GPON网络 ODN覆盖的范围计算

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在构建ODN的网络规划中，需要确定ODN覆盖的范围，而PON设备生产厂家通常以10km或20km的有效传输距离来宣传其产品的优越性，实际上，基于PON的FTTH网络模式必须通过衰耗核算的方式，来确定其有效的传输距离，确定规划的覆盖区域和覆盖半径，下面以实例，借助行业标准中的相关参数对ODN光纤链路传输距离进行核算。
2.1、光纤链路的光功率预算方法
ODN网中光光纤链路损耗包括了S／R和R／S(s：光发信参考点；R：光收信参考点)参考点之间所有光纤和无源光元件(例如光分路器、活动连接器和光接头等)所引入的损耗。对于有源ODP的情形，则损耗应分段分别计算。
根据ODN系统拓扑结构，其光功率预算值应在下表所规定的损耗范围内。光纤链路损耗宜采用最坏值法计算。
    如果网络需要预留扩展添加l550nm有线电视光信号时，还应考虑有线电视光传输要求，验证光功率和光纤链路损耗预算。
光纤链路损耗分类表
    光通道损耗分类            A类            B类            C类
    最小损耗            5dB            10dB            15dB
    最大损耗            20dB            25dB            30cdB
注：以上三类光纤链路损耗均适用于点到点光纤以太网技术的FTTH实现方式。对基于PON技术的FTTH实现方式，分光比不大于l：8的。适用于A类光通道损耗；1：16或1：32分光比，适用于B或C类光通道损耗
此外，ODN网络系统的S／R和R／S参考点之间线路总回损应大于32dB。当FTTH系统含CATV业务时，S／R和R／S参考点之间的所有离散反射损耗应大于55dB。
2.2、构建ODN链路衰耗模型：
光纤链路衰耗P链路衰耗(dB)= P光纤衰耗+P接续衰耗+P尾纤适配衰耗+P分光插入损耗，其中：
P光纤衰耗=光缆长度x0.36dB/km（按1310nm窗口衰耗）
P接续衰耗=接续数量x0.2dB/处（包括成端接续和接头盒接续，带状：0.2dB/处；单芯：0.08dB/处）
P尾纤适配衰耗=尾纤跳接数量x0.4dB/条（注：双头尾纤）
P分光插入损耗=0.5+3.5log2N（可按厂家提供数据计算）
为了便于计算，光缆接头盒接续按每公里0.5处计算，成端接续按4处接续计算，每条光纤链路的适配衰耗按小于等于4处计算，包括OLT端、ONU端、分光器前端和后端。
在光纤链路中，室内光缆的光纤衰耗=0.8dB/km，由于其距离比较短，增量忽略不计，实际应用中可采用G.657光纤降低微弯衰耗。
PON平均发光功率PS≥1dBm             (YD/T 1419.2-2005 4.4.1)
PON接收灵敏度PR≤-24dBm             (YD/T 1419.2-2005 4.4.2)
分光器的插入损耗P插入损耗≤0.5+3.5log2N    （YD/T 1117-2001 5.1.2）
光纤衰耗=0.36dB/km          （按G.652光纤在1310nm窗口计算）
接续衰耗=0.2 dB/处；                    （按带状光纤接续计算）
适配衰耗=0.4 dB/处                              （按双头计算）
ODN链路衰耗模型表

构建 模型	主干 光缆	分光器适配方式	用户端 适配方式	P链路衰耗(dB) P光纤衰耗+P接续衰耗+P尾纤适配衰耗+P分光插入损耗
模式1	带状	前后端跳接	适配+冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*4+P分光插入损耗
模式2	带状	前后端跳接	冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*3+P分光插入损耗
模式3	带状	前端熔接后端跳接	适配+冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*3+P分光插入损耗
模式4	带状	前端熔接后端跳接	冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*2+P分光插入损耗
模式5	带状	前后端熔接	适配+冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*2+P分光插入损耗
模式6	带状	前后端熔接	冷接	0.36*L+(0.2*L/2+0.2*4)+0.4*1+P分光插入损耗
模式7	单芯	前后端跳接	适配+冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*4+P分光插入损耗
模式8	单芯	前后端跳接	冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*3+P分光插入损耗
模式9	单芯	前端熔接后端跳接	适配+冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*3+P分光插入损耗
模式10	单芯	前端熔接后端跳接	冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*2+P分光插入损耗
模式11	单芯	前后端熔接跳接	适配+冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*2+P分光插入损耗
模式12	单芯	前后端熔接跳接	冷接	0.36*L+(0.08*L/2+0.08*4)+0.4*1+P分光插入损耗

2.3、覆盖半径核算
在ODN网中，以FTTH(EPON)为模型计算OLT覆盖范围

                                         （PS-PR）-P分光插入损耗- P尾纤适配衰耗- P接续衰耗
ODN覆盖范围 R(半径)=—————————————————————————— (km)
                                                                      P每公里光纤衰耗

以1x32分光器为例（平均分光情况下）：
P分光插入损耗=0.5+3.5log2N=0.5+3.5x log232=0.5+3.5x5=18(dB)

                                    （1+24）-18-0.4x4-0.2x4
ODN覆盖范围 R(半径)=———————————— =10(km)
                                                    0.46
在网络规划中，可对已建光缆城域网通过实测方式取得链路衰耗值来确定ODN覆盖范围，一级分光的情况下， 1xN(N>2）树型ODN网络结构下的覆盖半径见下表
1xN分光模式下OLT覆盖半径
（光功率按25dB，分光器插入损耗按行业标准计算）

分光器 型号	插入损耗 （dB）	覆盖半径(km)
		模式1	模式2	模式3	模式4	模式5	模式6
1x2	4.00	40.43	41.3	41.3	42.17	42.17	43.04
1x4	7.50	32.83	33.7	33.7	34.57	34.57	35.43
1x8	11.00	25.22	26.09	26.09	26.96	26.96	27.83
1x16	14.50	17.61	18.48	18.48	19.35	19.35	20.22
1x32	18.00	10	10.87	10.87	11.74	11.74	12.61
1x64	21.50	2.39	3.26	3.26	4.13	4.13	5

覆盖半径(km)
模式7	模式8	模式9	模式10	模式11	模式12
47.7	48.7	48.7	49.7	49.7	50.7
38.95	39.95	39.95	40.95	40.95	41.95
30.2	31.2	31.2	32.2	32.2	33.2
21.45	22.45	22.45	23.45	23.45	24.45
12.7	13.7	13.7	14.7	14.7	15.7
3.95	4.95	4.95	5.95	5.95	6.95

注 1：ODN链路衰耗=OLT至分光器前端的光纤衰耗值+分光器后端至ONU的最大光纤衰耗值+分光器插入损耗
注2：分光器后端至ONU的最大光纤衰耗值可按分光器到最远的ONU之间的光纤链路来核算。
注3：受光纤型号、使用时间、接续数量、适配次数等因素影响，链路衰耗模型不能全面客观的反应光缆网络中的实际情况，表中覆盖半径仅做参考。
1xN分光模式下OLT覆盖半径
（光功率按25dB，分光器插入损耗按厂家提供波导型损耗计算）

分光器 型号	插入损耗 （dB）	覆盖半径(km)
		模式1	模式2	模式3	模式4	模式5	模式6
1x2	3.20	42.17	43.04	43.04	43.91	43.91	44.78
1x4	7.20	33.48	34.35	34.35	35.22	35.22	36.09
1x8	10.50	26.30	27.17	27.17	28.04	28.04	28.91
1x16	13.50	19.78	20.65	20.65	21.52	21.52	22.39
1x32	16.50	13.26	14.13	14.13	15.00	15.00	15.87
1x64	19.70	6.30	7.17	7.17	8.04	8.04	8.91

覆盖半径(km)
模式7	模式8	模式9	模式10	模式11	模式12
49.70	50.70	50.70	51.70	51.70	52.70
39.70	40.70	40.70	41.70	41.70	42.70
31.45	32.45	32.45	33.45	33.45	34.45
23.95	24.95	24.95	25.95	25.95	26.95
16.45	17.45	17.45	18.45	18.45	19.45
8.45	9.45	9.45	10.45	10.45	11.45

结论：
        通过光纤链路衰耗核算，可确定ODN的传输距离和网络结构。
        核算中相关参数取至行业标准，即采用最坏值法核算，实际应用中，各企业标准参数要优于行业标准参数。
        为保证一定的传输距离，必须尽量减少ODN网络中的光纤适配耦合次数（活接头数量），尽量减少光缆分歧次数。
        考虑光缆网络分层结构， EPON OLT在1x32分光情况下，覆盖半径定在10km之内比较合理， GPON OLT在1x64分光情况下，覆盖半径定在5km之内比较合理。
        覆盖半径要考虑管网迂回路由因素。

[ 本帖最后由 ipgame2000 于 2011-9-19 17:39 编辑 ]