Дипломы 2014 / tkp_300-2011_(02140)

ТКП 300-2011

каждом отводе);

– неравномерное.

Примечание – Как правило, на PON для многоэтажной застройки используются OP с равномерным делением сигнала (1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64). Это позволяет унифицировать строительство сети, сократить затраты на производство оборудования и уменьшить логистические затраты.

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

Коэффициенты деления R и вносимые потери IL разветвителей 1×2 и 1×3 представлены в таблице 11.1.

11.6.3По 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).

11.6.4OP по классу качества делятся на классы А и Б.

В таблице 11.2 приведены сравнительные характеристики OP 1х2 с коэффициентом деления 50/50 двух классов качества и допуски для OP 1×N.

Таблица 11.2

11.6.5 По способу производства OP делятся на:

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

17

ТКП 300-2011

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

11.6.6 Сравнительные характеристики сплавных и планарных OP приведены в таблице 11.3.

Таблица 11.3

11.6.7Типовые значения затухания для сплавных и планарных OP приведены

втаблице 11.4. Значение для сплавных OP приведены для класса Б.

Таблица 11.4

Примечания 1 В таблице приведены усредненные значения для расчета вносимых потерь.

2 Реальные значения вносимых потерь сплиттеров различных производителей меньше на

0,3-1,5 дБ.

3 Требуется учесть, что в спецификациях некоторых производителей данный параметр указан с учетом потерь на разъемных соединениях, которыми они оконцованы.

18

ТКП 300-2011

11.6.8 При строительстве новых сетей следует использовать планарные типы OP, если число выходных портов OP больше, чем четыре.

11.7 Разъемные соединения

11.7.1На всем сегменте PON необходимо использовать однотипные разъемные соединения – коннекторы, что упрощает комплектацию объектов и подготовку обслуживающего персонала, сокращает ассортимент ЗИП.

11.7.2Рекомендуемый тип всех разъемов на PON – SC/APC. Это пластиковый разъем с угловой полировкой ОВ, имеющий зеленую маркировку корпуса. Такой коннектор наиболее полно обеспечивает требуемые параметры сигнала, такие как минимальные обратные отражения, что предотвращает преждевременный выход из строя станционных лазеров, передачу сигнала аналогового телевидения, и имеет широкие окна прозрачности для возможно более широковолнового сигнала в будущем. Типичный гарантированный температурный диапазон разъемного соединения SC/APC – от минус 40 ºС до плюс 70 ºС.

11.7.3Основное отличие коннекторов типа SC/UPC и SC/APC представлено на рисунке 11.3:

а)

б)

а) коннектор типа SC/UPC; б) коннектор типа SC/АРС

Рисунок 11.3 – Коннекторы SC/UPC и SC/APC

11.7.4Соединение разнотипных коннекторов недопустимо, так как в месте контакта UPC-APC образуется воздушный зазор, который ведет к потерям от 3,5 дБ. Такое соединение чревато и повреждением торцов обоих ОВ.

11.7.5В некоторых случаях, при вынужденной экономии мест под размещение больших кроссовых массивов в АТС, допускается применение малогабаритных коннекторов типа LC/АPC. Разъем LC имеет размеры примерно в два раза меньшие, чем SC, диаметр наконечника составляет 1,25 мм. Это позволяет реализовать большую плотность при установке на коммутационной панели. Разъем фиксируется

спомощью прижимного механизма, исключающего случайное разъединение.

11.7.6Применение коннекторов типа LC/APC для патч-панелей ОРШ внутри зданий допускается только в отдельных случаях, когда собственником здания предъявляются жесткие требования к минимальным габаритам ОРШ, и где ОРШ располагается в легко доступном месте с удобной организацией работ.

11.7.7В ОРШ уличного исполнения применение коннекторов LC и других типов разъемных соединений, кроме SC, не допускается.

11.7.8При оконцевании ОВ на распределительном и абонентском участках следует применять неполируемые коннекторы NPC SC/APC.

19

ТКП 300-2011

11.8 Неразъемные соединения

ОВ могут соединяться между собой сварным или механическим способом. 11.8.1 Для механического соединения ОВ используется специальное устрой-

ство – сплайс (splice), схематичная конструкция которого изображена на рисунке 11.4.

а) корпус; б) крышка; в) три направляющие; г) концы ОВ; д) иммерсионный гель

Рисунок 11.4 – Конструкция сплайса для механического соединения оптических волокон

Сплайс состоит из корпуса, в который через специальные каналы и направляющие вводятся сколотые концы ОВ. Направляющие служат для прецизионной стыковки торцов в камере, заполненной иммерсионным гелем, необходимым для сведения к минимуму переходного затухания и герметичности соединения. Показатель преломления геля близок к показателю сердцевины ОВ, что позволяет свести к минимуму обратное отражение. Сверху корпус закрывается крышкой.

11.8.2Согласно требованиям [8] вносимые потери в сплайсе составляют меньше или равно 0,5дБ (среднее значение вносимых потерь в сплайсах различных производителей - 0,1дБ).

11.8.3Все механические неразъемные соединения на сети должны быть выполнены под угловую полировку волокна APC.

12 Расчет оптического бюджета

12.1 Каждый компонент оптического линейного тракта PON имеет свою величину оптических потерь. Допустимые потери оптического сигнала на всем пути от оптического передатчика до приемника не должны превысить оптический бюджет мощности. Оптический бюджет, дБ, приемопередающего оборудования определяется как интервал [OBmin, OBmах], где

где pout,min, pout,max – допустимый разброс мощностей передатчиков;

pin,min, pin,mах – допустимый уровень принимаемого сигнала на приемниках, при котором коэффициент ошибок (BER) не превышает заданный уровень.

12.2 Волоконно-оптический канал электросвязи удовлетворяет заданному бюджету, если потери мощности сигнала в канале электросвязи (затухание в ОВ, потери на коннекторах, OP и других компонентах) с учетом допустимых искажений сиг-

налов, попадают в интервал [OBmin, OBmах ].

12.3 Расчеты затухания оптического сигнала выполняются для оптической линии от точки подключения ОВ на активном оборудовании (на передатчике) до самого удаленного абонента (на приемнике). В PON источниками потерь являются:

– полное затухание в ОВ – зависит от его длины и коэффициента затухания ОВ на определенной длине волны;

20

ТКП 300-2011

–полные потери в сростках сварных соединений – зависят от потерь в каждом сростке и их общего количества;

–полные потери в механических соединениях – зависят от потерь в каждом соединении и их общего количества;

–полные потери в «контактах» разъемных соединений – зависят от потерь в каждом соединителе и их общего количества;

–потери в разветвителях ОВ – зависят от коэффициента разветвления сплиттера (количества его портов);

–штрафные потери – это потери на изгибы ВОК при прокладке.

12.4Сумма всех потерь, возникающих на участке PON, представляет собой энергетический бюджет затухания. При расчетах следует учитывать и технологический запас в виде дополнительных сростков и вставок при проведении ремонтных работ, а также запас на естественное старение ОВ. В целом рекомендуется оставлять запас бюджета мощности в 3 дБ после полностью выполненного подключения всего тракта от станционного порта OLT на АТС вплоть до абонентского ONT в квартире.

12.5Расчет оптического бюджета в пассивной оптической сети с разветвителями с равномерным распределением оптической мощности по отводам

12.5.1 В рекомендациях [2] и [3] определен диапазон ослабления сигнала в сети PON:

– класс A: 5дБ – 20 дБ;

– класс B: 10дБ – 25 дБ;

– класс C: 15дБ – 30 дБ.

Ширина диапазона допустимого ослабления сигнала в сети для оборудования любого класса составляет 15 дБ.

12.5.2 Ширина диапазона допустимого ослабления сигнала определяется адаптационными возможностями детекторов или шириной их рабочих диапазонов. Следовательно, максимальный разброс потерь по оптическим путям сети не может превысить 15 дБ. Этот критерий удобен при проектировании сети, так как позволяет отвлечься от абсолютных уровней принимаемой мощности и свободно строить сеть. По окончании расчета остается лишь выбрать подходящий класс приемопередатчиков либо использовать аттенюатор для приведения полученных потерь по оптическим путям сети в требуемый интервал.

12.5.3 Для каждого канала электросвязи OLT-ONTi (i=1...N, где N – число абонентских окончаний) можно описать условия на потери в прямом (d) и обратном (u) потоках:

где Li – длина i-го канала, км;

αd и αu – удельное затухание в ОВ на длине волны прямого и обратного потоков, дБ;

ILi – вносимые потери всеми OP в i-м канале, дБ;

RLi – потери на всех коннекторах (разъемных соединениях) в i-м канале, дБ; СLi – потери на всех неразъемных сварных соединениях в i-м канале, дБ;

SLi – потери на всех неразъемных механических соединениях в i-м канале, дБ; AL – ослабление сигнала на аттенюаторе, дБ;

WL – ослабление сигнала на WDM мультиплексоре, дБ;

Штраф – ослабление сигнала из-за деградации волокна/компонентов, влия-

21

ТКП 300-2011

ния внешних условий, искажения формы сигнала из-за хроматической и поляризационной модовой дисперсии, дБ;

Запас – технологический запас в виде дополнительных сростков и вставок при проведении ремонтных работ, дБ.

Штраф может зависеть от длины волны, однако, при этом рекомендуется суммарно оценивать все такие потери величиной в 1 дБ.

12.5.4Рабочие диапазоны приемников/передатчиков меняются в зависимости от направления и скорости передачи. Однако, согласованные требования к ним

обеспечивают постоянство оптического бюджета OBmin, OBmах. Поэтому, индекс для обозначения направления потока опускается.

12.5.5Для сетей с использованием OP с малым количеством портов (количеством абонентов на один порт OLT) может потребоваться принудительное ослабление сигнала аттенюатором. У приемного детектора, кроме минимальной чувстви-

тельности pin,min, существует и верхняя граница рабочего режима pin,mах, которая называется порогом перегрузки (minimum overload). При более мощном сигнале де-

тектор уже не может принимать сигнал с требуемым для рабочего режима уровнем ошибок BER = 10–10, так как выходит в режим насыщения. Учитывая вариации уровня

12.5.6Для расчета оптического бюджета в PON с равномерными OP достаточно рассчитать ослабление сигнала в одном канале OLT-ONTi.

12.5.7Окончательный расчет оптического бюджета производится на основании технических данных производителя активного оборудования, ВОК и компонентов сети.

22

ТКП 300-2011

12.6 Расчет оптического бюджета в пассивной оптической сети с разветвителями с неравномерным распределением оптической мощности по отводам

12.6.1Алгоритм расчета потерь и определение оптимальных коэффициентов деления всех OP состоит из:

- расчета суммарных потерь для каждой ветви без учета потерь в OP;

- поочередного определения коэффициентов деления каждого OP, начиная с наиболее удаленных;

- расчета бюджета потерь для каждого абонентского терминала с учетом потерь во всех элементах цепи, сравнение его с динамическим диапазоном системы.

12.6.2Если абоненты находятся на различном расстоянии от OLT, то, при равномерном делении мощности в каждом OP, мощность на входе каждого ONU/ONT будет различна. Подбор параметров OP связан с необходимостью получения на входе каждого абонентского терминала сети примерно одинакового уровня оптической мощности, т. е. построения так называемой сбалансированной сети.

12.6.3Для расчета оптического бюджета в PON с OP с неравномерным распределением оптической мощности по отводам справедливы следующие условия:

- максимально допустимое ослабление сигнала не должно превышать значения, рассчитанного по формуле (1);

- минимально допустимое ослабление сигнала не должно быть менее значения, рассчитанного по формуле (2).

12.6.4При выборе коэффициентов деления OP необходимо знать, какие потери будут вноситься в цепь при том или ином коэффициенте деления. Для примерного определения вносимых потерь двухоконных (1310нм и 1550 нм) OP типа 1х2 рекомендуется пользоваться параметрами OP, приведенными в таблице 12.1.

Таблица 12.1

Примечание – В данной таблице приведены максимальные значения вносимых потерь, которые выше реальных на несколько десятых дБ.

12.6.5 При необходимости определения вносимых потерь OP с большим количеством выходных портов или с другими коэффициентами деления Ai, дБ, рекомендуется пользоваться оценочной формулой

где D % – процент мощности, выводимой в данный порт, %; N – количество выходных портов;

23

ТКП 300-2011

i – номер выходного порта.

Примечание – Использование таблицы 12.1 и расчет по формуле (5) позволит только примерно оценить значение вносимого затухания (погрешность находится в пределах 0,1÷0,4 дБ). Конкретные значения вносимых потерь для каждого OP указываются производителем, однако, и расчетные значения вполне пригодны для проектирования.

12.6.6 Для каждого оптического канала OLT-ONTi все потери в линии АΣ, дБ, рассчитываются в виде суммы затуханий всех компонентов:

где li – длина i-участка, км; n – количество участков;

α – коэффициент затухания ВОК, дБ/км;

WL – ослабление сигнала на WDM мультиплексоре, дБ; NP – количество разъемных соединений;

AP – средние потери в разъемном соединении, дБ; NC – количество сварных соединений;

AC – средние потери в сварном соединении, дБ;

AРАЗ i – потери в i- OP, дБ.

Первое слагаемое относится к суммарным потерям в ВОК, второе – к потерям на WDM мультиплексоре, третье – к потерям в разъемах, четвертое – к потерям на сварных соединениях и пятое – к потерям в OP.

Производим расчет затухания для каждой цепи (от OLT до ONTi) по первым четырем слагаемым и выбираем коэффициенты деления OP, начиная с наиболее удаленных (последний каскад), так, чтобы затухание в каждой цепи было примерно одинаковым.

Далее следует повторить операцию, но с учетом затухания в OP, в которых уже определены коэффициенты деления и известно расчетное затухание в каждом порту. Операция повторяется до определения коэффициентов деления OP первого каскада.

12.6.7 Расчет бюджета потерь должен подтвердить, что для каждой цепи общая величина потерь (включая запас и штрафные потери) OBmin, дБ, удовлетворяет условию

где АΣi – суммарные потери в линии (между OLT и ONTi) для i-го канала, дБ; Штраф – ослабление сигнала из-за деградации волокна/компонентов, влия-

ния внешних условий, искажения формы сигнала из-за хроматической и поляризационной модовой дисперсии, дБ;

Запас – технологический запас в виде дополнительных сростков и вставок при проведении ремонтных работ, дБ.

12.6.8В расчетах должно использоваться большее значение коэффициента затухания ВОК (для каждой длины волны определено значение коэффициента затухания).

12.6.9Не следует стремиться к более точному указанию коэффициента деления, например 47/53. За счет значительного разброса параметров OP вносимое затухание будет примерно такое же, как и при 45/50.

12.6.10Окончательный расчет оптического бюджета производится на основании технических данных производителя активного оборудования, ВОК и компонентов сети.

24

ТКП 300-2011

13 Линейно-кабельные сооружения

При проектировании линейно-кабельных сооружений PON следует учитывать требования ТКП 45-4.04-27 и ТКП 211, а также ТНПА и нормативные правовые акты (далее – НПА), регламентирующие проектирование, строительство и эксплуатацию линейных сооружений электросвязи.

14 Монтаж оборудования

14.1Монтаж оборудования и строительство линейно-кабельных сооружений в зданиях организаций электросвязи

14.1.1 Выбор места установки на АТС оборудования OLT производится, исходя из соображений минимального расстояния до оптического кросса, оптимального подключения к интерфейсам сети передачи данных, к системе электропитания и заземления, удобства обслуживания персоналом и легкости доступа к ВОК.

14.1.2 При проектировании и монтаже оборудования в помещениях организаций электросвязи руководствоваться правилами, указанными в ТКП 216.

14.2Монтаж оборудования и строительство линейно-кабельных сооружений в жилых и общественных зданиях

14.2.1 При устройстве вводов в здания ВОК следует руководствоваться правилами, указанными в ТКП 45-4.04-27.

14.2.2 Прокладка ВОК по подвальным этажам и техническим подпольям выполняется в поливинилхлоридной трубе, а места выхода кабеля, прокладываемого

вней, должны быть герметизированы.

14.2.3Монтаж ОРШ малой емкости в подвальном этаже либо техническом подполье выполняется с креплением ОРШ к стене. Допускается установка ОРШ большой емкости на пол с креплением к полу.

14.2.4ОРК размещается непосредственно в слаботочной нише, если это предусмотрено конструкцией ОРК. Допускается установка ОРК на стене.

14.2.5При полной загрузке стояков и вертикальных каналов следует предусматривать вариант укладки ВОК в металлорукаве или поливинилхлоридной трубе по лестничным пролетам (применяется ВОК с малым радиусом изгиба до 5 мм, ОВ –

всоответствии с [6]).

14.2.6При прокладке ВОК и выкладке запаса следует обязательно соблюдать минимальный допустимый радиус изгиба.

14.2.7Устройство кабельного ввода в здание по внешней стене приведено в приложении Г.

15 Устройство заземлений

15.1ОРШ должны быть оборудованы устройствами защитного заземления.

15.2Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать требованиям ГОСТ 464.

15.3Для устройства защитных заземлений следует использовать:

–в грунтах с удельным сопротивлением до 200 Ом·м – электроды из круглой стали диаметром 12 мм длиной 5 м;

–в грунтах с удельным сопротивлением свыше 200 Ом·м – электроды из угловой стали 50х50х5 длиной 2,5 м или глубинные заземлители диаметром 169 мм длиной не менее 10 м.

15.4 Расстояние между электродами должно быть равным длине электрода. Электрод необходимо заглублять так, чтобы верхний конец его располагался на

25

ТКП 300-2011

расстоянии от 0,5 до 0,7 м от планировочной отметки земли.

15.5 Для заземления ОРШ, устанавливаемых внутри зданий, допускается использовать шину заземления ближайшего электрического щитка.

16 Измерение пассивных оптических сетей в процессе строительства

16.1 На этапе построения PON необходимо производить следующие измере-

ния:

–входной контроль;

–строительно-монтажные.

16.2Входной контроль параметров компонентов сети проводится перед началом строительства. Производится проверка соответствия параметров ВОК, шнуров, OP и других устройств заявленным значениям.

16.3Строительно-монтажные измерения включают в себя:

–двунаправленное измерение ORL;

–двунаправленное измерение оптических потерь между двумя оконечными точками;

–двунаправленное снятие характеристик линии.

Примечание - На смонтированной PON, согласно [3], ORL должно быть более 32 дБ. Однако, на этапе строительства рекомендуется принимать общий уровень ORL для смонтированной сети PON не менее 40 дБ, что позволит избежать деградации сигнала в будущем.

16.4Для тестирования инфраструктуры PON требуется обеспечить точки подключения соответствующих измерительных приборов. Эти точки должны быть оборудованы разъемными соединениями.

16.5Точки возможного подключения измерительных приборов показаны на рисунке 14.1.

Рисунок 14.1 – Точки подключения измерительных приборов

Примечание - В ОРК подключение измерительных приборов возможно только в случае использования в них разъемных соединений.

16.6Тестирование линии «точка-точка» должно выполняться на каждом построенном сегменте PON. В частности, после прокладки магистрального ВОК до подключения активного оборудования и сплиттеров должно проводиться тестирование всех ОВ между выходами ODF на АТС и их окончаниями в смонтированном ОРШ. Измерения затухания необходимо проводить в обоих направлениях на трех длинах волн: 1310, 1490 и 1550 нм.

16.7Определение потерь и обратных отражений на портах сплиттера производится после его установки в ОРШ. Тестирование «точка-точка» должно быть выполнено между каждым выходным портом сплиттера и OLT. В случае установки этажных ОРК тестирование должно быть проведено между каждым абонентским окончанием в ОРК и OLT.

16.8При строительстве рекомендуется производить двунаправленное снятие

26