Miks on tasakaalustamata poolitamine maapiirkondade FTTH-projektide jaoks mõttekas?

Disain töötas. See ei olnud lihtsalt kõige tõhusam viis 32 nii õhukese kodu ühendamiseks.

See vestlus on üsna tüüpiline sellele, mida me näemeMaapiirkondade FTTHprojektid. Väljakutse pole tehniline teostatavus,{1}}vaid ökonoomilisus. Ja kui hakkate optimeerima madala-tihedusega piirkondades kulutatud kodu maksumust, vaatate tõsiselt tasakaalustamata jagunemise poole.

Mis siin siis tegelikult toimub? Probleem taandub põhimõttelisele mittevastavusele traditsioonilise PON-arhitektuuri toimimise ja maapiirkondade abonentide füüsilise jaotuse vahel.

Tihedas naabruses võib jaotuskapist 500 meetri raadiuses olla 64 kodu. Paigaldate 1:64 jaoturi, juhite igasse koju lühikesed kaablid ja majandus toimib ilusti. Jaotaja maksumus jagatakse 64 abonendi vahel. Kaabli jooksud on lühikesed. Kõik on õnnelikud.

Nüüd kujutage ette maapiirkonna marsruuti. Teil on 20 kilomeetri pikkusel teel võib-olla 30 kodu. Mõned on koondunud 4–6-liikmelistesse rühmadesse ristmiku lähedal. Teised istuvad üksi 40-aakristel maatükkidel. Kui proovite neid teenindada tsentraliseeritud jaoturiga, juhite üksikuid kiudusid kilomeetreid, et jõuda oma teeninduspiirkonna kaugemas otsas asuvatesse kodudesse.

Siin on see, kuhu tüüpilises maaehituses raha tegelikult läheb:

Pange tähele, kuidas tööjõukulud jäävad kahe stsenaariumi vahel suhteliselt tasaseks, kuid maapiirkondades on kaabelkulud õhupallid. See on teie võimenduspunkt. Kui kaabel moodustab veerandi asemel poole teie projekti maksumusest, mõjutab iga kiu pikkust lisav disainiotsus teie eelarvet kõvasti. Ja traditsioonilised tasakaalustatud jaoturi kujundused lisavad maapiirkondades palju tarbetut kiudu.

Alternatiivne lähenemine-ja seda soovitasimegi sellele Montana Interneti-teenuse pakkujale-kasutada nn tasakaalustamata või asümmeetrilist jagamist. Kontseptsioon ei ole uus. Telekommunikatsiooniinsenerid on kaabeltelevisiooni levitamisel kasutanud optilisi kraane aastakümneid. Kuid see kogub tõsist tõmmetMaapiirkondade FTTHsest see lahendab otseselt kiu{0}}kulude probleemi.

Kiire tehniline aabits, kui olete jaoturitüüpidega vähem tuttav:

StandardnePLC splitterkonfiguratsioonid jagavad sissetuleva optilise võimsuse võrdselt kõigi väljundite vahel. 1:8 jaotur saadab 12,5% valgusest igasse kaheksasse väljundporti. 1:32 jaotur jagab võimsuse 32 võrdseks osaks. Need tasakaalustatud jaoturid töötavad suurepäraselt, kui teil on vaja teenindada abonentide kogumit ühest kohast.

Tasakaalustamata jaoturid teevad midagi muud. Võrdse jaotuse asemel jagavad nad võimsust vastavalt kavandatud suhtele -näiteks 90/10 või 70/30. Suurem osa jätkub mööda põhikiudu, et teenindada allavoolu asuvaid asukohti. Väiksem osa väljub abonentide teenindamiseks selles konkreetses punktis.

Miks on see maapiirkondade võrkude jaoks oluline? Kuna saate aheldada mitu tasakaalustamata kraani piki ühte magistraalkiudu, eraldades igast asukohast täpselt nii palju võimsust, et teenindada kohalikke kodusid, säilitades samal ajal optilise eelarve ka järgmistes asukohtades.

Meie vaneminseneride märkus kraanide vahekorra valiku kohta:

Kui me otsustame 90/10 ja 70/30 vahel, ei vaata me ainult arvutustabelis olevaid sumbumise väärtusi. Üks praktiline tegur jäetakse pidevalt tähelepanuta:tulevane hoolduskõrgus.

Siin on meie rusikareegel. Kui klastris on praegu ainult 3 kodu, kuid läheduses on vaba maad, soovitame tavaliselt veidi suuremat kraanide suhet, kui matemaatika rangelt nõuab, -öelge 90/10 asemel 80/20. Põhjus? Maapiirkondades maksab meeskonna tagasisaatmine{7}}pagasiruumi kraani uuesti ühendama palju rohkem kui optiline võimsus, mille säästsite minimaalselt. Eelistame ohverdada 1 dB allavoolu marginaali, kui kaotada võimalus tellijaid hiljem ilma suuremate ümbertegemisteta lisada. Ehitage kohe sisse "plug and play" tuba; sa tänad ennast kahe aasta pärast, kui teele tuleb uus maja.

Vaatame läbi, kuidas see tegelikult põllul toimib. Võtke see Montana projekt, mida me mainisime. Pärast nende algse disaini ülevaatamist aitasime neil modelleerida alternatiivi, kasutades hajutatud kraanide arhitektuuri.

Algne kujundus nõudis 48{3}}kiudkaablit, mis jookseks kogu 18-kilomeetrisel marsruudil, kusjuures kiud koorusid erinevates kohtades ära, et jõuda abonendiklastritesse. Kiukilomeetrite koguarv disainis: ligikaudu 380.

Muudetud lähenemisviisi puhul kasutati igas abonendiklastris 2-kiudoptilist magistraati (esmane pluss varu). Esimeses kobaras -umbes 3 kilomeetri kaugusel otsast-- 90/10 kraan suunab 10% optilisest võimsusest väikesesseFDB/FAT kastmilles on 1:8 tasakaalustatud jaotur. See teenindab 6 lähedalasuvat kodu. Ülejäänud 90% jätkub mööda pagasiruumi.

Kilomeetril 7 teenindab teine ​​kraan (see 85/15) 8 kodust koosnevat klastrit. Kilomeetril 12 saab 80/20 kraan hakkama 10 koduga. Ja nii edasi, kuni viimane klaster saab optilise võimsuse, mis jääb GPON-i energiaeelarvesse, et ONT toimiks korralikult.

Kaabli maksumuse hinnangud, mis põhinevad 2024. aasta kiu hulgihindadel; tegelikud kulud sõltuvad tarnijast, kaabli tüübist ja tellimuse mahust.

Thekiudainete vähenemine oli umbes 65%. Isegi kui arvestada igas klastripunktis täiendavaid kraaniseadmeid ja korpuseid, ületas materjali neto kokkuhoid sellel 18-kilomeetrisel marsruudil 40 000 dollarit.

Selle Interneti-teenuse pakkuja jaoks tähendas kaabli pealt säästetud 40 000 dollarit, et nad said laiendada oma kiudoptilist levi kahele väikesele kogukonnale, mida varem peeti toetuseelarve raames teostamatuks. See on tõeline tulu-mitte ainult raha säästmine, vaid ka tegeliku võimaliku laiendamine kindla rahastamispaketi raames.

ISP liikus edasi tasakaalustamata disainiga. VarustasimePLC-jaoturidja töötas koos nendega iga sõlme kraanisuhte valikul.

Te ei saa lihtsalt koputusi piki kiudu tõmmata, ilma et mõistaksite, mis teie optilise võimsuse eelarvega juhtub. See on koht, kus maapiirkondade juurutamine muutub tehniliselt huvitavaks-ja mõned võrguplaneerijad satuvad raskustesse.

Iga PON-i komponent toob kaasa kadu. Kiud ise nõrgendab signaali ligikaudu 0,35 dB kilomeetri kohta lainepikkusel 1310 nm. Pistikud lisavad igaüks 0,3-0,5 dB. Liitmikud annavad 0,1-0,2 dB. Ja jaoturid toovad sisse kahju vastavalt nende konfiguratsioonile.

Tasakaalustatud jaoturite puhul on matemaatika lihtne: 1:8 jaotur tekitab umbes 10,5 dB kadu olenemata sellest, millist väljundporti te mõõdate. Kõik pordid näevad sama võimsustaset.

Tasakaalustamata kraanid käituvad erinevalt. Läbiv port (annab toite allavoolu kraanidele) näeb suhteliselt väikest kadu -tavaliselt 0,5–2,5 dB olenevalt jaotussuhtest. Kraaniport (mis teenindab kohalikke abonente) näeb suuremat kadu, mis vastab selle väiksemale võimsuse jaotamisele.

Allolev tabel näitab tavaliste kraanide suhtarvude tüüpilisi sisestuskao väärtusi. Need on tüüpilised arvud-, mis on alati vastavuses tegelike juurutavate komponentide tootja spetsifikatsioonidega.

Allikas: koostatud mitme PLC-jaoturi tootja andmelehtedest, sealhulgas Corningi, CommScope'i ja erinevate OEM-i tarnijate põhjal. Väärtused esindavad tüüpilist jõudlust 1310/1550 nm juures; tegelikud spetsifikatsioonid on tootjati erinevad.

Standardne GPON-süsteem pakub OLT-saatja ja ONT-vastuvõtja vahel umbes 28 dB optilist eelarvet. XGS-PON pakub olenevalt transiiveri klassist 29-35 dB. Teie ülesanne on tagada, et iga tellija,{6}}kaasa arvatud see, kes on teie kraaniahela lõpus, saaks selle eelarve piires piisava signaali.

Hoiatus meie väljakumeeskondadelt:

Paljud planeerijad arvutavad selle 28 dB eelarve viimase kümnendkohani välja, pigistades lingist välja iga võimaliku kilomeetri. Kuid sellistes kohtades nagu Montana või Põhja-Skandinaavia peate arvestama talvekaotusega.

Oleme seda ise mõõtnud: ekstreemse külma tõttu tõmbuvad kiudkaablid kokku ja madalama kvaliteediga{0}}adapterites võivad tekkida väikesed füüsilised nihked, mis toovad kaasa 0,5–1 dB lisakadu, mida septembris polnud. Meie disainireegel on lihtne,-kui arvutame võimsuse ahela viimases ONT-s,ehitame sisse vähemalt 3dB kõva varu. Kui teie matemaatika näitab lõpliku abonendi juures –26 dBm ja te nimetate seda heaks, olete teenusekõnest ühe lumetormi või vananeva pistiku kaugusel. Ärge ohverdage lingi stabiilsust ainult selleks, et vajutada veel üks puudutus.

Füüsilised komponendid on sama olulised kui optiline disain. Iga kraanipunkt vajab korpust, mis kaitseb jaoturit, pakub ühenduspunkte kaablite jaoks ja suudab ellu jääda mis tahes ilmaga, mida teie teenindusterritoorium seda tabab.

Maapiirkondades kasutatavate rakenduste puhul tähendab see tavaliselt välistingimustes -reitingutFDB/FAT kastIP55 või kõrgema sissepääsukaitsega. Kohalikuks jaotamiseks peab korpusesse mahutama kraanijaotur ja väike tasakaalustatud jaotur (tavaliselt 1:4 või 1:8). Portide arv peaks vastama teie abonendiklastrile, jättes ruumi mõnele varuosale. Paigaldusvalikud peavad olenevalt asukohast sobima teie tegeliku paigaldusstsenaariumiga, -poltkinnitus või seinakinnitus.

Oleme näinud, kuidas projektid komistavad, määrates ümbrised, mis näisid paberil piisavad, kuid ei töötanud selles valdkonnas. Kast, mis on ette nähtud 8 abonendi jaoks, ei aita, kui te ei saa tegelikult suunata ja hallata drop-kaableid puhtalt. Ainult seina-kinnitusega-kronsteinidega korpus muutub probleemiks, kui pooled kraanide asukohad asuvad kommunaalpostidel.

Kui me tarnimeFiiberoptilised klemmikarbidMontana sarnaste projektide puhul keskendume -praktilistele funktsioonidele-, nagu tasakaalustamata kraanimooduli spetsiaalne sisemine marsruutimine-, et tagada kasti hallatavus isegi klastrite kasvades. Konkreetsest tootest olulisem on korpuse spetsifikatsioonide vastavus teie tegelikele välitingimustele. 50-dollarine kast, mis ei tihenda korralikult tolmu eest, maksab teile veoauto rullides palju rohkem kui 80-dollarine kast, mis teeb töö esimesel korral korralikult ära.

Üks küsimus, mis pidevalt kerkib: millal on tasakaalustamata lõhenemine tegelikult mõttekas võrreldes traditsioonilise tasakaalustatud arhitektuuriga kinnipidamisega?

Aus vastus on see, et see sõltub teie konkreetsest marsruudi geomeetriast. Kuid mõned mustrid püsivad üsna järjekindlalt.

Hajutatud kraaniarhitektuur kipub võitma, kui abonentide tihedus langeb alla 15-20 kodu marsruudi-kilomeetri kohta. Suurema tiheduse korral kiu kokkuhoid väheneb, kuna olete enamikule abonentidele juba suhteliselt lähedal, olenemata sellest, kuhu jaoturi paigutate. Madalama tiheduse korral-eriti siis, kui kodud koonduvad rühmadesse, mida eraldavad pikad tühjad teelõikud – säästetakse kiiresti.

Teekonna pikkus on samuti oluline. Lühikestel marsruutidel alla 5–8 kilomeetri ei pruugi mitme kraanipunkti haldamise keerukus õigustada kiu kokkuhoidu. Pikkadel, üle 15–20 kilomeetri pikkustel marsruutidel on sageli silmas peetud märkimisväärset kokkuhoidu, mis kaalub kergesti üles täiendavad planeerimis- ja komponendikulud.

Millal loobuda tasakaalustamata arhitektuurist{0}}meie aus seisukoht:

Vaata, meile meeldib see lähenemine ja soovitame seda sageli. Kuid on olukordi, kus peaksite jääma traditsiooniliste 1:32 või 1:64 tasakaalustatud kujunduste juurde:

1. "Wildfire" äärelinna kasvupiirkonnad.Kui teie marsruut läbib maad, millel on järgmise kolme aasta jooksul suur elamuarendus, siis tasakaalustamata kraanikett küllastub kiiresti. Hilisem laiendamine tähendab kas -kogu optilise eelarve ümberkujundamist või paralleelse infrastruktuuri käitamist. Kumbki pole lõbus. Sellistel juhtudel on tasakaalustatud arhitektuuri paindlikkus,-kus saate lihtsalt valgustada kasutamata jaotuspordid-, väärt lisakaablikulusid.

2. Teie hooldusmeeskonnad ei ole OTDR-i-mugavad.Tasakaalustamata võrgu tõrkeotsing on tõesti raskem kui lihtne 1:32 jagamine. Kaoprofiil näeb välja nagu OTDR-jälje trepp ja kui teie välitehnikud teavad kasutada ainult punast-heledat visuaalset veaotsingut, on neil probleeme. Oleme näinud, kuidas operaatorid võtavad kasutusele hajutatud kraanikujunduse ja veedavad seejärel kuus kuud pettunult, sest iga teeninduskõne võtab kaks korda kauem aega. Kui teie meeskond pole õppimiskõveraks valmis, makske lisakiu eest ja hoidke oma hooldus lihtsana.

MillalTasakaalustatud vs tasakaalustamata jaoturidmuutub tihedaks kõneks, küsime tavaliselt: kui kindel olete oma abonentide arvu kasvu prognoosides ja kui osav on teie valdkonna meeskond? Kui mõlemad vastused on "üsna kindlad", võidab tasakaalustamata tavaliselt kulu. Kui kumbki vastus on "ausalt, pole kindel", annab tasakaalukas teile rohkem ruumi kohanemiseks.

Tasakaalustamata võrkude testimine ja sertifitseerimine nõuab standardsete PON-protseduuride kohandamist. Mitu jaotuspunkti loovad OTDR-jäljed, mis näevad välja erinevad traditsioonilistest ühe-jaoturi arhitektuuridest, ja tehnikud peavad mõistma, mida nad näevad.

Iga puudutus kuvatakse OTDR-jäljel diskreetse kadumise sündmusena. Läbilaskeava kadu on suhteliselt väike (enamiku suhete puhul alla 2 dB), samas kui kraanipordil on suurem kadu, mis vastab selle kavandatud suhtele. Tehnilised töötajad, kes seda arhitektuuri ei tunne, tõlgendavad mõnikord neid eeldatavaid kahjusid vigadena.

VIAVI ja teised testimisseadmete tootjad on lisanud spetsiaalsed režiimid kitsenevate/ tasakaalustamata jaotusvõrkude iseloomustamiseks. Vastavalt VIAVI tehnilisele dokumentatsioonile sisaldavad nende PON OTDR tooted nüüd "tasakaalustamata jaoturi tuge", mis on mõeldud spetsiaalselt hajutatud kraanide arhitektuuride testimisnõuete täitmiseks.

Dokumentatsioon muutub hajutatud kraanikujundusega kriitilisemaks. Iga ümbris peaks olema märgistatud selle kraani suhte ja selle punkti kumulatiivse optilise kaduga. Kui tehnik vastab teeninduskutsele kaks aastat pärast installimist, peab ta kiiresti aru saama eeldatavast võimsustasemest selles kohas, ilma kogu eelarvet nullist ümber arvutamata.

USA võrguoperaatorite jaoks, kes taotlevad föderaalset rahastamist,Maapiirkondade FTTHprojektid kvalifitseeruvad sageli USDA ReConnecti toetustele ja laenudele. Programm on alates 2018. aastast investeerinud üle 5 miljardi dollari, tuues lairibaühenduse vähem teenindatud maapiirkondadesse. Praegused nõuded nõuavad 100 Mbps sümmeetrilise teenuse võimalust-hästi käeulatuses korralikult kavandatud GPON- või XGS-PON-võrkude jaoks, olenemata sellest, kas kasutate tasakaalustatud või tasakaalustamata arhitektuuri.

Peamine piirang on näidata, et teie disain pakub tegelikult igale abonendile piisavat teenust. Teie optilised eelarvearvutused peavad näitama piisavat varu isegi kõige kaugemates kohtades. Tasakaalustamata arhitektuur ei muuda põhilisi jõudlusnõudeid{2}, vaid muudab vaid optilise võimsuse jaotamist nende tõhusaks täitmiseks.

Kui plaanite aMaapiirkondade FTTHkasutuselevõtt ja teie marsruudid näitavad põllumajanduspiirkondadele omaseid hajutatud, rühmitatud abonentide mustreid, tasakaalustamata jagunemine väärib tõsist hindamist. Võimalus vähendada kiudkaabli kulusid 30–50% mõjutab otseselt projekti elujõulisust, eriti kui äritegevus on juba pingeline.

Tehnilised nõuded ei ole eksootilised. Teil on vaja kvaliteetiPLC splitterkontrollitud spetsifikatsioonidega komponendid nii tasakaalustatud kui ka tasakaalustamata konfiguratsioonide jaoks. Vajate välistingimustes-reitingutFDB/FAT kastteie paigaldusstsenaariumitele sobivad korpused. Ja selleks, et iga abonent saaks piisava signaali, on vaja hoolikat optilist eelarvekujundust.

Maapiirkondade edukate ja raskustega juurutamise erinevus ei ole tavaliselt tehnoloogias,{0}} vaid selles, kas võrgu ülesehitus arvestab maaelu tegelikkust, mitte ei vii linna eeldused põhimõtteliselt teistsugusesse keskkonda.

Kõige väärtuslikum esimene samm? Kaardistage oma tegelikud abonentide asukohad ja marsruudi geomeetria. Õige arhitektuurivalik tuleneb sellest analüüsist, mitte standardmalli rakendamisest. Kui kaardistate praegu maapiirkonna marsruuti ja matemaatika ei anna tulemusi, saatke meile oma marsruudi geomeetria. Saame teie konkreetse projekti jaoks käivitada tasakaalustatud ja tasakaalustamata arhitektuuride kiire võrdleva analüüsi-ilma nöörideta.Pöörduge meie meeskonna poole-See on täpselt selline probleem, mille kallal meile meeldib töötada.

Viited

VIAVI lahendused. "Fiiberkonstruktsioon, 3. osa: PON-i sertifitseerimine tasakaalustamata splitteri arhitektuuriga."

ISE ajakiri. "FTTH lahendused maapiirkondadele."

USDA maaelu areng. "ReConnect laenu- ja toetusprogramm."

Fiber Optic Association. "PON-ide kiudoptilised jaoturid."

Andmete lahtiütlus

Kulude kokkuhoiu protsendid, optilised spetsifikatsioonid ja projektinäited esindavad tüüpilisi tööstusharu väärtusi ja illustreerivaid stsenaariume. Montana projekti näites kasutatakse tüüpilisi arve, mis põhinevad tavalistel maapiirkondade kasutuselevõtu mudelitel. Tegelikud tulemused sõltuvad konkreetsest marsruudi geomeetriast, abonentide jaotusest, komponentide valikust ja kohalikest tööjõukuludest. Optiliste kadude väärtusi tuleks kontrollida konkreetsete komponentide tootja andmelehtedega. USDA rahastamisnumbrid põhinevad ametlikel programmidokumentidel 2024. aasta lõpu seisuga.