曾慶珠

（南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210046）

隨著“光進(jìn)銅退”戰(zhàn)略、PON技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、LTE技術(shù)的推廣和商用，以及三網(wǎng)融合的開展，安全性（保密）、速率、帶寬、經(jīng)濟(jì)和容量等已成為運(yùn)營商、制造商和用戶關(guān)注重點(diǎn)。傳統(tǒng)ADSL技術(shù)因不能滿足用戶的需求，已向PON＋LAN，PON＋DSL及PON+WiFi等方式轉(zhuǎn)變，同時(shí)EPON/GPON作為FTTH所使用的主流技術(shù)進(jìn)一步加快了新型寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的步伐[1-7]。

1 概述

1.1 用戶接入網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

XDSL和LAN技術(shù)是2010年前寬帶網(wǎng)最普遍采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最早是面向互聯(lián)網(wǎng)接入應(yīng)用而生的，XDSL技術(shù)在很長一段時(shí)間內(nèi)滿足了人們接入網(wǎng)絡(luò)的需求，豐富了人們的工作和生活。但隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷豐富，人們的需求不再局限于上網(wǎng)，VoIP、高清視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲、可視通話等互動業(yè)務(wù)成為新的需求。接入網(wǎng)絡(luò)面臨一系列技術(shù)和業(yè)務(wù)模式的革命和挑戰(zhàn)，針對這些新的需求，原有的寬帶技術(shù)遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，但其自身的特點(diǎn)和缺陷決定了無法從根本上滿足新興業(yè)務(wù)的開展，主要存在成本問題、帶寬偏小和雙向傳輸?shù)葐栴}。

1.2 用戶業(yè)務(wù)需求及分析

隨著社會的飛速發(fā)展，人們對電信業(yè)務(wù)的需要越來越多，已經(jīng)不滿足于電話、傳真等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，還對高清晰度的電視、可視電話、視頻點(diǎn)播、高速數(shù)據(jù)和電子郵件等寬帶業(yè)務(wù)需求更多、更高。另一方面，人們還要求電信業(yè)務(wù)不受時(shí)空限制，隨時(shí)隨地都能方便、迅速、準(zhǔn)確地進(jìn)行信息交換，以往接入方式已經(jīng)不能滿足人們對高帶寬業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)電信運(yùn)營商為了降低運(yùn)營成本、提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與容量，也急需對以往的接入方式進(jìn)行升級換代。FTTH的產(chǎn)生與運(yùn)用徹底解決了電信運(yùn)營商與人們的需求。

1.3 FTTx光接入技術(shù)

FTTH特征是僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和家庭住宅的接入方式，引入光纖由單個(gè)家庭住宅獨(dú)享。

FTTH一步到位滿足用戶高帶寬需求，可以提供20 Mbit/s，100 Mbit/s及更高帶寬，拉動運(yùn)營商開展更多高帶寬業(yè)務(wù)，提高運(yùn)營商核心競爭力。相對于其他建網(wǎng)技術(shù)，F(xiàn)TTH可以真正構(gòu)建一張全程無源的光網(wǎng)絡(luò)，不僅減少了整體能耗，也降低了整體OPEX，符合節(jié)能減排的建網(wǎng)要求。FTTH建設(shè)可以根據(jù)用戶需求以及光纜網(wǎng)和銅纜網(wǎng)實(shí)際情況，先進(jìn)行“薄覆蓋”，率先滿足高端用戶需求。截至2011年底，中國的FTTH用戶突破3000 萬，F(xiàn)TTH逐漸成為主流接入網(wǎng)絡(luò)。

2 FTTH

2.1 FTTH

FTTH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由光線路終端、光分配網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)單元組成，如圖1所示。

FTTH的大規(guī)模部署使ODN市場迎來了爆發(fā)式增長。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，國內(nèi)ODN設(shè)備市場在未來3～5年內(nèi)將達(dá)到100億元的市場規(guī)模。

2.2 FTTH建設(shè)模型

根據(jù)不同的應(yīng)用場景，建設(shè)方選擇合理的建設(shè)模式，如表1所示。

表1 FTTH建設(shè)模式

3 FTTH新建小區(qū)解決方案

3.1 FTTH設(shè)計(jì)規(guī)劃

FTTH設(shè)計(jì)規(guī)劃主要有節(jié)點(diǎn)、路由、纖芯數(shù)量3個(gè)要素。先規(guī)劃節(jié)點(diǎn)再確定路由和纖芯數(shù)量。節(jié)點(diǎn)主要受用戶分布決定，主要規(guī)劃節(jié)點(diǎn)的位置、覆蓋范圍和節(jié)點(diǎn)之間的歸屬關(guān)系。路由主要由節(jié)點(diǎn)位置和歸屬關(guān)系決定。纖芯數(shù)量主要由節(jié)點(diǎn)數(shù)量、每節(jié)點(diǎn)纖芯需求決定。

OLT設(shè)備置于局端，其饋線光纜優(yōu)選環(huán)形組網(wǎng)，再次是星型方式（饋線光纜環(huán)的長度應(yīng)控制在6 km左右）；OLT設(shè)計(jì)遵循“大容量、少局所”原則，集中部署；ODN應(yīng)安全可靠，向下逐步延伸至通信業(yè)務(wù)最終用戶。在通信發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上，綜合考慮遠(yuǎn)期業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢，確定建設(shè)規(guī)模。根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)合理分光比，二次分光最大的優(yōu)勢在于建設(shè)成本上的優(yōu)勢，主要是由于采用二次分光之后一級分光器至二級分光器之間的光纜芯數(shù)大幅減少，導(dǎo)致整個(gè)駐地網(wǎng)內(nèi)的光纜總體造價(jià)較低。新建小區(qū)光纜建設(shè)至用戶信息箱內(nèi)或信息槽內(nèi)，皮線光纜長度一般不超過50 m，原則不能在室外敷設(shè)。

3.2 FTTH設(shè)計(jì)

3.2.1 FTTH設(shè)備選用

OLT光接入局端匯聚設(shè)備是一個(gè)全業(yè)務(wù)光接入平臺，支持的業(yè)務(wù)包括視頻、數(shù)據(jù)、語音和TDM業(yè)務(wù)?？梢酝ㄟ^各種組網(wǎng)技術(shù)，連接中等以上容量的ONU。根據(jù)用戶需求（容量、速率、區(qū)域分布）和業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃（地區(qū)規(guī)劃）合理選用OLT設(shè)備。

ODN用于在OLT和ONU間提供光通道。ODN通常由光纖光纜、光連接器、光分路器以及安裝連接這些器件的配套設(shè)備組成。合理選用ODN分光比將節(jié)約成本、提高服務(wù)質(zhì)量。

OUN上行方向與OLT配合提供高速率、高帶寬和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)FTTN接入。能同時(shí)實(shí)現(xiàn)N個(gè)語音接入和M個(gè)寬帶LAN接入。根據(jù)用戶需求選用OUN設(shè)備，常見OUN設(shè)備如表2、表3所示。

表 華為和中興 終端 設(shè)備比較

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3.2.2 新建小區(qū)接入方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)配線區(qū)，每個(gè)配線區(qū)覆蓋住戶數(shù)控制在光纜交接箱容量內(nèi)，根據(jù)小區(qū)容量大小設(shè)置配線區(qū)，配線點(diǎn)至配線區(qū)光纜芯數(shù)為遠(yuǎn)期光分路器數(shù)量的2倍以上，根據(jù)小區(qū)規(guī)模，選擇合適位置設(shè)置光纜分歧接頭盒或光交接箱；配線區(qū)中心位置設(shè)置光纜交接箱，箱體容量大于住戶數(shù)加交接箱接入光纜芯數(shù)選用，并將光分路器置于光交接箱內(nèi)，分光原則采用一級分光滿足住戶數(shù)的100%配置（獨(dú)家小區(qū)），非獨(dú)家分光口按照滿足用戶數(shù)的30%～50%配置；光交接箱至每單元樓布放1條入樓光纜并接入光分線盒，盡量減少光纜數(shù)量和光纜接頭，在光分線盒內(nèi)可以采用二級分光；由光分線盒至用戶端采用皮線光纜，獨(dú)家小區(qū)要求按100%覆蓋設(shè)計(jì)，非獨(dú)家進(jìn)駐，入樓光纜芯數(shù)須按住戶數(shù)的50%配置。外線光纜應(yīng)從最近的光節(jié)點(diǎn)或機(jī)房引接，引入光纜芯數(shù)應(yīng)大于小區(qū)遠(yuǎn)期光分路器總數(shù)的2倍，滿足已建小區(qū)業(yè)務(wù)容量，還要考慮小區(qū)將來是否有擴(kuò)建的需求。

設(shè)置不同的分光比詳細(xì)差異如圖2所示。采用一次分光集中設(shè)置模式在業(yè)務(wù)滲透率較低時(shí)每線成本造價(jià)較高，隨著業(yè)務(wù)滲透率的不斷提高，每線成本造價(jià)逐步下降。采用二次分光分散設(shè)置模式在業(yè)務(wù)滲透率低時(shí)，每線成本造價(jià)最低，隨著業(yè)務(wù)滲透率的不斷提升，每線成本造價(jià)逐漸攀升。采用二次分光分散設(shè)置與二次分光相對集中設(shè)置，在每線成本造價(jià)上約相差5～50元，滲透率在30%左右時(shí)相差較大，約為50元。雖然分散相對集中，造價(jià)便宜，但PON口利用率不及相對集中設(shè)置的模式。隨著滲透率的不斷提高，二次分光的兩種模式每線成本相差不大。

根據(jù)單位12樓層，每層4戶，計(jì)算用戶數(shù)48戶，按照50%的覆蓋率，每單元用戶24戶，以5單元樓設(shè)置1個(gè)配線區(qū)，在中心位置設(shè)置配線區(qū)的360芯交接箱，并集中設(shè)置分光器。配線區(qū)交接箱至每單元樓內(nèi)光分線盒（可設(shè)置二級分光）各放1條24芯入樓光纜。布放皮線光纜，注意采用快速接頭成端。外纜引至附近的光節(jié)點(diǎn)，光纜選用48芯或以上芯數(shù)。

根據(jù)建筑場景和FTTH與FTTB建設(shè)費(fèi)用，4年的入住率分析，以FTTB實(shí)際平均收容27戶左右，F(xiàn)TTH實(shí)際收容60戶左右，具體費(fèi)用詳見圖3所示統(tǒng)計(jì)表截圖?？梢奆TTH寬帶高，接入網(wǎng)終極目標(biāo)；實(shí)施快，無需協(xié)調(diào)接電；維護(hù)易，維護(hù)界面清晰，便于維護(hù)；耗電少，節(jié)能減排；經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢不明顯，但是銅纜呈上漲趨勢，光纜呈下降趨勢，F(xiàn)TTH成為首選。

3.3 FTTH施工

根據(jù)用戶FTTH安裝工單安裝皮纜和ONU。根據(jù)工單指派，找到相應(yīng)的光分線箱位置、端口、設(shè)備型號等，根據(jù)工單指派的上聯(lián)光分設(shè)備名稱，找到相應(yīng)的光交接箱至光分線箱蓋編號標(biāo)志，完成光交接箱的跳纖。根據(jù)工單指派的上聯(lián)光分端口編號，找到光分線箱內(nèi)相應(yīng)的光分端口，制作冷接頭；使用光功率計(jì)，測試光分線箱端口衰耗，制作好冷接頭后，按照工單上光分線盒端口編號，準(zhǔn)確插入端口。到用戶處找到用戶信息箱，再找出皮線光纖，制作好冷接頭，安裝好光盒。入戶光纜敷設(shè)完畢及ONU安裝、開通后，可以使用波長分離PON功率計(jì)進(jìn)行ODN鏈路全程下行和上行衰減測試，最終測試數(shù)據(jù)達(dá)到指標(biāo)要求。

4 結(jié)束語

隨著運(yùn)營商在新建小區(qū)FTTH的建設(shè)比例的提高，同時(shí)OUN等設(shè)備價(jià)格的降低，PON口下降至1500 元，對于皮纜等耗材招標(biāo)單價(jià)下降，F(xiàn)TTH建設(shè)成本呈下降趨勢。運(yùn)營商與政府和開發(fā)商建立了良好的合作關(guān)系，在通信管理局的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)小區(qū)通信基礎(chǔ)“共建共享”的模式，F(xiàn)TTH進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。

[1]劉亞榮，楊春，李新，等.基于GPON的高校FTTH設(shè)計(jì)方案[J].光通信技術(shù)，2011，35（2）:7-9.

[2]郭巍.面向FTTP的EPON技術(shù)解決方案[J].電信科學(xué)，2007（10）:77-80.

[3]林廣宏.EPON技術(shù)及應(yīng)用淺析[J].電信技術(shù)，2008（12）:10-13.

[4]楊艷紅，王平.基于PON的FTTH線路工程設(shè)計(jì)[J].電信技術(shù)，2008（12）:107-109.

[5]ITU-T Recommendation G.984.2-2003，Gigabit-capable passive optical networks(GPON):physical media dependent（PMD） layer specification[S].2003.

[6]劉旭峰.淺談光纖到戶（FTTH）技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展[J].硅谷，2010（16）:42.

[7]何小玉.光纖接入及FTTH技術(shù)與應(yīng)用分析[J].電信科學(xué)，2007（5）:21-25.