Lors de la conception de projets d'accès à la fibre optique à large bande tels que FTTH, l'atténuation totale de la liaison à fibre optique ODN doit être calculée en fonction de la longueur d'onde correspondante du système d'application. D'une part, il vérifie si les exigences du système en matière de budget de puissance optique sont respectées et, d'autre part, il sert d'indicateur de référence pour l'acceptation du projet.

Méthode de calcul

L'atténuation totale de la liaison par fibre optique ODN fait référence à l'atténuation entre les points de référence S/R et R/S dans la liaison par fibre optique de l'OLT à l'ONU. Le modèle de référence commun pour l'atténuation de la liaison par fibre optique ODN est illustré dans la Figure 1, qui comprend généralement l'atténuation de la fibre et de la connexion fixe Af, la perte d'insertion du répartiteur optique As, la perte d'insertion de la connexion active Ac et la perte supplémentaire Aa.

Lors de la conception, le calcul de l'atténuation de la liaison par fibre optique ODN doit adopter la méthode de calcul de la valeur la plus défavorable, c'est-à-dire que les indicateurs pertinents doivent utiliser des indicateurs techniques dans les normes, les spécifications ou les documents d'appel d'offres, plutôt que des indicateurs typiques réels (valeurs moyennes des indicateurs de produits correspondants des fabricants de première ligne). Par exemple, dans les normes pertinentes, l'indice d'atténuation des connexions actives est de 0,5 dB/pièce (deux connecteurs quelconques du même modèle sont interconnectés), et l'indice typique des produits des fabricants de première ligne ne dépasse généralement pas 0,25 dB/pièce. Lors du calcul, il doit être considéré comme étant de 0,5 dB/pièce.

Fibre optiqueet atténuation de connexion fixe Af

L'atténuation de la fibre optique et de la connexion fixe Af comprend l'atténuation de la fibre optique et l'atténuation de la connexion fixe.

Atténuation de la fibre = coefficient d'atténuation de la fibre (dB/km) x longueur de la fibre (km). Le coefficient d'atténuation des fibres optiques est lié à la longueur d'onde utilisée dans le système. Les valeurs typiques du coefficient d'atténuation des fibres optiques aux longueurs d'onde amont et aval du GPON et du XG-PON sont présentées dans la Figure 2.

Les connexions fixes sont relatives aux connexions mobiles, y compris les joints mécaniques (joints froids) et les joints de fusion. La terminaison mécanique est principalement utilisée pour la terminaison sur site des câbles de dérivation, comme le montre la figure 3. La stabilité du soudage sur site est médiocre et avec la popularité des épisseuses à fusion portables, elle a été progressivement remplacée par des méthodes de terminaison par fusion.

L’indice d’atténuation moyen des connexions fixes par fibre optique est indiqué dans le tableau 1.

Dans l'ODN, il est souvent difficile de savoir combien de connecteurs de fibre optique sont inclus dans l'ensemble de la liaison à fibre optique, et l'atténuation causée par l'épissure par fusion de fibre représente une très petite proportion de l'atténuation dans l'ensemble de la liaison à fibre optique. Par conséquent, lors du calcul, l'atténuation de la fibre optique et l'atténuation causée par l'épissure par fusion sont souvent combinées pour simplifier le calcul. Les valeurs de référence pour l'atténuation par kilomètre de fibre optique et l'épissure par fusion sont présentées dans le tableau 2. Lorsqu'il y a à la fois des connecteurs monoconducteurs et des connecteurs à ruban de fibre dans la liaison, la valeur moyenne de l'épissure monoconducteur et de l'épissure à ruban de fibre est prise en compte.

L'atténuation Af des fibres optiques et des connexions fixes peut être calculée en multipliant les valeurs de référence du tableau 2 par la longueur de la liaison par fibre optique. Lorsque la liaison comprend des connexions froides, l'atténuation de la connexion froide peut être calculée séparément à 0,1 dB par connexion.

Operte d'insertion du séparateur optique As

Dans l'ODN, on utilise principalement un séparateur spectroscopique à rapport égal. Selon les différentes méthodes de connexion, les séparateurs à rapport égal sont principalement divisés en trois types : type tube en acier (type sans bloc), type module en boîte et type enfichable (cassettes LGX), comme illustré dans la figure 4. Les séparateurs de type boîte sont principalement utilisés dans les boîtes de jonction de câbles optiques, tandis que les séparateurs de type patch sont principalement utilisés dans les boîtes de séparation de câbles optiques.

Figure 4 : Séparateur optique à séparation proportionnelle (splitter équilibré)

Pour chaque augmentation d'un niveau du rapport de division du répartiteur, la perte d'insertion augmente d'environ 3 dB. Pour des répartiteurs ayant le même rapport de division, la perte d'insertion des répartiteurs de type enfichable est d'environ 0,2 dB supérieure à celle des répartiteurs de type boîtier, comme indiqué dans le tableau 3.

Mais dans des scénarios tels que FTTR, les zones rurales et l'intérieur des bâtiments, l'application de la répartition à rapport inégal augmente également. La figure 5 montre un modèle de référence pour l'atténuation d'une liaison à fibre optique ODN avec une répartition à rapport inégal dans un certain scénario de bâtiment.

Les principaux modèles de répartiteurs optiques à rapport inégal sont 1×5 et 1×9. Le répartiteur 1×5 comprend 1 port en cascade et 4 ports de dérivation, tandis qu'un répartiteur 1×9 comprend 1 port en cascade et 8 ports de dérivation. Les valeurs de référence pour la perte d'insertion des répartiteurs 1×5 et 1×9 sont présentées dans le tableau 4.

Perte d'insertion de connexion d'activité Ac

Dans les liaisons à fibre optique ODN, les connexions actives sont généralement utilisées au niveau de l'ODF, des commutateurs optiques de dorsale et des répartiteurs optiques. La perte d'insertion des connexions actives est calculée à 0,5 dB par connexion. La perte d'insertion d'un tout nouveau connecteur actif ne dépasse généralement pas 0,25 dB/pièce, mais avec l'augmentation du temps d'utilisation, en raison de la contamination de la face d'extrémité et d'autres raisons, la perte d'insertion augmentera dans une certaine mesure. Calculée à 0,5 dB/pièce, elle ne produira pas trop d'atténuation de liaison excessive.

OLT, ONU et ODN utilisent également des connexions actives, mais cette connexion active n'est pas incluse entre les points de référence S/R et R/S et n'appartient pas à la liaison par fibre optique ODN.

En règle générale, chaque répartiteur optique possède 2 connexions actives à la liaison par fibre optique. Cependant, selon le principe de test de perte d'insertion du répartiteur dans YD 2000.1-2014, comme le montre la figure 6, la valeur de perte d'insertion du répartiteur optique inclut déjà la perte d'insertion d'une connexion active. Par conséquent, lors du calcul de Ac, une seule connexion active est requise pour chaque répartiteur.

UNpertes supplémentaires Aa

Dans l'ODN, en raison d'une construction et d'une installation non standard, ainsi que de l'utilisation de fibres de queue G.652 pour la terminaison dans la section d'entrée des câbles optiques, des pertes de macro-courbure importantes sont souvent subies dans la liaison ODN (voir les articles « L'impact d'un rayon de courbure de fibre insuffisant sur l'atténuation de la liaison ODN »et« Quelle est la différence entre G.657A2 et G.652D »).Par exemple, les résultats des tests d'atténuation de liaison descendante de certains câbles optiques domestiques dans une certaine ville sont présentés dans la Figure 7 (chaque point de la figure représente des utilisateurs différents), où l'atténuation moyenne des utilisateurs XG-PON est aussi élevée que 2,85 dB, et l'atténuation moyenne des utilisateurs GPON est également de 1,98 dB.

Bien que les pertes supplémentaires par macro-courbure soient principalement causées par une construction et une installation et une maintenance non standard, il est difficile pour les opérateurs de prendre des mesures efficaces pour résoudre ce problème. Par conséquent, les pertes supplémentaires causées par les pertes par macro-courbure dans l'ODN existeront pendant une longue période. La perte supplémentaire Aa peut être déterminée en se référant au tableau 5.

La perte supplémentaire de la liaison à fibre optique ODN se produit principalement dans la section d'entrée. Lorsque la liaison à fibre optique ODN n'inclut pas la ligne de câble optique de la section d'entrée, la perte supplémentaire ne doit pas être enregistrée.

Exemples de calcul

Selon la méthode de calcul et les indicateurs de référence pertinents décrits ci-dessus, l'atténuation complète de la liaison par fibre ODN peut être calculée pour la division proportionnelle illustrée à la Figure 1 et la division inégale illustrée à la Figure 5. Lorsque la liaison ODN mesure 5,0 km de long et que le rapport de ramification total est de 1:64, le calcul de l'atténuation complète de la liaison ODN descendante GPON est présenté dans le Tableau 6.

Il convient de noter que lors de l'utilisation d'un séparateur optique à rapport inégal, la perte d'insertion du port de dérivation du séparateur à rapport inégal est supérieure de plus de 5,0 dB à celle du séparateur à rapport égal avec le même nombre de dérivations. Lors du calcul de l'atténuation de la liaison complète ODN, le point R/S est généralement pris au niveau de l'ONU connectée au dernier étage du séparateur à rapport inégal à l'extrémité de la liaison.

En raison de la méthode de calcul du scénario du pire cas utilisée pour l'atténuation des liaisons à fibre optique ODN, les résultats calculés sont légèrement supérieurs aux valeurs mesurées. Lors du test de fin de test, si la valeur d'atténuation mesurée de la liaison à fibre optique est supérieure au résultat calculé, elle doit être jugée non qualifiée.