К параметрам передачи ОВ относятся:
- коэффициент затухания;
- дисперсия;
- ширина полосы пропускания.
1. Общее затухание сигнала в ОК обусловлено собственными потерями мощности в ОВ (α с) и кабельными потерями (α к), т.е.
α=α с + α к (2.7)
1) Собственные потери волоконных световодов состоят из потерь поглощения энергии в диэлектрике αп и потерь рассеяния ее на мельчайших частицах световодной структуры αр и рассчитываются по формуле:
α с = α п + α р (2.8)
где α п – затухание поглощения, дБ/км;
α р – затухание рассеяния, дБ/км;
Затухание поглощения α п , дБ/км, рассчитывается по формуле:
(2.9)
где n 1 – показатель преломления сердцевины ОВ (1,4464);
λ – длина волны, нм (1310 нм);
tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь ОВ, (2·10-12).
Затухание рассеяния α р , дБ/км, рассчитывается по формуле:
(2.10)
где n 1 – показатель преломления сердцевины ОВ (1,4464);
λ – длина волны, нм (1310 нм);
k – постоянная Больцмана (1,38·10-23 Дж/К);
Т – температура перехода стекла в твердую фазу (1500 К);
β – коэффициент сжимаемости (для кварцевых стекол 8,1·10-11 м2/Н).
Такое рассеяние называется рэлеевским и оно растет с частотой пропорционально ν4. Потери на рассеяние определяют нижний предел потерь ОВ.
Собственные потери согласно (2.7):
α с=0,603+0,022=0,625 дБ/км
2) Кабельное затухание рассчитывается как сумма 7 составляющих:
(2.11)
где α1 – затухание вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля;
α2 – затухание вследствие температурной зависимости коэффициента преломления ОВ;
α3 – затухание на микроизгибах ОВ;
α4 – затухание вследствие нарушения прямолинейности ОВ;
α5 – затухание вследствие кручения ОВ вокруг оси;
α6 – затухание из-за неравномерности покрытия ОВ;
α7 – затухание вследствие потерь в защитной оболочке;
При расчете α к принято равным 0,05 дБ/км.
Расчетное суммарное затухание согласно (2.6):
α= 0,625+0,05=0,675дБ/км
2. Дисперсия – рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. Полная дисперсия τ рез, пс/км, рассчитывается как сумма межмодовой (модовой) и хроматической дисперсии.
(2.12)
Межмодовая дисперсия возникает вследствие различной скорости распространения мод, и имеет место только в многомодовом волокне.
Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне.
Материальная дисперсия в ОВ обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны.
волноводная дисперсия – обусловлена процессами внутри моды, характеризуется направляющими свойствами сердцевины ОВ.
Расчет хроматической дисперсии τ хр, пс/км:
(2.13)
где D(λ) – удельная хроматическая дисперсия, пс/(нм·км);
Δ λ – максимальная ширина спектра излучения источника, нм (1 нм).
(2.14)
где S 0 – подгоночный коэффициент, определяемый для каждого материала ОВ экспериментальным путем с помощью коэффициентов Селмейера, пс/(нм2·км) (0,014 пс/(нм2·км));
λ – длина волны, нм (1310 нм);
λ с – длина волны отсечки, нм (800,475 нм).
3. Полоса пропускания – рабочая полоса частот ОК, определяет число передаваемых по нему каналов связи и лимитируется дисперсией ОВ. Для того, чтобы при передаче сигнала сохранялось его приемлемое качество необходимо, чтобы полоса пропускания волокна на длине волны передачи превосходила частоту модуляции.
(2.15)
где W – полоса пропускания, ГГц·км;
τ – дисперсия ОВ, пс/км.
Т.е. с точки зрения дисперсии можно передавать сигнал с частотой модуляции до 223 ГГц без каких-либо искажений.
3.4 Расчет количества абонентов
Статистически установлен коэффициент проникновения: он учитывает, сколько % жителей желают подключиться к услуге «Triple Play», а также конкурентоспособность строящей сеть. Возьмем следующий коэффициент проникновения: 
.
Исходя из коэффициента проникновения только 64% жителей здания являются потенциальными абонентами проектируемой сети доступа.
Рассчитаем как общее количество вероятных абонентов:
.
3.5 Расчет емкости оптического кабеля
Рассчитаем необходимую емкость линейного оптического кабеля, подводимого к сплиттерам, исходя из максимального количества подключаемых абонентов, с учетом резервных волокон. Воспользуемся оценочной формулой:
(2.16)
где С – количество волокон;
N кв – количество подключаемых квартир;
S – ветвление сплиттера.
(2.17)
Расчет сплиттеров
Исходя из общего количества абонентов и количества портов, рассчитаем количество сплиттеров к строительству.
При проектировании сети используются сплиттеры с ветвлением 1:32, т.е. на один сплиттер будет подключаться 32 абонента:
154 абонентов может обслуживаться 5 сплиттерами - (5·32=160 порта, 6 резервных порта);
4 Станционный участок
Оборудование OLT служит своеобразным мультиплексором, обслуживающим множество соединений с устройствами ONT. Один GPON-порт этого оборудования способен поддерживать 32 абонента.
Центральный узел сети PON оборудуется в помещении АТС или, например, головной станции сети кабельного ТВ. В принципе аппаратура этого узла может быть размещена в любом контролируемом оператором помещении или в контейнере, в котором поддерживается необходимый температурно-влажностный режим. Питание осуществляется от местного источника, обеспечивается заземление. OLT при помощи патчкорда или оптической кабельной сборки, подключается к внешней сети передачи данных. PON-порты подключаются оптическими патчкордами SC/APC к станционному оптическому кроссу. Кросс размещается в стойке с OLT. На кросс заводится магистральный оптический кабель, и на патч-панель выводятся все волокна этого кабеля. Резервные волокна предназначены для подключения новых абонентов или для быстрого переключения связи на резервное волокно в случае повреждения рабочего.
Таблица 2.4 – Технические характеристики станционных терминалов
| Производитель | Элтекс | UTSTARCOM | Zyxel |
| Марка | GPON LTE-8ST | BBS 1000+ | OLT-1308H |
| Энергопотребление, Вт | 70 | 70 | 100 |
| Максимальное количество портов | 8 | 8 | 80 |
| Тип соединителей | SC/APC, SC/UPC | SC/APC, SC/UPC | SC/APC, SC/UPC |
| Дальность передачи, км | 20 | 10 | 20 |
| Коэффициент расщепления | до 1:64 | до 1:64 | до 1:64 |
| Оптический бюджет, дБ | 28 | 29 | 28 |
| Температура эксплуатации, °С | -5…+40 | +5…+40 | -5…+45 |
Станционный терминал LTE-8ST предназначен для связи с вышестоящим оборудованием и организации широкополосного доступа по пассивным оптическим сетям. Связь с сетями Ethernet реализуется посредством Gigabit uplink интерфейсов, для выхода в оптические сети служат 8 интерфейсов GPON. Каждый интерфейс поддерживает соединение с 64-мя абонентскими оптическими терминалами по одному волокну, динамическое распределение полосы DBA (dynamic bandwidth allocation) позволяет предоставлять пользователю полосу пропускания до 1Гбит/с.
Устройство выполняет следующие функции:
- динамическое распределение полосы DBA;
- поддержка функций безопасности;
- удаленное управление ONT, автоматическое обнаружение новых ONT;
- организация VLAN (диапазон идентификатора VLAN 0-4094);
- фильтрация по МАС-адресу, размер таблицы МАС адресов – 16 000 записей;
Линейный участок
