در طراحی پروژه های دسترسی به فیبر نوری باند پهن مانند FTTH، تضعیف کامل پیوند فیبر نوری ODN باید بر اساس طول موج متناظر سیستم کاربردی محاسبه شود. از یک سو، بررسی می کند که آیا نیازهای بودجه قدرت نوری سیستم برآورده شده است یا خیر، و از سوی دیگر، به عنوان یک شاخص مرجع برای پذیرش پروژه عمل می کند.

روش محاسبه

تضعیف کامل پیوند فیبر نوری ODN به تضعیف بین نقاط مرجع S/R و R/S در پیوند فیبر نوری از OLT به ONU اشاره دارد. مدل مرجع متداول برای تضعیف پیوند فیبر نوری ODN در شکل 1 نشان داده شده است که معمولاً شامل تضعیف فیبر و اتصال ثابت Af، از دست دادن درج اسپلیتر نوری As، از دست دادن ورودی اتصال فعال Ac، و تلفات اضافی Aa است.

در طراحی، محاسبه تضعیف پیوند فیبر ODN باید از روش محاسبه مقدار بدترین حالت استفاده کند، یعنی شاخص‌های مربوطه باید از شاخص‌های فنی در استانداردها، مشخصات یا اسناد مناقصه استفاده کنند تا شاخص‌های معمولی واقعی (مقادیر متوسط ​​محصول مربوطه). شاخص های تولید کنندگان خط اول). به عنوان مثال، در استانداردهای مربوطه، شاخص تضعیف اتصالات فعال 0.5dB/piece است (هر دو کانکتور از همان مدل به هم متصل هستند)، و شاخص معمولی محصولات تولید کنندگان خط اول معمولاً از 0.25dB / قطعه تجاوز نمی کند. هنگام محاسبه باید 0.5dB/piece در نظر گرفته شود.

فیبر نوریو تضعیف اتصال ثابت Af

تضعیف اتصال فیبر نوری و ثابت Af شامل تضعیف فیبر نوری و تضعیف اتصال ثابت است.

تضعیف فیبر=ضریب تضعیف فیبر (dB/km) x طول فیبر (km). ضریب تضعیف فیبرهای نوری به طول موج استفاده شده در سیستم مربوط می شود. مقادیر معمولی ضریب تضعیف فیبرهای نوری در طول موج های بالادست و پایین دست GPON و XG-PON در شکل 2 نشان داده شده است.

اتصالات ثابت نسبت به اتصالات متحرک از جمله اتصالات مکانیکی (مفاصل سرد) و اتصالات فیوژن هستند. پایان مکانیکی عمدتاً در پایانه کابل های قطره در محل استفاده می شود، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است. پایداری جوشکاری در محل ضعیف است، و با محبوبیت اسپلایسر فیوژن قابل حمل، به تدریج با روش های پایانی فیوژن جایگزین شده است.

میانگین شاخص میرایی اتصالات فیبر نوری ثابت در جدول 1 نشان داده شده است.

در ODN، اغلب دشوار است که بدانیم چند کانکتور فیبر نوری در کل پیوند فیبر نوری گنجانده شده است، و تضعیف ناشی از اتصال فیبر فیوژن سهم بسیار کمی از تضعیف در کل پیوند فیبر نوری را تشکیل می دهد. بنابراین، هنگام محاسبه، تضعیف فیبر نوری و تضعیف ناشی از اتصال فیوژن اغلب با هم ترکیب می شوند تا محاسبه را ساده کنند. مقادیر مرجع برای تضعیف به ازای هر کیلومتر فیبر نوری و اتصال فیوژن در جدول 2 نشان داده شده است. هنگامی که هر دو اتصال دهنده تک هسته ای و اتصال دهنده های نوار فیبر در پیوند وجود داشته باشند، مقدار متوسط ​​اتصال تک هسته ای و اتصال نوار فیبر گرفته می شود.

میرایی Af فیبرهای نوری و اتصالات ثابت را می توان با ضرب مقادیر مرجع در جدول 2 در طول پیوند فیبر نوری محاسبه کرد. هنگامی که پیوند شامل اتصالات سرد است، تضعیف اتصال سرد را می توان به طور جداگانه با 0.1dB در هر اتصال محاسبه کرد.

Oاز دست دادن درج اسپلیتر ptical As

در ODN عمدتاً از اسپلیتر طیف‌سنجی نسبت مساوی استفاده می‌شود. با توجه به روش‌های مختلف اتصال، تقسیم‌کننده‌های با نسبت مساوی عمدتاً به سه نوع تقسیم می‌شوند: نوع لوله فولادی (نوع بدون بلوک)، نوع ماژول جعبه و نوع پلاگین (کاست LGX)، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. اسپلیترهای نوع جعبه عمدتاً استفاده می‌شوند. در جعبه های اتصال کابل نوری، در حالی که اسپلیترهای نوع پچ عمدتاً در جعبه های تقسیم کابل نوری استفاده می شوند.

شکل 4: اسپلیتر نوری با تقسیم متناسب (اسپیتر متعادل)

به ازای هر 1 سطح افزایش در نسبت تقسیم اسپلیتر، تلفات درج تقریباً 3 دسی بل افزایش می یابد. همانطور که در جدول 3 نشان داده شده است، برای اسپلیترهایی با نسبت تقسیم یکسان، افت درج اسپلیترهای نوع پلاگین حدود 0.2 دسی بل بیشتر از اسپلیترهای نوع جعبه است.

اما در سناریوهایی مانند FTTR، مناطق روستایی و داخل ساختمان ها، استفاده از تقسیم نسبت نابرابر نیز رو به افزایش است. شکل 5 یک مدل مرجع برای تضعیف پیوند فیبر نوری ODN با تقسیم نسبت نابرابر در یک سناریوی ساختمانی خاص را نشان می دهد.

مدل های اصلی اسپلیترهای نوری با نسبت نابرابر 1×5 و 1×9 هستند. اسپلیتر 1×5 شامل 1 پورت آبشاری و 4 پورت شاخه است، در حالی که اسپلیتر 1×9 شامل 1 پورت آبشاری و 8 پورت شاخه است. مقادیر مرجع برای از دست دادن درج اسپلیترهای 1×5 و 1×9 در جدول 4 نشان داده شده است.

Activity Connection Insertion Loss Ac

در پیوندهای فیبر نوری ODN، اتصالات فعال معمولاً در ODF، سوئیچ‌های نوری ستون فقرات و اسپلیترهای نوری استفاده می‌شوند. از دست دادن اتصالات فعال در هر اتصال 0.5dB محاسبه می شود. از دست دادن درج یک کانکتور فعال کاملاً جدید معمولاً از 0.25dB/قطعه تجاوز نمی کند، اما با افزایش زمان استفاده، به دلیل آلودگی صفحه انتهایی و دلایل دیگر، تلفات درج تا حدی افزایش می یابد. با محاسبه 0.5dB/piece، تضعیف لینک بیش از حد ایجاد نمی کند.

OLT، ONU و ODN نیز از اتصالات فعال استفاده می کنند، اما این اتصال فعال بین نقاط مرجع S/R و R/S قرار نمی گیرد و به پیوند فیبر نوری ODN تعلق ندارد.

معمولاً هر اسپلیتر نوری 2 اتصال فعال به پیوند فیبر دارد. با این حال، با توجه به اصل آزمایش تلفات درج اسپلیتر در YD 2000.1-2014، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، مقدار تلفات درج اسپلیتر نوری از قبل شامل از دست دادن درج 1 اتصال فعال است. بنابراین، هنگام محاسبه Ac، تنها 1 اتصال فعال برای هر اسپلیتر مورد نیاز است.

الفتلفات اضافی Aa

در ODN به دلیل ساخت و نصب غیر استاندارد و همچنین استفاده از فیبرهای دم G.652 برای پایان در قسمت ورودی کابل های نوری، تلفات خمشی ماکرو قابل توجهی در لینک ODN اغلب وارد می شود (به مقالات مراجعه کنید). تاثیر شعاع خمشی ناکافی فیبر بر تضعیف لینک ODNو"تفاوت G.657A2 با G.652D چیست").به عنوان مثال، نتایج تست تضعیف downlink برخی از کابل های نوری خانگی در یک شهر خاص در شکل 7 نشان داده شده است (هر نقطه در شکل نشان دهنده کاربران مختلف است)، که در آن میانگین تضعیف کاربران XG-PON به 2.85dB می رسد، و میانگین تضعیف کاربران GPON نیز 1.98dB است.

اگرچه تلفات اضافی خمش ماکرو عمدتاً ناشی از ساخت و ساز غیر استاندارد و نصب و نگهداری غیر استاندارد است، اما انجام اقدامات مؤثر برای حل این مشکل برای اپراتورها دشوار است. بنابراین، تلفات اضافی ناشی از تلفات خمشی ماکرو در ODN برای مدت طولانی وجود خواهد داشت. زیان اضافی Aa را می توان با مراجعه به جدول 5 تعیین کرد.

از دست دادن اضافی پیوند فیبر نوری ODN عمدتاً در قسمت ورودی رخ می دهد. هنگامی که پیوند فیبر نوری ODN شامل خط کابل نوری بخش ورودی نباشد، تلفات اضافی نباید ثبت شود.

مثال های محاسبه

با توجه به روش محاسبه و شاخص های مرجع مربوطه که در بالا توضیح داده شد، تضعیف کامل پیوند فیبر ODN را می توان برای تقسیم متناسب نشان داده شده در شکل 1 و تقسیم نابرابر نشان داده شده در شکل 5 محاسبه کرد. زمانی که پیوند ODN 5.0 کیلومتر طول داشته باشد و نسبت کل انشعاب 1:64 است، محاسبه تضعیف کامل پیوند ODN downlink GPON در جدول 6 نشان داده شده است.

لازم به ذکر است که هنگام استفاده از اسپلیتر نوری با نسبت نامساوی، تلفات ورودی درگاه انشعاب تقسیم کننده نسبت نامساوی بیشتر از تقسیم کننده با نسبت مساوی با تعداد شاخه های یکسان بیش از 5.0dB است. هنگام محاسبه تضعیف پیوند کامل ODN، نقطه R/S معمولاً در ONU متصل به آخرین مرحله تقسیم کننده نسبت نابرابر در انتهای پیوند گرفته می شود.

با توجه به روش محاسبه بدترین سناریوی مورد استفاده برای تضعیف پیوندهای فیبر نوری ODN، نتایج محاسبه شده کمی بزرگتر از مقادیر اندازه گیری شده است. در طول آزمایش تکمیل، اگر مقدار تضعیف اندازه‌گیری شده پیوند فیبر نوری بیشتر از نتیجه محاسبه‌شده باشد، باید آن را غیرقابل ارزیابی دانست.