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分光器损耗如何计算?分光器如何在项目中使用

分光器是组建PON网络的一个组件,是一个连接OLT和ONU的无源设备,它的功能是分发下行数据,并集中上行数据。分光器带有一个上行光接口,若干下行光接口。


从上行光接口过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去,从下行光接口过来的光信号被分配到唯一的上行光接口传输出去只是光信号从上行光接口转到下行光接口的时候,光信号强度/光功率将下降,从下行光接口转到上行光接口的时候,同样如此。


工作原理:在单模光纤传导光信号的时候,光的能量并不完全是集中在纤芯中传播,有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的,也就是说,在两根光纤的纤芯足够靠近的话,在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光纤,光信号在两根光纤中得到重新的分配


一、分光器损耗计算


OLT最大衰减在22-25DB之间,也就是说衰减不能超过25DB。

1:2 分光器衰减为3.01 dB

1:8 分光器衰减为 9.03 dB

1:16分光器衰减为12.04 dB

1:32分光器衰减为15.05 dB

1:64分光器衰减为18.06 dB


如下图:



一般在衰弱值控制在20以内最好。


一般从OLT PON口里出来的光为+3—+5dB,上行口为-6—-7dB左右。而ONU的光口灵敏度虽说是-28dB。但一般-20dB以上最好,当然也不排除有-23 -24dB能开起来,这种的毕竟不多,如果说从OLT到小区里的主干光纤测试为-3dB,这样的话在分光比为1:32的情况下,按上图来算,在ONU侧接收的功率应该为-18-- -20dB,1310nm波长光缆在正常情况下每公里损耗0.35dB,法兰盘0.5dB。


注:光纤损耗一般是随着波长加长而减小:

0.85微米的损耗为2.5dB/KM

1.31微米的损耗为0.35dB/KM,

1.55微米的损耗为0.20dB/KM。



二、分光器的选择由PON系统的链路设计决定

抛开 EPON 与 GPON 之争,PON 网络中目前的技术已经可以实现 1×128的光分路比,这为 PON 的 ODN 设计带来非常大的灵活性。因此在光链路设计时,如何根据 OLT PON 的发射及接收光功率预算来进行链路规划很重要,一般是将整个系统中需要布置的 ONU 进行区域划分,以此来确定 PON 的覆盖范围。


实际环境下,ONU 的区域划分要根据地理位置(道路、桥梁、山坡、河流、管道、建筑楼层等等因素)来确定,图 1 是一个典型的二级分光示意图,通常的使用方法是一级采用 1×4,则二级采用 1×8,或一级采用 1×8,二级采用 1 ×4,可是实际环境各异,常常出现二级分歧富裕或不够。


例如二级分光 1×8时,刚好这个区块有 9 栋楼,从别的区块单独放一条光纤过来不实际,而增加一个分光器对 PON 来说又太浪费,因此光链路的规划是非常的重要,分光器如何设置必须在光链路设计时确定。


二级分光示意图


三、分光器级联的确定

这个问题对于不同的运营商有不同的想法,例如对于广电来说,为了与其 HFC网络匹配,理想的方法是采用不均分分光器(例如 5%:95% 1×2 分光器),在光功率预算许可的情况下,通过多级级联达到覆盖大范围几千用户的目的,如下图:

多级分光示意图


这种方法在理论上可行,但是更多的级联带来维护和管理的困难,首先光纤链路上有很多的分歧点(最多可能 32 或 64 或 128),这些点除了分光器及熔接点的插入损耗以外,还会因多重反射增加系统噪声,致命的问题来自于前端分光器故障导致后端大面积的业务中断。


还有一个大问题是最远端 ONU 与最近端 ONU 由于距离 OLT 的距离差很大,因 PON 的 TDMA机理,必须增大系统的插入时延以达到 OLT 在逻辑上与各个 ONU 等距离的目的,系统的效率将受到较大的影响。在实际项目 PON 的实际部署中,这种级联方式很少使用


业内共识的分光设置原则有两条:

一是尽量采用一级分光,二是分光级数尽量不超过二级。采用一级分光的优点表现在:


1、最大限度的提高 PON 利用率。

例如我们对 250户别墅公寓混合小区进行 FTTH 规划时,在小区机房设置 ODF 配线架进行集中一级分光,按照 1×32 分光比,250/32=7.84,配置 8 个 PON 口,正好是一般厂家的一台 OLT 的容量。


机房的综合机柜安装 OLT 及上联交换设备,在 ODF 配线架安装 8 台 1×32 分光器,机房到用户的光缆在 ODF 架成端,只需用光纤活动连接器就可以方便的对整个小区住户进行配线管理。


如果采用二级分光,因配置问题,PON 的利用率会不均衡,整体来说,小区总的 PON 口需求会超过 8 个,这种情况下,必须增加 OLT 设备才能满足需求,随着 OLT 的增加,机房设备、干线光缆、入户光缆、光纤配线箱等等全部需要增加,导致整体投资上升。

一级分光图



2、故障诊断方便

由于插入点减少,链路的损耗减少,可能的故障点减少,系统的可靠性提高


四、光模块的选用


PON设备采用不同的光模块,可以支持不同的ODN等级。


PON ONU光接口指标对比:


1、EPON在用的光模块主要有:

-1000BASE-PX20,允许通道插损24dB,支持最高光分路比为1:32,EPON网络部署早期配置,新采购设备已不再配置PX20光模块。


-1000BASE-PX20+,允许通道插损28dB,支持最高光分路比为1:64,当前采购EPON设备均配置PX20+光模块。


1、GPON在用的光模块主要有:

-Class B+,允许通道插损28dB,支持最高光分路比为1:64,现网GPON设备普遍配置Class B+光模块。


-Class C+,允许通道插损32dB,支持最高光分路比为1:128,Class C+光模块已成熟,应主要采用。


各地在FTTH 规模部署过程中,OLT 及ONU 设备应采用不低于PX20+(EPON)和Class C+(GPON)等级的光模块,ODN网络光功率全程衰耗应控制在28dB以内。


文章来源:弱电行业网


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