ampak v dveh fazah:
1) Zamenjava korenskega cepilnika 1xN z 2 cepilnikoma 1x;
2) Zamenjava naročniških razdelilnikov 1xN z razdelilniki 1x2N.
Če je eno od poddreves OLT nasičeno (doseglo je 64 naročnikov) ali se približuje nasičenosti in so še vedno vloge za povezavo, lahko najprej zamenjate korenske razdelilnike in pozneje po potrebi zamenjate razdelilnike naročnikov. 9 To vam omogoča, da zmanjšate nevšečnosti trenutnih naročnikov med popravili.
Opomba 9: Razumeti morate, da z zamenjavo 1 korenskega razdelilnika z 2 povečamo število poddreves - zato potrebujemo še eno prosto EPON vrata (in če ga ni, potem nov OLT).
Omeniti velja, da možnosti retopologije, prikazane na sliki 5.3, ne vplivajo na shemo usmerjanja vlaken - ostaja enaka (vendar bo treba shemo usmerjanja v optičnih vozliščih nekoliko prilagoditi zaradi povečanja števila korenskih cepilnikov) . Upoštevati je treba, da kakršno koli skaliranje omrežja predvideva prisotnost odvečnih vlaken - v zgornjih shemah je rezerva vlaken potrebna samo na odseku hrbtenice.
Obstaja še ena zanimiva in dokaj priljubljena shema retopologije (slika 5.4). Za razliko od diagramov, prikazanih na sliki 5.3, tukaj korenskega cepilnika ne nadomesti nekaj drugih cepilnikov, ampak ga preprosto odstranimo. Tako v prvi fazi pretvorimo 3-kaskadno drevo v par 2-kaskadnih, v drugi fazi pa zamenjamo naročniške razdelilnike. Treba je opozoriti, da se v tej varianti retopologije lahko kot korenski cepilnik uporablja samo 1x2 cepilnik; poleg tega ga je priporočljivo namestiti neposredno v strežniško sobo (zraven OLT) - takrat bo "delitev dreves" potekala čim hitreje.
Slika 5.4 - varianta retopologije po metodi podvajanja
Oboroženi z več možnostmi za sheme retopologije, se lahko vrnete na sliko 5.1 in določite, katera topologija poddrevesa vam bo omogočila najhitreje in z minimalnim naporom podvojiti bazo naročnikov. Na to vprašanje je precej težko nedvoumno odgovoriti, saj za obe poddrevesi bo postopek retopologije zahteval najmanj inštalacijskega dela, vendar bo retopologija drugega poddrevesa nekoliko hitrejša. To se bo zgodilo, ker se koreninski cepilnik drugega poddrevesa nahaja v strežniški sobi (vsaj bi moral biti), inštalacijska dela v prostoru pa so vedno hitrejša kot na terenu.
Nekaj besed je treba povedati o retopologiji pnevmatik. Za razliko od lesa je skaliranje pnevmatike na višjo stopnjo penetracije nekoliko težje. Recimo, da imamo vodilo zgrajeno po topologiji “16FBT + 1 × 4” (odstotek penetracije = 50%) in ga je treba obnoviti za 100-odstotno penetracijo (slika 5.5).
Slika 5.5 - retopologija vodila "16FBT + 1 × 4" v 2 vodilih "8FBT + 1 × 8"
Kot lahko vidimo, bo retopologija pnevmatike trajala veliko dlje kot retopologija drevesa. Na prvi stopnji retopologije drevesa je treba zamenjati le cepilnik korenin; tukaj morate zamenjati polovico kaskade razdelilnika FBT. Poleg tega je bila v drevesu rezerva vlaken izvedena na majhnem delu debla (od OLT do cepilnika korenin); v primeru vodila je treba odvečno vlakno "potegniti" skozi polovico kartice - to znatno poveča kabelsko infrastrukturo.
6.SLEDENJE VLAKEN IN IZBIRA KAPACITETA KABLOV
Vrnimo se za trenutek na sliko 4.3 kot izhodišče za načrtovanje in analizirajmo, katere korake smo (kot ponudnik) že naredili in katere korake je treba narediti za dokončanje projekta.
Na samem začetku imamo le zemljevid območja z oznakami hiš. Na podlagi naših predpostavk o plačilni sposobnosti prebivalstva (ali drugih kriterijev) izberemo odstotek prodora prihodnjega omrežja. Nato definiramo koncept gradnje: »Zgradi hitro, poveži počasi« ali »Gradi počasi, poveži hitro« ali kompromisno možnost. Na podlagi načrtovanega koncepta in gostote potencialnih naročnikov izberemo kapacitete naročniških razdelilnikov. Na podlagi zmogljivosti naročniških razdelilnikov in odstotka penetracije razdelimo zemljevid območja na enakih 10 sektorjev in v središče vsakega sektorja namestimo naročniški razdelilnik.
Opomba 10: Enakost sektorjev pomeni, da ima vsak sektor enako število hiš.
Ostaja še izbrati končno topologijo omrežja (2-3x kaskadno drevo ali kombinirano vodilo). V primeru drevesa izberemo lokacijo na zemljevidu za postavitev korenine in razdelilnikov. V primeru avtobusa vam tega ni treba storiti, ker trunk FBT in naročniški PLC razdelilniki se geografsko nahajajo drug poleg drugega (najpogosteje v istem PONboxu). Rezultat opravljenega dela bo diagram, prikazan na sliki 6.1.
Slika 6.1 - omrežni diagram z označenimi sektorji in razmaknjenimi razdelilniki
S prostim očesom lahko vidite, da na diagramu ni kabelske infrastrukture. Naša naloga je izbrati pot kabla in določiti njegovo vsebnost vlaken na različnih odsekih kabelske trase. Praviloma napeljava kabla(-ov) na shemi ni ustvarjalna naloga, saj ponudnik je pri svojih dejanjih omejen z lokalnimi razmerami: prisotnost kabelskih kanalov, razsvetljavnih drogov, pa tudi dovoljenje za polaganje kablov skozi njih. Vendar pa je treba pri napeljanju kabla na diagramu upoštevati nekaj smernic.
Usmerjanje je treba izvesti tako, da se vlakna debla, distribucijskih in naročniških odsekov ne sekajo čim bolj, t.j. bili v različnih kablih,–to vam omogoča, da nekoliko zmanjšate proračun optičnih izgub z zmanjšanjem števila spojev. Pogosto je nemogoče doseči popolno razmejitev vlaken iz različnih odsekov, zato ponudniki sklepajo kompromis: glavna in distribucijska vlakna so nameščena v enem kablu, naročniška vlakna pa– v ločenem.
Usmeritev naj bo izvedena tako, da na en kabel "visi" čim manj cepilnikov–to vam omogoča, da zmanjšate vsebnost vlaknin na nekaterih območjih in, kar je najpomembneje,- zaščititi nekatere naročnike pred lomljenjem kabla (slika 6.2).
Slika 6.2 - sheme enotnega (A) in neenakomernega (B) sledenja vlaken
Slika 6.2 prikazuje 2 diagrama enega poddrevesa našega omrežja, zgrajenega po topologiji "1x8 + 1x8" s korenskim razdelilnikom, nameščenim v strežniškem prostoru (zraven OLT). Slika 6.2 (A) prikazuje enotno usmerjanje, t.j. distribucijska vlakna odstopajo od OLT v skoraj enakih razmerjih (4/3). To omogoča pokritje skoraj celotnega distribucijskega odseka s 4-fiber kablom (razen redundantnih vlaken). enajst
Opomba 11: v tem primeru "štiri" ne bodo dovolj le v enem majhnem odseku med OLT in prvim optičnim vozliščem - morala bo biti "osmica".
Slika 6.2 (B) prikazuje neenakomerno usmerjanje: distribucijska vlakna se od OLT razlikujejo v različnih razmerjih (6/1). Pri takšni shemi bo treba "osmico" položiti ne v enega, ampak v tri odseke (predpostavlja se, da optični kabli 5x in 6x ne obstajajo).
Recimo, da je v odseku, označenem na obeh diagramih (slika 6.2 (A, B)) z rdečim krogom, prišlo do preloma kabla. V tem primeru se pri enakomernem usmerjanju odklopijo 4 razdelilniki, pri neenakomernem usmerjanju pa 6 cepilnikov. Opozoriti je treba, da navedeni primer ni povsem tipičen, saj koreninski cepilnik se ne nahaja v središču poddrevesa. Enako oddaljena lokacija razdelilnika od skupine nanj povezanih cepilnikov zagotavlja optimalnejšo napeljavo kabla (vlakna).
Slika 6.3 prikazuje poenostavljen omrežni diagram z izvedenim usmerjanjem vlaken. Poenostavitev je v tem, da diagram ne prikazuje naročniških vlaken, prav tako pa na diagramu ni razvrščanja vlaken po barvi.
Slika 6.3 - končni omrežni diagram, ki prikazuje število distribucijskih in hrbtenicnih vlaken
Bistvo je, da nam v tej fazi absolutno ni vseeno, kakšna barva gre vlakno v eno ali drugo smer - barvna gradacija vlaken bo pomembna šele v tretji fazi oblikovanja pri izdelavi projektne dokumentacije. Medtem nam je pomembno vedeti, koliko magistralnih in distribucijskih vlaken je vključenih v ta ali oni odsek optične poti. Vsota teh vlaken nam bo omogočila določitev minimalne dolžine vlaken odseka kabla, t.j. število vlaken brez rezerve.
Za izgradnjo visokokakovostnega in zanesljivega omrežja je potrebna redundanca vlaken. Količina redundantnih vlaken je v veliki meri odvisna od odstotka penetracije, pa tudi od odseka omrežja, skozi katerega prehaja kabel. Na primer, če je ponudnik zgradil omrežje za 100-odstotno penetracijo, potem nima smisla, da bi polagal veliko število rezervnih vlaken - največ 1-2 vlakna kot operativno rezervo. Če je omrežje zgrajeno za majhen odstotek prodora, je treba zagotoviti tudi rezervo za skaliranje omrežja. Obstaja več neizrečenih pravil, ki določajo odstotek rezervnih vlaken glede na glavna za različne dele omrežja:
Vsekakor ponudnik pri izbiri števila rezervnih vlaken ne bi smel upoštevati nobenih pravil, ampak bi moral izhajati iz realnosti svojega omrežja.
Prihaja najpomembnejši trenutek – poskrbeti moramo, da projektirano omrežje izpolnjuje zahteve po slabljenju sistema PON. Z drugimi besedami, ugotoviti moramo, ali smo presegli optični proračun 30 dB 12.
Opomba 12: z uporabo modulov SFPOLT standarda PX30 ali PX40 je mogoče povečati optični proračun omrežja PON na 33-35 dB.
Pravzaprav je narobe upoštevati proračun optičnih izgub na zadnjem koraku načrtovanja - kompetenten oblikovalec bi moral na prvi pogled na zemljevid približno določiti topologijo prihodnjega omrežja in oceniti skupno slabljenje signala med njegovimi končnimi vozlišči. Ponovni izračun proračuna izgube v končni fazi načrtovanja je potreben le za dokumentiranje omrežja in za pridobitev natančnejših rezultatov.
Poleg tega za grobo oceno proračuna izgube oblikovalcu niti ni treba poznati topologije - dovolj je, da ima podatke o velikosti prihodnjega omrežja in lokaciji OLT. Z drugimi besedami, oblikovalca bolj ne zanima topologija sama, temveč dolžina debla in razdelilnih odsekov. Zakaj topologija ni tako pomembna pri grobi oceni proračuna optičnih izgub? Gre za to, da mora projektant razpolagati z zadostno količino statističnih podatkov in mora poznati maksimalno dušenje vsake kaskade cepilnikov. Naj to pokažemo s primerom - vzamemo najpogostejše topologije in za vsako izračunamo skupno slabljenje signala, ki ga lahko pripišemo vsakemu končnemu vozlišču omrežja.
"les"
Kot smo rekli, so najpogostejše drevesne topologije 1x8 + 1x8, 1x4 + 1x16, 1x16 + 1x4, 1x4 + 1x4 + 1x4 in 1x2 + 1x8 + 1x4. Na sliki 7.1 so prikazani diagrami teh topologij z navedbo celotnega slabljenja cepilne kaskade.
Slika 7.1 - Skupno slabljenje cepilne kaskade topologij glavnega drevesa
Pri obravnavanju slike 7.1 je treba biti pozoren na naslednje točke:
Torej, zdaj vemo, da se bo v najslabšem primeru (pri uporabi 3x kaskadnega drevesa "1x2 + 1x8 + 1x4") moč signala zmanjšala za 22.4 dB... V tem primeru bo marža optičnega proračuna 7.6 dB (30-22.4) .
"pnevmatika"
Kot smo že omenili, se topologija vodila ne uporablja v svoji čisti obliki, zato bomo tukaj obravnavali izključno linearna kombinirana vodila, in sicer "4FBT + 1 × 16", "8FBT + 1 × 8" in "16FBT + 1 × 4" ( Slika 7.2).
Slika 7.2 - Skupno slabljenje cepilne kaskade topologij glavnega vodila
Slika 7.2 jasno prikazuje pomanjkljivosti topologije vodila, ki jih povzroča uporaba razdelilnikov FBT, ki niso enaki:
Slika 7.2 kaže, da je največje skupno dušenje signala 22.06 dB ima topologijo vodila "16FBT + 1 × 4". Pri uporabi te topologije bo optična proračunska marža 7.94 dB (30-22.06) ... Tako oblikovalec ve, da ne glede na to, katero topologijo izbere (drevo ali vodilo), skupno slabljenje signala na cepilni kaskadi ne bo preseglo vrednosti 22.4 dB.
Za natančnejšo oceno celotnega slabljenja mora projektant oceniti tudi izgube na varjenih in mehanskih spojih. Toda preden to storite, morate izbrati shemo za "vklop" cepilnikov, tj. kako bo cepilnik povezan z optično potjo: z varjenjem ali z uporabo konektorjev. Obstaja več možnosti za povezavo razdelilnikov:
Varjene(vsi izhodi razdelilnika so varjeni z vlakni).
Mehanski(vsi izhodi razdelilnika so povezani na vlakno s pomočjo konektorjev).
Kombinirano(del izhodov cepilnika je privarjen na vlakno, ostalo je povezano s konektorji).
Kot kaže praksa, ponudniki najpogosteje izberejo kombinirano možnost "vklopa" cepilnikov, ker zagotavlja kompromis med dušenjem signala in udobjem pri odpravljanju težav z omrežjem. Slika 7.3 prikazuje kombinirano metodo "priklopa" razdelilnikov za drevesno in vodilno topologijo.
Slika 7.3 - Optimalne sheme "vklopa" razdelilnika za topologijo drevesa (A) in vodila (B) z navedbo mest varjenja in mehanskih povezav
Po analizi slike 7.3 lahko pridemo do naslednjih zaključkov:
Opomba 13: kot indikatorje slabljenja na varjenih in mehanskih spojih so bile uporabljene največje dovoljene vrednosti (povprečno dušenje na SC konektorju je 0.35 dB, oslabitev med varjenjem pa je lahko tako majhna 0.01 dB ali celo manj).
Kaj nam daje? Dobljene številke nam omogočajo oceno slabljenja na varjenih in mehanskih spojih za prej obravnavane topologije (drevo "1x2 + 1x8 + 1x4" in vodilo "16FBT + 1x4"):
Opomba 14: za grobo oceno vodila ni treba izračunati za vsako vozlišče - dovolj je, da naredite izračune za eno, najbolj oddaljeno.
Zdaj za navedene topologije ne poznamo le slabljenja cepilne kaskade, temveč tudi dušenje na varjenih in mehanskih spojih. Naj jih povzamemo:
Rezultati, dobljeni za obe topologiji, so enaki in nas vodijo do naslednjega zaključka: pri uporabi katere koli topologije bo rob optičnega proračuna za polaganje optičnega kabla približno 6 dB Zato je dovolj, da projektant pozna samo dolžino optične poti, da ugotovi, ali se bo ta prilegala 6 dB ali ne. 15
Opomba 15: dejansko bo optična proračunska marža približno 3 dB od projektant mora predvideti približno 3 dB operativna rezerva.
Pri dokumentiranju projekta je treba proračun optičnih izgub izračunati natančneje in za vsako končno točko omrežja. Če želite določiti skupno slabljenje vseh elementov vezja, lahko uporabite spodnjo formulo:
A ∑ = α * L ∑ + A W * N W + A C * N C + A S, dB
| A ∑ | - popolno dušenje signala; |
| α | - slabljenje signala na 1 km optičnega vlakna pri valovni dolžini 1310 nm; |
| L ∑ | - skupna dolžina vlakna od OLT do končnega vozlišča; |
| A W | - oslabitev signala na zvarjenem spoju; |
| N W | - število zvarjenih spojev na signalni poti od OLT do končnega vozlišča; |
| A C | - oslabitev signala na mehanskem priključku; |
| N C | - število mehanskih povezav na signalno linijo od OLT do končnega vozlišča; |
| A S | - popolno dušenje signala na cepilni kaskadi; |
