Классы ODN и бюджет линии PON

У оптической распределительной сети (ODN) PON есть бюджет потерь, заданный классом: окно затухания между OLT и любым ONU, в котором обязана работать любая совместимая пара модулей. Большую часть съедают сплиттеры, остальное — волокно и разъёмы, а что осталось — запас, решающий, останется ли абонент на дальнем конце деления 1:64 онлайн в жаркий день. Здесь — классы, элементы потерь и разобранный расчёт.

Классы

Система	Класс	Окно потерь ODN, дБ	Примечания
GPON (G.984.2)	A	5–20	редко
GPON	B	10–25	наследие
GPON	B+	13–28	рабочая лошадка для жилого сектора
GPON	C	15–30	—
GPON	C+	17–32	большее деление или расстояние; APD-приёмники на обоих концах
GPON	C++ (вендорский)	~20–35	расширенный
XG(S)-PON (G.987.2 / G.9807.1)	N1	14–29	номинальный 1
XG(S)-PON	N2	16–31	номинальный 2
XG(S)-PON	E1	18–33	расширенный 1
XG(S)-PON	E2	20–35	расширенный 2
10G-EPON (802.3av)	PR10 / PR20 / PR30	макс. 20 / 24 / 29	именование IEEE

Минимальные потери тоже важны: ONU слишком близко к OLT при слишком малом делении может перегрузить приёмник (перегрузка ONU GPON B+ −8 дБм) — короткому отводу может понадобиться аттенюатор (Мощность приёма и бюджет линии).

Классы модулей за классами ODN

Класс	Tx OLT, дБм	Чувствительность Rx OLT, дБм	Tx ONU, дБм	Чувствительность Rx ONU, дБм
GPON B+	+1,5 … +5	−28	+0,5 … +5	−27
GPON C+	+3 … +7	−32	+0,5 … +5	−30
XGS-PON N1	+2 … +6	−28 (1270 нм)	+4 … +9	−28
XGS-PON N2	+4 … +8	−30	+4 … +9	−28
XGS-PON E1/E2	+6 … +10 / +8 … +12	−30 / −32	+4 … +9	−28

Модули OLT и ONU должны быть совпадающего (или лучшего) класса; OLT B+ на ODN, спроектированной под C+, теряет 4 дБ бюджета (Трансиверы PON, Типовые значения).

Элементы потерь

Элемент	Типичные потери	Примечания
Сплиттер 1:2	3,5 дБ	идеал 3,0 + избыточные
1:4	7,2 дБ	—
1:8	10,5 дБ	—
1:16	13,7 дБ	—
1:32	17,2 дБ	типичный жилой GPON
1:64	20,5 дБ	XGS-PON или GPON C+
1:128	23,5–24 дБ	редко — нужен класс E
Магистральное + распределительное волокно	0,35 дБ/км на 1310 нм (вверх), 0,25 дБ/км на 1490/1577 нм	бюджет по худшей длине волны: 1310 нм вверх
Пара разъёмов SC/APC	0,3–0,5 дБ	3–6 пар в типичной ODN
Сварка	0,05–0,1 дБ	5–15 на путь
Элемент сосуществования (CEx)	1–1,5 дБ	когда GPON и XGS-PON делят ODN
Фильтр видеоналожения / WDM	0,5–1 дБ	при наличии RF-видео
Запас на старение и ремонт	1–3 дБ	проектный резерв

Детали элементов: Разъёмы и волокно.

Разобранный расчёт: GPON B+, 1:32, 12 км

Позиция	Потери, дБ
Магистраль 10 км + распределение 2 км на 1310 нм	12 × 0,35 = 4,2
Сплиттер 1:32	17,2
5 пар разъёмов	2,0
10 сварок	0,8
Суммарные потери ODN	24,2
Окно класса B+	13–28 → помещается с запасом 3,8 дБ
Добавить CEx для сосуществования с XGS-PON	+1,5 → 25,7, запас 2,3 дБ
Та же ODN при 1:64	24,2 − 17,2 + 20,5 = 27,5 → запас 0,5 дБ: нужна оптика C+ / N1

Ожидаемый Rx ONU (вниз 1490 нм, OLT +3 дБм): 3 − (12 × 0,25 + 17,2 + 2,0 + 0,8) = −20 дБм → 7 дБ выше чувствительности ONU B+. Ожидаемый Rx OLT по ONU (ONU +2 дБм вверх): 2 − 24,2 = −22,2 дБм → 5,8 дБ выше −28 дБм.

Дифференциальная дальность и правила деления

Дифференциальная дальность (от ближайшего до самого дальнего ONU) — 20 км стандартно, 40 км с расширенным ranging; она ограничивает выравнивающую задержку, а не потери.
Максимальная логическая дальность — 60 км в GPON при подходящем классе; физическую дальность на практике задаёт бюджет потерь.
Коэффициент деления против дальности — каждое удвоение деления стоит ~3,3 дБ ≈ 9–13 км волокна; 1:32 на 20 км или 1:64 на 10 км — классические компромиссы B+/C+.
Каскадные сплиттеры (например, 1:4, затем 1:8) теряют на ~0,5–1 дБ больше одного 1:32, но экономят магистральное волокно.

Измерение установленной ODN

Инструмент	Где	Что даёт
Измеритель мощности с фильтрами PON (1310/1490/1550)	на отводе ONU	нисходящая мощность у абонента — сравнить с ожидаемым Rx
Источник + измеритель	до запуска OLT	потери из конца в конец на каждом пути
OTDR с поддержкой PON (1310/1490/1550 или внеполосные 1625/1650 нм)	со стороны ONU или со стороны OLT через сплиттер с ограничениями	обрывы и события с высокими потерями; со стороны OLT сплиттер скрывает отдельные отводы
Rx OLT по каждому ONU	CLI/EMS OLT	восходящая мощность по ONU из ranging — полевое число, которое важно
DDM ONU	стик или веб-интерфейс ONU, CodingBox на столе	нисходящий Rx на ONU

Полевые неисправности и их признаки: Проблемы PON.

В CodingBox

Чтение модулей OLT и ONU на столе до установки подтверждает их класс (мощность запуска и объявленную чувствительность), план длин волн и идентификацию — входные данные расчёта выше. В поле Rx стика ONU в DDM в сравнении с проектным значением говорит, укладывается ли ODN в окно своего класса (DDM).