Как рассчитать количество волокон в сети FTTH

Количество волокон в сети FTTH должно определяться архитектурой сети, а не только количеством абонентов.

Одинаковое количество помещений может потребовать совершенно разного количества питающих и распределительных волокон в зависимости от расположения разветвителей, ступеней разветвления, разветвлений трассы, границ зоны обслуживания, будущего расширения и эксплуатационного запаса. Простой расчет, такой как “количество абонентов ÷ коэффициент разветвления”, полезен лишь для оценки количества деревьев PON. Он не позволяет определить необходимое количество волокон для каждого участка кабеля в сети.

Надежный Расчет количества волокон в сети FTTH поэтому его следует выполнять по сегментам.

Практическая последовательность действий выглядит следующим образом:

Зона обслуживания → архитектура разветвителя → активные оптические трассы → сегментация маршрута → резервная пропускная способность → стандартный размер кабеля

Данный метод обеспечивает техническую основу для выбора кабеля, определения размеров распределительных шкафов для оптоволоконных кабелей, планирования разъединительных муфт, составления спецификаций и организации закупок.

Формула расчета количества волокон в сетях FTTH

Следующая упрощённая схема может быть применена к большинству пассивных оптических сетей.

Активные волокна фидера

Число активных волокон в фидерной линии = количество обслуживаемых объектов ÷ коэффициент окончательного распределения

Результат следует округлить в большую сторону до ближайшего целого дерева PON.

Распределение активных волокон

Распределение активных волокон = сумма оптических путей, которые должны проходить через данный участок трассы

Это число зависит от местоположения разветвителя и последующих разветвлений.

Количество проложенных кабелей

Количество установленных волокон = активные волокна + резерв на расширение + эксплуатационный резерв

Затем полученный результат следует округлить в большую сторону до практического номинала кабеля, такого как 12F, 24F, 48F, 72F, 96F или 144F, с учетом фактической конструкции кабеля.

Эта схема расчёта проста, но её следует применять только после определения топологии сети.

Количество волокон различается на каждом уровне сети FTTH

Типичный Сеть FTTH содержит несколько слоев пассивного волокна, каждый из которых имеет свои требования к пропускной способности.

Порт PON, выход разветвителя и оптоволоконный кабель представляют собой различные элементы сети и не должны рассматриваться как взаимозаменяемые величины.

Длина вводного участка обычно определяется количеством PON-деревьев. Требования к распределительному кабелю зависят от того, сколько оптических путей продолжается вниз по цепи после каждого разветвления и отгалужения. Количество отводных волокон, как правило, зависит от количества подключений отдельных абонентов.

Это различие следует учесть до того, как будет выбран размер кабеля.

Сначала определите зону обслуживания и архитектуру разветвителя

Пропускную способность пассивной сети ODN, как правило, следует планировать с учетом предполагаемой зоны обслуживания, а не только исходя из количества абонентов, подключенных на первом этапе развертывания.

Таким образом, в проекте должны быть определены:

• Помещения, прошедшие проверку
• Ожидаемый объем продаж
• Планируемые этапы строительства
• Будущее расширение жилого фонда
• Деловые или корпоративные связи
• Дополнительные услуги, использующие тот же маршрут OSP
• Требования к резервам операторов

После определения зоны обслуживания необходимо утвердить архитектуру разветвителя.

Положение Разветвитель PLC непосредственно влияет на необходимое количество волокон в распределительной сети.

Централизованное разделение

Типичная централизованная архитектура может выглядеть следующим образом:

OLT → подводящий кабель → FDC со сплиттером 1:32 → распределительный кабель → абонентский терминал → отводной кабель

Если 1 024 помещения обслуживаются с помощью разветвления 1:32:

1 024 ÷ 32 = 32 дерева PON

Таким образом, теоретическая потребность в активном фидере составляет 32 волокна.

Однако после разветвителя каждый канал PON разветвляется на несколько оптических каналов на стороне абонентов. Распределительная сеть должна передавать эти сигналы в соответствующие зоны доступа.

Таким образом, требования к волокну в нисходящем направлении существенно отличаются от требований к фидерному волокну.

Двухэтапное разделение

В распределенной архитектуре могут использоваться:

Разветвитель первой ступени 1:4 × разветвитель второй ступени 1:8 = общее соотношение разветвления 1:32

Для тех же 1 024 помещений сети по-прежнему требуется 32 PON-дерева.

Перед разветвителем первой ступени:

32 активных питающих волокна

После разделения в соотношении 1:4:

32 × 4 = 128 активных оптических путей

Затем эти 128 трасс необходимо проложить к местам расположения вторичных разветвителей.

Окончательное соотношение разделения остается 1:32, однако требования к промежуточным распределительным волокнам отличаются.

По этой причине одно только соотношение разветвителя не позволяет определить количество волокон в кабеле.

Расчет количества волокон фидерных линий на основе деревьев PON

Расчет участка подачи, как правило, является самой простой частью расчета.

Для сети с конечным соотношением распределения 1:32:

Пример: 768 помещений

768 ÷ 32 = 24 дерева PON

Таким образом, требование к активному фидеру заключается в следующем:

24 волокна

Пример: 1 500 помещений

1 500 ÷ 32 = 46,875

Число необходимо округлить в большую сторону:

47 деревьев PON

Таким образом, требование к активному фидеру заключается в следующем:

47 волокон

Кабель 48F технически обеспечил бы необходимое количество активных волокон, но при этом практически не оставил бы запаса пропускной способности. То, подходит ли кабель 48F, 72F или с другим стандартным количеством волокон, зависит от политики оператора в отношении расширения и восстановления сети.

Поэтому проектирование фидера должно осуществляться в два отдельных этапа:

1. Рассчитать количество активных волокон PON.
2. Добавьте утвержденный резерв и выберите ближайшее подходящее количество кабелей.

Само соотношение разделения уже должно быть проверено с учетом бюджета оптической мощности проекта, расстояния и технологии PON.

Более высокий коэффициент разветвления может снизить потребность в питающих волокнах, но при этом приводит к увеличению оптических потерь и ограничивает эксплуатационную гибкость. Поэтому при планировании количества волокон следует руководствоваться утвержденной оптической схемой, а не определять её.

Рассчитать количество волокон по участкам трассы

Для определения размеров распределительных кабелей требуется более подробный анализ трассы прокладки.

Правильный вопрос заключается не в том, сколько подписчиков насчитывает весь проект. Правильный вопрос звучит так:

Сколько оптических путей должно проходить через этот конкретный участок кабеля?

Рассмотрим сеть, обслуживающую четыре зоны:

Основной кабель, выходящий из распределительного шкафа, может изначально содержать волокна, обслуживающие несколько зон.

Как только одна из зон ответвляется, её волокна больше не должны проходить по следующему участку маршрута.

Таким образом, количество активных волокон постепенно уменьшается по мере прохождения трассы.

Расчет на основе маршрута может дать следующий график:

*Только для наглядности. Окончательное количество кабелей зависит от утвержденной политики резервирования и доступных типов кабельной конструкции.

Такой подход позволяет избежать удлинения кабеля с большим количеством жил дальше, чем это необходимо, при этом сохраняя достаточную пропускную способность на общих участках.

Кроме того, это позволяет создать более точную основу для спецификации кабеля.

Рассчитать распределительную нагрузку, исходя из точки доступа

При детальном проектировании ODN количество волокон в распределительной сети также можно проверить, двигаясь в обратном направлении от каждого оконечного устройства доступа.

Предположим, что один терминал обслуживает 16 помещений.

Разветвитель, расположенный внутри терминала доступа

Если внутри терминала установлен разветвитель 1:16, на стороне распределения входящего сигнала может потребоваться только одно активное PON-волокно.

Таким образом, требование к распределению вверх по цепочке для данного терминала составляет:

1 активное волокно

Разветвитель, расположенный в центре FDC

Если разветвитель 1:16 установлен в центральном шкафу, его 16 выходных волокон должны проходить в направлении оконечного устройства.

Таким образом, маршрут доставки может потребовать:

16 активных волокон

для той же зоны обслуживания, состоящей из 16 объектов.

Число абонентов не изменилось, но изменились требования к кабелю.

Именно поэтому количество волокон в распределительной сети всегда следует проверять одновременно с размещением разветвителей.

Рассчитать количество волокон в кабеле на одно абонентское подключение

Заключительный участок спуска, как правило, более простой.

В стандартном FTTH-подключении для жилых домов обычно используется одно активное оптическое волокно между терминалом доступа и помещением абонента.

SOCT Fiber's Разветвительный кабель FTTX Ассортимент включает в себя кабели с различной плотностью волокон и конструкцией, предназначенные для использования внутри помещений, на открытом воздухе, в воздушных линиях и в системах доступа.

В случае необходимости в рамках проекта можно указать дополнительные отводные волокна:

• Резервная служба
• Независимые сервисные каналы
• Корпоративные сетевые решения
• Распределение многоквартирных домов
• Практика формирования резервов с учетом особенностей оператора

Дополнительные волокна должны служить конкретной эксплуатационной цели, а не добавляться автоматически.

В сетях, развертываемых по требованию, пассивная распределительная система может быть спроектирована с учетом всех подключаемых помещений, тогда как отдельные отводные кабели прокладываются только после активации услуги.

Добавьте резервное волокно после расчета активного спроса

Резервные мощности следует добавлять целенаправленно после определения фактической потребности.

Полезное выражение для планирования:

Установленные волокна = Активные волокна + Резерв на расширение + Эксплуатационный резерв

Резерв может потребоваться в следующих случаях:

• Будущие подписчики
• Расширение зоны обслуживания
• Восстановление кабельной связи
• Реорганизация сети
• Корпоративные связи
• Мобильная транспортная сеть
• Системы видеонаблюдения или другая совместно используемая инфраструктура
• Планируемое расширение сети

Политика резервирования не обязательно должна быть одинаковой во всей сети ODN.

Участок магистрали, имеющий критическое значение, замена которого потребовала бы проведения масштабных строительных работ, может оправдывать создание большего резерва пропускной способности, чем в случае короткого ответвления, проложенного внутри доступного кабельного канала.

Например:

Активное требование: 30 волокон

Утвержденный резерв: 8 волокон

Общая потребность:

30 + 8 = 38 волокон

Поэтому можно выбрать кабель 48F.

Это не означает, что кабель 48F является оптимальным выбором для всех трасс с 30 активными волокнами. Решение по-прежнему зависит от будущего спроса, доступности сети и политики оператора.

Округление до стандартного количества жил производится только после расчета

Количество кабелей следует определять после расчета потребностей в активных и резервных кабелях.

К типичным практическим показателям могут относиться:

12F, 24F, 36F, 48F, 72F, 96F и 144F

в зависимости от конструкции кабеля.

Типичный процесс отбора может выглядеть следующим образом:

Принцип заключается в следующем:

Сначала рассчитайте, а потом приведите к стандартной форме.

Если сначала определить желаемое количество кабелей, а затем пытаться вписать сеть в эти рамки, это может привести как к появлению ненужных избыточных мощностей, так и к недостаточному запасу пропускной способности.

Проверьте пропускную способность FDC, разветвителя и соединительной коробки

Планирование количества волокон не заканчивается на выборе кабеля.

Каждый участок кабеля должен заканчиваться, разветвляться, соединяться или распределяться через другой компонент в сети ODN.

Производительность распределительный шкаф для оптоволоконных кабелей поэтому следует проверить на соответствие следующим критериям:

• Входящие подводящие волокна
• Пропускная способность разветвителя
• Выходы распределительной системы
• Положения адаптера
• Пропускная способность соединения
• Пропускная способность кабельного ввода
• Резерв на будущее расширение

Кроме того, необходимо проверить замыкающие соединения на наличие следующих нарушений:

• Количество входящих и исходящих кабелей
• Диаметр кабеля
• Конфигурация филиала
• Вместимость лотка для склеивания
• Общая пропускная способность соединений

Кабель 96F не обеспечивает достаточную пропускную способность, если выбранный шкаф или муфта не способны надлежащим образом разместить необходимое количество волокон.

Поэтому количество волокон кабеля, количество портов разветвителя и вместимость корпуса следует рассчитывать как единую согласованную систему.

Пример с расчетами: сеть FTTH с 1 024 абонентами

Рассмотрим новый проект развертывания сети FTTH, охватывающий 1 024 помещения.

Предположим, что:

• Проверено 1 024 помещения
• 1:32 — конечный коэффициент разделения
• Централизованные разветвители
• Четыре сферы обслуживания
• Равномерное распределение помещений
• Свободные производственные мощности по конкретному проекту

Расчет питателя

1 024 ÷ 32 = 32 дерева PON

Требования к активному фидеру:

32 волокна

Предположим, что для проекта требуется 8 запасных волокон.

Итого:

32 + 8 = 40 волокон

Таким образом, целесообразным выбором может стать:

Питающий кабель 48F

Сегментация магистральных маршрутов

Каждая зона обслуживания обслуживает:

1 024 ÷ 4 = 256 помещений

Для каждой зоны обслуживания требуется:

256 ÷ 32 = 8 деревьев PON

Таким образом, длинта трасса может сокращаться по мере того, как от каждого шкафа отходят ответвления.

Точное количество кабелей следует проверять с учетом имеющихся конструкций и требований оператора к стандартизации.

Расчет распределения

Затем зону обслуживания, включающую 256 объектов, следует разделить по фактическим маршрутам доставки.

Если филиал A обслуживает 64 объекта и используется централизованное распределение, ему может потребоваться примерно 64 активных нисходящих канала, прежде чем будет добавлен резерв.

Если филиал B обслуживает 24 объекта, расчет для него следует проводить отдельно.

Результат может быть следующим:

В результате получается схема прокладки кабелей с учетом конкретного маршрута, а не единое общее количество волокон для всей сети.

Распространенные ошибки при планировании количества волокон в сетях FTTH

Использование первоначального числа абонентов вместо запланированного охвата

Пассивная инфраструктура может оказаться недостаточной, если она спроектирована с учетом только первоначального объема услуг.

Применение коэффициента «Число абонентов ÷ Коэффициент разделения» к каждому участку кабеля

Этот расчёт полезен для фидерных PON-деревьев, но не позволяет определить количество распределительных волокон.

Игнорирование расположения разветвителя

Централизованное и распределенное разделение предъявляют разные требования к промежуточным волокнам, даже если конечное соотношение разделения одинаково.

Применение одинакового процента запаса к каждому маршруту

Запас должен учитывать важность маршрута, планы расширения и сложность будущей прокладки кабеля.

Выбор количества кабелей до определения разветвления трассы

Кабель с большим количеством жил может быть излишне удлинен, либо его последующие участки могут быть выполнены с недостаточным сечением.

Игнорирование объёма шкафов и закрывающих механизмов

Количество кабелей всегда следует согласовывать с оборудованием, необходимым для подключения, сращивания и распределения этих волокон.

Подготовьте перечень кабелей до отправки запроса предложений

После завершения расчета количества волокон в системе FTTH полученный результат следует преобразовать в спецификацию кабеля.

Практическое расписание может включать:

График служит более полезной основой для закупок, чем запрос такого рода:

Кабель FTTH для 1 000 пользователей.

Это позволяет поставщику ознакомиться со следующим:

• Конструкция кабеля
• Тип волокна
• Состояние дорог
• Длина барабана
• Способ установки
• Интерфейс закрытия
• Упаковка
• Количество кабелей

Таким образом, этот расчёт становится частью запроса предложений (RFQ) и спецификации (BOM) проекта, а не остаётся отдельным инженерным показателем.

Часто задаваемые вопросы

Сколько волоконных жил требуется для 1 000 пользователей FTTH?

Не существует единого правильного количества кабелей. Это число зависит от коэффициента разветвления, расположения разветвителя, разветвления трассы и политики резервирования. При коэффициенте разветвления 1:32 может потребоваться примерно 32 активных питающих волокна, однако количество распределительных кабелей всё равно необходимо рассчитывать отдельно для каждого участка трассы.

Какова формула для расчета количества фидерных волокон в сети FTTH?

Упрощённый расчёт питающего кабеля выглядит следующим образом:

Количество обслуживаемых помещений ÷ Итоговый коэффициент распределения

Результат следует округлить в большую сторону до ближайшего целого дерева PON перед добавлением резервных волокон.

Должно ли количество волокон в питающих и распределительных кабелях быть одинаковым?

Как правило, нет. Количество питающих волокон определяется в основном структурой PON-дерева до разветвления, тогда как количество распределительных волокон зависит от расположения разветвителя и последующих оптических тракт.

Какой запас оптоволокна должен быть предусмотрен в сети FTTH?

Универсального процентного показателя не существует. Резерв следует определять с учетом будущего роста, потребностей в восстановительных работах, доступности маршрутов, затрат на строительно-монтажные работы и политики оператора.

Что лучше для FTTH: 24F, 48F или 96F?

Правильный калибр — это наименьший практически возможный размер кабеля, который позволяет разместить рассчитанное количество активных волокон, утвержденный запас и обеспечить будущие потребности сети на конкретном участке трассы.

Перед выбором кабеля рассчитайте каждый участок трассы

Невозможно определить необходимое количество волокон для сети FTTH, исходя исключительно из количества абонентов.

Каждый участок маршрута следует оценивать с учетом следующих критериев:

спрос на нижних уровнях → архитектура разветвителя → активные оптические тракты → резервная пропускная способность → фактическое количество кабелей → вместимость корпуса

Такой подход обеспечивает более надежную основу как для проектирования, так и для закупок.

Для составления коммерческого предложения по кабелю FTTH наиболее полезными документами являются разбивка по зонам обслуживания, схема размещения разветвителей, длины трасс, график прокладки оптоволокна и методы монтажа. Если количество волокон уже рассчитано, эти данные можно проанализировать вместе с конструкцией кабеля, планированием использования кабельных барабанов, конфигурацией разветвителей PLC, вместимостью распределительных шкафов и требованиями к сварным муфтам до утверждения окончательной спецификации и коммерческого предложения.