فئات ODN وميزانية وصلة PON
لشبكة التوزيع الضوئية (ODN) الخاصة بـPON ميزانية فقد تحدِّدها الفئة: نافذة التوهين بين OLT وأي ONU التي يجب أن يعمل ضمنها كل زوج متوافق من الوحدات. ويستهلك المقسمات معظمها، وتستهلك الألياف والموصلات الباقي، وما يتبقى هو الهامش الذي يقرر ما إذا كان مشترك في الطرف البعيد من تقسيم 1:64 سيبقى متصلًا في يوم حار. تقدِّم هذه الصفحة الفئات، وعناصر الفقد، وتصميمًا محلولًا.
الفئات
| النظام | الفئة | نافذة فقد ODN، dB | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| GPON (G.984.2) | A | 5–20 | نادرة |
| GPON | B | 10–25 | قديمة |
| GPON | B+ | 13–28 | الفئة الأساسية للمساكن |
| GPON | C | 15–30 | — |
| GPON | C+ | 17–32 | تقسيم أو مسافة أكبر؛ مستقبلات APD في الطرفين |
| GPON | C++ (خاصة بالمورّد) | ~20–35 | ممتدة |
| XG(S)-PON (G.987.2 / G.9807.1) | N1 | 14–29 | اسمية 1 |
| XG(S)-PON | N2 | 16–31 | اسمية 2 |
| XG(S)-PON | E1 | 18–33 | ممتدة 1 |
| XG(S)-PON | E2 | 20–35 | ممتدة 2 |
| 10G-EPON (802.3av) | PR10 / PR20 / PR30 | 20 / 24 / 29 كحد أقصى | تسمية IEEE |
ويهم الحد الأدنى للفقد أيضًا: فONU القريب جدًا من OLT بتقسيم قليل جدًا يمكن أن يُشبِع مستقبله (تشبع مستقبل ONU من نوع GPON B+ عند −8 dBm) — وقد تحتاج توصيلة قصيرة إلى مخفِّف (قدرة Rx وميزانية الوصلة).
فئات الوحدات وراء فئات ODN
| الفئة | Tx لـOLT، dBm | حساسية Rx لـOLT، dBm | Tx لـONU، dBm | حساسية Rx لـONU، dBm |
|---|---|---|---|---|
| GPON B+ | +1.5 … +5 | −28 | +0.5 … +5 | −27 |
| GPON C+ | +3 … +7 | −32 | +0.5 … +5 | −30 |
| XGS-PON N1 | +2 … +6 | −28 (1270 nm) | +4 … +9 | −28 |
| XGS-PON N2 | +4 … +8 | −30 | +4 … +9 | −28 |
| XGS-PON E1/E2 | +6 … +10 / +8 … +12 | −30 / −32 | +4 … +9 | −28 |
ويجب أن تكون وحدتا OLT وONU من الفئة نفسها (أو أفضل)؛ وOLT من فئة B+ على ODN مصمَّمة لفئة C+ يخسر 4 dB من الميزانية (وحدات الإرسال والاستقبال في PON، القيم النمطية).
عناصر الفقد
| العنصر | الفقد النمطي | ملاحظات |
|---|---|---|
| مقسم 1:2 | 3.5 dB | مثالي 3.0 + فقد زائد |
| 1:4 | 7.2 dB | — |
| 1:8 | 10.5 dB | — |
| 1:16 | 13.7 dB | — |
| 1:32 | 17.2 dB | نمطي لمساكن GPON |
| 1:64 | 20.5 dB | XGS-PON أو GPON من فئة C+ |
| 1:128 | 23.5–24 dB | نادر — يحتاج فئة E |
| ألياف التغذية والتوزيع | 0.35 dB/km عند 1310 nm (الاتجاه الصاعد)، و0.25 dB/km عند 1490/1577 nm | الميزانية على أسوأ طول موجي: 1310 nm في الاتجاه الصاعد |
| زوج موصلات SC/APC | 0.3–0.5 dB | 3–6 أزواج في ODN نمطية |
| اللحام بالانصهار | 0.05–0.1 dB | 5–15 لكل مسار |
| عنصر التعايش (CEx) | 1–1.5 dB | عند تشارك GPON وXGS-PON في ODN نفسها |
| مرشِّح تراكب الفيديو / WDM | 0.5–1 dB | عند وجود فيديو RF |
| هامش التقادم والإصلاح | 1–3 dB | احتياطي التصميم |
تفاصيل العناصر: الموصلات والألياف.
تصميم محلول: GPON B+، وتقسيم 1:32، و12 km
| البند | الفقد، dB |
|---|---|
| تغذية 10 km + توزيع 2 km عند 1310 nm | 12 × 0.35 = 4.2 |
| مقسم 1:32 | 17.2 |
| 5 أزواج موصلات | 2.0 |
| 10 لُحامات | 0.8 |
| إجمالي فقد ODN | 24.2 |
| نافذة فئة B+ | 13–28 → يناسبها بفائض 3.8 dB |
| إضافة CEx لتعايش XGS-PON | +1.5 → 25.7، وفائض 2.3 dB |
| ODN نفسها بتقسيم 1:64 | 24.2 − 17.2 + 20.5 = 27.5 → فائض 0.5 dB: تحتاج بصريات C+ / N1 |
Rx المتوقَّع لـONU (الاتجاه الهابط 1490 nm، وOLT عند +3 dBm): 3 − (12 × 0.25 + 17.2 + 2.0 + 0.8) = −20 dBm → أعلى بـ7 dB من حساسية ONU من فئة B+. وRx المتوقَّع لـOLT لكل ONU (ONU عند +2 dBm في الاتجاه الصاعد): 2 − 24.2 = −22.2 dBm → أعلى بـ5.8 dB من −28 dBm.
قواعد المسافة التفاضلية والتقسيم
- مسافة الألياف التفاضلية (من أقرب ONU إلى أبعده) — 20 km قياسيًا، و40 km مع تحديد مدى ممتد؛ وهي تحدّ تأخر الموازنة، لا الفقد.
- أقصى مدى منطقي — 60 km في GPON بفئة مناسبة؛ ويحدِّد المدى الفيزيائي عمليًا ميزانية الفقد.
- نسبة التقسيم مقابل المدى — كل مضاعفة للتقسيم تكلِّف ~3.3 dB ≈ 9–13 km من الألياف؛ و1:32 عند 20 km أو 1:64 عند 10 km هما المفاضلتان الكلاسيكيتان لفئتي B+/C+.
- المقسمات المتتالية (مثل 1:4 ثم 1:8) تخسر ~0.5–1 dB أكثر من مقسم 1:32 واحد، لكنها توفِّر ألياف التغذية.
قياس ODN مركَّبة
| الأداة | أين | ما تقدِّمه |
|---|---|---|
| مقياس قدرة ضوئية بمرشِّحات PON (1310/1490/1550) | عند توصيلة ONU | القدرة الهابطة عند المشترك — قارنها بـRx المتوقَّع |
| مصدر ضوء + مقياس | قبل تفعيل OLT | الفقد من طرف إلى طرف لكل مسار |
| جهاز OTDR مهيَّأ لـPON (1310/1490/1550 أو 1625/1650 nm خارج النطاق) | من جهة ONU، أو من جهة OLT عبر المقسم بقيود | الانقطاعات والأحداث عالية الفقد؛ ومن جهة OLT يخفي المقسم التوصيلات الفردية |
| Rx لكل ONU من OLT | واجهة سطر أوامر OLT أو EMS | القدرة الصاعدة لكل ONU من تحديد المدى — الرقم الميداني المهم |
| DDM الخاص بـONU | العصا أو واجهة ويب ONU، أو CodingBox على منصة الاختبار | Rx الهابط عند ONU |
الأعطال الميدانية وسماتها: مشكلات PON.
في CodingBox
قبل التركيب، تؤكِّد قراءة وحدتي OLT وONU على منصة الاختبار فئتهما (قدرة الإطلاق والحساسية المعلَنة)، ومخطط الطول الموجي، والهوية — وهي مُدخلات الميزانية أعلاه. وفي الميدان، تُظهر مقارنة Rx في DDM الخاص بعصا ONU بقيمة التصميم ما إذا كانت ODN ضمن نافذة فئتها (DDM).
بدلات فقد المقسمات واللُّحامات والموصلات، وأسلوب الميزانية العام وراء هذه الفئات: هندسة ميزانية الوصلة، المنشأة السلبية.
لماذا تشترط ODN استخدام APC وORL ≥ 32 dB — الانعكاسية لكل مكوّن، وحساسية الليزر وBiDi للانعكاسات، والقياس بأجهزة OTDR ومقاييس ORL: الانعكاسات وفقد الانعكاس.