FTTN-insinöörin käytännön opas: FTTN-verkkoarkkitehtuurisuunnittelu, linjasuunnittelu, kaistanleveyden suunnittelu ja FTTH-evoluutio selitettynä

Verrattuna FTTH:hen (kuitu suoraan kotiin), FTTB:hen (kuitu rakennukseen) ja FTTC:hen (kuitu reunaan/kaappiin), FTTN pitää kuidun päätepisteen kauempana käyttäjästä, luottaa pidempään kupari-/koaksiaalisilmukkaan ja tarjoaa siksi alhaisemman, mutta nopeamman-alkukaistanleveyden{1}}käyttöön pienemmällä kaistanleveydellä.

Tämän artikkelin painopiste onsuunnittelu ja toteutus, ei korkean-tason markkinointia. Tarkastelemme FTTN:ää suunnittelijoiden ja verkkosuunnittelijoiden näkökulmasta: käytetyt standardit ja tekniikat (VDSL2, G.fast jne.), topologia ja solmujen sijoittelu, optisten ja kuparilinkkien budjetit, kaappi- ja tehosuunnittelu, käyttöönottotyönkulut, toiminnot ja valvonta sekä FTTN-jalanjäljen kehittäminen kohti FTTH/FTTP:tä ajan myötä.

Standardit ja teknologiapino FTTN:lle

Teknisesti FTTN on akuituyhdistelmä (PON/Ethernet)jakupari (xDSL/G.fast), sekä kaikki paikalliset turvallisuutta, EMC:tä ja kaapelointia koskevat säännöt.

Asiaankuuluvat standardit ja tekniset tiedot

(1) Keskeiset ITU-T DSL / Copper -standardit

ITU-T G.993.2 – VDSL2

Päästandardi nopealle{0}}DSL:lle FTTN:ssä.

Profiilit 17/30/35 MHz asti, satoja Mbit/s lyhyillä silmukoilla.

Määrittää kaistasuunnitelmat, PSD-maskit ja suorituskykyvaatimukset.

ITU-T G.9700 / G.9701 – G.fast

G.9700: spektri ja rinnakkaiselo vanhan xDSL:n kanssa.

G.9701: fyysinen kerros, jopa 106/212 MHz ja lähes -gigabitin nopeus erittäin lyhyillä silmukoilla.

Käytetään, kun solmu voidaan sijoittaa hyvin lähelle käyttäjiä (kymmenistä muutamaan sataan metriin).

(2) Alueelliset/kansalliset standardit

Nämä eivät muuta FTTN:n "toimimista", mutta neaseman laitteisto- ja asennusvaihtoehdot:

Pääsy ja kaapelointi: mekaaniset, palo-, UV- ja{0}}rakennuksen kaapelointisäännöt.

EMC: päästö-/sietorajoitukset; ukkos- ja ylijännitesuojavaatimukset.

Turvallisuus & maadoitus: maadoitusvastusrajat, ryömintä/välys, kaapin kosketusturvallisuus.

Tulos: ne vaikuttavat pääasiassakaapin suunnittelu, maadoitusjärjestely, ylijännitesuoja ja ulkolaitoksen rakentaminen.

Copper Access Technologies FTTN:ssä

Kuparipala on se, mikä asettaarealistinen nopeus ja ulottuvuus.

(1) ADSL2+ vs VDSL2 vs G.fast (erittäin tiivistetty)

ADSL2+

Jopa ~2,2 MHz.

~10–20 Mbit/s km-tason silmukoilla.

Useimmiten perintö FTTN-kontekstissa.

VDSL2 (G.993.2)

Jopa 17/30/35 MHz.

Muutamalla sadalla metrillä kymmenistä satoihin Mbit/s.

Silmukan pituus ja kuparin laatu vaikuttavat voimakkaasti.

G.fast (G.9700/G.9701)

Jopa 106/212 MHz.

Sadat Mbit/s - ~1 Gbit/s hyvin lyhyillä silmukoilla (≈50-200 m).

Tarvitsee lyhyttä, puhdasta kuparia (esim. kellarista asuntoihin).

Nykyaikaisissa rakennuksissa,VDSL2 tai G.fastvalitaan sen perusteellakuinka syvälle voit työntää solmunverkkoon.

(2) Vektorointi ja liimaus (yhteenveto)

Vektorointi

Käsittelee kaikkia sideaineen pareja MIMO-järjestelmän tavoin ja peruuttaa FEXT:n.

Nostaa SNR:ää ja nopeuksia, erityisesti monien aktiivisten linjojen kanssa.

Vaatii sitäkaikki vektoroidut parit ovat yhden vektorointiohjaimen alla; vieraat linjat vähentävät voittoa.

Liimaus

Kokoaa 2+ paria yhdelle tilaajalle.

Suorituskyky karkeasti laskee yhteen, jos parit ovat samanlaisia.

Tarpeitasamanlainen pituus ja laatupariksi ja kuluttaa enemmän kuparia käyttäjää kohden.

Suunnittelun kannalta:vektoroimalla=parempi suorituskyky per-pari, yhdistämällä=lisää kaistanleveyttä tilaajaa kohti, rajoittaa se, kuinka paljon "hyvää" kuparia sinulla on.

Liitännät PON/Ethernet-verkkoihin

Kuitupuolella FTTN-solmu on vainpääsy yhdistämispisteeseensyöttämällä PON/Ethernet-kuljetuksesi.

(1) Uplink-liitännät (solmu → OLT / yhdistäminen)

GE / 10GE Ethernet

Osoita-to-linkit koontikytkimeen tai suoraan ytimeen.

Tyypillistä Ethernet{0}}keskisille malleille.

GPON / EPON NNI

Solmu sijaitsee OLT:n takana, joka on kytketty ONT- tai PON-uplink-moduulin kautta.

PON kuitupuolella, DSL/G.fast kuparipuolella.

Valinta riippuu siitä, onko verkkoPON-keskeinen tai Ethernet-keskeinen, ja suunnitellustiaggregaatiosuhteet.

(2) VLAN- ja QoS-järjestelmät (korkea taso)

VLANit

-Tilaaja- tai -palvelukohtainen VLAN.

Q-in-Q (802.1ad) erottamaan asiakkaan ja palveluntarjoajan verkkotunnukset.

QoS-merkintä

802.1pVLAN-tunnisteissa L2-prioriteettia varten.

DSCPIP-otsikoissa liikenneluokkien merkitsemiseksi (BE, AF, EF jne.).

Yhdessä nämä antavat sinulle mahdollisuudenkartta DSL/G.fast palveluprofiiliteriytettyyn koonti/ydinkäsittelyyn, joten puhe, reaaliaikainen video{0}}ja kriittinen liikenne pysyvät suojattuina myös kuormituksen alaisena.

FTTN-verkkoarkkitehtuuri ja topologiasuunnittelu

Korkealla tasolla FTTN-liityntäverkko on kerrostettu ketju:keskustoimisto → kuitu (ODN) → FTTN-solmu → kupari/koaksiaalisilmukka → CPE. Todellinen suunnittelutyö ratkaiseemissä solmut sijaitsevat, kuinka monta tarvitset ja mikä muoto sopii kullekin alueelle.

Tyypillinen FTTN-kerroksinen topologia

Keskustoimisto (CO) / PoP
Isännöi OLT:itä, yhdistämiskytkimiä, BNG/BRAS- ja ydinreitittimiä ja muodostaa yhteyden metroon/ytimeen ja Internetiin. NMS/OSS-järjestelmät sijaitsevat loogisesti tämän kerroksen yläpuolella.

ODN (optinen jakeluverkko)
Kuitulaitos hiilidioksidin ja kentän välillä: syöttö- ja jakelukaapelit, halkaisijat, jatkossulkimet ja jakelukaapit. Se voi olla pisteestä-pisteeseen-Ethernet, GPON/EPON tai sekoitus tähti-/puu-/rengastopologioissa.

FTTN-solmu (kenttäpääsyaggregointi)
Ulkokaappi, maanalainen laatikko tai sisätilojen mini{0}}DSLAM/DPU. Sisältää DSLAM/G.fast DPU/CMTS:n, optiset uplinkit (GE/10GE tai PON ONT), teho- ja ylijännitesuojan ja muodostaaluovutuspistekuidusta kupariin/koaksiaaliin.

Kupari / koaksiaalisilmukka
Olemassa olevat tai uudet kierretyt{0}}pari- tai koaksiaalikaapelit solmusta tilaajille tai rakennuksen sisääntulopisteille.Silmukan pituus ja laatumäärittävät pääasiassa nopeuden ja vakauden.

CPE (asiakastilojen laitteet)
xDSL/G.fast modeemi, kotiyhdyskäytävä tai kaapelimodeemi, joka hoitaa viimeisen hypyn (Wi-Fi, LAN, VoIP jne.), usein automaattisesti-toimitettu TR-069:n tai vastaavan kautta.

Käytännössä,monet FTTN-solmut erottuvat muutamasta CO:sta/PoP:sta, jossa ODN "liimaa" ytimen näihin hajautetuihin tukiasemiin.

Palvelualueen ja solmun suunnittelumenetelmät

Keskeinen suunnittelukysymys:kuinka kaukana käyttäjästä solmu voi olla tietyllä nopeustavoitteella ja kuinka monta solmua se tarkoittaa?

(1) Silmukan pituus, tavoitenopeus ja huoltosäde

Käytä myyjää/laboratoriotanopeus-etäisyys käyrätvalitulle xDSL/G.fast tech.

Määritä palveluprofiilit (esim. suurempi tai yhtä suuri kuin 100/20 Mbit/s 95 %:lle käyttäjistä) ja etsi sittenL_maxjoka silti täyttää tämän tyypillisellä kaapelilla.

Käännä L_max käyttösäteeksi:

Teoreettinen: R_teoreettinen ≈ L_max

Käytännöllinen: R_planning ≈ 0,6–0,8 × L_max kiertoteiden ja marginaalin huomioon ottamiseksi.

Sijoita solmut niin, että kaikki käyttäjät ovat R_planningin sisällä, mikä jättää tilaa kasvulle.

KanssaG.fast, L_max voi olla pienempi tai yhtä suuri kuin 100–200 m, joten solmut menevät kellariin/reunuksiin; kanssaVDSL2, tähtäät yleensä muutaman sadan metrin päähän.

(2) Käyttäjien tiheys, maantiede ja solmujen määrä

Tiheä{0}}kaupunki: paljon käyttäjiä pienellä säteellä → vähemmän solmuja, joissa on korkea täyttö, pienempi CAPEX/käyttäjä, helpompi perustella syvemmät solmut ja suuremmat nopeudet.

Vähä-tiheys esikaupunki/maaseutu: muutama käyttäjä km² → jokainen solmu palvelee vähemmän, joten joko hyväksyt pidemmät silmukat/pienemmät hinnat tai otat käyttöön useita pieniä, kevyesti kuormitettuja solmuja.

Maantiede/siviilirajoitukset(joet, moottoritiet, kukkulat, suojavyöhykkeet, olemassa olevat kanavat/pylväät) vääristävät usein ihanteellisia pyöreitä palvelualueita ja voivat pakottaaylimääräisiä solmujatai ali-optimaaliset sijainnit.

Solmusuunnittelu on siisiteratiivinen: aloita säteestä, joka on johdettu nopeudesta, peittokuvan käyttäjistä ja maantieteellisestä sijainnista, säädä sitten paikkoja ja laske tasapainoakattavuus, nopeus ja kustannukset.

FTTN-solmutyypit ja käyttöönottotilat

Operaattorit yhdistävät tyypillisesti useita solmumuototekijöitä.

(1) Ulkokaapit

Maa-asennettavat tienvarsikaapit tai alusta-asennettavat kotelot.

Plussat: suuri porttitiheys, runsaasti tilaa teholle/akuille ja kuitujen hallintaan, helppo teknikon pääsy.

Miinukset: tarvitsee lupia ja katutilaa, alttiina säälle ja ilkivallalle, visuaalinen vaikutus voi olla herkkä.

(2) Maanalaiset/seinään -asennettavat kotelot

Maanalaiset laatikot/kuopat: visuaalisesti huomaamaton ja vähemmän alttiina ilkivallalle, mutta vaikeampi päästä käsiksi ja enemmän vesi-/tulvivaaralle, jos tiiviste ei ole hyvin.

Seinään{0}}asennettavat laatikot(julkisivun tai rakennuksen sisäänkäynti): lyhennä silmukoita tuomalla solmu lähemmäksi nousuputkia; vaativat omistajasopimuksia ja sopivat pienempään kapasiteettiin.

(3) Sisätilojen mini-DSLAM- / G.fast-DPU:t

Sijaitsee kellareissa, telehuoneissa tai kodinhoitohuoneissa.

Plussat: erittäin lyhyet silmukat (ihanteellinen korkean{0}}nopeuden VDSL2:lle tai G.fastille), valvottu ympäristö, helppo rakennusteho.

Miinukset: tarvitsee rakennuksen pääsyä/sopimuksia, rajoitettu tila ja teho, koordinointia tarvitaan ylläpitoon.

Todelliset käyttöönotot yleensä yhdistetäänsuurempia ulkosolmuja lähiöihinkanssapienemmät sisäsolmut MDU:issa ja yrityskohteissa.

Vähemmän suuria solmuja vs. enemmän pieniä solmuja

Klassisen arkkitehtuurin vaihto-:

Muutama iso solmu kauempanavsmonia pieniä solmuja lähempänä käyttäjiä.

(1) Vähemmän, suurempia solmuja

Plussat: vähemmän hankittavia, tehostettuja ja ylläpidettavia sivustoja; yksinkertaisempi takaisinkuljetus; pienempi OPEX solmua kohti.

Miinukset: pidemmät silmukat → alhaisemmat nopeudet ja laatu; vaikeampi tuottaa "lähes{0}}kuitua"; vähemmän joustava, kun hotspotit tarvitsevat paljon suuremman kaistanleveyden.

(2) Enemmän, pienempiä solmuja

Plussat: lyhyemmät silmukat → korkeampi nopeus ja vakaus; parempi kohdistus arvokkaille{0}}alueille; tasaisempi kehityspolku kohti FTTC/FTTB/FTTH uudelleenkäytettävillä syväsolmuilla.

Miinukset: enemmän sivustoja, enemmän ylöslinkkejä, enemmän rakennustöitä ja koordinointia; korkeampi alkuvaiheen monimutkaisuus ja hinta.

Käytännössä etsit amakea paikka: tarpeeksi solmuja täyttämään palvelu{0}}silmukan pituuden ja nopeuden tavoitteet, mutta ei niin paljon, että sivusto-, teho- ja backhaul-kustannukset tulisivat hallitsemattomiksi.

Fyysinen kerros ja laitosten ulkopuolinen suunnittelu

Fyysisellä tasolla FTTN-verkko on akuitu ODN syöttää kaappia, ja sieltä anippu kupari- tai koaksisilmukoitalevitä käyttäjille. Se, toimiiko ratkaisu hyvin tosielämässä, päätetään suurelta osin täällä: linkkibudjetit, kaapelityypit, silmukkapituudet ja sideaineen hallinta.

Kuitupuoli: ODN-rakenne ja optinen linkkibudjetti

ODN-hierarkia FTTN-kontekstissa

Tyypillinen ODN (optinen jakeluverkko) FTTN:lle näyttää tältä:

CO ODF (keskuksen optinen jakokehys)

Keskustoimistosta tai PoP:sta lähtevien syöttö-/runkokuitujen päättäminen.

Risti-yhteys OLT- tai koontikytkimiin (SFP/SFP+-porttien kautta).

Runko-/syöttökaapeli

Korkean -kuitu-määrän kaapeli, joka loppuu CO:sta pääreittejä (kanavat, pylväät) pitkin.

Usein 24F, 48F, 96F tai suurempi riippuen siitä, kuinka monta FTTN-solmua ja muuta tukiasemaa sen tulee palvella.

Halkaisijat / Jatkoliitokset

PON: 1:N halkaisijat (esim. 1:8, 1:16, 1:32) jatkossulkimissa tai erillisissä jakokaapeissa.

Point{0}}to-Ethernet: vain liitokset ja jakelu-/yhdistyspisteet, ei jakajia.

Jakelukaappi / Kuitujakelupiste

Tuuletkaa-runkokuiduista (tai PON-jakajista) yksittäisiin FTTN-solmuihin.

Tarjoaa paikkauksia, liitoksia ja jonkin verran marginaalia tulevaa kasvua varten.

FTTN-solmukuitupääte

Solmussa kuidut päättyvät patch-paneeleihin, sitten jumpperit menevät DSLAM / DPU / uplink-optiikkaan.

Tämä on ODN:n päätepiste FTTN-skenaariossa.

ODN on suunniteltava siten, ettäoptinen menetys CO:sta mihin tahansa FTTN-solmuun pysyy optisen budjetin sisällävalitulle PON-luokalle tai Ethernet-optiikalle.

Linkin budjetin perusteet

Minkä tahansa optisen linkin perusepäyhtälö on:

P_tx – Kokonaishäviö suurempi tai yhtä suuri kuin P_rx_min + marginaali

Jossa:

P_tx=optisen portin lähetysteho (dBm)

Kokonaishäviö=kaikkien reitin varrella olevien häviöiden summa (dB)

Kuituvaimennus (dB/km × etäisyys)

Liitinhäviöt (dB per liitin)

Jatkohäviöt (dB per jatkos)

Jakajahäviöt (PON:lle, dB jakosuhteesta riippuen)

P_rx_min=pienin vastaanottimen herkkyys (dBm) oikean toiminnan varmistamiseksi

Marginaali=suunnittelumarginaali (tyypillisesti 2–5 dB) vanhenemiselle, korjauksille, lämpötilalle, pienille mittausvirheille ja tuleville muutoksille.

Jos tämä epätasa-arvo ei täyty, sinun on jokolyhennä polkua, vähennä häviöitä, käytä erilaista optiikkaluokkaatai lievennä jakosuhdetta.

Esimerkki linkkibudjetista PON{0}}pohjaiselle FTTN ODN:lle

Tämä on yksinkertaistettu esimerkki laskennan havainnollistamiseksi.

Olettaa:

GPON OLT,Luokka B+optiikka

P_tx ≈ +3 dBm

P_rx_min ≈ –27 dBm

Syöttö- ja jakelukuidun pituus:10 km

Vaimennus: 0,35 dB/km (1310 nm) → 10 × 0.35 =3,5 dB

Liittimet: yhteensä 4 liitintä (OLT, ODF, kaappi, solmu)

0,5 dB liitintä kohti → 4 × 0.5 =2 dB

Jatkokset: Yhteensä 10 jatkosta reitin varrella

0,1 dB per jatkos → 10 × 0.1 =1 dB

Jakaja: 1×32 PON-jakaja

Lisäyshäviö ≈16,5 dB

Suunnittelumarginaali: tavoite3 dB

Laske nyt:

Kokonaistappio (ilman marginaalia)=3.5 + 2 + 1 + 16.5 =23 dB

Käytettävissä oleva tehobudjetti=P_tx – P_rx_min=3 – (–27) =30 dB

Tarkista epäyhtälö marginaali mukaan lukien:

Vasen puoli: P_tx – Kokonaistappio=3 – 23 =-20 dBm

Oikea puoli: P_rx_min + marginaali=–27 + 3 =-24 dBm

Tulos: –20 dBm Suurempi tai yhtä suuri kuin –24 dBm →OK, 4 dB:n efektiivisellä marginaalilla.

FTTN-käytössä kuituetäisyydet ovat useinlyhyempiä kuin tyypilliset FTTH PON -etäisyydet, joten ODN-suunnittelu on yleensä anteeksiantavampaa, mutta tämä budjetti on silti tarkistettava jokaisessa suunnitellussa solmussa.

Kuparipuoli: silmukan ominaisuudet ja kaapelin valinta

Kun poistut FTTN-solmusta,kuparisilmukka on tärkein pullonkaula. Sen sähköiset ominaisuudet vaikuttavat suoraan vaimenemiseen, SNR:ään ja siten saavutettavaan bittinopeuteen.

Resistanssi, kapasitanssi, vaimennus vs johtimen koko

Tyypillisissä kierretyissä{0}}parikierretyissä tietoliikennekaapeleissa saatetaan käyttää johtimien halkaisijaa, kuten:

0,4 mm(noin 26 AWG)

0,5 mm(noin 24 AWG)

0,6 mm(noin 22 AWG)

Yleensä:

Pienempi halkaisija →suurempi vastus, suurempi vaimennus/km.

Suurempi halkaisija →pienempi vastus, pienempi vaimennus, parempi suorituskyky pidemmillä silmukoilla.

Vaimennus on myöstaajuudesta-riippuvainen: korkeammat taajuudet (käyttää VDSL2/G.fast) kärsivät suuremman tappion kilometriä kohden. Karkeasti katsottuna (vain suunnittelutaso-todelliset luvut riippuvat kaapelin tyypistä ja taajuudesta):

0,4 mm pari: suurempi vaimennus kilometriä kohden → silmukoiden tulisi olla lyhyempiä nopeassa{1}}profiileissa.

0,5 mm pari: yleinen kompromissi monissa liityntäverkoissa.

0,6 mm:n pari: parempi suorituskyky pitkällä-etäisyydellä, mutta kalliimpi ja raskaampi.

Myyjät yleensä tarjoavatvaimennus vs taajuus vs etäisyys käyrät. Suunnittelun aikana valitsethuonoin-tapauksen kaapelityyppi ja taajuusjoita DSL-profiilisi käyttää, ja laske sitten silmukan enimmäispituudet.

Etäisyys vs saavutettavissa oleva tiedonsiirtonopeus (esimerkki)

Harkitse esimerkkiäVDSL2 profiili 17akohtuullisen hyvässä 0,5 mm:n kierretyssä parissa, vektorointi käytössä ja ilman vakavia melulähteitä. Hyvin yksinkertaistettu ohjeellinen taulukko saattaa näyttää tältä:

Tärkeitä huomautuksia:

Nämä ovatpallokentän suunnitteluhahmot, ei taattuja hintoja.

Todellinen suorituskyky riippuu:

Kaapelin tyyppi ja kunto

Sideaineen täyttö ja ylikuuluminen

Kohinamarginaaliasetukset

Vektoroinnin tehokkuus

Toimittajat antavat yleensä tarkempia käyriä (vektorin kanssa ja ilman, tietyllä SNR-marginaalilla jne.).

vartenG.fast, ajattele paljon lyhyempiä silmukoita ja suurempia tiedonsiirtonopeuksia, esim.

50–100 m: useita satoja Mbit/s aina noin 1 Gbit/s asti (riippuen profiilista, spektristä, vektoroinnista).

100–200 m: huomattavasti alhaisemmat, mutta silti erittäin korkeat nopeudet verrattuna VDSL2:een.

Tästä syystä G.fast-käytöt usein työntävät laitteitakellariin tai hyvin lähelle rakennusta.

Ylikuuluminen sideaineryhmissä ja sideaineen hallinta

Usean{0}}parin kaapeleissa parit ryhmitelläänsideaineet. Parien välinen ylikuuluminen on yksi hallitsevista hajoamismekanismeista:

SEURAAVA (Near{0}}End Crosstalk)

Häiriöt lähettimestä vastaanottimeen kaapelin samassa päässä.

Tärkeämpää täysin{0}}kaksisuuntaisille tai päällekkäisille taajuusmalleille.

FEXT (Far{0}}End Crosstalk)

Häiriöt toisessa päässä olevasta lähettimestä toisessa päässä olevaan vastaanottimeen.

Suuri rajoitus VDSL2:lle ja G.fastille, varsinkin kun useampia linjoja sideaineessa on aktiivisia.

Tekniset vastaukset:

Pitääsideaineorganisaatio johdonmukainen: ryhmittele saman tekniikan ja palveluprofiilin linjat yhteen.

Vältä sekoittamistaerilaisia ​​DSL-profiileja tai bitti{0}}latausmallejasamassa sideaineessa, kun mahdollista.

Koordinoi muiden operaattoreiden kanssa (jos erillään), jotta "vieraat" linjat eivät tuhoa ylikuulumisoletuksia.

Hyvä sideaineen hallinta vähentää varianssia ja mahdollistaavektorointialgoritmittyöskennellä tehokkaammin.

Vektoroinnin ja liimauksen tekniset näkökohdat

Vektorointivaatimukset

Vectoring yrittääperuuta FEXTkäsittelemällä kaikkia sideaineen viivoja yhtenä suurena moni{0}}parijärjestelmänä. Jotta se toimisi käytännössä:

Kaikkien vektoroitujen viivojen on oltavapäättyy samaan vektorointimoottoriin

Yleensä tarkoittaa, että kaikki vektorointiryhmän linjat ovat samassa DSLAMissa tai samassa rivikorttijoukossa, jotka jakavat vektorointiyksikön.

Sideaineen koostumuksen tulee ollatiedossa ja hallinnassa

Uuden ei-{0}}vektoriviivaisen rivin lisääminen samaan sidosaineeseen voi aiheuttaa hallitsemattomia häiriöitä.

Eriytetyissä ympäristöissä (useita operaattoreita samassa kaapelissa) täydellistä vektorointia ei ehkä voida saavuttaa.

Linjaehtojen tulee ollakohtuullisen paikallaan

Toistuva yhdistäminen/irrottaminen sideaineessa vaikeuttaa vektorointikalibrointia.

Äkilliset silmukan muutokset (korjaukset, uudelleen{0}}päättäminen) voivat tilapäisesti heikentää suorituskykyä uudelleenkalibrointiin asti.

FTTN-suunnittelun näkökulmasta tämä tarkoittaa, että haluat:

Puhdas sideaineen allokointi vektoroiduille ryhmille.

yhtä paljonyhden-operaattorin ohjausmahdollisimman noiden sideaineiden päälle.

Solmun kapasiteetti on mitoitettu siten, että "orpo" ei-{0}}vektoriviivat minimoidaan.

Liimausherkkyys silmukkasymmetriaan

Liimaus yhdistää useita kuparipareja yhdelle tilaajalle (esim. kaksois-pari VDSL2). Jotta liimaus toimisi hyvin:

Silmukoiden pituuksien on oltava samat

Suuret pituuserot aiheuttavat erilaisia ​​etenemisviiveitä ja vaimennusta paria kohden.

Kokonaiskapasiteettia rajoittaa useinheikoin pari.

Silmukan laadun tulee olla tasainen

Yksi voimakkaasti huonontunut pari voi vetää sidottua linkkiä alas.

Voi olla parempi pitää yksi hyvä yksittäinen pari kuin liittää se erittäin huonoon pariin.

Laitoksen ulkoinen reititys

Ihannetapauksessa seuraavat sidotut paritsama fyysinen polku(sama kaapeli, sama sideaine), jotta ympäristövaikutukset pysyvät samanlaisina.

Parien sekoittaminen eri kaapeleista tai hyvin erilaisista reiteistä lisää epäsymmetriaa.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että ulkopuolisen laitoksen insinöörin on:

Varaa ja dokumentoipariryhmättarkoitettu liimaukseen.

Varmista, että ne kulkevat yhdessä samojen sulkimien ja kaappien läpi.

Heijasta kaikki muutokset (korjaukset, uudelleenreititys) tietueissa, jotta toimintaryhmät tietävät, milloin sidottu linja on saattanut muuttua epätasapainoiseksi.

Kaistanleveyden suunnittelu ja suorituskyvyn mallinnus

FTTN-kaistanleveyden suunnittelu vastaa pohjimmiltaan kolmeen kysymykseen:

Mitä käyttäjät haluavat tehdä?(sovellukset)

Millä nopeudella minun on toimitettava se marginaalilla?(-tilaajan kaistanleveyttä kohti)

Kuinka monta tilaajaa voin turvallisesti multipleksoida uplinkeille ja ydinlinkeille?(ylitilaus ja QoS)

Sovelluksista nopeus- ja silmukkarajoituksiin

Aloitat kirjaimella apalveluvalikoima, ei satunnaisella Mbps-numerolla.

Tyypillinen kotitalous / pk-palveluyhdistelmä esimerkki

Modernissa kodissa tai pienessä toimistossa realistinen samanaikainen kysyntä saattaa näyttää tältä:

1–2 × 4K-videovirrat (OTT / IPTV)

1–3 × HD-videopuhelut (Teams/Zoom)

Useita aina{0}}pilvisovelluksia (Office 365, verkkoselailu, SaaS-työkalut)

Taustaliikenne: käyttöjärjestelmäpäivitykset, varmuuskopiot, IoT, älykamerat jne.

Kirjekuoren-taustapuolen-mitoitus-kotitaloutta kohti voi olla:

• 4K-striimaus: ~20–25 Mbit/s (jollakin ylikuormituksella)
• HD-videopuhelu: ~2–3 Mbit/s
• "Kaikki muu": sanotaan 5–10 Mbit/s ylätilaa

Joten "vaativalle" kotitaloudelle:

• Huippu myötävirtaan: 2×25 + 3×3 + 10 ≈ 80–90 Mbit/s
• Huippu ylävirtaan: hallitsevat videopuhelut + pilvisynkronointi, esimerkiksi 10–20 Mbit/s
• Operaattorit tyypillisestipyöristää ylöspäinja markkinatasot kuten100/20 Mbit/s, 200/50 Mbit/sjne., kasvattaa marginaalia ja yksinkertaistaa tuotevalikoimaa.

Nopeudesta silmukan rajoituksiin

Kun olet päättänyt tason (esim. 100/20 Mbit/s):

• KatsoVDSL2 / G.nopeat nopeus-etäisyyskäyrät(toimittajan tai laboratorion tiedot).
• Etsisuurin silmukan pituus L_maxjossa tasosi voidaan toimittaa mukavalla melumarginaalilla (esim. 6 dB).

Suunnittelua varten vähennä sitä hieman (esim. käytä 80–90 % L_max:sta) ottaaksesi huomioon:

• Kaapelin laadun vaihtelut
• Ylikuuluminen, kun useita linjoja on aktiivisia
• Vanheneminen ja korjaukset

Jos palvelutaso onei--neuvoteltavissa, L_max tulee akova rajoitus solmujen sijoittelulle. Jos solmun sijoittelua on rajoitettu (harvat sivustot sallitaan), tason on ehkä oltavavähemmän kunnianhimoinenkäyttäjille, jotka ovat kaukana kaapista.

Portin kapasiteetti ja ylitilaussuunnittelu

-Tilaajakohtainen kaistanleveys ei ole sama kuin nousevien linkkien kaistanleveys. Käytännössä,käyttäjät ovat räjähtäviäja kaikki eivät ole ruuhkassa samaan aikaan, joten voit ylitilata.

(1) Tasojen ylitilaus

Kolme pääkerrosta:

Pääsy: DSL/G.fast-portit FTTN-solmussa → uplink(s)

Aggregointi: useita FTTN-solmuja → yhdistämiskytkimet / renkaat

Ydin / reuna: yhdistäminen → BNG/BRAS ja Internet peering

Periaate on:

Mitä lähempänä käyttäjää, sitäalentaaylimerkintäsuhde (konservatiivisempi).
Mitä lähempänä ydintä, sitäkorkeampisuhde, jonka voit sietää (monien käyttäjien tilastollisen multipleksoinnin vuoksi).

(2) Esimerkkejä ylimerkintäsuhteista

Nämä eivät ole sääntöjä, vaan yleisesti käytettyjä lähtökohtia:

Asuntojen paras{0}}käyttäjät

Pääsy ylöslinkkiin:1:4 - 1:8

Esim. 100 × 100 Mbit/s portit (10 Gbit/s "sopimus") → 1–2,5 Gbit/s uplink.

Yhdistelmä / ydin:1:8 - 1:20palvelusitoumuksista riippuen.

pk- / prosumer-käyttäjät

Pääsy ylöslinkkiin:1:2 - 1:4

Yhdistelmä / ydin: tyypillisesti alhaisemmat suhteet, jos niillä on "liiketoiminta" SLA-sopimukset.

Yritys / oma käyttöoikeus

Useinei ylitilauksiatietyillä poluilla (tai erittäin alhaisella, esim. . 1:1–1:2), erityisesti taatun kaistanleveyden palveluissa.

Kun asetat näitä suhteita, ota huomioon:

Kuinka monta käyttäjää jakaa kunkin solmun ja kunkin uplinkin.

Päivän-aika-liikenneprofiilit (parhaillaan aika vs. aukioloajat).

Kilpailupaine: jos olet markkinoilla, joilla on aggressiivisia väitteitä ("ei hidastumista huipulla"), sinun onmittaa anteliaammin.

Ylitilaussuunnittelu tehdään tyypillisestiliikennemalleja tai historiallisia tilastoja, mutta uusissa rakennuksissa aloitat konservatiivisista suhteista ja säädät sitä todellisen tiedon saapuessa.

QoS ja latenssin suorituskyky

Suorituskyky on vain puolet tarinasta;viivettä ja tärinäämäärittää, tuntuvatko reaaliaikaiset palvelut{0}}pimeältä vai viiveeltä.

(1) Jonotus, puskurointi ja niiden vaikutus

Jokaisessa solmussa (DSLAM, yhdistämiskytkin, reititin) on jonoja ja puskureita:

• Kevyellä kuormituksella paketit kulkevat läpi minimaalisella jonotusviiveellä (mikrosekunneista pieniin millisekunteihin).
• Ruuhkassa jonot täyttyvät japuskurointi lisää kymmeniä tai satoja millisekuntejaviivästymisestä.
• Huono puskurinhallinta voi myös aiheuttaapuskurointi, jossa suuret jonot täyttyvät massaliikenteestä ja viivästyttävät kaikkia virtoja.

FTTN-verkoissa, joita haluat:

Kohtuulliset puskurikoot: tarpeeksi tasoittaa pieniä purskeita, mutta ei niin suuria, että ne aiheuttaisivat valtavia viiveitä.

Oikeajonotusalat(esim. prioriteettijonot tai painotettu reilu jonotus), jotta reaaliaikainen liikenne-ei jää suurten latausten taakse.

(2) Käytännön latenssi- ja tärinäkohteet

Yleiset suunnitteluohjeet (yksisuuntainen, pääsy + kokoaminen, ei sisällä etäisiä Internet-polkuja):

VoIP / ääni

Yksi{0}}viive: ihannetapauksessa< 50–80 msoperaattoriverkon sisällä.

Jitter (muunnelma): pidä< 20–30 ms; käytä värinää puskuria päätepisteissä.

Pakettihäviö: selvästi alle 1 %.

Interaktiivinen video (videoneuvottelu)

Samanlainen kuin VoIP, mutta sietää hieman värinää suurempien toistopuskureiden takia.

Pyri yhteen-suuntaan< 100 msverkkotunnuksesi sisällä; lopusta-päähän-on Internet yleensä korkeampi, mutta pidä pääsy/koontiosuus pienenä.

Pilvipelit / reaaliaikaiset interaktiiviset sovellukset-

Erittäin herkkä latenssille ja tärinälle.

Kohdeedestakainen-matka verkossasi(CPE ↔ reuna/reuna).< 20–30 msalue jos mahdollista.

Käytä QoS:ää priorisoidaksesi pelipaketit joukkosiirtoihin nähden ruuhkautuessa.

(3) QoS-luokkien kartoitus

Näiden tavoitteiden saavuttaminen ylitilatun verkon kautta:

Luokittele liikenne FTTN-solmussa / CPE:

Ääni / peli / reaaliaikainen{0}} → korkean prioriteetin jonot.

Videon suoratoisto → keskitason prioriteetti riittävällä kaistanleveydellä.

Joukkolataukset, varmuuskopiot, päivitykset → paras{0}}jonot.

Merkitse paketit802.1p / DSCPja noudata näitä merkintöjä johdonmukaisesti yhdistämisen ja ytimen avulla.

Mittajonot ja linkkikapasiteetit siten, ettäkorkean{0}}prioriteettiluokan luokissa ei juuri koskaan esiinny jatkuvaa ruuhkaa, tai niillä on ainakin taattu vähimmäiskaistanleveys.

Käyttöönotto- ja{0}}käynnistysprosessi

Projektinäkymästä FTTN:n käyttöönotto on putki:kysely → rakentaa → asenna → määritä → testaa → hyväksy. Laatu ratkaisee, kuinka paljon vaivaa sinulla on myöhemmin O&M:ssä.

Sivustokysely ja korkean{0}}tason suunnittelu

(1) Reittikartoitus ja ympäristö

Tarkista suunnitellut reitit ja solmujen sijainnit.

Kirjaa: olemassa olevat kanavat/kaikut/pylväät, tilaa kaappeille/laatikoille, esteet (tiet, joet, rautatie, yksityinen maa).

Tarkista lähellä oleva teho: saatavuus, kapasiteetti, mittausvaihtoehto.

(2) Kuparitehtaan inventaario

Tunnista kaapelityypit, parien määrä, sideaineen rakenne, ikä, tunnetut ongelmasegmentit.

Huomaa olemassa olevat risti{0}}liitännät ja tyypilliset silmukan pituudet.

Tee näyteparitestit (resistanssi, eristys, yksinkertainen TDR) varmistaaksesi, tukeeko kupari VDSL2/G.fast-yhteyttä.

Lähtö: korkean-tason suunnittelu ehdotetuilla solmukohdilla, palvelualueilla, kuitu/kuparipääreitit, ensimmäinen-läpivienti.

ODN rakentaminen

(1) Kuitukaapelin asennus

Asenna syöttö-/jakokuitu kanaviin tai pylväisiin.

Noudata taivutussädettä, vetojännitystä ja tiivistä kanavat/sulkimet kunnolla.

(2) Liitos ja päättäminen

Jatka ODN-suunnitelman mukaan (syöttö → jakelu → solmu).

Käytä merkittyjä jatkoslevyjä ja päätä CO ODF- ja solmupaikkapaneeleihin.

(3) OTDR- ja teho-tason testit

OTDR uudet jänteet vahvistamaan kokonaishäviö ja paikantamaan huonot jatkokset/taivutukset.

Mittaa vastaanotettua tehoa solmuissa verrattuna linkin budjettiin ja arkistoi tulokset{0}}rakennettuina tietoina.

Solmun asennus ja johdotus

(1) Kaappi / kotelo

Asenna tyynyille/kiinnikkeille, joilla on riittävä välys ja mekaaninen vakaus.

(2) Maadoitus ja teho

Liitä maadoitusjärjestelmään ja tarkista maadoitusvastus.

Asenna/testaa virta (AC/DC, –48 V, katkaisijat, ylijännitesuojat, valinnaiset akut).

(3) Sisäinen johdotus

Kiinnitä DSLAM/G.fast DPU ja apulaitteet.

Kohdista kuidut uplink-portteihin.

Hyppää kupariparit riviin kortteja annostelusuunnitelman mukaan puhtaalla merkinnällä ja kaapelien hallinnassa.

Konfigurointi ja testaus

(1) DSLAM/OLT-kokoonpano

Perusasetukset: hallinta-IP, reititys, SNMP/Netconf, NTP, syslog.

Uplinkit: VLAN/Q-in-Q, LAG tarvittaessa.

Pääsy: linjaprofiilit (nopeus, vektorointi, SNR-marginaali, INP, lomitus), portti-/suunnitelmakohtaisesti määritetty.

QoS: VLAN-verkkojen yhdistäminen luokkiin ja muotoilu/valvonta tuotetasoittain.

(2) Uplink- ja silmukkatestaus

Uplink: tarkista saavutettavuus, reititys ja suorita suorituskyvyn tarkistuksia.

Linjat: tarkista synkronointinopeus, SNR-marginaali, vaimennus, CRC/FEC; käytä sisäänrakennettua -silmukan diagnostiikkaa, jos mahdollista.

Ongelmarivit (matala SNR, korkeat virheet, alhainen synkronointi) on merkitty kuparilaitoksen korjauksia varten.

Koekäyttö ja hyväksyminen

(1) KPI:t pilotin aikana (esim. 2–4 viikkoa)

• Kaistanleveys: suorituskyky vs. tuotetaso, huippu{0}}tuntien käyttö nousevilla linkeillä.
• Pakettien menetys: operaattorialueella, tarkkailee purskeista häviötä.
• Latenssi/värinä: pääsy + yhdistämisosuus; vahvista VoIP-, video- ja pelikäyttäytyminen.
• Vakaus: uudelleen-synkronointimäärät, virhepurskeet, virta-/kaappihälytykset.

(2) Hyväksyminen

Määritä kynnysarvot (vähimmäissynkronointinopeus, maksimivirheprosentti, viivebudjetti).

Jos KPI:t ja pilottikäyttäjien palaute ovat kunnossa, siirrä toimintoihin ja aloita täysi käyttöönotto.

Käyttö, valvonta ja huolto

Tuotannossa FTTN:stä tulee pääasiassa antoiminnothaaste: pidä suorituskyky vakaana, viat harvinaisina ja vianetsintä nopea.

Suorituskyvyn valvonta ja hälytykset

(1) Laite-taso

Valvo lämpötilaa, virtalähdettä/tuuletin/akkua, syöttöjännitettä, sähkökatkoja.

Seuraa uplink-portin tilaa ja linjakortin tilaa.

Syötä kaikki NMS:ään selkeillä vakavuus- ja korrelaatiosäännöillä.

(2) Rivi-taso

Jokaiselle xDSL/G.fast-linjalle: SNR-marginaali, vaimennus, CRC/HEC, FEC, SES, UAS.

Käytä viikkojen/kuukausien trendejä havaitaksesi kuparin vanheneminen, veden sisäänpääsy ja lisääntyvät häiriöt.

Dynaaminen linjanhallinta (DLM)

DLMauto-virittää riviparametrejavirhetilastojen perusteella:

Tulot: CRC/FEC-nopeudet,{0}}uudelleensynkronointi, SNR-marginaalitrendit.

Toimenpiteet: laske maksiminopeutta, nosta tavoitemarginaalia, muuta lomitusta/INP:tä.

Tavoite: vähemmän virheitä ja pudotuksia jopa hieman pienemmällä huippunopeudella.

Useimmille kotikäyttäjillevakaus > otsikkohinta.
SLA-linjojen DLM-käytännöt voivat olla tiukempia tai osittain manuaalisia.
NOC:n on nähtävä milloin/missä DLM on vaihtanut profiileja ja pystyttävä säätämään käytäntöjä ajan myötä.

Vika{0}}paikannusmenetelmä

Käytä kerroksellista, jäsenneltyä lähestymistapaa satunnaisen arvaamisen sijaan:

CPE / tilat

Tarkista virta, Wi{0}}Fi, LAN, käyttäjälaitteet.

Vertaa muihin saman solmun käyttäjiin.

Kupari silmukka

Suorita linjatestit HR-nivelille, shortseille/aukoille, silloitetuille hanoille, epänormaalille vaimennukselle.

Tyypillisiä syitä: kosteus, vanha eristys, eläinvauriot, huonot jatkokset.

FTTN-solmu

Tarkista portin ja kortin tila, hälytykset, teho/lämpötila.

Kuitu / ODN

Tarkista uplink errors/flaps/LOS; käytä OTDR:ää, jos epäilet kuituvauriota.

CO / ylävirtaan

Vahvista aggregaatio/BNG/reitittimen kunto, reititys/QoS-muutokset.

Pidä "huippuepäiltyjen" luetteloa: veden sisäänpääsy, vanhenevat parit, virtaongelmat ja huonot asetukset/ohjelmiston työnnät, jotka aiheuttavat laaja-alaisia{0}}tapauksia.

Etä-OAM ja automaatio

Nykyaikaiset FTTN-tarpeetkaukosäädin + automaatio, ei -laatikkokohtaista manuaalista työtä.

(1) Puitteet

TR-069 / TR-369CPE-määrityksiä, diagnostiikkaa ja laiteohjelmistoa varten.

SNMP / Netconf/YANG / RESTsolmuille ja yhdistämisvarusteille.

Syslog / telemetriakeskusloki- ja KPI-keräystä varten.

(2) Automaatio

Varaukset: malli{0}}pohjaiset asetukset, automaattinen-määrittää profiileja tilauksista.

Päivitykset: vaiheittainen, ajoitettu ohjelmiston käyttöönotto palautus- ja versioseurannalla.

Hälytyskorrelaatio: teho + lämpötila + portin/linjan hälytykset yhdistettynä perimmäiseen syyyn (esim. yhden kuidun katkaisu vs. monet DSL-ongelmat).

Hyvin tehty, tämä leikkaaOPEX ja MTTRja tekee FTTN:stä ennustettavan, matalan{0}}draamaosan liityntäverkossa jatkuvan tulitaistelun sijaan.