Особливості створення проектів «PON»

Всім учасникам телекомунікаційного ринку відомо, що технологія Passive optical network є лідером серед усіх інших технологій. Будуючи мережі витою парою оператори зв'язку стикалися з такими неприємними моментами як:-

• зовнішні впливи (грози);
• дуже мала довжина лінку – до 120м;
• подача живлення до всіх комутаційних вузлів.

Ця стаття призвана допомогти будівельникам пасивних мереж у плані якісного їх будівництва. Отже, все повинно початися із дослідження об'єкту, як правило, це населений пункт. Перед початком проектування необхідно здійснити збір заяв у розрізі домогосподарств, які допоможуть оптимально зробити проект дільників (сплітерів) на карті. Ця інформація може бути надана дилером, монтажником або іншим працівником, який володіє ситуацією щодо потенційних клієнтів.

Таким чином, першим етапом проектування є створення проекту сплітерів на карті. Вибравши довільне умовне його позначення наносимо на карту мітки. Для цього дуже зручно використовувати програму Google Earth.

Слід зазначити, що обов'язковою умовою є дослідження маршрутів ліній електропередач (ЛЕП), оскільки саме по опорах обленерго буде здійснюватися сумісний підвіс. Їх слід нанести також на карту. У найближчому майбутньому це дасть змогу робити звірку із місцевим РЕМ у ході інвентаризації та зробити робочий проект на сумісний підвіс. Правильне нанесення на карту ЛЄП є дуже важливо! Від цього залежатиме структурно-логічна схема сегменту мережі (надалі Інтерфейсу).

На малюнку зображено 11 сплітерів. Шкірному з них присвоєно ідентифікатор "S1", "S2", "S3"... "S11". Також корисним буде відображення, безпосередньо на карті, кількість портів на кожному із сплітерів. Так, вигляд назви буде таким: S1_1x4. Це означає, що розподільчий бокс (MDU) належить до інтерфейсу №1, має ідентифікацію «S1» і до нього можна підключити 4 абонентські термінали (ONU) , оскільки там є 4-х портовий дільник.

Особливу увагу звертаємо на те, що сумарна кількість портів на кожному інтерфейсі має бути від 66 до 72. Хоча на порт OLT-комутатора може зареєструватися лише 64 ONU, практика показує, що ймовірність підключення абонентів у населеному пункті 64/64 є дуже низькою. Це пов'язано з неточністю досліджень під час збору заяв від перспективних абонентів, міграційними процесами тощо. Слід зазначити, що оптичний бюджет дозволяє проектувати до 72 портів.

Вигляд структури папки із усім проектом буде таким:

Тобто в папці PON проект створюються дочірні папки Interface1, Interface2, Interface3, Interface4 і т.д. У кожній папці «InterfaceN» створюються ще три дочірні папки – «Splitters», «Couplers» та «Connections».

Наступний етап – пошук місця для розташування OLT-комутатора та об'єднання його та сплітерів, що належать до першого інтерфейсу оптичними волокнами. Вибір місця для розташування центрального комутатора має базуватися на таких принципах: вибір географічного центру об'єкта, можливість подачі до вузла Інтернет (UP-Link), можливість резервування основного Інтернет-каналу, стабільне живлення (аналіз якості електричної підстанції, з якої буде живитися комутаційний узел), у разі необхідності політична домовленість із власником об'єкта інфраструктури або будівництва (можливість виконання ТУ на розміщення вузла, оформлення договірної документації і т.ін.), забезпечення антивандальних умов роботи, забезпечення цілодобового доступу до нього.

Карта з об'єднаними елементами мережі першого інтерфейсу матиме такий вигляд:

Щодо нормативів, що випливають у ході створення проекту пасивної мережі – відстань між сплітерами орієнтовно має бути близько 250м. Середній розхід абонентського кабелю – близько 100м на одного абонента.

Далі сплітери проектуються за таким самим принципом у цілому населеному пункті. Ідентифікатор сплітерів кожного наступного інтерфейсу можна починати з першого. Таким чином, логічна адреса сплітера буде: «Назва населеного пункту, Interface4, Splitter5».

Приклад вигляду такого проекту довільного населеного пункту із увімкненими багатьма інтерфейсами:

Таким чином, після створення всього проекту з'являється можливість заміру всіх відрізків оптичних кабелів, які мають різну волоконну ємність. Це дасть змогу виконати точне замовлення їх у постачальників. Слід пам'ятати і про технологічні запаси, довжина якого близько 15м. Такий запас є біля шкірного розподільчого боксу та комутаційного вузла. Пропонуємо такі позначення на карті ємностей кабелю:

• зелений – 2Е1 (2 оптичні волокна в одній тубі);
• жовтий – 4Е1;
• фіолетовий - 8Е1;
• розовий - 12Е1.

Ці позначення у відповідності до кольорової гами будуть у роботі зручні працівникам монтажних служб, оскільки, порядковий номер волокон у кабелі відповідно до кольорів саме виконаний таким чином виробниками.

Ні в якому разі не можна застосовувати як магістралі одноволоконний кабель. Слід передбачати вільні волокна у кабелях з метою формування ущільнюючих інтерфейсів.

Ущільнюючий називають інтерфейс, який проектують по цілому населеному пункті, якщо в ході експлуатації мережі виникає необхідність збільшення портів біля якогось існуючого сплітера.

Наведемо карту із прикладом розрахунку волоконно-оптичного кабелю різної волоконності. Слід звернути увагу, що коли наносять відрізки із відповідним кольором та у відповідні папки, їх називають цифрою, яка еквівалентна його довжині. Це зручно при сумуванні – ці довжини можна легко перенести в Excel, систематизувати і зробити відповідний замовлення. Потрібно пам'ятати про розрахунок довжини шкірного із кабелю на технологічні запаси за формулою: кількість сплітерів, які є на довжині кабелю * 15м.

Найважливішим етапом є розрахунок потенціалів рівня сигналу. Функцію регулятора відіграє пасивний пристрій Coupler . Особливістю цього пристрою є те, що він має лише 2 виходи. Звідси назва («couple» – з англ. "пара"). Опір (затухання) в dB (децибел) робити такі фактори:

• довжина волокна – 0,36dB;
• оптичний коннектор – 0,5dB;
• місце зварювання волокна – 0,05dB;
• кожен сплітер і каплер відповідно до своєї характеристики, яка наведена у попередніх таблицях.

При проведенні розрахунків можна знехтувати затуханням на довжині волокон, оптичних конекторах та місці зварювання. Для цього 5dB резервуватимемо в кожному інтерфейсі. Таким чином, якщо чутливість ONU-пристрою (оптичний бюджет інтерфейсу мережі) близько 26dBm, то на схемі має бути орієнтовно 21dBm.

Для розрахунку оптимального варіанту із підбору каплера необхідно відомі згасання (S1 = 7,4dB; S2 = 10,7dB) із кінця сегменту мережі порівняти зі всіма наявними в асортименті каплерами. Так, до більшого загасання завжди слід додавати вихід каплера із більшим потенціалом (відсотком).

Почнемо із каплера 5/95,

Перевірка №1:

5% - 13,70 dB + 7,4 dB = 21,1 dB

10% - 0,32 dB + 10,7 dB = 11,02 dB

Щоб визначити рівень оптимальності балансу, щоразу треба знайти різницю між отриманими результатами – 21,1dB – 11,02 dB =10,08dB. Підсумовуючи, зазначимо, що отриманий результат є паразитним залишком затухання одного із виходів процентного дільника, який буде долататися без користі.

Таким чином перевіряємо далі для того, щоб ця різниця була найменшою. Саме той каплер і застосуємо для балансування цих сплітерів.

Перевірка №2:

10% - 10,08 dB + 7,4 dB = 17,48 dB

90% - 0,49 dB + 10,7 dB = 11,19 dB

17,48 dB - 11,19 dB = 6,29 dB

Результатальне значення, яке характеризує зменшилося, а отже покращилось. Перевіряючи далі знаходимо найоптимальніший варіант серед усіх – каплер 30/70:

30% - 5,39 dB + 7,4 dB = 12,79 dB

70% - 1,56dB + 10,7dB = 12,26dB

12,79 dB - 12,26 dB = 0,53 dB

Перевірка всіх інших позицій показала більші відхилення, отже каплер 30/70 у цю MDU підходить найкраще.

Для автоматизації процедури розрахунків можна створити відповідну форму у MS Excel. Пропонуємо вам вже готовий файл для автоматизації розрахунків . Звертаємо увагу, що у полі «Більше», червоного кольору слід вписувати тільки більше значення, у поле «Менше», жовтого кольору – тільки менше.

Для подальшого розрахунку балансу беремо номінал великого затухання із таблиці «Результуюче значення» - 12,79dB. Тобто якщо потрібно до порахованого сегменту додати сплітер 1х4, то проводимо балансування між 12,79dB і 7,4dB вже.

Структурно-логічну схему інтерфейсу можна виконувати у будь-якому редакторі схем – починаючи з Paint, Visio, Kompas тощо.

Вигляд цілої схеми сегменту мережі буде наступним:

Обведення декількох елементів мережі (каплерів і сплітерів) означає, що це вміст одного MDU-пристрою. В якості альтернативи можна на схемі просто ближче розміщувати ті елементи, які розміщуються в одному розподільчому боксі. Також можна наносити каплери на картку:

Для орієнтування монтажної бригади, проектувальник повинен надати скріншот картки з відповідним інтерфейсом та структурно-логічну схему.

Бажаємо успіхів у проектуванні, будуванні та хороших Вам рівнів сигналу!