OPTIKAI HÁLÓZATOK TERVEZÉSE Szomolányi Tiborné 2009. november
Tervezés folyamata
Kábelhálózat tervezés folyamata Kábel hálózat Elvi Rendszertechnikai Terv-rajz Kiviteli terv készítés
Kábelhálózat tervezés folyamata 2
A KIVÁLASZTOTT OPTIKAI RENDSZER ALAPJÁN, Meg kell határozni: A TERÜLET TÉRKÉPEIN a : lehetséges OPTIKAI ÚTVONALAT (igényekhez illesztve), TÁPLÁLÓ VEZETÉKEK ÚTVONALÁVAL, AKTÍV OSZTÓK (OLD) HATÁRAI ONU TERÜLETEK vagy PASSZÍV OSZTÓK HELYE, ONU-K ÉS ONT-K lehetséges HELYE, OPTIKAI SZÁLAK FELHASZNÁLÁSI TERVE, ANYAG ÉS BERENDEZÉS LISTÁK RENDSZER-TERV RENDSZER TELEPÍTÉS TERVEZÉS FÉNYVEZETŐ SZÁLKIOSZTÁSI TERV FÉNYVEZETŐ HÁLÓZAT LÉTESÍTÉS TERVEZÉSE
Optikai összeköttetések tervezése Elvi rendszerterv alapján: A Nyomvonal pontosítása (a meglévő létesítmények és a táplálás biztosításának figyelembevételével) Optikai szakaszok pontosítása /kábel jellemzők/ Az optikai kábel kapacitás meghatározása (a nyomvonal és a felfűzhető végpontok alapjám) és típus kiválasztás. Elvi nyomvonal terv készítése (végpontok, kötések, távolságok és kábelkapacitás) /ábra/ Csillapítás számítás / táblázat/ Optikai kötés terv és szálkiosztás tervezése /ábra/ Szálkiosztási (terv) táblázat készítése
Fényvezető kábelek: Alkalmazható fényvezető típusok: Jelenleg egymódusú kábeleket alkalmazunk. Az egymódusú fényvezető szálas kábel karakterisztikái az ITU-T G.652-es ajánlás határozza meg. Általánosságban az optikai összeköttetések egymódusú optikai szálakon működnek, eltekintve, épületen belüli (pl. LAN) kábelezéstől, illetve az egészen kis távolságú kapcsolatoktól. A 125 μm átmérőjű fényvezető szálon belül kialakított koncentrikus törésmutató lépcső biztosítja, hogy a szálba csatolt fény a magban haladjon és onnan ne lépjen ki. Körülbelül 1200-1240 nm hullámhossz felett a fény már csak egy módusban terjed és a módus diszperzió értéke nullává válik. Az 1310 nm-es sávban egy hullámhosszon a diszperzió értéke nullává válik. Az egymódusú fényvezető szál sávszélessége csak az adott fényforrás spektrális tulajdonságainak ismeretében határozható meg. Minél kisebb az alkalmazott fényforrás spektrális szélessége az átvihető sávszélesség annál nagyobb.
Behúzó kábelek A leggyakrabban alkalmazott kábeltípus az ún. laza csöves szerkezetű kábel. Az optikai kábelen belül a fényvezető szálakat 2-3 mm átmérőjű csövek tartalmazzák. A másik gyakran alkalmazott kábeltípus az előzőhöz hasonló úgynevezett vályús szerkezet. Itt a szálvédő csöveket a vályúsan kialakított mag tartalmazza. Néhány konstrukciónál a fényvezető szálakat közvetlenül a V alakú vályúkba helyezik, és azokat a köré csavart szalagozás tartja meg. Közvetlenül földbe fektethető (föld) kábelek Szerkezetileg hasonlóak konstrukciójú mint a behúzó kábel, a kitett nagyobb külső erőhatások miatt szerkezetük robosztusabb. Az erőfelvevő elemek nagyobb terhelésre vannak méretezve és a köpeny vastagabb. Ezeket a kábeleket gyakran látják el fémes páncélzattal. A páncélzat a külső műanyag köpeny alatt helyezkedik el. Megjelenési formáját tekintve szalagozás, de gyakrabban hullámos falkiképzésű cső. A páncélzat anyaga általában valamilyen rozsdamentes ötvözet vagy alumínium. A közvetlenül földbe fektethető kábelek között megjelent egy újszerű kábelkonstrukció ill. építési technológia, amikor fényvezető szálakat az ún. maxicsöves légkábelhez hasonlóan egyetlen csőben helyezik el, és a szálakat tartalmazó cső és a külső köpeny közé egy viszonylag vastag vörösréz páncélzat kerül.
Légkábelek A földbe fektethető kábelekhez képest a légkábeleknek lényegesen nagyobb húzóerőt kell elviselni. Alacsonyabb feszítési távolságokra alkalmazzák a behúzó kábelnél ismertetett kábellélek szerkezeteket. A nagyobb feszítő erő miatt gyakran külön tartókötelet alkalmaznak. Koncentrikus kábeleknél dupla köpenyezést készítenek és a két köpeny közé is kerül kevlarból készült erősítés. A légkábeleket erősáramú oszlopsora telepítve, még számolni kell a nagyfeszültség okozta villamos mező hatásával. A köpeny külső oldalán a szennyeződések, vízcseppek hatására átívelések keletkezhetnek. A kábel megfogásainál korona jelenség alakulhat ki. Emiatt a kábelköpennyel szemben különleges követelményeket határoztak meg. OPGW védővezetőbe integrált fényvezető kábel, melyben a távvezeték fémes vezetőivel kombinálva alkalmazzák a fényvezető kábelt. A fázisvezetők használata esetén az optikai szálak "leválasztása" a nagyfeszültségről különleges szerelvényeket igényel.
Beltéri fényvezető kábelek A beltéri kábelekben 50/125 mm geometriájú egymódusú (optikai) fényvezető szálakat alkalmaznak. Két típusa van, a koncentrikus, egycsöves beltéri kábel és többcsöves beltéri kábel: Fémmentes, koncentrikus szerkezetű, laza csöves, pászmás felépítésű, töltetlen terű fényvezető kábel, amelyben a fényvezető szálak 250 mm névleges átmérőjűek. Koncentrikus egycsöves vagy sodrott szerkezetű kültéri/beltéri kábel: Fémmentes, koncentrikus felépítésű egycsöves vagy sodrott pászmás szerkezetű, töltetlen terű fényvezető kábel, amelyben 250 mm névleges átmérőjű, vagy párnázattal és másodlagos bevonattal ellátott 900mm névleges átmérőjű fényvezető Új megoldás Diamond Verticasa kábel az FTTH kiépítéshez
Optikai kábelek jellemzői Tipikus adatok: (behúzó kábelre) -Csillapítás (egymódusú szál) 1310nm=0.4db/km, 1550nm =0.25 db/km - Hegesztések csillapítása: 0.1 db (0.08 db), - Csatlakozók csillapítása: 0.5 db, - A beiktatási csillapítás értéke nem haladhatja meg a 0,5 db-t (tipikusan 0,2 db) - Csatlakozók reflexiós csillapítása: jobb mint 60 db, - Hajlítási sugár: (legkisebb) a kábelátmérő 20 szorosa, - Húzó szilárdság: (szerkezet függő) 1000 6000N, - Tömeg: (szerkezet függő) 70 220 kg/km, - Üzemi hőmérséklet: -40..+60 C
Szakaszcsillapítás számítási példa Elméleti szakaszcsillapítás (A) meghatározása db.-ben 1310 nm hullámhosszon: A = L x 0.38 + N x 0.15 + 1.0 db ahol: A = a szakasz elméletileg - legrosszabb esetre - számított maximális csillapítása, L =aszakasz teljes hossza, N =ahegesztések száma aszakaszon. 2 x 0.5=1,0 db a szakasz mindkét végén lévő csatlakozók és a pigtail hegesztések együttes csillapítása. Az előfizetői hálózatban előforduló rövid kábelszakaszok esetén amérési hibák aszámított és mért szakaszcsillapítás értékekkel összemérhetők. Ezért az 500 m-nél rövidebb szakaszok esetén A értékéhez 0,2 db-t hozzá kell adni az esetleges mérési pontatlanságokból adódó hibák kompenzálására.
Kábel behúzás szempontjából a fényvezető kábel legfontosabb adatai a tömege, a megengedhető legnagyobb tengelyirányú húzóerő, a legkisebb hajlítási sugár, valamint a húzóerő, és a hajlítási sugár hányadosa Az optikai kábelek gyártási hossza behúzó kábelek esetén 2...3 km, míg a közvetlenül a földbe fektethető páncélos kábelek esetén 4...6 km. A fényvezető szál folytonosságát a kötési helyeken speciális kötésszerelvényekben, kötődobozokban elhelyezett hegesztett kötésekkel lehet biztosítani.
GPON hálózati modell elvi rendszertechnikája Épület Emelet, bekötés CCC Központ, kih.fokozat OLT Helyszín ODF Épület belépő doboz Családi házak...... Akna, kötés Akna, kötés GPON OLT Leágazás a lakásokhoz, ONT-hez Akna, kötés : lehetséges splitter hely : ONT Maximális ONU távolság 60 km (távolságkülönbség az ONU-k között max. 20 km) 14 2009.12.01.
Csillapítás számítás PON csillapítás számolótábla Állandók Paraméterek Csillapítás Rendszerérték 1310 nm-en 28,00 db Szakaszhossz: 5,00 km 1,95 db Fajlagos szálcsillapítás 1310 nm-en: 0,39 db/km Csatlakozások száma: 2db 0,60 db Csatlakozás csillapítás: 0,30 db/db 1. osztó: 1:2 3,70 db 1:2 osztó csillapítás: 3,70 db 2. osztó: 1:32 17,00 db 1:4 osztó csillapítás: 7,40 db 3. osztó: nincs 0,00 db 1:8 osztó csillapítás: 10,80 db 4. osztó: nincs 0,00 db 1:16 osztó csillapítás: 13,90 db hegesztés: 6db 0,30 db 1:32 osztó csillapítás: 17,00 db mechanikus kötés: 0db 0,00 db 1:64 osztó csillapítás: 20,00 db CATV: van 1,00 db Hegesztés csillapítás: 0,05 db Egyéb: 0,00 db Mechanikus kötés csillapítás: 0,10 db CATV inzertáló csillapítás: 1,00 db Csillapítás szál nélkül: 22,60 db Minimális tartalék: 2,00 db Max. szakaszhossz: 8,72 km Osztásarány: Összes csillapítás: Tartalék: Eredmények 64 24,55 db 3,45 db
Teljesítményosztók szintje és elhelyezésük meghatározása :telepített splitter :későbbtelepítendő splitter Falidoboz a splittereknek :Kötődoboz, falidoboz, aknában vagy szekrényben Földszint 2. splitter szint Épület csoportok Épület csoportok 1. splitterszint splitter fázisok, típusok, összerendelések 1. (hálózat) 2. (épület) 1:4 4*1:16 1:8 8*1:8 1:16 16*1:4 OLT felé 16
Kötés-terv az elvi rajz alapján.
Egyenes vonalú elvi terv (optikai hálózatnál): Az összeköttetések vonalvezetését és a kötés helyeket az egyenes vonalú elvi rajzon kell meghatározni. Az alkalmazható fényvezető szál (kábel) kötés típusokat a Megrendelő határozza meg. A kötődobozok olyan méretben készülnek, hogy azokban 1 4 méter száltartalék elhelyezhető, esetleges javítókötések elkészítésére, és a fényvezetőkre megengedett hajlítási sugár is betartható. Az elvi terv a következőket tartalmazza: - kábeltípus, -kód, -hossz, -tartalék, - kötések jele, - alépítmény jellemzői (megszakítók száma és típusa, védőcsövek hossza), -béléscsövek jellemzői (típusa és hossza), - szelvényezés
Kötés-terv. Nyomvonali rajz és kapcsolódó táblázat nélkül nem használható
Szálkiosztás, kötés rajz / kimutatás Optikai kábelek tervezésekor a fényvezető szálak kiosztása megfelel arézkábelnél alkalmazott kifejtési rajznak. Arajzon megtalálható: -akábeltípus, -kód, -hossz, -tartalék, -kötések jele, helye (megszakítók száma és típusa), -szálszámok jelölése, -végpontok jelölése (hely,típus, kód), -aszelvényezés.
Jelmagyarázat: -6 optikai szálszám optikai szál kötés 1-6 szálszám tartomány Kn -optikai kötéspont Ko -optikai végpont
Fontosabb ellenőrző mérések Szakaszcsillapítás mérése egy, esetleg két irányban (beiktatásos módszer), mérés a legnagyobb üzemi hullámhosszon a készített csillapítás-terv összehasonlítása a mért adatokkal jól használható a kivitelezés minőségének ellenőrzésére. További támpontot ad az azonos hosszúságú (közel azonos) szakaszok mérési eredményeinek összevetése. Az átlagtól való jelentős eltérés esetén kell csak OTDR Reflexiós csillapítás mérése (szakaszon, elemeken), ha az optikai berendezések (OLT, ONU vagy ONT) érzékenyek a reflexiós csillapításra, akkor a szakaszokon ezt a mérést is el kell végezni. Gondot kell fordítani a teljesítmény vagy hullámhosszosztó eszközök nem használt kapuinak lezárására végződtetésére is. OTDR-es ellenőrző mérések. Szükség esetén a hibák keresésére és javításra
Felszálló hálózat megtervezése Épület 1. 24 lakás, 8 bekapcsolás Épület 2. 16 lakás, 4 bekapcsolás Épület 3. 24 lakás, 8 bekapcsolás :ONT, bekapcsolt előfizető :ONT későbbi bekapcsolás 8 8 :telepített splitter, pl. 1:8-as :későbbi splitter telepítés, pl. 1:8-as :Kötődoboz, falidoboz, aknában vagy szekrényben Falidoboz 8 8 8 Falidoboz 4 4 4 Falidoboz 8 16 16 8 8 4 OLT felé 26 2009.12.01.
FTTH hálózat építőelemei (Prysmian VertiCasa)
Felszálló hálózat lehetséges megoldásai Prysmian megoldás Épület Kábelvédő n. emelet 3M/Quante megoldás Épület Száltartalék n. emelet Falidoboz ONT Lakás Szálvédelem ONT 1. emelet Száltartalék 1. emelet Lakás Falidoboz ONT Lakás ONT Lakás Falidoboz Földszint Falidoboz Kültéri/beltéri kábel(2 szál) VertiCase beltéri kábel (24 vagy 48 szál) Optikai splitter Szálkiágaztató Szálkötéstároló 1 szálas előfizetői kábel Kültéri/beltéri kábel(6 szál) Beltéri kábel (12 szál) 1 szálas előfizetői kábel Optikai splitter Földszint 28 2009.12.0 1.
Családi házas megoldás föld alatt 29 2009.12.0 1.
Multi csöves és mikró csöves földkábel és öntartó léges kábelhordozók
Multicső és szerelvényei Léges multicső 7x10 mm mikronet cső léklezáró Ribbonet csövek toldása Egyéni leágazó csatlakozó 31 2009.12.0 1.
Családi házas megoldás föld felett 32 2009.12.01.
Multicsöves légkábel hálózat kötődoboz és rögzítő szerelvények feszítő szerelvény felfüggesztő szerelvény 33 2009.12.01.
Befújó gép 34 2009.12.0 1.
Hálózatok nyilvántartása Az FTTx hálózat nyilvántartása különösen fontos, mert ezt a hálózatot gyakran kell bővíteni, átrendezni, amihez naprakész nyilvántartás szükséges. A kivitelezés végén az FTTx hálózatok átadás-átvétele, nem a hibátlanul megvalósított hálózattal és egy teljes mérési jegyzőkönyvvel fejeződik be, hanem a megfelelő adatokkal ellátott nyilvántartással. Ezt a helyes adathalmazt csak folyamatos élőn tartással lehet a célnak megfelelően használni.
Krohne nagy elosztó bővíthető DSLAM telepítésre
KE-03T/21-N6-12 kabinet DSLAM-mal