1×32 スプリッタがエンジニアの予想よりも頻繁に FTTH 損失バジェットを達成できないのはなぜですか?

1×32 がデフォルトの選択肢 - である理由とそのロジックが不足する場所

1×32 の資本支出のケースは実際のものです。- OLT ポート 1 つ、フィーダー ファイバー 1 つ、スプリッター 1 つ、加入者 32 名。{4}}これを 2 台の 1×16 ユニット (2 番目の OLT ポート、2 番目のフィーダー実行、より多くのキャビネット スペース) の導入と比較してください。ポートごとの価格設定では、一般に 1×32 オプションは、トレンチが開設される前の広告申込情報の予算で 30 ～ 40% 安く見えます。-数百の配布ポイントをカバーするロールアウトの場合、その計算を合計すると、設備投資に大きな差が生じます。

ネットワーク プランナーは 2 番目の議論を追加します。1×32 の未使用のポートは、新しいユニットなしで将来の加入者を吸収します。満たされた 1×16 には、2 番目のデバイス、2 番目の OLT ポート、およびトラック ロールが必要です。 1×32は将来のコストを先送りするように見えます。

光バジェットも成立する場合、両方の引数は - を保持します。予算スプレッドシートが自動的に捕捉しないのは、空中クロージャが -3 度にある寒い朝に、OLT から 8 km のフィーダ ケーブル、スプライス クロージャ、1×32 スプリッタ、FAT アダプタ、ドロップ ケーブルを通って ONT 受信機に光パワーが伝わるときに、光パワーが実際にどこに送られるかということです。このパスにより、データシートがユーザーに代わって予期しない損失が追加されます。

1×32 の実際のコストはデシベル - で表され、その上に何が加算されますか

第一原理に基づいて分割損失を計算する方法を再確認する必要がある場合は、メイン ガイドで完全な導出を説明しています。ファイバースプリッターの仕組み: 物理学、種類、損失予算、設計。計画用の短いバージョン: 1×32 スプリットの理論的な下限は 15.05 dB で、実際の PLC デバイスはその下限よりも 1.0 ～ 2.5 dB の超過損失を追加します -。ITU-T G.984 仕様に基づく最大挿入損失は 17.5 dB になります。

導入の決定に重要な数値は理論的な下限ではありません。これは、データシートの最大値とインストール後に実際に得られる値との間の広がりです。 -ユニットごとの 100% テストによる制御された条件下で製造された、適切に製造された PLC 1×32 ユニットは、通常、平均 IL - が仕様の上限より約 0.6 ～ 0.8 dB 低い約 16.7 ～ 16.9 dB に達します。-ユニットごとのテストを行わずに調達された商品ユニットは、17.5 dB 制限内のどこかに到着するか、場合によってはそれを超えて到着する可能性があります。- 3 dB の経年劣化マージンを持つクラス B+ リンクでは、その差異は、順調に経年劣化する設計と、5 年目までにメンテナンス介入が必要な設計との差となります。

「クラス最高」の列が重要です。--ユニットごとに 100% の IL/RL テストと厳密なプロセス制御を実行するメーカーの 1×32 ユニットは、17.5 dB の仕様上限より約 0.7 dB 低い平均挿入損失 16.8 dB を実現できます。-その 0.7 dB はマーケティングではありません。それはエンジニアリングの余裕です。フィーダ ケーブルの 0.35 dB/km では、さらに 2 キロメートルの到達距離、つまり予算が限界に達する前に 2 つの限界フィールド スプライスを吸収することになります。

クラス B+ と C+ - OLT クラスの実際の変更点

ITU-TG.984 GPON規格OLT と ONT の間で許容される合計バジェットを設定する減衰クラスを定義します。 ISP の調達を支配する 2 つのクラスは次のとおりです。

• クラスB+:13 ～ 28 dB の合計減衰量 (正味量: 28 dB)
• クラスC+:17 ～ 32 dB の合計減衰量 (正味量: 32 dB)

その差は 4 dB - であり、リンク バジェット全体に対してマッピングするまでは小さいように思えます。以下に 2 つの実際の例を示します。クラス B+ とクラス C+ での 1×32 の導入。どちらも 8 km のフィーダー ケーブルでの導入です。

この表は、ほとんどの導入ガイドが完全にスキップしている決定を示しています。OLT クラスはスプリッターの仕様と同じくらい重要です。中程度のケーブル距離にあるクラス B+ OLT 上の 1×32 スプリッターは、初日からは限界のある設計です。クラス C+ OLT 上の同じスプリッタは保守的なエンジニアリングです。デバイスは同一です。システムコンテキストはそうではありません。

ほとんどの FTTH 電力予算が実際に破綻する場所

サービス開始から最初の 3 年間に損失バジェットを満たさなかったすべての FTTH リンクについて事後分析を実行した場合、NANOG、ISE マガジン、および独立系 ISP フォーラムのフィールド サービス データとエンジニアリング コミュニティのディスカッションに基づいて、原因の分布はおよそ次のようになります。{{0}{1}{1}}

明らかなパターン: スプリッタの固有の挿入損失が障害の約 20% の原因となっています。これはほとんどの場合、汎用ユニットがユニットごとのテストなしで調達されており、その「1×32 17.5 dB 以下」というラベルが、実際に設置されている 18.5 ～ 19 dB の損失を隠していることが原因です。-残りの 80% の障害は、スプリッタ - コネクタ、スプライス、設計マージン、コネクタ タイプの不一致などのパスにあります。-

どのスプリッタ仕様よりも多くのリンクを切断する 3 つの損失イベント

1. スプリッターピグテールのコネクタの汚れ

1×32 カセット スプリッターの出力ピグテールの両端は SC/APC コネクターにあります。これら 32 個のコネクタはそれぞれ、汚染される可能性のある場所です。単一の 9 µm シングルモード APC 端面にファイバ コア上の破片粒子があると、0.5 ～ 3 dB の挿入損失が追加される可能性があります。-、これは高級スプリッタを汎用品に交換するのと同等です。- 1×32 ユニットには、これが発生する可能性のある 33 個のコネクタ インターフェイス (1 つの入力、32 の出力) があります。毎回の嵌合前のファイバ端面スコープによる現場検査はオプションではありません。これは、現場の品質管理において最も活用度の高いアクションです。-

2. フィールド-のスプライス性能と設計上の仮定

損失バジェットは通常、融着接続あたり 0.1 dB を想定しています。校正された融着接続機を使用する熟練した技術者は、制御された条件下で接続あたり 0.05 ～ 0.08 dB を達成します。風の強い午後の配電閉鎖では、ファイバの位置合わせは取り扱いによって異なるため、同じ技術者が同じ接続機を使用しても、接続ごとに 0.15 ～ 0.3 dB を達成する可能性があります。 4 つのスプライスをそれぞれ 0.1 dB ではなく 0.25 dB で接続すると、0.6 dB の予算外損失 - が追加され、上記の作業例ではエージング マージンの 20% が消費されます。

3. 「失われた」エイジングマージン

ネットワークコンポーネントが劣化します。コネクタの嵌合面に摩耗面が生じます。フュージョン クロージャのエポキシ ジョイントは熱サイクル下でクリープします。屋外エンクロージャーのシールにより、微量の水分が侵入する可能性があります。- 25 年間にわたって、適切に設計されたネットワークでは、試運転値を超える 1.5 ～ 3 dB の損失が蓄積されます。{6}}試運転日に 1 dB 以内に近い予算は、8 年目には終了しません。APNIC が公開した GPON 予算分析不正確または楽観的な損失計算が、導入された FTTx システムにおけるサービス中の受信機の問題の主な原因の 1 つであることが確認されました。{0}

実際の導入シナリオにおける 1×16 と 1×32

適切な分割比は全体的な答えではありません - これはトポロジの質問に対する答えです。ここでは 4 つの導入タイプと、それぞれのエンジニアリング上の推奨事項を示します。これは、現場での経験と上記の損失予算の計算に基づいています。-

郊外のシナリオは、現場の問題の大部分を引き起こすシナリオです。これは一般的なものであり、クラス B+ OLT が日常的に導入されている場所であり、スプレッドシート上では 1×32 と 1×16 が交換可能に見えますが、10 年間の運用で大きく異なる結果が生じるまさにトポロジです。

多くの演算子がカスケード分割 - を好む理由とその実際のコスト

集中分割により、1 つの 1x32 ユニットがファイバ分散ハブに配置され、32 個のファイバが 32 個の ONT にファンアウトされます。カスケード分割では、OLT の近くに 1×4 ユニットを配置し、加入者の近くに 4 つの 1×8 ユニットを配置します。結果は依然として 32 出力ですが、光路が異なります。

カスケード型 1×32 と集中型 1×32 の損失計算

カスケード分割にはコストがかかります0.9 ～ 1.3 dB の損失増加同等の登録者数に集中するのと比較して、- 分割イベントの積み重ねの物理的性質は避けられません。では、なぜ経験豊富なオペレーターがそれを選ぶのでしょうか?

カスケード分割の正当なケース

• フィーダーファイバーの節約。田舎または半田舎の導入では、OLT から配布ポイントまでの距離は 10～15 km ですが、各加入者はその配布ポイントからわずか 200～500 m の距離にあります。- 10 km にわたって 32 個の個別のドロップ ファイバーを実行することは、1 つのフィーダーを配布ポイントまで実行し、そこから 32 個の短いドロップを実行するよりもはるかにコストがかかります。カスケード分割により、そのトポロジが可能になります。
• 段階的に構築します。-OLT の 1×4 ユニットは、最初は 2 つの 1×8 スプリッタのみに信号を供給できます。他の 2 つのポートは、加入者の密度が増加するまでキャップされたままになります。これは、特定の場所に配置された単一の 1×32 ユニットでは不可能です。
• 誤った隔離。1 つの 1×8 ステージでの障害は 8 つの加入者のみに影響します。単一の 1×32 で障害が発生すると、32 個すべてに影響します。SLA-の負荷が高い商用展開の場合、これは重要です。

安全な GPON マージンを計算する方法 - 段階的な方法--

安全マージンは推測ではありません。それは計算です。以下は、経験豊富な ODN エンジニアが実践した方法で、10 km のクラス B+ OLT 上の 1×32 展開に適用されます。

ステップ 1 - 総予算を確立する

総予算=OLT Tx 電力 - ONT Rx 感度。 GPON クラス B+ の場合: +3 dBm Tx、−28 dBm Rx 感度 →総予算は 28 dB。クラス C+ の場合: +5 dBm Tx、-32 dBm Rx →総予算は 32 dB。常に、データシートの最悪の受信感度からの最大挿入損失値を使用してください。- は一般的ではありません。

ステップ 2 - すべての固定損失を合計する

• ファイバーの減衰:G.652D ケーブルの場合、ルートの総長 (km) × 1490 nm で 0.35 dB/km。ケーブル ベンダーの実際の仕様を使用します。 ITUフロアを想定しないでください。
• スプリッターの挿入損失:データシートからの最大 IL であり、標準的なものではありません。 1×32 の場合: 最大 17.5 dB (またはユニットごとの証明書付きのユニットを注文した場合は 16.8 dB)。-
• コネクタ嵌合損失:フィールド条件では嵌合ごとに 0.3 dB。すべてのコネクタ インターフェイスをカウントします: OLT パッチ パネル、スプリッタ入力、スプリッタ出力、FAT アダプタ、ONT ドロップ コネクタ。一般的な 1×32 リンクには 6 ～ 8 個の嵌合点があります。
• 接続損失:融着接続あたり 0.1 dB（適切に実行されたフィールド接続）。-ルート内のすべてのスプライスをカウントします。

ステップ 3 - 経年劣化と修理マージンを確保

これは、失敗した予算のほとんどがスキップするステップです。最低限のものを割り当てます経年劣化および修復マージンに対して 3 dB。これには、15+ 年にわたるコネクタ表面の磨耗 (~0.5 dB)、エポキシ ジョイントのクリープと湿気の侵入 (~0.5 dB)、工場品質のスプライスを交換する 2 つの将来の修理スプライス (~0.4 dB)、および ONT ドロップ側の 1 つのコネクタ交換用のバッファ (~0.5 dB) が含まれます。残りの約 1 dB は、温度変動と測定の不確実性をカバーします。 3 デシベルはパディングではありません -、それは償却されたフィールドの現実です。

ステップ 4 - 余白を確認します。必要に応じて調整する

(総予算 − 固定損失 − 経年マージン) が 0 以上の場合、設計は有効です。残りが負または 1 dB 未満の場合は、OLT クラスをアップグレードする (4 dB 追加)、分割比を 1×32 から 1×16 に下げる (3.5 dB 節約)、またはケーブル ルートを短縮するという 3 つの手段があります。 8 つのインターフェースでコネクタの品質を汎用 (0.5 dB) から最高グレードの APC (0.3 dB) に変更すると、1.6 dB を節約できます。- は、境界線にある設計を救うのに十分です。

XGS-PON は方程式 - を変更しますが、計算は変更しません

XGS-ポン（ITU-T G.9807.1）は 10 Gbps を対称的に提供し、独自の減衰クラス、N1（29 dB バジェット）、N2（31 dB バジェット）、および E1（35 dB バジェット）を導入します。スプリッターの物理的性質は同一です - 1×32 PLC ユニットのコストは依然として最大 17.5 dB です - が、利用可能なヘッドルームが大幅に変化し、波長計画が変更されます。

XGS-PON ダウンストリームは GPON の 1490 nm ではなく 1577 nm で動作します。 G.652D シングルモード ファイバー-は、1577 nm での減衰がわずかに低くなります (1490 nm での約 0.35 dB/km に対して約 0.30 dB/km)。 10 km のリンクでは、その差は 0.5 dB - と控えめですが、予算が限られている場合には測定可能です。さらに重要なことは、31 dB での XGS-PON の N2 クラスは GPON クラス C+ と非常によく一致しており、ほとんどの C+ プラントは ODN を再設計することなく XGS-PON N2 OLT アップグレードと直接互換性があります。-

実際的なポイント: GPON から XGS{0}PON への最終的な移行を計画している事業者は、既存の ODN が少なくともクラス C+ 標準に準拠して構築されていることを確認する必要があります。クラス B+ の制限に合わせて設計された 1×32 プラントでは、XGS-PON が導入される場合、OLT- クラスのアップグレードまたは分割-比の削減が必要となる場合があります。これは、リーチ パリティを維持するためにより高いクラスの XGS- PON OLT が必要であるためです。-私たちのPLC スプリッタ範囲 (1×2 ～ 1×64)すべての GPON および XGS-PON 波長プランをフラットな 1260 ～ 1650 nm 応答でカバーし、OLT の世代が変わったときのハードウェアの交換を回避します。

よくある質問

Q: 1×32 スプリッタの標準的な挿入損失はどれくらいですか?

A: 1×32 PLC スプリッタの ITU-T G.984- に準拠した仕様は、1260～1650 nm での最大挿入損失が 17.5 dB、ポート-間の均一性が 1.9 dB 以下です。- -生産の 100% でテストされた適切に製造されたユニットは、平均挿入損失 16.7 ～ 16.9 dB を達成します。これは仕様の上限より約 0.7 dB 低い値です。現場の状況によって、ラボでは発生しない損失が追加されるため、決して標準値ではなく、常に最大値で設計します。

Q: 1×64 は GPON にとって実用的ですか?

A: はい。ただし、特定の条件下に限ります。GPON クラス C+ 以上の OLT、3 ～ 4 km 未満のフィーダ ケーブル、全体にわたる高品質の融着接続、スプリッタでのユニットごとの受け入れテスト-。 1×64 PLC ユニットの最大挿入損失は 21 dB です。総バジェットが 28 dB のクラス B+ OLT では、ファイバーとコネクタの損失後は、エージング マージンが基本的になくなります。 ITU-T G.984 標準は、特にクラス C+ ネットワークに対して 1×64 を認めています。実際には、1×64 は、ルート距離が短く、OLT クラスが高いヨーロッパ（OpenFiber、FiberCop）における高密度都市部 MDU 導入の標準的な選択肢です。-郊外や田舎の建築では、それが正しい答えになることはほとんどありません。

Q: FTTH ネットワークはどれくらいの予備マージンを確保する必要がありますか?

A: 現場エンジニアリング業務では、最低 3 dB の経年劣化および修復マージンが標準的な推奨値です。これにより、コネクタの摩耗、ジョイントのクリープ、将来の修理スプライス、および 25 年間のネットワーク寿命にわたる測定の不確実性が考慮されます。-明示的な経年劣化マージンを設定せずに設計されたネットワークでは、運用開始から 5 ～ 8 年以内に計画外の OLT アップグレードやスプリッタの交換が日常的に必要になります。トポロジにより 3 dB マージン未満のバジェットが必要な場合は、OLT クラスをアップグレードするか、分割比を下げてください。薄いマージンは受け入れないでください。

Q: カスケード分割により故障率が増加しますか?

A: PLC チップは、カスケード内のどこに配置されていても、本質的には PLC チップであるわけではありません。{0}。カスケード分割では、より多くのスプライス ポイントとコネクタ インターフェイスが発生し、それぞれが潜在的な汚染や機械的故障箇所となります。また、障害の切り分けも難しくなります。カスケードで 1×8 ステージに障害が発生すると、8 人の加入者を失います。障害は 1×4 の第 1 段ピグテールまたは 1×8 ユニットにある可能性があり、複数のアクセス ポイントからの OTDR 作業が必要です。運用の複雑さがフィーダー ファイバーの節約に見合うかどうかは、市場のルートの形状と人件費によって異なります。

Q: 1×32 の代わりに 1×16 を使用する必要があるのはどのような場合ですか?

A: 1×16 は次の場合に使用します: OLT がクラス B+ (28 dB バジェット)、フィーダー ケーブルが 8 km を超える、リンクが厳しい屋外条件で動作し、追加の経年マージンが必要な場合、またはファイバー プラントが APC- グレード以下のコネクタ品質を使用している場合。 1×32 (最大 17.5 dB) と 1×16 (最大 14.0 dB) の 3.5 dB の差は、到達距離、経年変化によるヘッドルーム、または仕様未満の現場修理をサービスコールなしで吸収できる能力に直接変換されます。-クラス C+ OLT および 5 km 未満のルートでは、一般に 1×32 がより経済的な選択です。

Q: 同じ PON ツリー内で 1×32 スプリッタと 1×16 スプリッタを混在させることはできますか?

A: いいえ、- 単一の PON ツリーは、すべての ONT が同じ OLT ポートを共有し、したがってプライマリ スプリッタへの同じダウンストリーム信号パスを共有することを意味します。カスケード分割を使用しない限り、同じ入力ファイバーから異なる分割比を並列に設定することはできません。カスケード分割では、1×N の第 1 ステージが異なる第 2 ステージの分割カウントを供給します。- 2-ステージのカスケードでは、異なる第2-ステージ比が技術的に可能です（たとえば、同じ1×4の第1ステージから1つの1×8給電と1つの1×4給電）が、異なる加入者-への異なる挿入損失パスが生成され、障害診断とOTDR解釈が大幅に複雑になります。