2.4 Топология и волоконность

Топология сети – это первый этап, так сказать, основа основ. После определения потенциальных (или даже вполне реальных) абонентов и нанесения их, а также потенциального местоположения OLT, на карту, сразу надо задумываться о будущей топологии сети. На самом деле, многие инженеры проявляют интерес к PON именно из-за «топологического полиморфизма» этой технологии: PON можно развернуть практически при любой плотности застройки и её особенностях, нужно только знать, как.Именно грамотный выбор топологии будущей сети гарантирует её дальнейшее развитие и приток клиентов – а значит, проекта в целом.

PON (непосредственно пассивная оптическая сеть) может быть построена на основе трёх основных топологий («дерево», «звезда», «шина») и их комбинаций.  Самые распространенные в процессе проектирования вопросы – вопросы, связанные с расчётами бюджета потерь при использовании определённой топологии, а также сопоставления этих расчётов с оптическим бюджетом PON-системы. Мы попробуем разобраться, что, для чего и как лучше строить.

Основными исходными данными для проработки будущей топологии пассивной оптической сети являются:

- минимальный оптический бюджет системы. Минимальных параметров рекомендовано придерживаться при расчётах любой оптической системы связи, и PON– не исключение.

Дело в том, что при производстве оборудования на заводах проводят финальное тестирование продукции по многим параметрам, включая и мощность передатчиков.А поскольку при массовом производстве калибровка лазеров до состояния полной идентичности на партии – процесс дорогой и трудоёмкий, чаще определяют границы допустимой излучаемой мощности, которых и придерживаются.

Например, в одной партии передатчиков для ONU, разброс мощности двух готовых устройств может достигать двух и более дБм, и поэтому, выбрав при расчетах за основу более мощный образец, в результате можно получить неработоспособную магистраль (например, 60% передатчиков текущей партии будут иметь меньшую, чем неверно выбранная эталонная, мощность).

*печальная практика на территории Украины показывает, что инженеры, выбравшие в качестве эталона МАКСИМАЛЬНЫЙ оптический бюджет, проводят «в поле» достаточно ощутимое количество времени, «починяя» небрежно построенные магистрали и регулярно выслушивая недовольства от абонентов. Причиной неработоспособности отдельно взятого абонентского ответвления может стать даже сильный ветер (и таких случаев предостаточно!), не говоря уже про небрежную работу оптическим кабелем на объекте у абонента и прочих факторов.*

- потери на всём следовании сигнала от OLT к ONU абонента:

• погонные потери в волокне;
• потери на делителях;
• потери на соединениях (сварки, механические соединения);
• потери на перегибах волокна.

Все потери необходимо учитывать и сводить в суммарный бюджет потерь.

- как ни странно, программные возможности оборудования (другими словами, максимальная ёмкость абонентов на одном порте OLT).

Часто программные возможности и оптический бюджет тесно связаны.

*Например, стандартные GEPON решения от китайского производителя BDCOM предполагают оптический бюджет в районе 30дБ при максимальном количестве абонентов на 1 порт OLT равном 64 (потери на делении корневого волокна на 64 ответвления около 22дБ).  Как видно, запаса 8дБ должно хватить «с головой» и на трассу, и на соединения.

На практике, многие инженеры устанавливают передатчики повышенной мощности (о них уже было сказано ранее) и делят корневое волокно на 128 ответвлений.

Результатом является крайнее удивление – OLT не способен вести работу со 128-ю абонентами (ONU) на одном своём порте (максимум – 64 ONU на 1 порт). Следствие – потеря денежных средств, времени на работы и полная неоправданность своего труда.*

Итак, исходные данные:

• Активное оборудование BDCOM (OLT и ONU) с оптическим бюджетом системы 30дБ;
• Выходная мощность SFP OLT модуля: “SFP TX PWR” = +4dBm;
• Чувствительность приёмника ONU: “ONU RX SENS” = -26dBm;
• Потери на механическом соединении типа SC/UPC-SC/UPC = 0,5dB;
• Потери на сварке = 0,05dB;
• Затухание в стандартном волокне G.652.D на километр на длине волны 1310 = 0,36dB/km;
• Затухание в стандартном волокне G.652.D на километр на длине волны 1550 = 0,22dB/km;
• Количество абонентов на 1 порт OLT: 64 абонентских устройства (ONU);
• Таблицы типовых затуханий для планарных и сварных делителей (приведены максимальные значения затуханий; значения затуханий в реальных паспортах делителей могут незначительно колебаться);

Таблица 1 – Усреднённые затухания на выходах
сварных делителей (без учёта коннекторов)

Таблица 2 – Усреднённые затухания на выходах
планарных делителей (без учёта коннекторов)

Собственно, вводную часть на этом можно закончить и переходить непосредственно к рассмотрению топологий, их особенностей и примеров расчётов.

Все расчётные таблицы представлены в самом конце в Приложении А, дабы не «захламлять» текст и сделать его более читабельным.

<< Итоговое сравнение делителей       Топология «звезда» >>