Технология PON
Основы технологии PON
Основы технологии PON
Основы технологии PON
Подмешивание сигнала КТВ (1550нм)
Подмешивание сигнала КТВ (1310нм)
Выбор оптических ответвителей
Выбор топологии
Магистраль. Выбор оптических кабелей
Магистраль. Установка креплений
Магистраль. Шкаф PON
Магистраль. Шкаф PON
Подбор станционного оборудования. OLT
Подбор станционного оборудования. SFP
Выбор оборудования КТВ
Пример подбора станционного оборудования
Пример размещения станционного оборудования
Последняя миля. Кабель и крепления
Подбор клиентского оборудования. ONT
Подключение абонента
Этапы проектирования
Определение границ посёлка
Сегментирование
Сегментирование. Подсчёт домов
Сегментирование. Правила
Выбор первой очереди
Обследование
Состав проекта
Монтажные схемы
Монтажные схемы
Монтажные схемы
Оптическая схема. Расчёт оптического бюджета
Оптическая схема
Оптическая схема
Оптическая схема. Использование резервных волокон
Схема оборудования ЦК
Типовая схема подключения абонента
Задание на сварку
Заключение
16.85M
Категория: ИнтернетИнтернет

Технология PON. Проектирование сетей PON в частном секторе

1. Технология PON

Проектирование сетей PON в частном секторе

2. Основы технологии PON

PON (Passive optical network) — технология пассивных оптических сетей.
Суть технологии: между центральным узлом OLT (Optical line terminal) и удаленными абонентскими 
узлами ONT (Optical network terminal) создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая 
топологию дерева.
В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры). Один 
приемопередающий модуль OLT позволяет передавать информацию множеству абонентских устройств 
ONT. 
А ещё абонентские терминалы могут называться ONU (Optical network unit)

3. Основы технологии PON

Для передачи прямого и обратного каналов используется одно оптическое волокно, полоса пропускания 
которого динамически распределяется между абонентами. Восходящие потоки (upstream) от абонентов 
идут на длине волны 1310 нм с использованием протокола множественного доступа с временным 
разделением (TDMA - Time Division Multiple Access). 
Восходящий поток: 1310 нм
Нисходящий поток (downstream) от центрального узла к абонентам идет на длине волны 1490 нм. 
Нисходящий поток: 1490 нм (редко 1550)

4. Основы технологии PON

Технология
APON
BPON
EPON (GEPON)
GPON
Полоса пропускания для нисходящего потока
155 Мбит/с
622 Мбит/с
1,244 Гбит/с
2,488 Гбит/с
Полоса пропускания для восходящего потока
155 Мбит/с
155 Мбит/с
1,244 Гбит/с
1,244 Гбит/с
Емкость
Максимальная длина передачи, км
 
 
32
20
32
20
64(128)
60

5. Подмешивание сигнала КТВ (1550нм)

Вариант 1. Через отдельный фильтр
Вариант 2. Через фильтр, 
встроенный в усилитель
Модуль оптического уплотнения 
(фильтр) 1310/1490/1550

6. Подмешивание сигнала КТВ (1310нм)

Вариант 1. Передатчики 1310нм
Сегмент
№1 (64 аб.)
Сегмент
№2 (64 аб.)
Вариант 2. Передатчик 1550нм
Сегмент
№1 (64 аб.)
Сегмент
№2 (64 аб.)
+ Сравнительно невысокая
стоимость передатчиков на
1310 нм.
- Низкая мощность
передатчиков – 13 дБм, не
более 32 абонентов;
- Сложность топологии
-строится параллельно два
дерева - для Интернет и КТВ;
- Огромное количество
передатчиков при росте
числа подключаемых
сегментов.
+ Простота топологии
+ Малое количество
занимаемых волокон
+ Малое количество
оборудования при
подключении больших
посёлков
- Очень высокая стоимость
передатчиков на 1550 нм

7. Выбор оптических ответвителей

По полосе пропускания:
Однооконные (например, только 1550нм)
Двухоконные (например, 1310нм и 1550нм) 
Трёхоконные (1310нм, 1490нм, 1550нм)
По технологии изготовления:
Сплавные (FBT - Fused Biconic Taper)
Планарные (PLC - Planar Lightwave Circuit)
Выбор трёхоконных ответвителей обусловлен
необходимостью работы на трёх длинах волн: 1310 и 1490 для
сети Интернет, 1550 для сети КТВ
Бывают и сплавные трёхоконные сплиттеры. Их
преимущества – разные коэффициенты деления и любое
количество отводов, но найти такие достаточно сложно и
их цена намного выше. Поэтому выбор пал на
распространённые и проверенные планарные делители
По наличию разъёмов
Неоконцованные
Оконцованные (SC/APC)
Хоть сварные соединения и вносят меньшие затухания,
оконцованные делители решают задачу лёгкой
масштабируемости сети, простоты обслуживания и
скорости подключения конечных абонентов
По исполнению:
Бескорпусные (модуль 0.9мм)
В корпусе (модуль 2.0-3.0мм)
Бескорпусные разветвители компактны, но высока
вероятность их повредить при обслуживании. Корпус и
толстые оптические модули - залог долгой службы
сплиттера.
Делитель оптический планарный
PLC-1xN-SC/APC
N – количество отводов, равное 2N (особенность технологии 
изготовления планарных сплиттеров), таким образом коэффициенты 
деления бывают: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 (очень редко).

8. Выбор топологии

Рекомендуемое количество абонентов на одной ветке (1 порт OLT) – 64. В
теории можно «посадить» на одну ветку и 128 абонентов (лишь бы
вписаться в оптический бюджет и не сильно порезать абонентам
скорость), но таковой практики в компании ещё не было.
Количество каскадов в дереве PON может быть любым, единственное
ограничение – рамки оптического бюджета. Каждый следующий каскад и
сопутствующие разъёмные соединения вносят ощутимые потери в сигнал.
Рекомендуемое количество каскадов – не более трёх.

9. Магистраль. Выбор оптических кабелей

Выбор волоконности оптических кабелей для магистрали – дело индивидуальное, и зависит от нескольких параметров: 
топология, планируемое развитие, выбранный процент проникновения и прочее. 
Для Уфы магистраль строится следующими кабелями:
Кабель оптический SM8 ОКМС-2/4Сп-8(2) 8 кН 
Кабель оптический SM16 ОКМС-4/2(2,0)Сп-16(2) 8 кН
Кабель оптический SM32 ОКМС-4/2(2.4)Сп-32(2) 8 кН
Несколько рекомендаций по выбору волоконности ВОК:
8 волокон – на тупиковых улицах, где задействуется не более 4-х волокон и не ожидается никакого развития
16 волокон – на основных улицах, если количество задействуемых волокон не более 8-10, и не ожидается развития
32 волокна – на улицах, где задействуется более 10-12 волокон и ожидается дальнейшее развитие.
Вне зависимости от
волоконности кабеля, в
частном секторе
используются спиральные
зажимы (натяжные и
поддерживающие) без
протектора (согласно СОП
№СП-1383.03.03.16).

10. Магистраль. Установка креплений

Для последующего быстрого подключения абонентов в Уфе
вместе с магистралью по обе стороны опоры монтируются
модифицированные УК-Н-мини с тремя крюками –
УК-Н-3(мини) в 1С

11. Магистраль. Шкаф PON

Шкаф устанавливается
на высоте 2,7м от
уровня земли

12. Магистраль. Шкаф PON

13. Подбор станционного оборудования. OLT

Eltex OLT LTP-2X
Uplink:
- 4 комбо порта 10/100/1000 Base-T /10/100/1000 Base-X (SFP)
-Downlink:
- 2 порта 2.5Гбит/с GPON (SFP)
Цена: 1350 $ (розница)
Eltex OLT LTP-4X
Uplink:
- 2 порта 10GBase-X (SFP+)
- 4 комбо- порта 10/100/1000 Base-T /10/100/1000 Base-X (SFP)
-Downlink:
- 4 порта 2.5Гбит/с GPON (SFP)
Цена: 1450 $ (розница), 1150 $ (Ufanet)
Eltex OLT LTP-8X
Uplink:
- 2 порта 10GBase-X (SFP+)
- 4 комбо- порта 10/100/1000 Base-T /10/100/1000 Base-X (SFP)
- 4 порта 10/100/1000Base-T
Downlink:
- 8 портов 2.5Гбит/с GPON (SFP)
Цена: 2450 $ (розница), 2190 $ (Ufanet)
Существуют и другие вендоры оборудования PON – QTECH, BDCOM, Volius, Huawei. Однако по результатам анализа ряда
характеристик (цена, сроки и надёжность поставок, ПО, простота настройки и обслуживания, техподдержка и пр.)
была выбрана фирма Eltex.

14. Подбор станционного оборудования. SFP

B-class
Модуль Eltex SFP xPON 2,5 GE 20 км, 1 волокно
(B+ class)
- Разъём SC/UPC
- Мощность +1,5…+5 дБм
- Чувствительность -28 dB
Цена: 106 $ (розница)
Модуль SFP WDM GPON, дальность до 20км (28dB),
Tx/Rx: 1490/1310нм
- Разъём SC/UPC
- Мощность +1…+5 дБм
- Чувствительность -28 dB
Цена: 98 $ (розница)
C-class
Модуль Eltex SFP xPON 2,5 GE 20 км, 1 волокно
(C+ class)
- Разъём SC/UPC
- Мощность +7…+10 дБм
- Чувствительность -33 dB
Цена: 165 $ (розница), 141 $ (Ufanet)
Модуль SFP WDM GPON, дальность до 20км (35dB),
Tx/Rx: 1490/1310нм
- Разъём SC/UPC
- Мощность +3…+7 дБм
- Чувствительность -35 дБм
Цена: 195 $ (розница)

15. Выбор оборудования КТВ

Усилители Volius со встроенными оптическими фильтрами (21 dBm):
VS5755-1x4-SW-GP-DC-BR 
2500 $
VS5756-1x8-SW-GP-DC-BR
3500 $
VS5704-1x12-SW-GP-DC 4500 $
VS5704-1x16-SW-GP-DC 4700 $
Усилители китайской фирмы FullWell со встроенными оптическими 
фильтрами:
FWAP-1550H-32-16-17,5 3800 $
FWAP-1550H-32-16-20,5 4700 $
К цене нужно добавить порядка 35% стоимости на растоможку и
транспортировку
Усилители Prointech со встроенными оптическими фильтрами:
EA62133+PON P N A 18 2U F SA 22+48 
3500 $ (8 портов по  22 дБм) 
EA62136+PON P N A 34 2U F SA 22+48 
4700 $ (16 портов по  21,5 
дБм)

16. Пример подбора станционного оборудования

17. Пример размещения станционного оборудования

18. Последняя миля. Кабель и крепления

- Кабель оптический SM1 ОКД-2Д 01 0,8
кН – при предоставлении всех услуг по
одному волокну
- Кабель оптический SM2 ОКД-2Д 02 0,8
кН – при предоставлении услуги КТВ по
отдельному волокну

19. Подбор клиентского оборудования. ONT

Eltex ONT NTU-1
- 1 порт GPON  (SC/APC)
- 1 порт LAN (10/100/1000Base-T)
Чувствительность Интернет -28 дБм
Мощность Интернет +0,5…+5 дБм
Цена: 40 $ (Ufanet)
Eltex ONT NTU-2V
- 1 порт GPON  (SC/APC)
- 1 порт LAN (10/100/1000Base-T)
- 1 порт Ethernet 10/100 Base-T)
- 1 порт FXS 
Чувствительность Интернет -28 дБм
Мощность Интернет +0,5…+5 дБм
Цена: 60 $ (Ufanet)
Eltex ONT NTP-2C
- 1 порт GPON  (SC/APC)
- 2 порта Ethernet 10/100/1000 Base-T(RJ-45)
- RF-выход  (~80дБмкВ)
Чувствительность КТВ -8…+2 дБм
Чувствительность Интернет -28 дБм
Мощность Интернет +0,5…+5 дБм
Цена: 100 $ (Ufanet)
Eltex ONT NTP-RG-1402GC
- 1 порт GPON  (SC/APC)
- 4 порта Ethernet 10/100/1000 Base-T(RJ-45)
- 2порта FXS
- RF-выход (~80дБмкВ)
Чувствительность КТВ -8…+2 дБм
Чувствительность Интернет -28 дБм
Мощность Интернет +0,5…+5 дБм
Цена: 135 $ (Ufanet)

20. Подключение абонента

В Уфе подключение клиента от магистрали осуществляется
силами сервисной службы, без привлечения проектировщиков
и СвОС.

21. Этапы проектирования

Выбор посёлка и определение его границ
Сегментирование (разбивка посёлка на сегменты)
Выбор первой очереди строительства (один или
несколько сегментов)
Инженерное обследование опор в первой очереди
Согласование первой очереди
Выполнение проекта

22. Определение границ посёлка

Не строим
(конкуренты)
Первый этап, как и самый важный – чёткое 
понимание границ застраиваемого посёлка. 
Необходимо вместе с менеджером совместно 
обрисовать границы посёлка, за пределами 
которых точно не будет наших сетей (например,  где 
ветхие дома, сады, есть конкуренты, нет и не 
предвидится желающих и т.д.).
Такое чёткое понимание границ нужно для 
следующего шага – разбивки посёлка на сегменты.
Строим
Не
строим
(ветхое
жилье,
сады)

23. Сегментирование

Следующий этап – сегментирование (разбивка 
посёлка на примерно равные участки; один сегмент 
– один порт OLT) с указанием количества 
домохозяйств в сегменте. 
Как выбрать это количество? Для Уфы мы приняли, 
что к одному порту OLT подключаем не более 64 
абонентов, с проникновением 80%. Таким образом, 
для каждого сегмента мы выделяем порядка 75-80 
домохозяйств.  В зависимости от наличия 
конкурентов и результатов обхода местных жителей 
процент проникновения может быть ниже или 
выше.
Данный этап является критически важным,
даже если весь посёлок огромный, а мы планируем
застроить для начала лишь малую его часть.
Ведь если мы будем делать сегментирование по
мере необходимости – в итоге к концу
строительства посёлка получим набор
разрозненных незастроенных кварталов с
ёмкостью, к примеру, по 15, 20, 60 домохозяйств,
которые будет трудно и затратно объединить
в сегменты.

24. Сегментирование. Подсчёт домов

Перед подсчетом количества домов следует определиться, включать ли в расчёт строящиеся дома и 
пустыри. Для Уфы мы решили, что включаем в сегменты участки, где есть хотя бы фундамент, а пустыри 
игнорировать, даже если  для него есть выделенный участок. В любом случае, два главных помощника 
проектировщика – это публичная кадастровая карта и снимки со спутника Google Maps или Яндекс.Карты.
В публичной кадастровой карте чётко отмечены 
все участки, застроенные и не застроенные, 
которые очень легко посчитать. Но на месте 
разбитых участков может оказаться пустырь, 
который долгие годы еще не будет застраиваться.
https://pkk5.rosreestr.ru
Актуальные карты со спутника помогают понять, 
есть ли на месте кадастрового участка строение 
или нет.  Считать количество домохозяйств по 
этой карте трудновато – строений на участке 
может быть много, и что из них является жилым 
домом - неясно
https://www.google.ru/maps/
https://yandex.ru/maps/

25. Сегментирование. Правила

Не
правильно
Правильно
Не
правильно
Правильно
Как правило, частные дома стоят по 
обе стороны от дороги, по которой 
планируется строительство 
магистрали. поэтому и оба ряда
домов следует отметить в одном и
том же сегменте. То есть, границы 
сегментов нужно проводить не по 
оси улиц, а по осям кварталов (как 
на рисунке слева).
Очень желательно, чтоб сегмент 
был неразрывным – должна быть 
возможность соединить 
магистралью все улицы данного 
сегмента, не выходя за его 
границы
Магистраль
выходит в
соседний
сегмент

26. Выбор первой очереди

Разумно выбирать первую очередь 
строительства там, где больше всего заявок 
от жителей (обведено белым кружком). 
Исходя из рисунка ниже, в первую очередь 
войдут 3 сегмента.
Однако, способов разбивки существует 
множество. Поэтому при сегментировании будет 
полезно обратиться в менеджеру проекта и 
узнать, где больше всего заявок. В данном 
случае мы можем подключить всех желющих, 
построив только 2 сегмента вместо 3-х.

27. Обследование

Что взять для обследования?
- Дальномер
- Фотоаппарат
- Карандаш
- Планшетка с распечатанными картами 
посёлка в удобном масштабе (1:2000).
- Автомобиль с видеорегистратором*
- Квадрокоптер*
Что отразить при обследовании?
1. Отрисовать все опоры в выбранной очереди
2. Указать расстояния между опорами
3. Указать номера опор, принадлежность и тип
4. Указать местоположения и номера ТП
5. Указать напряжение ВЛ, проходящей по опорам
6. Состояние опор (повреждения, наклон)
7. Находится ли опора в общем доступе или на 
территории жильца – отметить в проекте!
8. Загруженность опоры (можно ли установить шкаф 
с кронштейном для запаса кабеля)
9. Отмечать опоры с укосиной
На что обращать внимание при обследовании?
- Не желательно проектировать по опорам свыше 
1кВ – дороже аренда опор, сложнее 
согласование, сложнее обслуживание
*Крайне желательно проехать по улицам проектируемой очереди посёлка на автомобиле с видеорегистратором,
либо же отснять местность с квадрокоптера – это позволит избежать многих распространенных ошибок при
проектировании – «забытая» опора, перепутанное натяжное/поддерживающее крепление и т.д., а также избавит
проектировщика от нужды ехать на повторное обследование, если он что-то забыл.

28. Состав проекта

Монтажные схемы
Оптическая схема (уровни сигналов КТВ)
Схема оборудования ЦК
Типовая схема подключения абонента
Задание на сварку
Приложения для согласования (в зависимости от
владельца опор):
Расчёт монтажных тяжений и стрел провиса ВОЛС
Расчёт нагрузок на опоры
Таблица задействуемых опор
Свидетельство о допуске к определенным видам работ
Сертификат соответствия кабельной продукции

29. Монтажные схемы

30. Монтажные схемы

31. Монтажные схемы

Учесть:
- Нумерация шкафов:  <№ сегмента>.<№ шкафа>
- Длины и марки кабелей – на выносках
- Обозначать абонентские отводы и их количество
(в отдельный слой, пригодится для службы,
подключающей последнюю милю)

32. Оптическая схема. Расчёт оптического бюджета

Для расчёта оптического бюджета нам понадобится 
знать затухание:
1550: 0,23 дБ/км
1) На волокне
1490: 0,25 дБ/км
1310: 0,40 дБ/км
2) На сплиттере
Тип PLC делителя
1×2 1×4 1×8 1×16
1×32
1×64
Вносимые потери (dB)
4.1
16.7
21
7.7
11
14
PLC-1xN, SC/APC (1260-1560нм)
3) На сварке
0,02 дБ
4) На адаптере
0,5 дБ

33. Оптическая схема

Между шкафами провариваются и оконцовываются разъёмами 
SC/APC резервные волокна (на случай, если подключение 
превысит установленный процент проникновения)

34. Оптическая схема

Если топология магистрали вынуждает разместить больше, чем 8 
шкафов в сегменте, возможно перегонять сигнал от ответвителя в 
соседний шкаф сразу при проектировании

35. Оптическая схема. Использование резервных волокон

Использование резервных
волокон позволяет
предотвратить
неравномерность заполнения
шкафов клиентскими
отводами. Количество
резервных линков зависит от
топологии и процента
проникновения, для Уфы мы
закладываем 2 резервных
линка между всеми соседними
шкафами

36. Схема оборудования ЦК

37. Типовая схема подключения абонента

38. Задание на сварку

39. Заключение

Опыт работы компании «Уфанет» в строительстве сетей PON пока ещё очень мал. Нововведения и 
усовершенствования появляются каждую неделю, меняются технологии, схемы подключения, процент 
проникновения. Как следствие, о разработке стандарта говорить ещё рано. Данная презентация – набор 
рекомендаций к проектированию, основанный на опыте сотрудников разных служб.
К примеру, сейчас в разработке находится новое кабельное крепление (единое как для магистрали, так и 
для абонентских отводов), новый распределительный шкаф PON, позволяющий скрывать запас ВОК и не 
разрезать весь кабель при разварке, а также новый способ оконечивания абонентского кабеля (splice-on).
Спасибо за внимание!
Приложение: фотографии с подключения частного сектора по технологии PON
English     Русский Правила