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PON 功率预算计算器:分光器与非均分分光器
选择等级、描述各级分光,计算器就会算出到每组 ONT 的损耗、每个终端的接收功率,以及相对等级预算的余量。默认值是典型数值,出处列在下方。任何一项都可以改成您自己的数值。
系统等级
等级的功率预算:其光模块按设计能承受的损耗范围。从 OLT 到每个 ONT 的损耗都必须落在这两个数值之间。
OLT
ONT
这些值由等级自动填入。如果您的 OLT 或 ONT 规格书上的数值不同,请填入规格书的数值。
分光级
灰色表示默认值分光器把功率均分。非均分分光器把一部分功率送到分支端,其余沿线路继续往下传。每个分支端接一个 ONT 或自己的分光器。自动选择分光比只改变非均分分光器。
路由上的光纤与接头
余量
总和是通常的设计余量;怎样分成三部分只是我们的起点,不是规则。请填入您自己的数值。
分光器以外的连接器和熔接点:OLT 处的配线架、光缆接头、ONT 处的光纤插座。分光器自身的接头,在每个节点按上面选的接入方式计算。
最差用户
最好用户
每个用户的速率
| 下行 | 上行 |
|---|
保证速率由 OLT 上的带宽分配和套餐决定,而不是由 ONT 数量决定。端口上的 ONT 每增加一倍,损耗增加约 3 dB,所有 ONT 同时忙时每个分到的带宽减半。
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线路图
根据上面的分光级绘制。主干光纤从左到右,非均分分光器的分支向下连到各自的分光器。每组 ONT 标出上行损耗,颜色按等级预算标示。
每组 ONT
上行按 ONT 波长计算,下行按 OLT 波长计算。接收功率按等级的最小发射功率计算。.xlsx 文件包含这张表、每个输入值(标明是默认值还是您自己的)、各分光级、速率和计算方法。
这条线路还能容纳什么
分光器、非均分分光器与等级
这是计算器的初始数值。分光损耗由物理决定,等于功率份额的 10·log10。实际的分光器损耗更大,设计人员计入预算的是典型损耗。
| 分光器 | 分光损耗,dB | 典型值,dB |
|---|---|---|
| 1×2 | 3.01 | 3.9 |
| 1×4 | 6.02 | 7.4 |
| 1×8 | 9.03 | 10.6 |
| 1×16 | 12.04 | 14.1 |
| 1×32 | 15.05 | 17.5 |
| 1×64 | 18.06 | 20.9 |
| 1×128 | 21.07 | 24.2 |
| 非均分分光器 | 直通,dB | 分支,dB |
|---|---|---|
| 99/1 | 0.30 | 22.50 |
| 98/2* | 0.30 | 19.00 |
| 97/3* | 0.30 | 15.20 |
| 95/5 | 0.45 | 15.20 |
| 93/7* | 0.40 | 11.50 |
| 90/10 | 0.60 | 11.30 |
| 85/15 | 0.90 | 10.00 |
| 80/20 | 1.30 | 7.90 |
| 75/25 | 1.60 | 6.90 |
| 70/30 | 1.90 | 6.00 |
| 65/35 | 2.40 | 5.30 |
| 60/40 | 2.70 | 4.70 |
| 55/45 | 3.10 | 4.10 |
| 50/50 | 3.60 | 3.60 |
| 等级 | 线路损耗,dB | 下行 / 上行,nm | OLT 发射 / ONT 灵敏度,dBm | 出处 |
|---|---|---|---|---|
| GPON A | 5–20 | 1490 / 1310 | 0.0…4.0 / −21 | ITU-T G.984.2 |
| GPON B | 10–25 | 1490 / 1310 | 5.0…9.0 / −21 | ITU-T G.984.2 |
| GPON B+ | 13–28 | 1490 / 1310 | 1.5…5.0 / −27 | ITU-T G.984.2 |
| GPON C | 15–30 | 1490 / 1310 | 3.0…7.0 / −28 | ITU-T G.984.2 |
| GPON C+ | 17–32 | 1490 / 1310 | 3.0…7.0 / −30 | ITU-T G.984.2 |
| GPON C++ | 17–32 | 1490 / 1310 | 4.5…10.0 / −30 | FS.com, PPC, 6COMGIGA |
| XG-PON N1 | 14–29 | 1577 / 1270 | 2.0…6.0 / −28 | ITU-T G.987.2 |
| XG-PON N2 | 16–31 | 1577 / 1270 | 4.0…8.0 / −28 | ITU-T G.987.2 |
| XG-PON N2b | 16–31 | 1577 / 1270 | 10.5…12.5 / −22 | ITU-T G.987.2 |
| XG-PON E1 | 18–33 | 1577 / 1270 | 6.0…10.0 / −28 | ITU-T G.987.2 |
| XG-PON E2 | 20–35 | 1577 / 1270 | 8.0…12.0 / −28 | ITU-T G.987.2 |
| XG-PON E2b | 20–35 | 1577 / 1270 | 14.5…16.5 / −22 | ITU-T G.987.2 |
| XGS-PON N1 | 14–29 | 1577 / 1270 | 2.0…5.0 / −28 | ITU-T G.9807.1 |
| XGS-PON N2 | 16–31 | 1577 / 1270 | 4.0…7.0 / −28 | ITU-T G.9807.1 |
| XGS-PON E1 | 18–33 | 1577 / 1270 | 6.0…9.0 / −28 | ITU-T G.9807.1 |
| XGS-PON E2 | 20–35 | 1577 / 1270 | 8.0…11.0 / −28 | ITU-T G.9807.1 |
| NG-PON2 N1 | 14–29 | 1600 / 1535 | 3.0…7.0 / −28 | ITU-T G.989.2 |
| NG-PON2 N2 | 16–31 | 1600 / 1535 | 5.0…9.0 / −28 | ITU-T G.989.2 |
| NG-PON2 E1 | 18–33 | 1600 / 1535 | 7.0…11.0 / −28 | ITU-T G.989.2 |
| NG-PON2 E2 | 20–35 | 1600 / 1535 | 9.0…11.0 / −28 | ITU-T G.989.2 |
等级:GPON 依据 ITU-T G.984.2 (08/2019),XGS-PON 依据 G.9807.1 (02/2023)。GPON C++ 不是 ITU 等级:它的数值取 FS.com、PPC 和 6COMGIGA 模块规格书中最保守的值,线路损耗范围按 C+ 取。分光器:取 ITU-T G.671 (11/2025) 中的最大损耗,即设计人员计入预算的数值;1:128 取自厂商规格书。非均分分光器:取厂商表格中两个窗口的最大值;标 * 的分光比只有单一出处,请核对规格书。连接器 0.5 dB、熔接点 0.1 dB,依据 ITU-T G.671。光纤衰减取自光缆出厂数据;1270 和 1577 nm 的数值是我们的估算。余量 3 dB,按设计惯例。
GPON A、B 和 C:ITU-T G.984.2。XG-PON:ITU-T G.987.2;N2 和 E2 即建议书中的 N2a 和 E2a,而 N2b 和 E2b 是较强的 OLT 搭配灵敏度较低的 ONT。NG-PON2:ITU-T G.989.2,OLT 处不带放大器的链路(Type A)。其功率在波分复用器之后计算,因此请把复用器的损耗填在“其他”中。NG-PON2 波长上的光纤衰减,取自我们有数值的最近波长;XG-PON 和 NG-PON2 的有效载荷比例按 XGS-PON 取。
计算器怎么算
到一组 ONT 的损耗,是其路径上所有损耗之和:光纤、信号经过的分光器和非均分分光器、它们的接头、路由上的连接器和熔接点,以及余量。上行按 ONT 波长计算,下行按 OLT 波长计算,因为光纤在较短的波长上损耗更大。
均分分光器把功率平均分配:输出端口每增加一倍,理论上损耗增加 3 dB,实际器件还要再多一点。非均分分光器把功率不均匀地分配,两个输出端的损耗也不同:在 90/10 的非均分分光器上,主干光纤保留大部分光,分支端只得到十分之一。
等级规定了其光模块能工作的损耗范围。超过上限,最远的 ONT 连不上 OLT。低于下限,最近的 ONT 收到的光太多,接收机过载。计算器检查网络的两端,而不只是最差的一端。
接入方式的影响比看上去大。信号经过的每个分光器或非均分分光器,都会带来输入和输出两处接头;在总线形组网中,主干光纤要经过每个节点。在那里,每一处用连接器都比用熔接损耗更大。
非均分分光器组成的总线形网络
总线形组网用一根主干光纤沿街道或村庄敷设。在每个节点,非均分分光器把一部分功率送到小分光器,供附近的住户使用,其余继续往下传。在树形组网需要给每个光交接箱拉长光缆的地方,就采用这种方式。
分光比沿线路变化:第一个节点分得少,最后几个分得多,让每个节点得到的功率大致相同。“自动选择分光比”会替您完成这一步:它从线路末端开始,在每个节点逐一尝试每种分光比,保留最差用户损耗最小的那组组合。
在 OTDR 测量曲线上,非均分分光器和均分分光器看起来不一样:直通端是一个小台阶,分支端是一个深台阶。不知道分光比的 OTDR 可能把它报告为不良连接器或宏弯,验收测试就会不通过。请把测量曲线上的台阶,与上表中该非均分分光器的直通和分支数值对比。
计算结果可能与现场不同的地方
典型数值描述的是一般器件。某个具体的分光器、连接器或熔接点,损耗可能更大或更小,以它的规格书或实测为准。把规格书上的数值填在默认值上,下载的文件就会把它标为您自己的数值。
余量用来覆盖图纸上看不到的东西:老化、维修、光缆被挖断后重做的熔接。等级预算是光模块的极限,不是要用满的指标。
每个用户的速率等于共享带宽除以 ONT 数量,这是所有 ONT 同时下载时的下限。实际上很少有用户在同一时刻下载,每个用户能得到多少,由套餐和 OLT 的带宽分配决定。
常见问题
1:8 分光器损耗多少?
分光本身是 9.03 dB:功率分成八份。实际的 1:8 分光器损耗更大,典型值见上表。您所用分光器的规格书会给出准确数值,把它填进对应的分光级即可。
分光器损耗的公式是什么?
均分的 1:N 分光器为 10·log10 N,所以输出端口每增加一倍,损耗约增加 3 dB。非均分分光器的每个输出端,损耗为其功率份额的 10·log10:在 70/30 的分光器上,30 % 的一端损耗约 5.2 dB,70 % 的一端约 1.5 dB,这还没算器件自身的损耗。
可以在一个分光器后面再接一个分光器吗?
可以,这就是级联:1:4 后接 1:8,得到 32 个输出端口,和一个 1:32 分光器一样。损耗以 dB 相加,级与级之间多出的接头还会再增加一点。在上面描述各分光级,计算器会把所有损耗加起来。
一个 PON 端口能带多少用户?
预算允许多少、带宽够多少,就能带多少。预算限制分光比和距离;带宽是共享的,所以所有 ONT 都忙时,ONT 越多,每个分到的越少。速率部分会针对您的布局显示这两方面。