Optikai Vonal Teremtő (OLT) az Optikai Hozzáférési Hálózat Magja

Az OLT optikai teljesítmény-költségvetés-kezelése meghatározó szerepet játszik a megbízható passzív optikai hálózat (PON) működésében, biztosítva, hogy az optikai jelek elegendő erővel haladjanak végig a hálózaton ahhoz, hogy a kommunikáció az optikai vonali terminál (OLT) és az optikai hálózati egységek (ONU) között megszakításmentesen működjön. Az optikai teljesítmény-költségvetés az OLT adóportja és az ONU vevőportja között megengedett maximális veszteséget jelöli, amelyet az OLT minimális adóteljesítményének és az ONU minimális vevőérzékenységének különbsége, valamint egy biztonsági tartalék ad, amely figyelembe veszi a változó veszteségeket. Ennek a költségvetésnek az hatékony kezelése kritikus a hálózat teljesítményének optimalizálásához, a szolgáltatási lefedettség növeléséhez és a leállási idő csökkentéséhez. A költségvetésre ható főbb tényezők közé tartozik a kábelcsillapítás, a splicsek és csatlakozók vesztesége, az osztók, valamint környezeti tényezők, mint például hőmérsékletingadozás és a szálra ható fizikai terhelés. A szálcsillapítást általában decibel per kilométerben (dB/km) mérik, amely a száltípustól függően változik: a PON hálózatokban használt egymódusú szál (SMF) alacsonyabb csillapítással rendelkezik (kb. 0,2 dB/km 1310 nm-en és 0,18 dB/km 1550 nm-en), mint a többmódusú szál, így hosszabb távolságú átvitelre alkalmas. Minden splices vagy csatlakozó további veszteséget okoz – mechanikus splicsek 0,1–0,3 dB veszteséget jelenthetnek, míg a hegesztett splicsek alacsonyabb veszteséggel rendelkeznek (0,05–0,1 dB). Az osztók, amelyek az optikai jelet több ONU felé osztják el, jelentős veszteséget okoznak; például egy 1:32-es osztó körülbelül 16 dB veszteséget okoz. Az OLT teljesítmény-költségvetés-kezelése a hálózat tervezése során végzett pontos számítással kezdődik. A mérnököknek minden lehetséges veszteséget figyelembe kell venniük: a teljes kábelhossz szorozva a csillapítással, a splicsek és csatlakozók számának szorzata az egyes veszteségeikkel, valamint az osztó vesztesége a felosztási arány alapján. Egy 3–5 dB biztonsági tartalékot adnak hozzá a komponensek öregedéséhez, a jövőbeli hálózati bővítésekhez vagy váratlan veszteségekhez, mint például szálhajlítás vagy degradáció okozta veszteségek. Például egy tipikus GPON (Gigabit PON) rendszer esetén az OLT adóteljesítménye +2 és +7 dBm között mozoghat, míg az ONU vevőérzékenysége -27 dBm, így elméletileg 29–34 dB költségvetés áll rendelkezésre, de a 3 dB biztonsági tartalék és a 1:32-es osztó vesztesége (16 dB), 10 km SMF (2 dB), valamint 5 csatlakozó (összesen 1 dB) figyelembevétele után a fennmaradt költségvetés biztosítja a megbízható működést. A dinamikus kezelés szintén fontos a telepített hálózatokban. Az OLT-k, amelyek rendelkeznek teljesítménymonitorozási lehetőséggel, folyamatosan mérik az adó- és vevőteljesítményt, lehetővé téve a működtetők számára, hogy észleljék az eltéréseket, például növekedett veszteséget egy megsérült splices vagy egy elcsúszott csatlakozó miatt. A modern OLT-kben található automatikus teljesítménykorrekciós funkciók optimalizálhatják az adóteljesítményt a kisebb veszteségek kiegyenlítéséhez, ezzel növelve a költségvetés hatékony tartományát. Emellett rendszeres mérések optikai időtartományú reflektométerrel (OTDR) segítenek azonosítani a veszteségi pontokat, lehetővé téve a proaktív karbantartást. A teljesítmény-költségvetés-kezelés kihívásai közé tartozik a lefedettség és a kapacitás egyensúlyának megteremtése. Magasabb felosztási arányok (pl. 1:64) nagyobb veszteséget okoznak, csökkentve a maximális elérési távolságot, míg alacsonyabb arányok (pl. 1:8) megőriznek több költségvetést hosszabb távolságokra, de korlátozzák a csatlakoztatott ONU-k számát. A hálózatüzemeltetőknek figyelembe kell venniük a hullámhosszfüggő veszteségeket is, mivel a PON rendszerek különböző hullámhosszakat használnak a felfelé (1310 nm) és lefelé irányuló (1550 nm) forgalomhoz, amelyek eltérő csillapítási jellemzőkkel rendelkeznek. A hőmérsékletváltozások befolyásolhatják a szálcsillapítást és az osztók teljesítményét, mivel a veszteségek növekedhetnek extrém melegben vagy hidegben, így szükség lehet hőmérsékletkompensált tervezésre nehéz környezeti körülmények között. Az OLT optikai teljesítmény-költségvetés-kezelés közvetlenül hat a szolgáltatás minőségére, lehetővé teszi magasabb adatátviteli sebességeket, támogat több ONU-t egy OLT-n, és biztosítja az állandó kapcsolatot szolgáltatásokhoz, mint például nagy sebességű internet, IPTV és VoIP. Pontos tervezési számítások, valós idejű monitorozás és proaktív karbantartás kombinálásával az üzemeltetők maximalizálhatják a teljesítmény-költségvetés hatékonyságát, csökkenthetik az üzemeltetési költségeket és növelhetik a PON hálózatok megbízhatóságát.