Aktuell ist das Phänomen der schwachen ONU-ONT- Anzeige weit verbreitet. Bundesweit sind 30 % der ONUs betroffen, d. h. von 100 Nutzern weisen 30 eine schwache Anzeige auf. Die Situation in einer bestimmten Provinz ist in der folgenden Abbildung zusammengefasst. Trotz zweijähriger Fehlerbehebung und Optimierung lag die Quote schwacher Anzeige letztendlich immer noch bei 4.59 %, ohne dass eine wesentliche Verbesserung erzielt wurde.
| Stadt | Schwache Lichtrate (%) |
| xx1 | 6.75 |
| xx2 | 4.38 |
| Xx3 | 3.82 |
| Xx4 | 4.22 |
| Xx5 | 3.94 |
| Xx6 | 3.88 |
| Xx7 | 4.88 |
| Xx8 | 4.03 |
| Xx9 | 4.25 |
| XX10 | 4.78 |
| Xx11 | 4.59 |
Was ist ONU Low Light?
Als „schwaches Licht an der ONU“ bezeichnet man das Phänomen, dass die von der ONU empfangene optische Leistung unter -27 dBm liegt. -27 dBm entspricht der Empfangsempfindlichkeit der ONU. Schwaches Licht an der ONU kann zu langsamen Netzwerkgeschwindigkeiten, Verzögerungen, häufigen Verbindungsabbrüchen und anderen Netzwerkfehlern führen, die einen großen Anteil ausmachen und schwer zu beheben sind. Lesen Sie mehr zum Thema „Der Einfluss von schwachem Licht an der ONU auf die Netzwerkgeschwindigkeit“.
Ursachen für schwaches Licht in ONU
Theoretisch gibt es 2 Aspekte:
1. Die optische Leistung des optischen Moduls (optische Transceiver) der Vermittlungsstelle ist unzureichend;
2. Der Glasfaserverbindungsverlust im optischen ODN-Verteilungsnetz von der Vermittlungsstelle zum Benutzer ist zu groß.
Nach Tests vor Ort wurde jedoch festgestellt, dass die optische Leistung aller PON-Ports den Anforderungen entsprach. Keine übermäßigen Verluste. Denn wir wissen, dass der Standard-Sendeleistungsbereich des optischen Moduls der Klasse C+ von GPON +3 dBm bis +7 dBm beträgt; die Lichtleistung des optischen Moduls, das dem PON-Port der getesteten Low-Light-ONU entspricht, beträgt: +4.0 dBm bis +5.5 dBm, was alles den Standardanforderungen entspricht.
Daher kamen wir zu dem Schluss, dass das schwache Licht der ONU durch eine übermäßige Dämpfung der ODN-Verbindung verursacht wurde.
Wie hoch sind die ODN-Verbindungsverluste?
Nach Erfahrungen und Projekttestergebnissen gibt es hierfür vor allem drei Gründe:
Optischer Splitterverlust, aktiver Verbindungsverlust, Glasfaser- und Spleißverlust
1. Dämpfung des Splitters: Nach der Prüfung wurde festgestellt, dass die Dämpfung aller Glasfasersplitter niedriger als der Standardwert ist, sodass dieser Grund ausgeschlossen werden kann.
2. Dämpfung aktiver Steckverbinder: Nach der Prüfung wurde festgestellt, dass 30 % der aktiven Steckverbinder eine Dämpfung von über 0.5 dB aufwiesen, mit einem Maximum von 1.0 dB und einer durchschnittlichen Dämpfung von 0.36 dB/Stück. Gemäß den technischen Normen erfüllt ein aktiver Steckverbinder die Anforderungen, solange seine Einfügedämpfung 0.5 dB nicht überschreitet. Daher kann auch diese Ursache ausgeschlossen werden.
3. Dämpfung von Glasfasern und Fusionsspleißen: Da die Dämpfung von Glasfaser-Fusionsspleißen von der Glasfaserkabellänge abhängt , haben wir unsere Tests zusammengefasst und Folgendes festgestellt: Die durchschnittliche Länge der Glasfaserverbindungen beträgt maximal 5 km und liegt in der Regel unter 10 km. Nur 1.02 % der Verbindungen sind länger als 10 km. Daher hat die geringe Lichtstärke kaum Einfluss auf die Verbindungslänge. Die geringe Lichtstärke im ONU wird nicht durch eine übermäßig lange Glasfaserverbindung verursacht.
| Länge der Glasfaserverbindung (km) | Verhältnis(%) |
| 0 ~ 2 | 8.12 |
| 2 ~ 4 | 31.47 |
| 4 ~ 6 | 28.43 |
| 6 ~ 8 | 26.90 |
| 8 ~ 10 | 4.06 |
| ≥10 | 1.02 |
ODN-Link-Uplink- und Downlink-Dämpfung
Im Standard -GPON-Schema beträgt die maximale Downstream-Dämpfung am OLT-Endpunkt der Klasse C+ 30 dB und die Upstream-Dämpfung 32.5 dB. Die Downstream-Wellenlänge beträgt 1490 nm und die Upstream-Wellenlänge 1310 nm. Gemäß den Eigenschaften des Lichts sollte die Downstream-Dämpfung der ODN-Verbindung etwa 0.36 - 0.23 = 0.13 dB/km geringer sein als die Upstream-Dämpfung.
| Optisches Transceiver-Modell | Min. optische Übertragungsleistung (dBm) | Akzeptanzempfindlichkeit (dBm) | Zulässiger max. Kanaleinfügungsverlust (dB) | |||
| OLT: Klasse C+ | OLT | 3 | OLT | -27 | stromab | 30 |
| ONU: Klasse B+ | ONU | 0.5 | ONU | -32 | flussaufwärts | 32.5 |
Die Dämpfung der ONU bei schwachem Licht in unseren tatsächlichen Tests ist jedoch in der folgenden Abbildung dargestellt:
| Optische ODN-Verbindung | Länge der optischen Verbindung (Meter) | ONU-Leistungsmesser empfangen (dBm) | Downstream-Verlust (dB) | Upstream-Verlust (dB) | Downstream-Zusatzverlust (dB) |
| 1 | 4212 | -29.58 | 34.3 | 29.35 | 5.50 |
| 2 | 7500 | -30 | 34.45 | 27.5 | 7.93 |
| 3 | 2394 | -28.53 | 32.89 | 25.52 | 7.68 |
| 4 | 2394 | -27.7 | 32.06 | 23.85 | 8.52 |
| 5 | 1919 | -27.69 | 32.1 | 27.51 | 4.84 |
| 6 | 1881 | -30.45 | 34.86 | 24.89 | 10.21 |
| 7 | 1932 | -27.44 | 32.42 | 31.21 | 1.46 |
| 8 | 5065 | -28.86 | 33.89 | 29.32 | 5.23 |
| 9 | 3889 | -30 | 35.16 | 29.97 | 5.70 |
| 10 | 4405 | -27.44 | 32.64 | 27.65 | 5.56 |
| 11 | 2187 | -32.21 | 35.39 | 27.91 | 7.76 |
| 12 | 1711 | -27.69 | 30.89 | 22.12 | 8.99 |
| 13 | 1824 | -27.44 | 30.64 | 25.92 | 4.96 |
| 14 | 1546 | -29.2 | 32.4 | 29.75 | 2.85 |
Note: The excessive value of downlink loss (dB)=downlink loss (dB) - uplink loss (dB)+link length (km) * 0.13dB/km
Der Uplink-Verlust überschritt den Standard nicht (> 32.5 dB) und über 95 % der Downlink-Dämpfung übertrafen die Uplink-Dämpfung, wobei die durchschnittliche Dämpfung für jeden Link um 5.47 dB über dem Normalwert lag.
Was verursacht den übermäßigen Verlust des Downlinks?
Nach abschließenden Tests stellten wir fest, dass es in Bereichen mit aktiven Steckverbindern oder in Glasfaserverteilerkästen zu einer starken Dämpfung kam . In diesen Bereichen wurde ausschließlich G.652D-Faser verwendet, die einen Biegeradius von mindestens 30 mm erfordert.
Bei der Montage vor Ort ist der Biegeradius von G652D jedoch oft kleiner als 10 mm oder sogar noch kleiner, was zu einem erheblichen Mangel an Biegeradius und damit zu Makro-Biegeverlusten führt (Makro-Biegeverluste bezeichnen den Verlust, der entsteht, wenn der Biegeradius den Standard-Biegeradius um einen großen Betrag überschreitet).
Die Testwerte für den Makrobiegeverlust der G.652D-Faser lauten wie folgt:
Wenn man die Glasfaser 10 Mal wickelt, beginnt der Verlust bei einem Biegeradius von 15 mm für die Downstream-Wellenlänge von 1490 nm zu steigen, während der Verlust bei der Upstream-Wellenlänge von 1310 nm bei Änderungen des Biegeradius relativ unverändert bleibt. Wir schlussfolgern daher, dass übermäßige Downlink-Verluste durch diese übermäßigen Makro-Biegeverluste verursacht werden.
| Anzahl der Windungen der Glasfaserwicklung | Testwellenlänge (nm) | Makrobiegeverlust (dB) | |||
| 20 mm | 15 mm | 10 mm | 7.5 mm | ||
| 10 | 1490 | 0.01 | 0.29 | 1.92 | 4.92 |
| 1310 | 0.00 | 0.00 | 0.08 | 0.28 | |
Der Hauptgrund für dieses Problem liegt in der unzureichenden reservierten Faserlänge. Wenn beispielsweise nach dem Wickeln eines großen Kreises die Länge nicht ausreicht, wird ein kleiner Kreis gewickelt, und der Biegeradius des kleinen Kreises ist unzureichend, was zu einem Makrobiegeverlust führt. Um dieses Problem zu lösen, muss das Baupersonal eine strenge Schulung durchlaufen, über umfassende Erfahrung verfügen und den Faserwickelprozess verbessern.
Beim Testen von schwachem Licht an der ONU am Benutzerende und der Glasfaser-Verteilerbox-Verbindung im Flur sind 70 % der optischen Leistung in den Splitter-Verteilerboxen tatsächlich normal, was darauf hindeutet, dass nur der Verlust im Eingangsbereich zu hoch ist. Details siehe folgende Tabelle:
| Optische Verbindung | Empfangene ONU-Leistung (dBm) | Empfangene Leistung der Glasfaser-Verteilerbox (dBm) | Verlust im Haushaltsbereich (dB) | Anmerkung |
| 1 | -27.19 | -26.2 | 0.99 | Die Drop-Kabelverbindung ist nicht gut |
| 2 | -29.95 | -19.9 | 10.05 | |
| 3 | -27.02 | -25.8 | 1.22 | Kopplerproblem |
| 4 | -27.19 | -19.7 | 7.49 | |
| 5 | -27.44 | -20 | 7.44 | |
| 6 | -27.21 | -21.4 | 5.81 | |
| 7 | -27.38 | -23.9 | 3.48 | |
| 8 | -30 | -28 | 2 | Splitterproblem |
| 9 | -28.6 | -18 | 10.6 |
Obwohl die Entfernung vom Benutzerende zum optischen Verteilerkasten nur einige Dutzend Meter beträgt, ist die durchschnittliche Dämpfung deutlich höher und liegt in manchen Fällen sogar über 10.6 dB. Tests und Analysen ergaben, dass die meisten Verluste im Haushaltsbereich auf einen zu kleinen Biegeradius aufgrund von Biegungen der Glasfaser-Pigtails und Drop-Kabel zurückzuführen sind.
Die Hauptgründe für den Verlust des Haushaltsteils:
- Pigtail-Biegung
- Biegung des Drop-Kabels
- Fusionsspleißverlust
- Andere
Die Faser G.652D wird für Glasfaser-Pigtails verwendet und muss einen Biegeradius von mindestens 30 mm aufweisen. In der Praxis sind die Biegeradien jedoch oft sehr klein und betragen häufig nur 5 mm.
Abbildung 1: Biegung von Glasfaser-Pigtails
Das Glasfaser-Anschlusskabel verwendet G.657A2-Fasern mit einem Biegeradius von mindestens 7.5 mm und einer Dämpfung von mindestens 0.5 dB nach einer Wicklung.
Ergebnis des Makrobiegeverlusttests
Wenn der Biegeradius der Pigtails weniger als 10 mm und der Biegeradius des Drop-Kabels weniger als 5 mm beträgt, treten erhebliche Makrobiegeverluste auf.
| Biegeradius (mm) | 1490 nm zusätzlicher Verlust (dB) | |
| Pigtails (G.652D) | Drop-Kabel (G.657A2) | |
| 10.0 | 0.18 | 0.02 |
| 7.5 | 1.6 | 0.06 |
| 5.0 | 8.13 | 0.37 |
| 3.8 | 15.61 | 0.65 |
| 2.5 | - | 7.71 |
| 1.5 | - | 6.68 |
Zusätzliche Dämpfung durch Anschlusskabel in verschiedenen Simulationsszenarien:
Wenn die Lamellenleitung Knoten- oder Biegekräften ausgesetzt ist, ist der zusätzliche Verlust nicht signifikant.
Wenn FTTH-Kabel jedoch gleichzeitig verdreht, verknotet und Kräften ausgesetzt werden, treten erhebliche zusätzliche Verluste auf. Beispielsweise erreicht der Verlust beim Verdrehen, Verknoten und bei gleichzeitiger Krafteinwirkung 3.24 dB.
Darüber hinaus hat unser Unternehmen Yingda den Makrobiegeverlust häufig verwendeter Glasfasern (G.652D und G.657A2) bei einer Wellenlänge von 1577 nm getestet.
Der Makrobiegeverlust von G.652D-Fasern in herkömmlichen Kabeln bei verschiedenen Wellenlängen ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| Testwellenlänge (nm) | Rollen der Faser in 10 Umdrehungen | |||
| 20 mm | 15 mm | 10 mm | 7.5 mm | |
| 1577 | 0.004 | 0.051 | 7.355 | 28.193 |
| 1490 | 0 | 0.009 | 1.906 | 16.17 |
| 1310 | 0 | 0.001 | 0.079 | 1.447 |
Der Makrobiegeverlust von Pigtails oder Drop-Kabeln auf der Endbenutzerseite bei unterschiedlichen Wellenlängen (einmaliges Aufwickeln der Faser) ist in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
| Biegeradius (mm) | Pigtails (G.652D) | Drop-Kabel (G.657A2) | ||
| 1490nm | 1577nm | 1490nm | 1577nm | |
| 10 | 0.18 | 1.63 | 0.002 | 0.011 |
| 7.5 | 1.6 | 4.841 | 0.021 | 0.057 |
| 5 | 8.13 | 20.629 | 0.152 | 0.363 |
Die oben genannten Testergebnisse deuten darauf hin, dass die Makro-Biegedämpfung gängiger Glasfasern empfindlicher auf XG-PON reagiert. Wir haben außerdem die Glasfaserkabeldämpfung von ca. 150 neu installierten Nutzern (davon ca. 35 % XG-PON-Nutzer) in einer westlichen Provinz eines bestimmten Netzbetreibers gemessen. Die Glasfaserkabeldämpfung der XG-PON-Nutzer war im Durchschnitt um 0.87 dB höher als die der GPON-Nutzer.
Obwohl der Makrobiegeverlust häufig verwendeter Glasfasern bei XG-PON empfindlicher ist, wurde bei der Installation bei XG-PON-Benutzern im Vergleich zu GPON kein signifikantes schwaches Licht festgestellt. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Sendeleistung optischer XG-PON-Module 1 dB höher ist als die von GPON und die Empfangsempfindlichkeit der ONU von XG-PON ebenfalls von -27 dBm bei GPON auf -28 dBm gestiegen ist.
Abschließende Vorschläge:
- Makrobiegeverluste sind die Hauptursache für schwaches Licht in ONU. Wenn der Downlink-Verlust der ODN-Verbindung den Uplink-Verlust übersteigt, muss dies durch den Makrobiegeverlust der Faser in der Verbindung verursacht werden.
- Während der Fertigstellung und Abnahme des Projekts müssen die Upstream- und Downstream-Verluste der ODN-Verbindung mit entsprechenden Wellenlängen getestet werden. Der Upstream-Verlust sollte mindestens 0.1 dB/km höher sein als der Downstream-Verlust.
- Der Downstream von 10G-PON verwendet eine längere Wellenlänge von 1577 nm als 1490 nm, die empfindlicher auf Biegeverluste reagiert. Übermäßiger Faser-Red-Ball-Verlust wirkt sich negativ auf die Anwendung von 10G-PON.
- Es wird empfohlen, für alle neu verlegten Glasfaserkabel im Zugangsnetz G.657-Glasfasern zu verwenden und im Eingangsbereich möglichst G.657B3-Glasfasern mit besserer Biegefestigkeit einzusetzen. Im Eingangsbereich sollten keine G.652D-Pigtails verwendet werden, sondern stattdessen Drop-Cable-Patchkabel oder Pigtails.
- Bei der Installation von Drop-Kabeln ist darauf zu achten, dass sie sich nicht verdrehen oder einer Krafteinwirkung ausgesetzt werden, nachdem sie verknotet wurden.
- Nachdem das Haushaltskabel am Ende gespleißt wurde, sollte die Qualität der Verbindung mit einem Rotlichtstift überprüft und die Dämpfung des Haushaltskabels getestet werden.
- Unbenutzte Anschlüsse ohne Staubschutzkappen können erhebliche Schäden verursachen und sollten umgehend mit Staubschutzkappen abgedeckt werden. Konfigurieren Sie nach Möglichkeit ein spezielles Staubschutz-Aufbewahrungsgerät.
- Bei Glasfaserverbindungen mit normaler ODN-Dämpfung und einer Dämpfungshaltemarge von über 5 dB ist kein Upgrade des optischen Moduls auf Klasse C++ erforderlich.
- Die Übertragungsdistanz hat einen relativ geringen Einfluss auf die Dämpfung der ODN-Verbindung, und das Problem der schwachen Lichtabsenkung des ONU OLT muss nicht gelöst werden.
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