لماذا تفشل أجهزة تقسيم 1 × 32 في ميزانيات خسارة FTTH في كثير من الأحيان أكثر مما يتوقعه المهندسون؟

لماذا 1×32 هو الاختيار الافتراضي - وحيث ينفد هذا المنطق

حالة الإنفاق الرأسمالي-لـ 1×32 حقيقية. منفذ OLT واحد، وألياف تغذية واحدة، ومقسم واحد، و-اثنان وثلاثون مشتركًا. قارن ذلك بنشر وحدتين 1×16: منفذ OLT ثانٍ، وتشغيل وحدة تغذية ثانية، ومساحة أكبر للخزانة. عند التسعير لكل-منفذ، يظهر خيار 1×32 عادةً بسعر أرخص بنسبة 30–40% على ميزانية السلعة-قبل فتح الخندق. بالنسبة للطرح الذي يغطي المئات من نقاط التوزيع، فإن هذا الحساب يضيف إلى فرق كبير في النفقات الرأسمالية.

يضيف مخططو الشبكات حجة ثانية: المنافذ غير المستخدمة على 1×32 تمتص المشتركين المستقبليين بدون وحدة جديدة. يتطلب 1 × 16 المملوء جهازًا ثانيًا ومنفذ OLT ثانيًا ولفافة شاحنة. يبدو أن 1 × 32 يؤجل التكلفة المستقبلية.

تحتفظ كلتا الوسيطتين بـ - عندما تظل الميزانية البصرية ثابتة أيضًا. ما لا يلتقطه جدول بيانات الميزانية تلقائيًا هو المكان الذي تذهب فيه الطاقة الضوئية فعليًا أثناء انتقالها من OLT عبر 8 كم من كابل التغذية، من خلال إغلاق لصق، من خلال مقسم 1 × 32، من خلال محول FAT، أسفل كابل إسقاط، وإلى جهاز استقبال ONT في صباح بارد عندما يكون الإغلاق الجوي عند درجة -3. يضيف هذا المسار خسارة لا تتوقعها أي ورقة بيانات نيابة عنك.

ما هي تكلفة 1×32 فعليًا بالديسيبل - وما تتم إضافته في الأعلى

إذا كنت بحاجة إلى تجديد معلومات حول كيفية حساب خسارة التقسيم من المبادئ الأولى، فإن دليلنا الرئيسي يغطي الاشتقاق الكامل:كيف تعمل مقسمات الألياف: الفيزياء والأنواع وميزانيات الخسارة والتصميم. النسخة القصيرة لأغراض التخطيط: تقسيم 1×32 له أرضية نظرية تبلغ 15.05 ديسيبل، وتضيف أجهزة PLC الحقيقية 1.0-2.5 ديسيبل من الخسارة الزائدة فوق تلك الأرضية - مما يعطي الحد الأقصى لخسارة الإدخال 17.5 ديسيبل بموجب مواصفات ITU-T G.984.

إن العدد المهم بالنسبة لقرارات النشر ليس هو الحد النظري؛ إنه الفارق بين الحد الأقصى لورقة البيانات وما تحصل عليه بالفعل بعد التثبيت. وحدة -وحدة PLC 1×32 مُصنَّعة جيدًا، ويتم إنتاجها في ظل ظروف خاضعة للرقابة مع اختبار 100% لكل-وحدة، تهبط عادةً إلى حوالي 16.7–16.9 ديسيبل يعني IL - تقريبًا 0.6–0.8 ديسيبل تحت سقف المواصفات. قد تصل وحدة السلعة التي يتم الحصول عليها بدون اختبار-كل وحدة إلى أي مكان ضمن حد 17.5 ديسيبل، أو تتجاوزه في بعض الأحيان. على رابط الفئة B+ مع هامش تقادم قدره 3 ديسيبل، فإن هذا التباين هو الفرق بين التصميم الذي يتقادم بشكل أنيق والتصميم الذي يحتاج إلى تدخل الصيانة بحلول العام الخامس.

عمود "الأفضل-في-الفئة" مهم. يمكن لوحدة 1 × 32 من الشركة المصنعة التي تعمل بنسبة 100% لكل -اختبار IL/RL والتحكم الدقيق في العملية أن توفر متوسط ​​خسارة إدخال يبلغ 16.8 ديسيبل - تقريبًا 0.7 ديسيبل أقل من سقف المواصفات البالغ 17.5 ديسيبل. إن 0.7 ديسيبل ليس تسويقًا؛ إنه الإرتفاع الهندسي. عند 0.35 ديسيبل/كم من كبل التغذية، فإنه يمثل كيلومترين إضافيين من الوصول، أو امتصاص وصلتين ميدانيتين هامشيتين قبل انقطاع الميزانية.

الفئة B+ مقابل C+ - ما الذي تغيره فئة OLT فعليًا

الاتحاد الدولي للاتصالات-Tمعيار G.984 GPONيحدد فئات التوهين التي تحدد إجمالي الميزانية المسموح بها بين OLT وONT. الفئتان اللتان تهيمنان على مشتريات مزود خدمة الإنترنت هما:

• الفئة ب+:13-28 ديسيبل إجمالي ميزانية التوهين (الميزانية الصافية: 28 ديسيبل)
• الفئة ج+:17-32 ديسيبل إجمالي ميزانية التوهين (الميزانية الصافية: 32 ديسيبل)

الفرق هو 4 ديسيبل - والذي يبدو صغيرًا حتى تقوم بتعيينه مقابل ميزانية الارتباط الكاملة. فيما يلي مثالان عمليان: نشر 1×32 على الفئة B+ مقابل الفئة C+، وكلاهما على مسافة 8 كم من كابل التغذية.

يكشف هذا الجدول عن القرار الذي تتخطاه معظم أدلة النشر بالكامل:فئة OLT مهمة بقدر أهمية مواصفات جهاز التقسيم.يعد الفاصل 1 × 32 على فئة B + OLT على مسافات كابل معتدلة تصميمًا هامشيًا في اليوم الأول. نفس الفاصل الموجود في الفئة C + OLT هو هندسة محافظة. الجهاز مطابق؛ سياق النظام ليس كذلك.

حيث تنكسر معظم ميزانيات الطاقة FTTH فعليًا

إذا قمت بإجراء تحليل لاحق على كل رابط FTTH فشل في ميزانية الخسارة الخاصة به في السنوات الثلاث الأولى من الخدمة، فسيبدو توزيع السبب تقريبًا مثل هذا - استنادًا إلى بيانات الخدمة الميدانية- ومناقشات المجتمع الهندسي من NANOG، ومجلة ISE، ومنتديات مزودي خدمة الإنترنت المستقلة:

النمط الذي يبرز: خسارة الإدخال الجوهرية للمقسم مسؤولة عن 20% تقريبًا من حالات الفشل، وغالبًا ما يكون ذلك لأنه تم الحصول على وحدة سلعة بدون اختبار لكل-وحدة، وتخفي العلامة "1×32 أقل من أو يساوي 17.5 ديسيبل" خسارة مثبتة فعلية تبلغ 18.5-19 ديسيبل. توجد نسبة 80% الأخرى من حالات الفشل في المسار حول موصلات الفاصل - والوصلات وهامش التصميم ونوع الموصل- غير المتطابقة.

أحداث الخسارة الثلاثة التي تقتل روابط أكثر من أي مواصفات مقسمة

1. تلوث الموصل في ضفيرة الخائن

أسلاك التوصيل المصنوعة من مقسم الكاسيت 1 × 32 ينتهي كل منها في موصل SC/APC. كل من تلك الموصلات الـ 32 هي موقع تلوث محتمل. يمكن لواجهة نهاية APC أحادية الوضع - مقاس 9 ميكرومتر مع جسيم حطام على قلب الألياف أن تضيف 0.5–3 ديسيبل من فقدان الإدراج - وهو ما يعادل تبديل مقسم - عالي الجودة لسلعة واحدة. في وحدة 1×32، لديك 33 واجهة موصل (مدخل واحد، 32 مخرجًا) حيث يمكن أن يحدث هذا. إن الفحص الميداني بمنظار الألياف الطرفية قبل كل عملية تزاوج ليس اختياريًا؛ إنه الإجراء الوحيد ذو التأثير الأعلى-في مراقبة جودة الحقل.

2. أداء لصق المجال- مقابل افتراض التصميم

تفترض ميزانيات الخسارة بشكل روتيني 0.1 ديسيبل لكل لصق اندماجي. يحقق الفني الماهر الذي يستخدم جهاز الربط الاندماجي المعاير 0.05-0.08 ديسيبل لكل وصلة في ظل ظروف خاضعة للرقابة. في إغلاق التوزيع في فترة ما بعد الظهيرة العاصفة، قد يحقق نفس الفني الذي يستخدم نفس جهاز الربط 0.15-0.3 ديسيبل لكل لصق لأن محاذاة الألياف تختلف باختلاف التعامل. تضيف أربع وصلات بمعدل 0.25 ديسيبل لكل منها بدلاً من 0.1 ديسيبل 0.6 ديسيبل من الخسارة غير المدرجة في الميزانية - والتي تستهلك 20% من هامش التقادم في المثال العملي أعلاه.

3. هامش الشيخوخة "المفقود"

تتدهور مكونات الشبكة. تعمل أسطح تزاوج الموصل على تطوير جوانب التآكل. تزحف مفاصل الإيبوكسي في عمليات إغلاق الانصهار تحت التدوير الحراري. تسمح موانع التسرب الخارجية بدخول الرطوبة الدقيقة. على مدار 25 عامًا، تتراكم-الشبكة جيدة التصميم من الخسارة بمقدار 1.5–3 ديسيبل بما يتجاوز قيم التشغيل. الميزانية التي تقترب من 1 ديسيبل في يوم التشغيل لن تغلق في السنة الثامنة.تحليل ميزانية GPON المنشور من APNICتؤكد أن حسابات الخسارة غير الدقيقة أو المتفائلة هي من بين الأسباب الرئيسية لمشاكل جهاز استقبال الخدمة داخل-أنظمة FTTx المنشورة.

1×16 مقابل 1×32 في سيناريوهات النشر الحقيقية

نسبة الانقسام الصحيحة ليست إجابة عامة - ولكنها إجابة لسؤال الهيكل. فيما يلي أربعة أنواع من النشر مع التوصية الهندسية لكل منها، مستمدة من الخبرة الميدانية وحسابات ميزانية الخسارة-المذكورة أعلاه.

سيناريو الضواحي هو الذي يولد غالبية المشاكل الميدانية. إنه أمر شائع، حيث يتم نشر الفئة B+ OLTs بشكل روتيني، وهو بالضبط الطوبولوجيا حيث يبدو 1x32 و1x16 قابلين للتبادل في جدول بيانات ولكنهما ينتجان نتائج مختلفة تمامًا على مدار عشر سنوات من التشغيل.

لماذا يفضل العديد من المشغلين التقسيم المتتالي - وتكلفته الحقيقية

يؤدي التقسيم المركزي إلى وضع وحدة 1×32 واحدة في مركز توزيع الألياف، و32 مروحة ألياف إلى 32 ONTs. يضع التقسيم المتتالي وحدة 1 × 4 بالقرب من OLT وأربع وحدات 1 × 8 أقرب إلى المشتركين. والنتيجة لا تزال 32 مخرجات، ولكن المسار البصري مختلف.

حساب الخسارة على المتتالية مقابل المركزية 1 × 32

التقسيم المتتالي يكلفكخسارة إضافية بمقدار 0.9-1.3 ديسيبلمقابل المركزية على عدد مشتركين مكافئ - لا يمكن تجنب فيزيائية تكديس الأحداث المقسمة. فلماذا يختاره المشغلون ذوو الخبرة؟

الحالة المشروعة للتقسيم المتتالي

• توفير الألياف المغذية.في عملية النشر الريفية أو{0}شبه الريفية، قد تتراوح المسافة من OLT إلى نقطة التوزيع من 10 إلى 15 كيلومترًا، ولكن كل مشترك لا يبعد سوى 200 إلى 500 متر من نقطة التوزيع تلك. يعد تشغيل 32 ليفًا منفردًا لمسافة تزيد عن 10 كيلومترات أكثر تكلفة بكثير من تشغيل وحدة تغذية واحدة إلى نقطة التوزيع و32 قطرة قصيرة من هناك. يسمح التقسيم المتتالي بهذه الطوبولوجيا.
• بناء مرحلي-.يمكن لوحدة 1 × 4 في OLT أن تغذي في البداية مقسمين 1 × 8 فقط؛ يظل المنفذان الآخران مغلقين حتى تنمو كثافة المشتركين. هذا مستحيل مع وحدة واحدة 1 × 32 مخصصة لموقع محدد.
• العزل الخطأ.خطأ في مرحلة 1×8 يؤثر على 8 مشتركين فقط. يؤثر خطأ في 1×32 الفردي على جميع الـ 32. بالنسبة لعمليات النشر التجارية المكثفة لـ SLA-، يعد هذا أمرًا مهمًا.

كيفية حساب هامش GPON الآمن - طريقة الخطوة-بواسطة-الخطوة

الهامش الآمن ليس تخمينًا؛ إنها عملية حسابية. هذه هي الطريقة التي يمارسها مهندسو ODN ذوو الخبرة، ويتم تطبيقها على نشر 1 × 32 على فئة B+ OLT على مسافة 10 كم.

الخطوة 1 - قم بتحديد الميزانية الإجمالية

إجمالي الميزانية=طاقة OLT Tx − حساسية ONT Rx. بالنسبة إلى GPON Class B+: +3 dBm Tx، حساسية −28 dBm Rx →28 ديسيبل الميزانية الإجمالية.بالنسبة للفئة C+: +5 dBm Tx، −32 dBm Rx →32 ديسيبل الميزانية الإجمالية.استخدم دائمًا الحد الأقصى لقيمة خسارة الإدراج من أسوأ حساسية لجهاز الاستقبال في ورقة البيانات - وهي ليست نموذجية.

الخطوة 2 - جمع كل الخسائر الثابتة

• توهين الألياف:إجمالي طول المسار (كم) × 0.35 ديسيبل / كم عند 1490 نانومتر لكابل G.652D. استخدم المواصفات الفعلية لبائع الكابل؛ لا تفترض أرضية الاتحاد الدولي للاتصالات.
• فقدان الإدراج الفاصل:الحد الأقصى IL من ورقة البيانات، وليس نموذجيا. بالنسبة إلى 1×32: 17.5 ديسيبل كحد أقصى (أو 16.8 ديسيبل في حالة طلب الوحدات بشهادات لكل -وحدة).
• فقدان تزاوج الموصل:0.3 ديسيبل لكل تزاوج في الظروف الميدانية. قم بإحصاء كل واجهة موصل: لوحة تصحيح OLT، وإدخال الفاصل، وإخراج الفاصل، ومحول FAT، وموصل إسقاط ONT. يحتوي الرابط النموذجي 1 × 32 على 6-8 نقاط تزاوج.
• فقدان لصق:0.1 ديسيبل لكل لصق اندماجي (وصلة حقلية تم تنفيذها جيدًا-). عد كل لصق في الطريق.

الخطوة 3 - حجز هامش التقادم والإصلاح

هذه هي الخطوة التي تتخطاها معظم الميزانيات الفاشلة. تخصيص الحد الأدنى من3 ديسيبل للشيخوخة وهامش الإصلاح. يغطي هذا: تآكل سطح الموصل على مدى 15+ سنة (~0.5 ديسيبل)، وزحف مفصل الإيبوكسي ودخول الرطوبة (~0.5 ديسيبل)، وصلتي إصلاح مستقبليتين تحلان محل وصلات الجودة في المصنع - (~0.4 ديسيبل)، ومخزن مؤقت لاستبدال موصل واحد على جانب إسقاط ONT (~0.5 ديسيبل). ويغطي ما تبقى من ~ 1 ديسيبل رحلة درجة الحرارة وعدم اليقين في القياس. ثلاثة ديسيبل ليست حشوة - إنها حقيقة ميدانية مطفأة.

الخطوة 4 - التحقق من الهامش؛ ضبط إذا لزم الأمر

إذا كانت (الميزانية الإجمالية - الخسائر الثابتة - هامش التقادم) أكبر من أو تساوي 0، فهذا يعني أن لديك تصميمًا صالحًا. إذا كان الباقي سالبًا أو أقل من 1 ديسيبل، فلديك ثلاث روافع: ترقية فئة OLT (تضيف 4 ديسيبل)، أو تقليل نسبة الانقسام من 1×32 إلى 1×16 (يوفر 3.5 ديسيبل)، أو تقصير مسار الكابل. يؤدي تغيير جودة الموصل من النوع العام (0.5 ديسيبل) إلى أفضل-درجة APC (0.3 ديسيبل) على ثماني واجهات إلى توفير 1.6 ديسيبل - في كثير من الأحيان بما يكفي لإنقاذ التصميم الحدودي.

XGS-PON يغير المعادلة - ولكن ليس الرياضيات

XGS-بون (الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.9807.1) توفر 10 جيجابت في الثانية بشكل متماثل وتقدم فئات التوهين الخاصة بها: N1 (ميزانية 29 ديسيبل)، وN2 (ميزانية 31 ديسيبل)، وE1 (ميزانية 35 ديسيبل). إن فيزياء المقسم متطابقة - حيث لا تزال وحدة 1×32 PLC تكلف 17.5 ديسيبل كحد أقصى - ولكن يتغير الإرتفاع المتاح بشكل كبير، وتتغير خطة الطول الموجي.

يعمل XGS-PON في اتجاه مجرى النهر عند 1577 نانومتر بدلاً من 1490 نانومتر في GPON. تتميز الألياف أحادية النمط G.652D بتوهين أقل قليلاً عند 1577 نانومتر (~0.30 ديسيبل/كم مقابل ~0.35 ديسيبل/كم عند 1490 نانومتر). على رابط بطول 10 كيلومتر، يكون هذا الفرق 0.5 ديسيبل - متواضعًا، ولكنه قابل للقياس عندما تكون الميزانيات محدودة. والأهم من ذلك، أن فئة N2 من XGS-PON عند 31 ديسيبل تتطابق مع GPON Class C+ بشكل وثيق جدًا، مما يجعل معظم محطات C+ متوافقة بشكل مباشر مع ترقيات XGS-PON N2 OLT دون إعادة-هندسة ODN.

الفكرة العملية: يجب على المشغلين الذين يخططون للترحيل النهائي من GPON إلى XGS-PON التأكد من إنشاء ODN الحالي وفقًا لمعايير الفئة C+ على الأقل. قد تتطلب محطة 1 × 32 المصممة لحدود الفئة B+ ترقيات فئة OLT- أو تخفيض نسبة -تقسيمها عند تقديم XGS-PON - لأن -فئة XGS- الأعلى مطلوبة للحفاظ على تكافؤ الوصول. ملكنانطاق الفاصل PLC (1×2 إلى 1×64)يغطي جميع خطط الطول الموجي GPON وXGS-PON باستجابة ثابتة تبلغ 1260–1650 نانومتر، مما يؤدي إلى تجنب تبديل الأجهزة عند تغيير جيل OLT.

الأسئلة المتداولة

س: ما هي خسارة الإدخال النموذجية لمقسم 1 × 32؟

ج: إن المواصفات المتوافقة مع ITU-T G.984-لمقسم 1×32 PLC هي خسارة إدخال قصوى تبلغ 17.5 ديسيبل عند 1260–1650 نانومتر، مع انتظام المنفذ-إلى-المنفذ أقل من أو يساوي 1.9 ديسيبل. حسنًا-الوحدات المصنعة التي تم اختبارها بنسبة 100% من الإنتاج تحقق متوسط ​​خسارة إدخال تبلغ 16.7–16.9 ديسيبل - أقل من سقف المواصفات بحوالي 0.7 ديسيبل. قم دائمًا بالتصميم إلى الحد الأقصى، وليس إلى المستوى النموذجي أبدًا، لأن الظروف الميدانية تضيف خسارة لا يضيفها المختبر.

س: هل 1 × 64 عملي لـ GPON؟

ج: نعم، ولكن فقط في ظل ظروف محددة: GPON فئة C+ أو OLT أعلى، وكابل تغذية أقل من 3 إلى 4 كم، و-ربط دمج عالي الجودة في جميع الأنحاء، واختبار قبول كل وحدة على جهاز التقسيم. تتمتع وحدة 1×64 PLC بأقصى خسارة إدخال تبلغ 21 ديسيبل. في فئة B+ OLT بميزانية إجمالية تبلغ 28 ديسيبل، بعد فقدان الألياف والموصل، لا يكون لديك هامش تقادم بشكل أساسي. يعترف معيار ITU-T G.984 بـ 1×64 لشبكات الفئة C+ على وجه التحديد. من الناحية العملية، يعد 1×64 هو الاختيار القياسي لعمليات نشر MDU-الحضرية عالية الكثافة في أوروبا (OpenFiber، FiberCop) حيث تكون مسافات المسار قصيرة وفئات OLT عالية. نادرًا ما يكون هذا هو الحل الصحيح لمباني الضواحي أو الريف.

س: ما هو مقدار هامش الاحتياطي الذي يجب أن تحتفظ به شبكات FTTH؟

ج: ما لا يقل عن 3 ديسيبل من هامش التقادم والإصلاح هو التوصية القياسية من ممارسة الهندسة الميدانية. وهذا يفسر تآكل الموصل، وزحف المفاصل، ووصلات الإصلاح المستقبلية، وعدم اليقين في القياس على مدار 25-عامًا من عمر الشبكة. تتطلب الشبكات المصممة بدون هامش تقادم واضح بشكل روتيني ترقيات OLT غير مخطط لها أو استبدال المقسم خلال 5 إلى 8 سنوات من التشغيل. إذا كانت البنية الخاصة بك تفرض ميزانية أقل من 3 ديسيبل، فقم بترقية فئة OLT أو تقليل نسبة التقسيم - فلا تقبل الهامش الرفيع.

س: هل يؤدي التقسيم المتتالي إلى زيادة معدل الفشل؟

ج: ليس في جوهره - شريحة PLC هي شريحة PLC بغض النظر عن مكان وجودها في السلسلة. يقدم التقسيم المتتالي المزيد من نقاط الوصل وواجهات الموصل، حيث يمثل كل منها موقع تلوث محتمل أو عطل ميكانيكي. كما أنه يجعل عزل الأخطاء أكثر صعوبة: عندما تفشل مرحلة 1×8 في سلسلة متتالية، فإنك تفقد 8 مشتركين؛ قد يكون الخطأ في المرحلة الأولى 1×4-أو في الوحدة 1×8، الأمر الذي يتطلب عمل OTDR من نقاط وصول متعددة. يعتمد ما إذا كان هذا التعقيد التشغيلي يبرر توفير ألياف التغذية على هندسة المسار وتكلفة الطاقم في السوق لديك.

س: متى يجب أن أستخدم 1×16 بدلاً من 1×32؟

ج: استخدم 1×16 عندما: يكون OLT الخاص بك من الفئة B+ (ميزانية 28 ديسيبل)، أو يتجاوز كابل التغذية الخاص بك 8 كم، أو يعمل الرابط الخاص بك في ظروف خارجية قاسية تتطلب هامش تقادم إضافي، أو يستخدم مصنع الألياف الخاص بك جودة موصل أقل من درجة APC-. يُترجم الفرق البالغ 3.5 ديسيبل بين 1 × 32 (17.5 ديسيبل كحد أقصى) و1 × 16 (14.0 ديسيبل كحد أقصى) مباشرةً إلى مدى الوصول أو ارتفاع العمر أو القدرة على استيعاب الإصلاح الميداني بالمواصفات أدناه- بدون استدعاء خدمة. في سيارات OLT من الفئة C+ والطرق التي يقل طولها عن 5 كيلومترات، يعد 1×32 هو الخيار الاقتصادي الأفضل بشكل عام.

س: هل يمكنني مزج مقسمات 1 × 32 و1 × 16 في نفس شجرة PON؟

ج: لا - شجرة PON واحدة تعني أن جميع ONTs تشترك في نفس منفذ OLT وبالتالي نفس مسار الإشارة النهائية إلى جهاز التقسيم الأساسي. لا يمكن أن يكون لديك نسب تقسيم مختلفة بالتوازي من نفس ألياف الإدخال إلا إذا كنت تستخدم تقسيمًا متتاليًا، حيث تغذي المرحلة الأولى 1×N أعدادًا مختلفة من تقسيمات المرحلة الثانية-. في تتالي مرحلتين-، تكون نسب المرحلة الثانية- المختلفة ممكنة تقنيًا (تغذية واحدة 1×8 وواحدة 1×4 من نفس المرحلة الأولى 1×4، على سبيل المثال)، ولكنها تنتج مسارات خسارة -إدراج مختلفة لمشتركين مختلفين - مما يؤدي إلى تعقيد تشخيص الأخطاء وتفسير OTDR بشكل كبير.