Kodėl nesubalansuotas padalijimas yra prasmingas kaimo FTTH projektams

Dizainas pasiteisino. Tai tiesiog nebuvo pats efektyviausias būdas sujungti 32 tokius plonus namus.

Tas pokalbis yra gana tipiškas tam, ką matomeKaimo FTTHprojektus. Iššūkis yra ne techninis įgyvendinamumas,{1}}o ekonomika. O kai pradėsite optimizuoti kainą už namą, praleidžiamą mažo-tankumo vietovėse, jūs rimtai žiūrite į nesubalansuotą padalijimą.

Taigi, kas čia iš tikrųjų vyksta? Problema kyla dėl esminio neatitikimo tarp to, kaip veikia tradicinė PON architektūra ir kaip fiziškai paskirstomi kaimo abonentai.

Tankioje kaimynystėje galite turėti 64 namus 500 metrų spinduliu nuo skirstytuvo. Sumontuojate 1:64 skirstytuvą, į kiekvieną namą nutiesiate trumpus kabelius, o ekonomika veikia puikiai. Skirstytuvo kaina padalijama 64 abonentams. Kabelio eiga trumpa. Visi laimingi.

Dabar pavaizduokite kaimo maršrutą. Turite gal 30 namų, išsidėsčiusių 20 kilometrų kelio. Kai kurie suskirstyti į grupes po 4–6 šalia sankryžos. Kiti sėdi vieni 40 arų sklypuose. Jei bandysite juos aptarnauti naudodami centralizuotą skirstytuvą, atskiras pluošto sruogas paleidžiate kilometrus, kad pasiektumėte namus tolimiausiame jūsų aptarnavimo zonos gale.

Štai kur pinigai iš tikrųjų patenka į tipišką kaimo pastatą:

Atkreipkite dėmesį, kaip darbo sąnaudos išlieka santykinai vienodos tarp dviejų scenarijų, tačiau kaimo vietovėse kabelis kainuoja labai daug. Tai jūsų sverto taškas. Kai kabelis sudaro pusę projekto sąnaudų, o ne ketvirtadalį, kiekvienas dizaino sprendimas, kuris padidina pluošto ilgį, smarkiai kenkia jūsų biudžetui. O tradiciniai subalansuoti skirstytuvai prideda daug nereikalingo pluošto kaimo scenarijuose.

Alternatyvus metodas{0}}ir tai yra tai, ką mes rekomendavome Montana IPT-naudoti vadinamąjį nesubalansuotą arba asimetrinį padalijimą. Koncepcija nėra nauja. Telekomunikacijų inžinieriai dešimtmečius naudojo optinius čiaupus kabelinės televizijos platinimui. Tačiau tai įgauna rimtą traukąKaimo FTTHnes tai tiesiogiai sprendžia pluošto{0}}kainų problemą.

Greitas techninis gruntas, jei esate mažiau susipažinę su skirstytuvų tipais:

StandartinisPLC skirstytuvaskonfigūracijos įeinančią optinę galią padalija po lygiai tarp visų išėjimų. 1:8 skirstytuvas siunčia 12,5% šviesos į kiekvieną iš aštuonių išvesties prievadų. 1:32 skirstytuvas padalija energiją į 32 lygias dalis. Šie subalansuoti skirstytuvai puikiai veikia, kai reikia aptarnauti abonentų grupę iš vienos vietos.

Nesubalansuoti skirstytuvai daro kažką kitaip. Vietoj vienodo padalijimo jie padalija galią pagal numatytą santykį, -tarkim 90/10 arba 70/30. Didesnė dalis tęsiasi žemyn magistraliniu pluoštu ir aptarnauja pasroviui skirtas vietas. Mažesnė dalis išjungiama, kad aptarnautų abonentus tam tikru momentu.

Kodėl tai svarbu kaimo tinklams? Nes galite sujungti kelis nesubalansuotus čiaupus išilgai vieno magistralinio pluošto, kiekvienoje vietoje išgaudami tiek energijos, kiek reikia vietiniams namams, tuo pačiu išsaugodami optinį biudžetą tolimesnėms vietoms.

Mūsų vyresniųjų inžinierių pastaba apie čiaupo santykio pasirinkimą:

Kai sprendžiame tarp 90/10 ir 70/30, žiūrime ne tik į silpninimo vertes skaičiuoklėje. Yra praktinis veiksnys, į kurį nuolat nepaisoma:būsimas priežiūros aukštis.

Štai mūsų nykščio taisyklė. Jei klasteryje šiuo metu yra tik 3 namai, bet netoliese yra laisvos žemės, paprastai rekomenduosime šiek tiek didesnį čiaupo santykį, nei griežtai reikalauja matematika, -tarkim 80/20, o ne 90/10. Priežastis? Kaimo vietovėse įgulos siuntimas iš naujo{7}}sujungti magistralinį čiaupą kainuoja daug daugiau nei optinė galia, kurią sutaupėte sutaupę minimaliai. Verčiau paaukotume 1 dB pasroviui skirtos atsargos iš anksto, nei netektume galimybės vėliau pridėti abonentų be didelių pertvarkymų. Sukurkite „plug and play“ kambarį dabar; padėkosite sau po dvejų metų, kai kelyje iškils naujas namas.

Pažiūrėkime, kaip tai iš tikrųjų veikia lauke. Paimkite tą Montanos projektą, kurį paminėjome. Peržiūrėję jų originalų dizainą, padėjome jiems modeliuoti alternatyvą naudojant paskirstytą čiaupų architektūrą.

Pradiniame projekte buvo numatytas 48 -pluošto skirstymo kabelis, einantis visą 18 kilometrų maršrutą, o pluoštai atsiplėšia įvairiose vietose, kad pasiektų abonentų grupes. Bendras pluošto kilometrų skaičius projekte: maždaug 380.

Taikant peržiūrėtą metodą buvo naudojamas 2-pluošto magistras (pagrindinis ir atsarginis) su pajungimo taškais kiekvienoje abonentų grupėje. Pirmoje grupėje-apie 3 kilometrus nuo galo-90/10 čiaupas nukreipia 10 % optinės galios į mažąFDB/riebalų dėžutėkuriame yra 1:8 subalansuotas skirstytuvas. Tai aptarnauja 6 netoliese esančius namus. Likę 90% toliau keliauja bagažine.

7 kilometre kitas čiaupas (šis 85/15) aptarnauja 8 namų grupę. 12 kilometre 80/20 čiaupas tvarko 10 namų. Ir taip toliau, kol galutinis klasteris gauna bet kokią optinę galią,{10}}neviršijančią GPON energijos biudžeto, kad tinkamai veiktų ONT.

Kabelio sąnaudų sąmata, pagrįsta 2024 m. masinio pluošto kainodara; faktinės išlaidos skiriasi priklausomai nuo tiekėjo, kabelio tipo ir užsakymo apimties.

Theskaidulų sumažėjo maždaug 65 proc.. Net įvertinus papildomus čiaupų įrenginius ir gaubtus kiekviename klasterio taške, grynosios medžiagos sutaupytos daugiau nei 40 000 USD šiame 18 kilometrų maršrute.

Šiam IPT sutaupyta 40 000 USD kabeliui reiškė, kad jie galėjo išplėsti savo šviesolaidinį ryšį dviem papildomoms mažoms bendruomenėms, kurios anksčiau buvo laikomos „neįmanomomis“ pagal dotacijos biudžetą. Tai tikras pelnas-ne tik sutaupant pinigų, bet ir išplečiant tai, kas iš tikrųjų įmanoma per fiksuotą finansavimo paketą.

IPT judėjo į priekį su nesubalansuotu dizainu. Mes tiekėmePLC skirstytuvaiir dirbo su jais pasirinkdami kiekvieno mazgo čiaupo santykį.

Negalite tiesiog surišti stygų išilgai šviesolaidžio nesuprasdami, kas atsitiks su jūsų optinės galios biudžetu. Čia diegimas kaimo vietovėse tampa techniškai įdomus-ir kai kuriems tinklo planuotojams kyla problemų.

Kiekvienas PON komponentas sukelia nuostolių. Pats pluoštas slopina signalą maždaug 0,35 dB vienam kilometrui esant 1310 nm bangos ilgiui. Jungtys prideda po 0,3-0,5 dB. Sujungimai prisideda prie 0,1–0,2 dB. Ir skirstytuvai įveda nuostolius pagal jų konfigūraciją.

Subalansuotų skirstytuvų skaičiavimas yra nesudėtingas: 1:8 skirstytuvas sukelia apie 10,5 dB nuostolių, nepaisant to, kurį išvesties prievadą matuojate. Visi prievadai mato tą patį galios lygį.

Nesubalansuoti čiaupai elgiasi skirtingai. Priklausomai nuo padalijimo santykio, perėjimo prievadas (perduodantis maitinimą į pasroviui skirtas čiaupas) patiria santykinai mažus nuostolius, -paprastai 0,5–2,5 dB. Maitinimo prievadas (aptarnaujantis vietinius abonentus) patiria didesnį nuostolį, atitinkantį mažesnį energijos paskirstymą.

Žemiau esančioje lentelėje parodytos tipinės įterpimo nuostolių vertės įprastiems čiaupų santykiams. Tai reprezentatyvūs skaičiai-visada patikrinami pagal gamintojo specifikacijas, susijusias su faktiniais komponentais, kuriuos diegiate.

Šaltinis: sudaryta iš kelių PLC skirstytuvų gamintojų duomenų lapų, įskaitant Corning, CommScope ir įvairius OĮG tiekėjus. Reikšmės rodo tipinį našumą esant 1310/1550 nm; tikrosios specifikacijos skiriasi priklausomai nuo gamintojo.

Standartinė GPON sistema suteikia apie 28 dB optinio biudžeto tarp OLT siųstuvo ir ONT imtuvo. XGS-PON siūlo 29-35 dB, priklausomai nuo siųstuvo-imtuvo klasės. Jūsų darbas yra užtikrinti, kad kiekvienas prenumeratorius-įskaitant tą, kuris yra pačioje palietimo grandinės pabaigoje, gautų tinkamą signalą neviršijant biudžeto.

Mūsų lauko komandų įspėjimas:

Daugelis planuotojų apskaičiuoja tą 28 dB biudžetą iki paskutinio kablelio, išstumdami kiekvieną įmanomą kilometrą iš nuorodos. Tačiau tokiose vietose kaip Montana ar Šiaurės Skandinavija turite atsižvelgti į žiemos nuostolius.

Išmatavome patys: dėl didelio šalčio pluošto kabeliai susitraukia, o žemesnės kokybės{0}}adapteriai gali sukelti nedidelius fizinius poslinkius, dėl kurių atsiranda papildomų 0,5–1 dB nuostolių, kurių nebuvo rugsėjį. Mūsų projektavimo taisyklė yra paprasta-kai skaičiuojama galia paskutiniame grandinės ONT,pastatome bent 3dB standžiosios maržos. Jei jūsų matematika rodo -26 dBm pas galutinį abonentą ir jūs tai vadinate geru, esate per vieną pūgą arba vieną senstančią jungtį nuo paslaugos skambučio. Neaukokite nuorodos stabilumo vien tam, kad išspaustumėte dar vieną bakstelėjimą.

Fiziniai komponentai yra svarbūs taip pat, kaip ir optinis dizainas. Kiekvienam čiaupo taškui reikalingas gaubtas, apsaugantis skirstytuvą, nuleidžiančių kabelių jungties taškus ir atlaikantis bet kokius orus, kuriuos smogs jūsų aptarnavimo teritorija.

Kaimo vietovėse tai paprastai reiškia lauke{0}}įvertinimąFDB/riebalų dėžutėsu IP55 ar aukštesne apsauga nuo patekimo. Vietiniam paskirstymui korpuse turi būti čiaupų skirstytuvas ir mažas subalansuotas skirstytuvas (paprastai 1:4 arba 1:8). Prievadų skaičius turėtų atitikti jūsų abonentų grupę, kurioje yra vietos kelioms atsarginėms dalims. Tvirtinimo parinktys turi atitikti jūsų faktinius montavimo scenarijus,-priklausomai nuo vietos, tvirtinimas ant stulpo, sijos arba sieninis.

Pastebėjome, kad projektai suklupo nurodydami korpusus, kurie popieriuje atrodė tinkamai, bet neveikė šioje srityje. Dėžutė, skirta 8 abonentams, nepadės, jei iš tikrųjų negalite tinkamai nukreipti ir valdyti nuleidimo kabelių. Aptvaras su tik sieniniais-tvirtinimo-laikikliais tampa problema, kai pusė čiaupo vietų yra ant komunalinių paslaugų stulpų.

Kai tiekiameŠviesolaidinės gnybtų dėžutėsprojektams, tokiems kaip Montanoje, daugiausia dėmesio skiriame lauko -praktinėms funkcijoms-, pvz., skirtam vidiniam nesubalansuoto čiaupo modulio maršruto nustatymui-, kad būtų užtikrinta, jog dėžė išliks valdoma net augant klasteriams. Svarbiau nei bet koks konkretus gaminys yra gaubto specifikacijų suderinimas su tikromis lauko sąlygomis. 50 USD vertės dėžė, kuri tinkamai neužsandarina nuo dulkių, kainuos daug brangiau supakuota į sunkvežimio ritinius, nei 80 USD vertės dėžė, kuri tinkamai atlieka darbą pirmą kartą.

Vienas nuolat kylantis klausimas: kada nesubalansuotas padalijimas iš tikrųjų yra prasmingas, palyginti su tradicine subalansuota architektūra?

Sąžiningas atsakymas yra tai, kad tai priklauso nuo jūsų konkrečios maršruto geometrijos. Tačiau kai kurie modeliai laikosi gana nuosekliai.

Paskirstyta čiaupo architektūra dažniausiai laimi, kai abonentų tankumas nukrenta žemiau maždaug 15-20 namų viename maršruto-kilometre. Esant didesniam tankiui, šviesolaidžio taupymas sumažėja, nes jau esate gana arti daugumos abonentų, nepaisant to, kur įdėjote skirstytuvą. Esant mažesniam tankumui,-ypač kai namai telkiasi į grupes, kurias skiria ilgas tuščias kelias – sutaupoma greitai.

Maršruto ilgis taip pat svarbus. Trumpuose, iki 5–8 kilometrų ilgio maršrutuose, sudėtingas kelių išpylimo taškų valdymas gali nepateisinti skaidulų taupymo. Važiuodami ilgais maršrutais, viršijančiais 15–20 kilometrų, dažnai norite sutaupyti daug pinigų, kurie lengvai viršija papildomas planavimo ir komponentų išlaidas.

Kada atsisakyti nesubalansuotos architektūros{0}}mūsų sąžiningas požiūris:

Žiūrėkite, mums patinka šis metodas ir dažnai jį rekomenduojame. Tačiau yra situacijų, kai turėtumėte laikytis tradicinio 1:32 arba 1:64 subalansuoto dizaino:

1. „Wildfire“ priemiesčių augimo zonos.Jei jūsų maršrutas driekiasi per žemę, kurioje per ateinančius trejus metus numatoma didelė būsto plėtra, nesubalansuota čiaupo grandinė greitai prisipildys. Išplėsti vėliau reiškia arba per-viso optinio biudžeto sukūrimą arba lygiagrečios infrastruktūros paleidimą. Nei smagu. Tokiais atvejais subalansuotos architektūros lankstumas-, kai galite tiesiog apšviesti nenaudojamus skirstytuvo prievadus-, verta papildomų kabelių išlaidų.

2. Jūsų techninės priežiūros brigadai nėra OTDR-patogios.Nesubalansuoto tinklo trikčių šalinimas yra tikrai sunkesnis nei paprastas 1:32 padalijimas. Praradimo profilis atrodo kaip laiptai ant OTDR pėdsakų, ir jei jūsų lauko technikai žino tik, kaip naudoti raudoną-šviesią vaizdo gedimų ieškiklį, jiems bus sunku. Matėme, kad operatoriai priima paskirstytus čiaupų dizainus ir šešis mėnesius praleidžia nusivylę, nes kiekvienas paslaugų skambutis užtrunka dvigubai ilgiau. Jei jūsų komanda nepasirengusi mokymosi kreivei, sumokėkite už papildomą skaidulą ir pasirūpinkite paprasta.

KadaSubalansuoti ir nesubalansuoti skirstytuvaitampa artimu skambučiu, dažniausiai klausiame: kiek pasitikite savo abonentų skaičiaus augimo prognozėmis ir kiek kvalifikuota yra jūsų srities komanda? Jei abu atsakymai yra „gana tvirti“, nesubalansuotas asmuo paprastai laimi dėl išlaidų. Jei kuris nors atsakymas yra „sąžiningai, nesate tikras“, subalansuotas suteikia daugiau galimybių prisitaikyti.

Nesubalansuotų tinklų testavimas ir sertifikavimas reikalauja koregavimo pagal standartines PON procedūras. Keli padalijimo taškai sukuria OTDR pėdsakus, kurie atrodo kitaip nei tradicinės vieno{1}}skaltuvo architektūros, o technikos specialistai turi suprasti, ką mato.

Kiekvienas bakstelėjimas rodomas kaip atskiras praradimo įvykis OTDR sekoje. Perėjimo prievado nuostoliai yra palyginti maži (dauguma koeficientų mažesni nei 2 dB), o čiaupo prievadas rodo didesnį nuostolį, atitinkantį suprojektuotą santykį. Šios architektūros nepažįstantys specialistai kartais klaidingai interpretuoja šiuos numatomus nuostolius kaip gedimus.

VIAVI ir kiti bandymo įrangos gamintojai pridėjo specifinius režimus, skirtus kūginiams / nesubalansuotiems skirstytuvams apibūdinti. Remiantis VIAVI technine dokumentacija, jų PON OTDR produktai dabar apima „nesubalansuoto skirstytuvo palaikymą“, kad būtų patenkinti paskirstytų čiaupo architektūrų testavimo reikalavimai.

Dokumentacija tampa svarbesnė naudojant paskirstytus čiaupų dizainus. Kiekvienas gaubtas turi būti pažymėtas, nurodant jo čiaupo santykį ir sukauptus optinius nuostolius iki to taško. Kai technikas reaguoja į techninės priežiūros iškvietimą praėjus dvejiems metams po įdiegimo, jie turi greitai suprasti numatomą galios lygį toje vietoje, neperskaičiuodami viso biudžeto nuo nulio.

JAV tinklo operatoriams, siekiantiems federalinio finansavimo,Kaimo FTTHprojektai dažnai atitinka USDA ReConnect dotacijas ir paskolas. Programa nuo 2018 m. investavo daugiau nei 5 mlrd. Dabartiniai reikalavimai įpareigoja 100 Mb/s simetrinę paslaugą,{5}}gerai pasiekiamą tinkamai suprojektuotiems GPON arba XGS{6}}PON tinklams, neatsižvelgiant į tai, ar naudojate subalansuotą, ar nesubalansuotą architektūrą.

Pagrindinis apribojimas yra parodyti, kad jūsų dizainas iš tikrųjų teikia tinkamas paslaugas kiekvienai abonento patalpai. Jūsų optiniai biudžeto skaičiavimai turi parodyti pakankamą maržą net tolimiausiose vietose. Nesubalansuota architektūra nekeičia pagrindinių našumo reikalavimų,{2}}tik keičia optinės galios paskirstymą, kad jie būtų efektyviai patenkinti.

Jei planuojate aKaimo FTTHdiegimas ir jūsų maršrutai rodo išsibarsčiusius, sugrupuotus abonentų modelius, būdingus žemės ūkio vietovėms, nesubalansuotas padalijimas nusipelno rimto įvertinimo. Galimybė sumažinti skaidulinio kabelio sąnaudas 30–50 % turi tiesioginės įtakos projekto gyvybingumui, ypač ten, kur verslo reikalai jau yra įtempti.

Techniniai reikalavimai nėra egzotiški. Jums reikia kokybėsPLC skirstytuvaskomponentai su patikrintomis specifikacijomis tiek subalansuotoms, tiek nesubalansuotoms konfigūracijoms. Jums reikia lauko-įvertinimoFDB/riebalų dėžutėkorpusai, atitinkantys jūsų įrengimo scenarijus. Ir jums reikia kruopštaus optinio biudžeto projektavimo, kad kiekvienas abonentas gautų tinkamą signalą.

Skirtumas tarp sėkmingų ir sudėtingų diegimų kaime paprastai yra ne technologija,{0}}o tai, ar tinklo projektavimas atsižvelgia į kaimo realijas, o ne perkelia miesto prielaidas į iš esmės skirtingą aplinką.

Vertingiausias pirmasis žingsnis? Nurodykite faktines abonentų vietas ir maršruto geometriją. Tinkamas architektūros pasirinkimas išplaukia iš šios analizės, o ne iš standartinio šablono taikymo. Jei šiuo metu kuriate kaimo maršrutą, o matematika nesumuojasi, atsiųskite mums savo maršruto geometriją. Galime atlikti greitą lyginamąją subalansuotų ir nesubalansuotų jūsų konkretaus projekto architektūrų analizę-be jokių priedų.Kreipkitės į mūsų komandą-Būtent tokia problema mums patinka.

Nuorodos

VIAVI sprendimai. „Skaidulinė konstrukcija, 3 dalis: PON sertifikavimas su nesubalansuota skirstytuvo architektūra“.

ISE žurnalas. „FTTH sprendimai kaimo vietovėms“.

USDA kaimo plėtra. "ReConnect Loan and Grant Program".

Šviesolaidžio asociacija. "PON optinių skaidulų skirstytuvai".

Duomenų atsisakymas

Išlaidų taupymo procentai, optinės specifikacijos ir projektų pavyzdžiai atspindi tipines pramonės vertes ir iliustruojančius scenarijus. Montanos projekto pavyzdyje naudojami tipiniai skaičiai, pagrįsti bendrais kaimo vietovių diegimo modeliais. Tikrieji rezultatai priklauso nuo konkrečios maršruto geometrijos, abonentų paskirstymo, komponentų pasirinkimo ir vietinių darbo sąnaudų. Optinių nuostolių vertės turėtų būti patikrintos pagal konkrečių komponentų gamintojo duomenų lapus. USDA finansavimo skaičiai pagrįsti oficialiais programos dokumentais 2024 m. pabaigoje.