Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 1.2.1. Виды топологий в сетях PON.

Рисунок 1.2.2. Каскадирование в сетях PON.

Топология «звезда» применяется при плотном и/или равномерном расположении абонентов. Топология проста и удобна для эксплуатационных измерений и обнаружения неисправности линии, но неэффективна при большом разнесении и неравномерном расположении абонентов. Под топологией «звезда» также понимается любая двухкаскадная схема с симметричным (равномерным) распределением мощностей на выходах разветвителей (рисунок 1.2.2.) .

Топология «шина» применяется для вытянутой линейной структуры магистральной сети. Требуются точные расчеты неравномерных выходных мощностей разветвителей и подбор соответствующих типов для их применения. Схема неэффективна при большом количестве каскадов.

Топология «дерево» применяется для разветвленной и большой линейной цепи с разнообразным расположением и плотностью жилых застроек. Схема требует расчетов мощности ветвей (равномерных или неравномерных) сети с подбором коэффициентов деления разветвителей. Сложности с эксплуатационными измерениями.

Каждая топология имеет свои достоинства и недостатки с точки зрения экономии оптических волокон (ОВ), удобства тестирования, эксплуатации, обслуживания и возможности развития сети. С учетом масштабности абонентской базы и однотипности применения (на одной сети) соответствующего оборудования, изделий и материалов, целесообразно использовать топологию «звезда», подходящую как для плотной городской застройки, так и для большего числа районов (поселков) малоэтажного строительства.

Одноуровневая схема повышает надежность и живучесть сети. Каскадная схема обеспечивает оптимальное построение распределительной сети. При реализации на сети каскадной схемы включения разветвителей следует использовать не более двух каскадов.

Варианты реализации типовой каскадной схемы представлены на рисунке 1.2.3.

Рисунок 1.2.3. Варианты каскадной схемы

Варианты реализации сплиттерной схемы с размещением первого уровня каскадирования в ОРШ целесообразно использовать при шкафном способе построения сети.

1.3. Оборудование PON

Сплиттеры – важнейшие элементы инфраструктуры PON, которые обеспечивают деление оптического сигнала. Существуют два основных типа сплиттеров: сплавные и планарные. Первые выполнены по сплавной технологии (FBT, Fused Biconical Taper): два волокна с удаленными внешними оболочками сплавляют в элемент с двумя входами и двумя выходами (2:2), после чего один вход закрывают без отражательным методом, и, таким образом, формируется сплиттер 1:2. При изготовлении сплавного сплиттера можно обеспечить разделение мощности в различных пропорциях, например 20/80 (20% мощности сигнала идет в одно «плечо», 80% – в другое), но в сетях PON, как правило, применяют сплиттеры с равномерным разделением мощности 50/50. Вместе с тем всегда существует некая погрешность при разделении сигнала, в результате которой в одно «плечо» уходит, скажем, 51% мощности, а в другое – 49%. Последовательным соединением сплавных сплиттеров 1:2 можно получить элементы с большими коэффициентами деления, но, как правило, выполненные по этой технологии сплиттеры имеют коэффициент деления не более 1:8.

С помощью планарной технологии (PLC, Planar Lightwave Circuit Coupler) на полупроводниковой пластине формируется множество микроделителей 1:2, объединенных в сплиттер с нужным коэффициентом деления. Технология позволяет изготавливать компактные и высоконадежные сплиттеры с большим числом волокон (1:32). Однако стоимость сплиттеров PLC выше (примерно на 60—100%) стоимости сплиттеров FBT. При выборе типа сплиттеров, помимо цены и коэффициента деления, необходимо учитывать еще массу факторов. Например, то, что планарные сплиттеры способны работать в более широком диапазоне температур (-45°C до +85°C), чем сплавные (от -25°C и даже от -40°C до +75°C) и что они также обладают более линейной амплитудно-частотной характеристикой по сравнению со сварными сплиттерами (важно для систем со спектральным уплотнением). Сплиттеры устанавливаются в полки, исполнение которых зависит от особенностей проекта. Основные технологии изготовления сплиттеров показаны на рисунке 1.3.1.

Рисунок 1.3.1. Технологии изготовления сплиттеров

Сплиттеры подразделяются по:

– числу входных и выходных портов;

– коэффициенту деления оптической мощности;

– рабочей длине волны;

– классу качества;

– технологии производства.

OP делятся по числу входных и выходных портов на:

– OP, имеющие один вход и несколько выходов (1хN);

– двухвходные OP (2хN).

Количество выходных портов может варьироваться от 2 до 64.

Как правило, двухвходные OP используются для резервирования по оборудованию.

Распределение оптической мощности (коэффициент деления) по отводам (выходам) OP бывает:

– равномерное (например, делитель на четыре имеет по 25 % мощности на каждом отводе);

– неравномерное.

Для неравномерных OP шаг коэффициента деления (разницы в выходной мощности) обычно составляет 5 %.

По параметрам рабочей длины волны OP подразделяются на:

– однооконные (λ=1310 нм или 1550 нм);

– двухоконные (λ=1310 нм и 1550 нм);

– трехоконные (λ=1310,1490,1550 нм);

– широкополосные (λ=1310 нм ÷1620 нм).

По способу производства OP делятся на:

– сплавные FBT (fused biconic taper) – выполненные по сплавной технологии;

– планарные PLC (planar-lightwave-circuit) – выполненные по полупроводниковой технологии.

Сравнительные характеристики сплавных и планарных сплиттеров приведены в таблице 1.3.1.[5]

Таблица 1.3.1. Характеристики сплавных и планарных сплиттеров.

Продолжение таблицы 1.3.1. Характеристики сплавных и планарных сплиттеров.

Технические параметры сплиттеров зависят от технологии производства.

Центральный узел сети OLT часто оборудуется в помещении АТС или, например, головной станции сети кабельного ТВ. В принципе аппаратура этого узла – OLT, V-OLT и WDM – может быть размещена в любом контролируемом оператором помещении или даже в контейнере, в котором поддерживается необходимый температурно-влажностный режим.

Обычно оборудование центрального узла PON обслуживает абонентов в радиусе 20 км. Хотя стандарт допускает удаление абонентов на расстояние до 60 км, ограничения используемой в устройствах ONT оптики и практикуемый коэффициент деления сигнала ограничивается зону обслуживания до указанных 20 км. Увеличение дальности может достигаться, например, выносом оборудования OLT. Число абонентов, обслуживаемых одним центральным узлом PON, зависит от многих факто- ров: плотности потенциальных потребителей в данном районе, набора предоставляемых услуг, особенности бизнес стратегии оператора и т. д. В качестве при- мера предположим, что один центральный узел должен обслуживать порядка 20 тыс. абонентов. Тогда при коэффициенте деления 1:64 в нем должно подключаться, по меньшей мере, 313 во- локон магистральных кабелей, а при делении 1:32 – 626 волокон. Это требует применения эффективных средств для организации и эксплуатации кабельного хозяйства.

ONT оборудование устанавливается в основном в домах или квартирах подключаемых абонентов.

Главным элементом оптических кабелей, безусловно, являются оптические волокна. Их обычно окрашивают специальным лаком (для идентификации волокон), а затем размещают в полимерных или металлических трубках – оптических модулях или укладывают в ленточную конструкцию.

Оптические модули могут быть скручены вокруг центрального элемента с образованием оптического сердечника, на который при необходимости накладывают защитную броню. Последняя выполняется из стальной проволоки, гофрированной ленты, стеклопластиковых прутков или арамидных (высокопрочное углеродное волокно) нитей. Наконец, бронированный кабель заключают во внешнюю оболочку.

Конструкции кабелей определяются, в первую очередь, условиями их прокладки и эксплуатации. Существует три основных метода прокладки кабелей:

• Непосредственная прокладка кабеля в грунт, например, в траншею. Кабели, предназначенные для такой прокладки, должны иметь наиболее прочную броню, а также максимальную защиту от влаги и грызунов.

• Прокладка по подземной кабельной канализации. Строительство кабельной канализации обходится дороже, чем прокладка кабеля непосредственно в грунт, но ее использование значительно упрощает добавление и удаление кабелей. Кроме того, в этом случае можно использовать более легкие кабели с меньшей степенью защиты.

• Воздушная подвеска на столбах или вышках. Обычно этот метод используют в местах массовой застройки; он не требует использования тяжелой техники (которая необходима при подземной прокладке), а потому экономически более выгоден. Оптический кабель может быть подвешен на несущий трос; также может быть использован самонесущий оптический кабель.

Коннекторы

Коннектор важнейший элемент кабельной оптической инфраструктуры. Сегодня на рынке представлено большое число различных типов коннекторов, однако в сетях FTTx чаще всего используют коннекторы SC: они относительно дешевы, надежны, их просто подключать и отключать. Вместе с тем растет популярность коннекторов LC: они компактнее, а значит, позволяют повысить плотность соединений, что важно в условиях дефицита площади технических помещений. Обычно принято считать, что один оптический коннектор увеличивает затухание сигнала максимум на 0,5 дБ. На самом деле для сетей PON, в которых на участке от OLT до ONT имеется несколько соединений, это недопустимо много. Типичный оптический коннектор вносит потери порядка 0,1—0,2 дБ. Для сравнения: потери на сварном соединении обычно не превышают 0,02 дБ.

В сетях PON с организацией кабельного телевидения во всех местах соединений должны применяться только коннекторы с полировкой APC, корпус которых маркируется зеленым цветом. Разъемы с коннекторами APC обладают значительно меньшими потерями на отражение за счет высвечивания отраженной мощности, падающей на границу раздела сердцевина/оболочка под углом больше критического.

2 ПРЕДПРОЕКТНЫЙ АНАЛИЗ

2.1 Характеристики предпологаемого строительства

На стадии предпроектных изысканий производят сбор основных исходных данных для проектирования.

На местности проводятся следующие изыскания:

• уточнение характеристик дома: номер дома, этажность, количество подъездов и стороны входа в подъезды, количество квартир и служебных помещений;

• уточнение распределения квартир по подъездам и этажам. Разработка эскизов этажных и межэтажных планов;

• определение количества существующих вертикальных трубопроводов (стояков) в одном подъезде. Определение варианта решения по вертикальной проводке: по существующим трубопроводам или с помощью закладных пластиковых труб;

• определение места установки оптических распределительных коробок (ОРК) со сплиттером (на этаже/межэтаже) и этажных ОРК в каждом подъезде;

• уточнение способа и возможности ввода в дом: через подвал, по чердаку или по внешней стене;

• определение необходимости строительства кабельной канализации на вводе (при подземном вводе) или установки стоек на крыше (при воздушном вводе);

• в ходе изысканий необходимо получить согласование на монтаж сети доступа с владельцами домов или управляющей компанией.

Данный проект будет реализован в малонаселенном поселке городского типа в котором расположено шесть пятиэтажных домов и школа (рисунок 2.1.1).

Характеристики

Список файлов ВКР