FTTH网络的配线解决方案

PON网络配线产品和方案

　　参考国外的做法，结合相关的行业标准，我们可以把配线系统划分成5个组成部分：机房配线子系统，主干光缆子系统，配线光缆子系统，引入光缆子系统，光缆、电缆终端子系统。

　　ODN（光分配网络）是PON中的重要组成部分，在FTTH中采用分路器分光，并在靠近用户的地点引出大量的用户光纤，这些都与传统的ODF配线产品有些不同，并且用户接入网的数量大、结构复杂、成本要低、升级维护困难，使得配线产品在FTTH中起着越来越重要的作用，好的配线解决方案才能保证接入网长期、稳定、可靠地运行。

　　在FTTH的发展进程中，电缆接入的距离将逐步缩短，我们认为，30米以内的电缆接入方案能够兼顾服务质量、价格、维护、扩展性等多重要求，而且这30米的入户电缆工艺技术成熟，用户自己也能解决一部分问题，比如线路延长、位置迁移，降低了运维的工作量。
　　
　　

　　光分配网络。　　

　　ODN由OLT至ONT之间的光缆、无源器件和线路辅助设施组成，其基本结构如图1所示。

　　采用一级分光时，光分路器放置在光缆分配点；采用多级分光方案时，除光缆分配点外，在OLT局端和用户接入点处均可放置光分路器。

　　世纪人配线解决方案的基本原则：
　　A、关注光分路器的安装位置，提供多种网络建设方案；
　　B、关注网络发展演变的要求，方便从ADSL升级到FTTH；
　　C、关注光缆端接保护，清晰界定施工、维护工作；
　　D、倡导使用ODF设备，符合城市网络规划布线要求。
　　
　　分光点的设置

　　光分路器的安装应该考虑尽量地利用已铺设的网络和ODF设备，同时结合当地的网络发展规划。

　　光分路器的位置决定了光纤使用量的多少，光分路器的位置也决定了后期线路维护的复杂程度，同时也影响系统扩容的能力。目前分光方式有一级分光和两级分光，至于更多级的分光结构，技术还不成熟，使用效果也不理想。

　　光分路器的安装位置分成4种情况（表1）：
　　
　　

　　表1　　光分路器安装位置及其比较。　　

　　局端机房：光分路器可安装在光分路器模块上，直接安装在光纤配线柜上(不推荐)。
　　小区机房：光分路器可安装在光分路器模块上，直接安装在光纤配线柜上。
　　户外环境：光分路器安装在光缆交接箱或者多媒体箱上。
　　楼内环境：光分路器安装在光纤配线箱中，直接引出入户光纤。
　　
　　分光结构

　　一级分光结构目前采用的光分路器多为1结构。主要应用于密集的商住楼宇或者大面积的稀疏用户（如别墅），对于新建住宅也有较好的应用前景。一般情况，32路光分路器要预留1路做为备用测试链路。FTTH在新建的别墅群和商用办公楼能得到很好的应用。相对而言，商住用户对于线路的可靠性要求更高。

　　两级分光结构通常是1和1的组合。两个光分路器的前后位置主要根据当前的业务量及将来的业务需求来考虑。目前，每个光端口可以分配的平均带宽为30M，最大带宽为100M，随着技术的发展，10G级别的超宽带PON将在未来的3-5年内商用，从而使用户的带宽可以增长10倍，所以不必担心未来的带宽问题。从用户需求来看，国内大多数宽带ADSL网络可以达到1-3M的带宽，考虑到用户对带宽的需求是一个渐进的过程，我们认为5M-30M的带宽基本能满足国内绝大多数用户的需求，满足新业务的需求如IPTV和部分HDTV。

　　因此两级分光结构特别适合于国内FTTB+LAN的应用。同时该方案也是代替原来MC+LAN的很好选择。目前也有不少厂家的ONU提供1-8个端口，减少了设备的堆叠，从而达到降低故障、减少维护量的目的。

　　线路的保护

　　网络的安全性是用户最关心的问题之一。网络安全包括了软件和硬件安全，在本文，我们只讨论设备、线路的安全。针对商用网络的光保护功能，有三种方式，一是采用两个PON卡设备，用一个2譔的光分路器进行主、备链路备份（图2）。第二种方式是采用光保护系统进行切换。第三种方式，可以采用两套网络线路和设备进行备份，此方式价格昂贵，目前还不能商用。

　　采用两路输入的光耦合器对配线网络的影响不大，主要受制条件来自于光缆馈线部分的线路冗余以及CO机房设备冗余情况。目前国内也有部分设备供应用商的设备可以直接满足此项功能。

　　采用光保护的好处是可以实现对两条光纤路由自动的光路切换，切换时间＜10mS，减少了昂贵的OLT板卡的使用量。从市场调研情况来看，多数厂家在PON板卡方面，提供N+1的备份，相对于2譔的光分结构，采用光保护系统的好处是故障时自动切换，降低PON的备份数量，能够满足N+1结构对业务的备份，在当前的市场上具有一定的价格优势。缺点是目前光保护系统自成体系，没有纳入到EPON设备网管中，其次由于采用了光保护，增加了2-3dB的链路损耗，降低了传输距离或者系统的冗余光功率。
　　
　　光分路模块

　　光分路模块一般能直接安装在19英寸的ODF中，以适应于ODF跳线管理的要求。而现有的多数配线产品的接口都是6、12的倍数，目前能够在一个模块上满足32+1或者32+2的光分路模块极为罕见。世纪人设计了一款与现有ODF模块尺寸相兼容的模块，称之为“光分路器模块”。在该模块中可以实现32+2根Φ3mm，或者64+4根Φ2mm光纤的排列引出，引出光纤可以选择左、右布线。
　　

　　
　　光分路模块,安装方式同FJX12系列接续模块；内部可放置一个1:32分光器；安全的光纤弯曲保护机构。

　　各种光缆的分布

　　由于国内绝大多数适配器的尺寸较大，目前的做法是在光分路模块上引出，在其他的模块上跳接，(如图3)。该方案使用3个12芯的模块来匹配，需要占用的端口比较多，在旧的ODF设备上扩容存在一定的难度。
　　
　　FTTH入户光缆

　　用于FTTH网络的光缆按工作环境分为室外光缆、室内光缆和室内室外光缆。按照光缆在FTTH网络中的位置分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆。光缆类型分布如图4。
　　
　　

　　采用2x　N的ODN结构。　　

　　在以上的光缆中，入户光缆是一个相对薄弱的环节，传统的入户光缆遇到了价格高、可靠性低的问题。新型入户光缆包括了铠装光缆和皮线光缆两种。就应用来说，主要是使用场合的不同，铠将光缆比较适合移动的、保护要求高的场合，皮线光缆比较适合固定的、空间比较紧张的场合。从发展趋势来讲，铠装光缆要解决接头现场制作的困难，皮线光缆要解决单根容量以及端接保护问题，但用于FTTH，降低成本是最关键的。

　　铠装光缆是在传统室内光缆的基础上增加了铠装保护层。提高了其抗拉、抗压强度，可以与目前普通的尾纤、跳线兼容。其垂直拉力可以达到250N，侧面抗压可以达到3000N/100mm，适用于短距离垂直布线，可以直接在楼内布线，能较好地防鼠咬。目前铠装光缆的芯数可以从1芯到24芯，随着工艺水平的提高，单根做到32芯指日可待，配合1的光分路器，非常适合用于光纤入户。

　　皮线光缆是一种新型的入户光缆，俗称“8字缆”，即在两根FRP的熔合处夹入250微米的光纤，目前只能提供1－4芯的产品。布线时可以现场裁剪，配合“快速连接头”以及“冷接子”进行安装，现场施工不需要熔纤，大大提高了施工效率。另外，皮线光缆超小弯曲半径也比较适合室内布线。
　　 作者：余树鹏，深圳世纪人通讯设备有限公司   来源：光波通信