Bij het ontwerp van breedband glasvezeltoegangsprojecten zoals FTTH moet de volledige demping van de ODN-glasvezelverbinding worden berekend op basis van de overeenkomstige golflengte van het toepassingssysteem. Enerzijds verifieert het of de optische vermogensbudgetvereisten van het systeem worden gehaald en anderzijds dient het als referentie-indicator voor projectacceptatie.

Berekeningsmethode

De volledige demping van de ODN glasvezelverbinding verwijst naar de demping tussen de S/R en R/S referentiepunten in de glasvezelverbinding van OLT naar ONU. Het algemene referentiemodel voor demping van de ODN glasvezelverbinding wordt getoond in Figuur 1, die gewoonlijk de demping van de glasvezel en vaste verbinding Af, optische splitter insertieverlies As, actieve verbinding insertieverlies Ac en extra verlies Aa omvat.

In het ontwerp moet de berekening van ODN-vezelverbindingsdemping de worst-case-waardeberekeningsmethode gebruiken, dat wil zeggen dat de relevante indicatoren technische indicatoren in normen, specificaties of aanbestedingsdocumenten moeten gebruiken in plaats van werkelijke typische indicatoren (gemiddelde waarden van overeenkomstige productindicatoren van first-line fabrikanten). In relevante normen is de dempingsindex van actieve verbindingen bijvoorbeeld 0,5 dB/stuk (twee willekeurige connectoren van hetzelfde model zijn met elkaar verbonden) en de typische index van producten van first-line fabrikanten overschrijdt doorgaans niet 0,25 dB/stuk. Bij de berekening moet deze worden genomen als 0,5 dB/stuk.

Optische vezelen vaste verbindingsdemping Af

Demping van glasvezel en vaste verbindingen Af omvat demping van glasvezel en demping van vaste verbindingen.

Vezelverzwakking = Vezelverzwakkingscoëfficiënt (dB/km) x Vezellengte (km). De verzwakkingscoëfficiënt van optische vezels is gerelateerd aan de golflengte die in het systeem wordt gebruikt. De typische waarden van de verzwakkingscoëfficiënt van optische vezels bij de upstream en downstream golflengtes van GPON en XG-PON worden weergegeven in Figuur 2.

Vaste verbindingen zijn relatief ten opzichte van beweegbare verbindingen, waaronder mechanische verbindingen (koude verbindingen) en fusieverbindingen. Mechanische beëindiging wordt voornamelijk gebruikt bij de beëindiging van dropkabels op locatie, zoals weergegeven in Afbeelding 3. De stabiliteit van lassen op locatie is slecht en met de populariteit van draagbare fusielasmachines is het geleidelijk vervangen door fusiebeëindigingsmethoden.

De gemiddelde dempingsindex van vaste glasvezelverbindingen wordt weergegeven in Tabel 1.

In ODN is het vaak moeilijk om te weten hoeveel glasvezelconnectoren er in de gehele glasvezelverbinding zitten, en de demping die wordt veroorzaakt door glasvezelfusie-splitsing is goed voor een heel klein deel van de demping in de gehele glasvezelverbinding. Daarom worden bij het berekenen de demping van de glasvezel en de demping die wordt veroorzaakt door fusie-splitsing vaak gecombineerd om de berekening te vereenvoudigen. De referentiewaarden voor demping per kilometer optische vezel en fusie-splitsing worden weergegeven in Tabel 2. Wanneer er zowel enkelvoudige kernconnectoren als glasvezellintconnectoren in de verbinding zitten, wordt de gemiddelde waarde van enkelvoudige kernsplitsing en glasvezellintsplitsing genomen.

De demping Af van optische vezels en vaste verbindingen kan worden berekend door de referentiewaarden in Tabel 2 te vermenigvuldigen met de lengte van de optische vezelverbinding. Wanneer de verbinding koude verbindingen bevat, kan de koude verbindingsdemping afzonderlijk worden berekend op 0,1 dB per verbinding.

Ooptische splitter invoegverlies Als

In ODN wordt voornamelijk gebruik gemaakt van equal ratio spectroscopie splitters. Afhankelijk van de verschillende verbindingsmethoden worden equal ratio splitters voornamelijk onderverdeeld in drie typen: stalen buistype (blokloos type), box module type en plug-in type (LGX cassettes), zoals weergegeven in Afbeelding 4. Box type splitters worden voornamelijk gebruikt in optische kabelaansluitdozen, terwijl patch type splitters voornamelijk worden gebruikt in optische kabel splitter dozen.

Figuur 4: Optische splitter met proportionele splitsing (gebalanceerde spitter)

Voor elke 1 level toename in de splitting ratio van de splitter, neemt het insertion loss met ongeveer 3dB toe. Voor splitters met dezelfde splitting ratio, is het insertion loss van plug-in type splitters ongeveer 0,2dB groter dan dat van box type splitters, zoals weergegeven in Tabel 3.

Maar in scenario's zoals FTTR, plattelandsgebieden en binnen gebouwen neemt de toepassing van ongelijke ratiosplitsing ook toe. Figuur 5 toont een referentiemodel voor de demping van een ODN-glasvezelverbinding met ongelijke ratiosplitsing in een bepaald gebouwscenario.

De belangrijkste modellen van optische splitters met ongelijke verhoudingen zijn 1×5 en 1×9. Een 1×5-splitter bevat 1 cascadepoort en 4 vertakkingspoorten, terwijl een 1×9-splitter 1 cascadepoort en 8 vertakkingspoorten bevat. De referentiewaarden voor invoegverlies van 1×5- en 1×9-splitters worden weergegeven in Tabel 4.

Activiteit Verbinding Invoegverlies Ac

In ODN glasvezelverbindingen worden actieve verbindingen meestal gebruikt bij de ODF, backbone optische schakelaars en optische splitters. Het invoegverlies van actieve verbindingen wordt berekend op 0,5 dB per verbinding. Het invoegverlies van een gloednieuwe actieve connector overschrijdt doorgaans niet 0,25 dB/stuk, maar met de toename van de gebruikstijd, door verontreiniging van het uiteinde en andere redenen, zal het invoegverlies tot op zekere hoogte toenemen. Berekend op 0,5 dB/stuk, zal het niet te veel overtollige linkdemping produceren.

OLT, ONU en ODN maken ook gebruik van actieve verbindingen, maar deze actieve verbinding is niet opgenomen tussen de referentiepunten S/R en R/S en behoort niet tot de ODN-glasvezelverbinding.

Normaal gesproken heeft elke optische splitter 2 actieve verbindingen met de glasvezelverbinding. Echter, volgens het testprincipe van splitter insertion loss in YD 2000.1-2014, zoals weergegeven in Figuur 6, omvat de insertion loss-waarde van de optische splitter al het insertion loss van 1 actieve verbinding. Daarom is bij het berekenen van Ac slechts 1 actieve verbinding vereist voor elke splitter.

Aextra verliezen Aa

Bij ODN worden, vanwege de niet-standaardconstructie en -installatie en het gebruik van G.652-staartvezels voor de aansluiting in het ingangsgedeelte van optische kabels, vaak aanzienlijke macrobuigingsverliezen in de ODN-verbinding opgelopen (zie de artikelen “De impact van een onvoldoende buigradius van de vezel op de verzwakking van de ODN-verbinding”En“Wat is het verschil tussen G.657A2 en G.652D”).In Afbeelding 7 worden bijvoorbeeld de resultaten van een downlink-dempingstest van enkele huishoudelijke optische kabels in een bepaalde stad weergegeven (elk punt in de afbeelding vertegenwoordigt verschillende gebruikers). De gemiddelde demping van XG-PON-gebruikers bedraagt ​​hier maar liefst 2,85 dB, en de gemiddelde demping van GPON-gebruikers bedraagt ​​ook 1,98 dB.

Hoewel de extra macro buigingsverliezen voornamelijk worden veroorzaakt door niet-standaard constructie en niet-standaard installatie en onderhoud, is het voor operators moeilijk om effectieve maatregelen te nemen om dit probleem op te lossen. Daarom zullen de extra verliezen veroorzaakt door macro buigingsverliezen in ODN nog lang bestaan. Het extra verlies Aa kan worden bepaald door te verwijzen naar Tabel 5.

Het extra verlies van de ODN glasvezelverbinding treedt voornamelijk op in het ingangsgedeelte. Wanneer de ODN glasvezelverbinding de optische kabellijn van het ingangsgedeelte niet omvat, mag het extra verlies niet worden geregistreerd.

Voorbeelden van berekeningen

Volgens de hierboven beschreven berekeningsmethode en relevante referentie-indicatoren kan de volledige demping van de ODN-glasvezelverbinding worden berekend voor de proportionele splitsing weergegeven in Afbeelding 1 en de ongelijke splitsing weergegeven in Afbeelding 5. Wanneer de ODN-verbinding 5,0 km lang is en de totale vertakkingsverhouding 1:64 is, wordt de berekening van de volledige demping van de GPON-downlink ODN-verbinding weergegeven in Tabel 6.

Opgemerkt dient te worden dat bij gebruik van een optische splitter met ongelijke verhouding, het invoegverlies van de vertakkingspoort van de splitter met ongelijke verhouding groter is dan dat van de splitter met gelijke verhouding met hetzelfde aantal vertakkingen met meer dan 5,0 dB. Bij het berekenen van de volledige ODN-linkverzwakking wordt het R/S-punt gewoonlijk genomen bij de ONU die is aangesloten op de laatste trap van de splitter met ongelijke verhouding aan het uiteinde van de link.

Vanwege de worst-case scenario berekeningsmethode die wordt gebruikt voor de demping van ODN glasvezelverbindingen, zijn de berekende resultaten iets groter dan de gemeten waarden. Als tijdens de voltooiingstest de gemeten dempingswaarde van de glasvezelverbinding groter is dan het berekende resultaat, moet deze als niet-gekwalificeerd worden beoordeeld.