Практическая работа№2. Проектирование пассивных оптических сетей (PON)». Ознакомится и записать «Пример 3»;. ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Практическая работа№2

«Проектирование пассивных оптических сетей (PON)»

Задание на 11.10.2021 (3-ья пара)

Дисциплина - МДК 01.01 (П/гр А и Б совместно)

Тема – Практическая работа №2 "Проектирование пассивных оптических сетей (PON)" (Продолжение темы).

Цель – изучение способов построения оптических сетей связи.

Задание - Ознакомиться с темой из ПРИЛОЖЕНИЯ 1 (продолжение темы) и выполнить в тетради следующее:

1. Каким образом происходит выбор коэффициентов деления разветвителей для конкретного проекта и расчет бюджета потерь?

2. Записать расчет затухания для каждой цепи (от OLT до ONU). Изобразить соответствующий поясняющий рисунок.

3. Ознакомится и записать «Пример 3»;

4. Как можнорешить проблему расширения PON?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

В практической работе рассматривается общая последовательность проектирования PON, принципы выбор топологии, приводятся формулы расчета и справочные данные по параметрам оптических разветвителей, даны примеры расчетов вносимых потерь разветвителей и бюджета оптических потерь в сети.

Разумеется, Маугли, как сын лесоруба, многое знал и умел строить шалаши из хвороста, сам не зная, как это у него получается. Но проектировать PON он не умел… Редьярд Киплинг + Юрий Никитченко

Задача проектирования PON, после выбора активного оборудования, в общем случае, сводится к последовательности следующих операций: определение мест установки ONU, выбор топологии сети, выбор трасс прохождения кабеля и мест установки разветвителей, расчет бюджета потерь для каждой ветви и определение оптимальных коэффициентов деления всех разветвителей.
Если места установки абонентских терминалов легко выбираются исходя из реального расположения пользователей, то выбор топологии требует выбора одного из нескольких возможных вариантов. Кроме наиболее распространенной топологии «дерево», на практике могут встречаться варианты, преобразованные к топологиям типа «звезда» или «шина». Схема «звезда» может применяться при плотном расположении абонентов недалеко от главной станции. В этом случае разветвитель размещается в станционном помещении рядом с OLT, что удобно в обслуживании. Такая схема проста и удобна для эксплуатационных измерений и обнаружения места повреждения линии. Однако, по аналогии со схемой «точка-точка», здесь нет экономии волокон. При достаточно разнесенном и неравномерном расположении абонентов такая схема может оказаться неэффективной.

Шинная топология может использоваться, если дома абонентов находятся на одной линии вдоль оптической магистрали. Схема достаточно экономичная, но она предполагает очень большую разность выходных мощностей оптических разветвителей (типа 1/99, 3/97 и т.п.), что достаточно сложно технологически реализовать с хорошей точностью. Она реально может применяться только при «линейном» расположении пользователей вдоль магистрали и только при небольшом количестве каскадов, иначе потери в разветвителях станут сильно ограничивать дальность передачи.
Традиционная топология «дерево» остается наиболее популярной. Вопросы оптимального распределения мощности между различными ветвями решаются удачным подбором коэффициентов деления оптических разветвителей. Древообразная топология является очень гибкой с точки зрения потенциального развития и расширения абонентской базы. Потенциальные проблемы могут быть связаны со сложностью оптических измерений, особенно со станционной стороны. В целом, такую схему можно рекомендовать при локальных сосредоточениях (кластерах) абонентов в районе обслуживания.


PON «звезда»	PON «шина»	PON «дерево»

Выбор кабельных трасс будет обусловлен различными местными факторами: наличием кабельной канализации, наличием разрешения на прокладку в ней кабелей, наличием опор (осветительных, контактной сети и др.) вдоль трасс прохождения кабелей и другими моментами.
Оптические разветвители рекомендуется устанавливать в местах, удобных для их размещения и обслуживания: в муфтах, распределительных шкафах, боксах, блоках оптического кросса. Наиболее просты для установки безкорпусные разветвители, размеры которых позволяют укладывать их посадочное место защитной гильзы в сплайс-кассете. К тому же потери в сварных соединениях разветвителей значительно ниже, чем в соединениях разъемных, а надежность их выше. Корпусные соединители более удобны при дальнейших эксплуатационных измерениях. В целях экономии оптических волокон их целесообразно устанавливать как можно ближе к абонентам, однако окончательное место установки определяется реальными условиями проекта.
Самой ответственной задачей проектирования является расчет бюджета потерь и определение оптимальных коэффициентов деления всех разветвителей.

Алгоритм расчета выглядит следующим образом:
- расчет суммарных потерь для каждой ветви без учета потерь в разветвителях;
- поочередное определение коэффициентов деления каждого разветвителя, начиная с наиболее удаленных;
- расчет бюджета потерь для каждого абонентского терминала с учетом потерь во всех элементах цепи, сравнение его с динамическим диапазоном системы.
Поскольку обычно абоненты находятся на различном расстоянии от головной станции, то, при равномерном делении мощности в каждом разветвителе, мощность на входе каждого ONU будет различна. Подбор параметров разветвителей связан с необходимостью получения на входе каждого абонентского терминала сети примерно одинакового уровня оптической мощности, т.е. построить так называемую сбалансированную сеть. Это принципиально важно по двум причинам. Во-первых, для дальнейшего развития сети важно иметь примерно равномерный запас по затуханию в каждой ветви «дерева» PON.Во-вторых, если сеть не сбалансирована, то на станционный терминал OLT от различных ONU будут приходить в общем потоке сигналы, сильно отличающиеся по уровню. Система детектирования не в состоянии отрабатывать значительные перепады (более 10-15 дБ) принимаемых сигналов, что значительно увеличит количество ошибок при приеме обратного потока.


сбалансированная PON	несбалансированная PON

При выборе коэффициентов деления разветвителей необходимо знать, какие потери будут вноситься в цепь при том или ином коэффициенте деления. Для примерного определения вносимых потерь двухоконных (1310нм и 1550 нм) разветвителей типа 1х2 воспользуемся следующей справочной таблицей.

Коэффициент деления, %	Оценочные вносимые потери, дБ	Разность вносимых потерь между выходными портами, дБ
50/50	3,7/3,7
45/55	4,2/3,2	1,0
40/60	4,8/2,8	2,0
35/65	5,4/2,4	3,0
30/70	6,2/2,0	4,2
25/75	7,1/1,6	5,5
20/80	8,2/1,3	6,9
15/85	9,7/1,0	8,7
10/90	11,7/0,7	11,0
5/95	15,2/0,5	14,7

12 Следующая ⇒