Ghi chú hiện trường quy hoạch bộ chia FTTH:
1: 32 so với 1: 64 và quy tắc 3 dB

1:32 và 1:64 thực sự tốn bao nhiêu dB quang?

Tổn thất chia lý thuyết là 10 × log10(N): 15 dB cho 1:32 và 18 dB cho 1:64. Module PLC thực tế cộng thêm suy hao dư, nên suy hao chèn điển hình là 16.5 dB cho 1:32 và 20.5 dB cho 1:64. Chênh lệch giữa hai tỷ lệ là 4 dB, lớn hơn một cặp đầu nối và thường lớn hơn biên dư còn lại trên tuyến 20 km. Một báo giá ghi 18 dB cho bộ chia 1:64 là đang dùng con số lý thuyết, không phải con số để đưa vào ngân sách.

Độ đồng đều được công bố riêng: khoảng 2.0 dB cho 1:32 và 2.5 dB cho 1:64 trong cùng một họ. Đó là độ phân tán giữa các đầu ra, và nó quan trọng khi thiết kế sát ngưỡng. Nếu con số suy hao chèn là giá trị điển hình chứ không phải tối đa, cổng yếu nhất có thể nằm ở suy hao điển hình cộng độ phân tán đồng đều. Hãy hỏi nhà cung cấp suy hao công bố là điển hình hay tối đa, và yêu cầu dữ liệu kiểm tra từng cổng trước khi xây dựng ODN.

Phần còn lại của ngân sách là thông thường: 0.35 dB/km ở 1310 nm, 0.2 dB/km ở 1550 nm, 0.3–0.5 dB mỗi cặp đầu nối đã ghép, 0.1 dB mỗi mối nối, và biên dự phòng lão hóa 3 dB. Một đầu nối bẩn có thể cộng 1–3 dB, đó là lý do vệ sinh là một phần của nghiệm thu, không phải bước làm đẹp. Cách suy ra nằm trong hướng dẫn ngân sách tuyến quang tại /resources/optical-link-budget/; các ghi chú này đề cập những quyết định hiện trường mà công thức không nói tới.

Biên dự phòng lão hóa 3 dB không phải khoản chiết khấu cho thiết kế. Công suất laser giảm theo nhiệt độ và tuổi thọ, đầu nối suy giảm sau các chu kỳ ghép, và một lần sửa chữa cộng thêm mối nối. Một tuyến đo được biên dư 0 dB ngày đầu sẽ hỏng vào năm thứ ba. Ở công trường nhiệt độ cao hoặc tuyến có nhiều đầu nối hiện trường, dùng 4–5 dB. Nếu biên tính được thấp hơn 3 dB, phản ứng đúng là giảm tỷ lệ chia hoặc rút ngắn tuyến, không phải ghi chú rằng tuyến đang chạy tốt hôm nay.

Vì sao phải dùng cổng xấu nhất, không phải trung bình, để quyết định tỷ lệ chia?

Bộ chia không đồng đều. Đầu ra trung bình có thể đạt ngân sách trong khi đầu ra yếu nhất không đạt, và thuê bao trên cổng đó chính là người gọi điện. Lấy tuyến Class B+ 20 km với ngân sách 30 dB, bộ chia 1:32 ở 16.5 dB, 7 dB tổn thất sợi, 2.4 dB tổn thất đầu nối và 0.4 dB tổn thất mối nối. Tổng trung bình là 26.3 dB, còn 3.7 dB, đạt dự phòng lão hóa 3 dB với 0.7 dB dư.

Giờ áp độ đồng đều 2.0 dB cho cổng yếu nhất. Tổng thành 28.3 dB, còn 1.7 dB, thấp hơn dự phòng lão hóa 3 dB. Cổng trung bình đạt còn cổng xấu nhất không đạt. Nếu suy hao chèn công bố đã là mức tối đa thì phép tính khác đi, nhưng câu hỏi vẫn vậy: cổng nào là xấu nhất, và nó thực sự có suy hao bao nhiêu? Đừng chấp nhận câu trả lời chỉ dựa trên trung bình.

Cách khắc phục không phải ONU công suất cao hơn. Giảm tỷ lệ chia xuống 1:16, rút ngắn tầm, bớt một cặp đầu nối, hoặc đặt bộ chia gần thuê bao hơn. Bộ chia 1:16 ở 13.5 dB điển hình cộng 1.5 dB đồng đều cho 15.0 dB ở trường hợp xấu nhất; tổng thành 24.8 dB và biên sau lão hóa là 2.2 dB. Đó là thay đổi thiết kế thực sự, không phải điều chỉnh biên trên giấy.

Dữ liệu từng cổng làm thay đổi quyết định. Hãy yêu cầu báo cáo kiểm tra của đúng lô hàng, không phải giá trị điển hình trong catalogue. Nếu cổng yếu nhất thấp hơn cổng tốt nhất 2 dB, đặt cổng đó trên nhánh ngắn nhất hoặc dành cho dịch vụ có biên dư lớn hơn. Nếu bộ chia đã lắp và cổng yếu nhất không đạt, dùng dây nhảy suy hao thấp hơn, vệ sinh đầu nối hoặc nối lại có thể thu hồi vài phần mười dB; đổi tỷ lệ chia mới là cách sửa chắc chắn.

Bộ chia nên đặt ở đâu: headend, tủ đường phố hay tòa nhà?

Bộ chia tập trung tại OLT hoặc ODF dễ cấp nguồn, tản nhiệt, kiểm tra và bảo vệ. Nhưng nó cũng có nghĩa mỗi thuê bao cần một sợi quang từ headend tới tòa nhà, rất tốn kém trên tuyến dài hoặc dày. Thiết kế phân tán đặt 1:8 tại tủ đường phố và 1:4 hoặc 1:8 trong tòa nhà, tiết kiệm sợi nhưng thêm bộ chia thứ hai, nhiều đầu nối hơn và một tủ đường phố phải bảo trì. Tổn thất cộng dồn, và tầng thứ hai thường khó tiếp cận hơn.

Quy tắc hiện trường là khả năng tiếp cận. Bộ chia chôn trong hộp trần kín hoặc hố ga ngập nước là một sự cố tương lai. Hãy đặt nó trong ODF, panel trên rack hoặc hộp khóa được trong tòa nhà, dán nhãn mọi đầu ra và để vòng dự phòng. Nếu thiết kế cần tầng thứ hai, đặt ở nơi kỹ thuật viên có thể tiếp cận mà không phải tháo trần.

Phép tính nối tầng đơn giản và thường bị bỏ qua. 1:8 nối tiếp 1:8 tương đương 1:64 với khoảng 21 dB cộng thêm một cặp đầu nối, không phải 20.5 dB. 1:64 nối tiếp 1:64 là 1:4096, vượt xa mọi cổng PON và mọi số lượng ONU hợp lý. Cổng OLT cũng có số ONU tối đa, thường là 64, nên cả tỷ lệ chia lẫn giới hạn cổng đều phải đạt.

Số lượng ONU là một giới hạn riêng. Bộ chia 1:64 phục vụ được 64 ONU, và 1:32 phục vụ được 32, nhưng cổng OLT có thể được định mức cho 64 ONU bất kể bộ chia. Mạng chia hai tầng không thể vượt giới hạn cổng OLT, và bộ chia 1:64 trên cổng định mức 32 ONU sẽ không đăng ký được các thiết bị thêm. Kiểm tra cả hai con số trước khi đặt hàng.

Ngân sách nên tính bao nhiêu đầu nối và mối nối?

Đếm từng cặp đã ghép, không đếm từng đầu nối. Một tuyến FTTH điển hình có dây nhảy OLT-ODF, dây nhảy ODF-bộ chia, dây nhảy bộ chia-ODF, mối nối hoặc đầu nối từ tuyến trục vào hộp tòa nhà, đầu nối hộp tới nhánh và đầu nối nhánh tới ONT. Dễ dàng là sáu đến mười cặp. Ở 0.4 dB mỗi cặp, ngân sách đầu nối là 2.4–4.0 dB trước khi tính bộ chia.

Một thiết kế có mười cặp đầu nối đã tiêu 4 dB trước khi tính bộ chia, sợi quang và mối nối. Đó thường là khác biệt giữa 1:32 và 1:16. Giảm số lượng bằng cách dùng cụm đấu nối đã hoàn thiện tại nhà máy, gộp panel đấu nối, hoặc đặt bộ chia gần thuê bao hơn. Không giảm số lượng bằng cách bỏ ODF hoặc điểm kiểm tra; đó là tài sản bảo trì, không phải đồ trang trí.

Cần đo những gì khi nghiệm thu?

Đo đầu ra OLT tại cổng PON, đầu vào bộ chia, từng đầu ra bộ chia và đầu vào ONT. Ghi bước sóng, máy đo, giá trị và ngày. Chênh lệch giữa đầu ra OLT và đầu vào ONT là tổn thất tuyến thực tế; so sánh với thiết kế. Sai lệch 2–3 dB thường có nghĩa đầu nối bẩn, mối nối kém, sai tỷ lệ bộ chia hoặc uốn cong quá mức, không phải lỗi giao thức bí ẩn.

Đặt tiêu chí đạt trước khi đo. Tuyến đạt nếu tổn thất đo được nằm trong giá trị thiết kế và biên dư còn lại sau dự phòng lão hóa 3 dB không âm. Nếu số đo kém hơn thiết kế 2 dB, đừng điều chỉnh tiêu chí; hãy tìm phần tổn thất thêm. Đo lại sau khi vệ sinh là bước đầu tiên, rồi kiểm tra mối nối và cổng bộ chia.

Dùng máy đo đã hiệu chuẩn và dây nhảy chuẩn, và đo ở bước sóng làm việc. Máy đo hiệu chuẩn ở 1310 nm sẽ đọc khác ở 1490 hoặc 1550 nm; chênh lệch nhỏ nhưng có thật. Với một sự cố, OTDR định vị điểm lỗi nhưng không thay thế máy đo công suất khi xét tổn thất. Ghi lại giá trị ngay cả khi tuyến đạt; đường cơ sở chính là thứ giúp tìm được sự cố tiếp theo. Kiểm tra định kỳ hằng năm trên các tuyến quan trọng đủ để phát hiện suy giảm từ từ, miễn là số đọc được ghi lại so với cùng đường cơ sở.

Hồ sơ hoàn công bộ chia cần có những gì?

Hồ sơ hoàn công nên nhận diện bộ chia bằng mã tài sản, tỷ lệ, số sê-ri và vị trí, và ánh xạ từng cổng vào, cổng ra tới một lõi sợi, một thuê bao hoặc một tòa nhà. Đính kèm dữ liệu kiểm tra suy hao chèn từng cổng, chiều dài tuyến, số mối nối và kiểu mài đầu nối. Thêm ảnh vỏ và nhãn, cùng ngày nghiệm thu và tên người kiểm tra.

Cập nhật hồ sơ khi một cổng thay đổi. Cổng bộ chia dự phòng lúc bàn giao trở thành nhánh thuê bao sau lần mở rộng đầu tiên; nếu nhãn và hồ sơ hoàn công không được cập nhật, kỹ thuật viên tiếp theo sẽ kiểm tra sai cổng. Giữ tồn kho OLT và sơ đồ bộ chia cùng một phiên bản, và giao cho đội hiện trường đúng tài liệu mà văn phòng đang dùng.

• Mã tài sản, tỷ lệ và số sê-ri bộ chia.
• Sơ đồ cổng: đầu vào, đầu ra, cổng tầng nối và cổng dự phòng.
• Tổn thất từng cổng và công suất thu ONT đo được.
• Chiều dài tuyến trục và nhánh, số mối nối và kiểu mài đầu nối.
• Cổng OLT, VLAN và số sê-ri ONT cho từng thuê bao.
• Ngày nghiệm thu, model máy đo và tên người kiểm tra.

Những lỗi quy hoạch bộ chia nào lộ ra sau bàn giao?

Lỗi phổ biến nhất là thiết kế theo cổng trung bình. Lỗi thứ hai là dùng 18 dB lý thuyết cho bộ chia 1:64 thay vì 20.5 dB điển hình. Lỗi thứ ba là bộ chia 1:64 trên tuyến 20 km có nhiều đầu nối. Lỗi thứ tư là nối tầng hai bộ chia 1:64, tạo tỷ lệ 1:4096 mà không cổng PON nào phục vụ được. Lỗi thứ năm là trộn SC/UPC và SC/APC mà không có dây nhảy lai.

Nhóm tiếp theo là tài liệu. Bộ chia không có sơ đồ cổng, không có tổn thất từng cổng và không có nhãn là một chuyến xe kỹ thuật trong tương lai. Thiết kế không chừa cổng dự phòng sẽ phải thêm bộ chia cho thuê bao kế tiếp. Bộ chia bị niêm kín trong hộp trần không thể vệ sinh hay kiểm tra. Lớp phủ CATV quên tổn thất bộ ghép WDM có thể đạt ngân sách PON nhưng không đạt ngân sách RF. Không lỗi nào trong số này lộ ra trên bàn thử; tất cả đều lộ ra trong năm đầu.

Lớp phủ CATV có kiểu hỏng riêng. Bộ ghép WDM cộng 0.5–1.5 dB, bộ thu 1550 nm có cửa sổ +2 đến −18 dBm, và mức RF phải nằm trong dải AGC. Một tuyến PON đạt ở 1310 nm vẫn có thể không đạt kênh RF nếu đường 1550 nm nằm ở mép cửa sổ bộ thu. Hãy đo cả hai, và ghi mức RF cũng như công suất quang.

• Cổng trung bình thay vì trường hợp xấu nhất.
• Tổn thất chia lý thuyết thay vì suy hao chèn điển hình.
• 1:64 trên tuyến dài có nhiều đầu nối.
• Nối tầng 1:64 cộng 1:64, tỷ lệ 1:4096.
• Không khớp UPC và APC.
• Không có cổng dự phòng và không có bộ chia dự phòng.
• Không có dữ liệu kiểm tra từng cổng hoặc hồ sơ hoàn công.

Quy tắc hiện trường nào giúp phương án bộ chia tồn tại lâu dài?

Dùng 1:32 cho tuyến 20 km, 1:64 cho ODN ngắn trong tòa nhà, và giữ ít nhất 3 dB biên dự phòng lão hóa sau cổng xấu nhất. Đếm mọi đầu nối và mối nối, dùng suy hao từng cổng đo được, và ghi kết quả vào hồ sơ hoàn công. Nếu biên dưới 3 dB, hạ một bậc tỷ lệ hoặc dời bộ chia; đừng thiết kế về 0 rồi hy vọng năm đầu sẽ tử tế.

Bộ chia là nơi rẻ nhất để thay đổi thiết kế và là nơi đắt nhất để sửa lỗi. Dùng 1:16 thay vì 1:32 tốn một bậc tỷ lệ chia và tiết kiệm 3 dB; một bộ chia phải thay sau bàn giao tốn một chuyến ra hiện trường, một lần nối lại và một hồ sơ kiểm tra mới. Chọn tỷ lệ từ ngân sách, không từ số thuê bao, và chứng minh trên cổng xấu nhất.