ODN-klassen en het PON-linkbudget
Het optische distributienetwerk (ODN) van een PON heeft een door de klasse bepaald verliesbudget: het dempingsvenster tussen de OLT en elke ONU waarbinnen elk conform paar modules moet werken. Splitters gebruiken het grootste deel, glasvezel en connectors de rest. Wat overblijft is de marge die bepaalt of een klant aan het uiteinde van een 1:64-split op een warme dag online blijft. Deze pagina behandelt de klassen, de verlieselementen en een uitgewerkt ontwerp.
Klassen
| Systeem | Klasse | ODN-verliesvenster, dB | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| GPON (G.984.2) | A | 5–20 | zeldzaam |
| GPON | B | 10–25 | verouderd |
| GPON | B+ | 13–28 | de standaard voor woningen |
| GPON | C | 15–30 | — |
| GPON | C+ | 17–32 | grotere split of afstand; APD-ontvangers aan beide uiteinden |
| GPON | C++ (fabrikant) | ~20–35 | uitgebreid |
| XG(S)-PON (G.987.2 / G.9807.1) | N1 | 14–29 | nominaal 1 |
| XG(S)-PON | N2 | 16–31 | nominaal 2 |
| XG(S)-PON | E1 | 18–33 | uitgebreid 1 |
| XG(S)-PON | E2 | 20–35 | uitgebreid 2 |
| 10G-EPON (802.3av) | PR10 / PR20 / PR30 | 20 / 24 / 29 max | IEEE-naamgeving |
Ook het minimale verlies is van belang: een ONU te dicht bij de OLT met te weinig splitting kan de ontvanger overbelasten (overbelasting van een GPON B+-ONU: −8 dBm). Een korte drop kan een verzwakker nodig hebben (Rx-vermogen & linkbudget).
Moduleklassen achter de ODN-klassen
| Klasse | OLT Tx, dBm | OLT Rx-gevoeligheid, dBm | ONU Tx, dBm | ONU Rx-gevoeligheid, dBm |
|---|---|---|---|---|
| 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 nm) | +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 |
De OLT- en ONU-modules moeten een overeenkomstige (of betere) klasse hebben; een B+-OLT op een voor C+ ontworpen ODN verliest 4 dB budget (PON-transceivers, Typische waarden).
Verlieselementen
| Element | Typisch verlies | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Splitter 1:2 | 3,5 dB | ideaal 3,0 + extra verlies |
| 1:4 | 7,2 dB | — |
| 1:8 | 10,5 dB | — |
| 1:16 | 13,7 dB | — |
| 1:32 | 17,2 dB | typische residentiële GPON |
| 1:64 | 20,5 dB | XGS-PON of C+ GPON |
| 1:128 | 23,5–24 dB | zelden — E-klasse nodig |
| Feeder- + distributieglasvezel | 0,35 dB/km bij 1310 nm (upstream), 0,25 dB/km bij 1490/1577 nm | budget op de slechtste golflengte: 1310 nm upstream |
| SC/APC-connectorpaar | 0,3–0,5 dB | 3–6 paren in een typische ODN |
| Fusielas | 0,05–0,1 dB | 5–15 per pad |
| Co-existentie-element (CEx) | 1–1,5 dB | wanneer GPON en XGS-PON de ODN delen |
| Video-overlayfilter / WDM | 0,5–1 dB | als RF-video aanwezig is |
| Verouderings- en reparatiemarge | 1–3 dB | ontwerpreserve |
Details over de elementen: Connectors & glasvezel.
Uitgewerkt ontwerp: GPON B+, 1:32, 12 km
| Item | Verlies, dB |
|---|---|
| Feeder 10 km + distributie 2 km bij 1310 nm | 12 × 0,35 = 4,2 |
| Splitter 1:32 | 17,2 |
| 5 connectorparen | 2,0 |
| 10 lassen | 0,8 |
| Totaal ODN-verlies | 24,2 |
| Klasse B+-venster | 13–28 → past met 3,8 dB reserve |
| CEx toevoegen voor XGS-PON-co-existentie | +1,5 → 25,7, reserve 2,3 dB |
| Zelfde ODN bij 1:64 | 24,2 − 17,2 + 20,5 = 27,5 → reserve 0,5 dB: C+ / N1-optica nodig |
Verwachte ONU Rx (downstream 1490 nm, OLT +3 dBm): 3 − (12 × 0,25 + 17,2 + 2,0 + 0,8) = −20 dBm → 7 dB boven de gevoeligheid van de B+-ONU. Verwachte OLT Rx per ONU (ONU +2 dBm upstream): 2 − 24,2 = −22,2 dBm → 5,8 dB boven −28 dBm.
Regels voor differentiële afstand en splitsing
- Differentiële glasvezelafstand (dichtstbijzijnde tot verste ONU) — 20 km standaard, 40 km met extended ranging; dit begrenst de equalisation delay, niet het verlies.
- Maximaal logisch bereik — 60 km in GPON met voldoende klasse; het fysieke bereik wordt in de praktijk bepaald door het verliesbudget.
- Splitratio tegenover bereik — elke verdubbeling van de split kost ~3,3 dB ≈ 9–13 km glasvezel; 1:32 bij 20 km of 1:64 bij 10 km zijn de klassieke B+/C+-afwegingen.
- Gecascadeerde splitters (bijvoorbeeld 1:4 gevolgd door 1:8) verliezen ~0,5–1 dB meer dan één 1:32 maar besparen feederglasvezel.
Een geïnstalleerde ODN meten
| Hulpmiddel | Waar | Wat het oplevert |
|---|---|---|
| Optische vermogensmeter met PON-filters (1310/1490/1550) | bij de ONU-drop | downstreamvermogen bij de klant — vergelijken met verwachte Rx |
| Lichtbron + meter | voordat de OLT actief is | end-to-endverlies per pad |
| PON-geschikte OTDR (1310/1490/1550 of 1625/1650 nm buiten de band) | vanaf de ONU-zijde, of met beperkingen vanaf de OLT door de splitter | breuken en gebeurtenissen met hoog verlies; vanaf de OLT-zijde verbergt de splitter afzonderlijke drops |
| OLT Rx per ONU | OLT CLI/EMS | upstreamvermogen per ONU uit ranging — het relevante veldgetal |
| ONU DDM | stick of ONU-webinterface, CodingBox op de werkbank | downstream Rx bij de ONU |
Storingen in het veld en hun kenmerken: PON-problemen.
In CodingBox
Vóór installatie bevestigt het uitlezen van OLT- en ONU-modules op de werkbank hun klasse (zendvermogen en opgegeven gevoeligheid), golflengteplan en identiteit: de invoer voor het bovenstaande budget. In het veld toont de DDM Rx van een ONU-stick, vergeleken met de ontwerpwaarde, of de ODN binnen het klassevenster valt (DDM).
Toelaatbare verliezen voor splitter, las en connector en de algemene budgetmethode achter deze klassen: Linkbudgetontwerp, Passieve infrastructuur.
Waarom de ODN APC en ORL ≥ 32 dB vereist — reflectantie per component, gevoeligheid van laser en BiDi voor reflecties, meting met OTDR en ORL-meters: Reflecties & retourverlies.