淺析FTTH工程建設(shè)中分光器位置的選擇與工程造價的關(guān)系

胡慶旦

(長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410015)

1 FTTH網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架簡介

1.1 FTTH的定義

FTTH（Fiber to the Home，光纖到戶）是指光纖直接通達用戶家庭的一種光纖接入類型。換句話說，F(xiàn)TTH是一種從通信局端一直到用戶家庭全部采用光纖線路的接入方式，引入光纖由單個家庭住宅獨享。這里的用戶，即“H”，不僅包括傳統(tǒng)意義上的家庭，還包括家庭辦公室或小型辦公室。

1.2 FTTH在通信網(wǎng)中的位置

從水平方向上，可以將通信網(wǎng)分為3或4個組成部分：核心網(wǎng)、城域網(wǎng)/本地網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（可選）。用戶駐地網(wǎng)是位于接入網(wǎng)與終端用戶之間的網(wǎng)絡(luò)，通常不在網(wǎng)絡(luò)運營商的管理和維護范圍內(nèi)。一般來說，F(xiàn)TTH可應(yīng)用于接入網(wǎng)，也可以應(yīng)用于用戶駐地網(wǎng)，或同時跨越兩個網(wǎng)絡(luò)。FTTH應(yīng)用于接入網(wǎng)時在整個通信網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1所示。

1.3 FTTH網(wǎng)絡(luò)組成

圖1 FTTH應(yīng)用于接入網(wǎng)時在通信網(wǎng)絡(luò)中的位置

FTTH網(wǎng)絡(luò)組成包括FTTH光線路終端（OLT）、光分配網(wǎng)（ODN）、光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU） 三大部分。ODN（光分配網(wǎng)）是FTTH網(wǎng)絡(luò)中S/R點到R/S點的部分，其作用是將OLT和ONU連接起來，為OLT與ONU之間提供傳輸手段。ODN可由OLT和ONU之間直接連接的光纖組成，也可包含若干分配點。ODN可被劃分為饋線線路、配線線路和入戶線路，其基本節(jié)點包括OLT局端、分配點（DP）、用戶接入點（AP）以及用戶端接點。

如圖2所示，相應(yīng)的光纜線路劃分為饋線光纜子系統(tǒng)、配線（含引入）光纜子系統(tǒng)、入戶光纜子系統(tǒng)。饋線線路是從OLT局端延伸到各光分配點，配線線路則從光分配點延伸到用戶接入點，入戶線將光纜從用戶接入點處延伸到每一個最終用戶的ONU。

圖2 ODN段落的劃分

2 FTTH工程中分光器的作用和位置選擇

2.1 FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中分光器的重要性

由于FTTH網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)分為點到點（P2P）式的拓撲結(jié)構(gòu)和點到多點（P2MP）式的拓撲結(jié)構(gòu)兩種類型，因此，與之對應(yīng)，F(xiàn)TTH技術(shù)也分為點到點（P2P）和點到多點（P2MP）兩種類型。其中，點到點技術(shù)目前主要包括光纖以太網(wǎng)技術(shù)，或者稱為基于點到點光以太網(wǎng)的FTTH；點到多點技術(shù)目前的主流技術(shù)主要是EPON和GPON兩種技術(shù)，或者稱為基于點到多點PON的FTTH。

基于點到點光以太網(wǎng)的FTTH如圖3所示，該方式采用以太網(wǎng)光纖收發(fā)器構(gòu)成點到點的結(jié)構(gòu)，從中心局到每個用戶都用一根光纖?；邳c到多點FTTH光接入技術(shù)如圖4所示，采用點到多點PON的FTTH，從中心局到光分路器是一根光纖，從光分路器到每個用戶用一根光纖。

圖3 點到點光以太網(wǎng)的FTTH

圖4 點到多點FTTH光接入技術(shù)

下面比較點到點和點到多點FTTH光接入技術(shù)所用的光收發(fā)模塊的個數(shù)和光纖總長度。設(shè)光收發(fā)模塊的個數(shù)為N，OLT與ODB之間的距離為D1，ODB與ONU/ONT之間的距離為D2。

對于點對點方式，主要特點是局端和遠端的光模塊一一對應(yīng)，遠端有N個光模塊，局端也需要有N個光模塊，總的光模塊數(shù)量為2N，光纖總長度為N*（D1+D2）。對于點對多點PON方式，需要的光模塊數(shù)量則僅為N＋1個，光纖數(shù)量為（D1+N*D2）。

舉例來說，假設(shè)有32個用戶，D1的距離為5000m，D2的距離為50m，則：點對點方式需要64個光模塊，點對多點方式僅需要33個光模塊，點對多點方式比點對點方式節(jié)約光收發(fā)模塊近50%。點對點方式需要（5000＋50） ×32＝176000m光纖，點對多點方式僅需要5000＋50×32＝6600m光纖，點對多點方式比點對點方式節(jié)約光纖超過96%。

由于點對多點方式比點對點方式能夠節(jié)約更多的光收發(fā)模塊和光纖，因此，采用點到多點的方案，大大地降低了光收發(fā)器的數(shù)量，節(jié)省建設(shè)光纖接入網(wǎng)所需的光纖，并降低了中心局所需的機架空間，使用點到多點FTTH光接入技術(shù)成本更低。

可見，在FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，分光器是非常重要的器件，同時，分光器的位置選擇也非常重要，關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本、網(wǎng)絡(luò)的靈活性等。

2.2 工程中分光器位置的選擇

目前在工程中常使用一級分光和二級分光方式。而對于一級分光方式，分光器的放置一般有以下地點：一是放置在局端機房，二是放置在小區(qū)機房，三是放置在小區(qū)光交接箱內(nèi)，四是直接放置在樓道。對于二級分光，分光器的放置一般有以下三種方式：一是一級分光器放置在局端機房，二級分光器放置在光交接箱內(nèi)；二是一級分光器放置在道路邊的大容量光交接箱內(nèi)，二級分光器放置在小區(qū)光交接箱內(nèi)；三是一級分光器放置在小區(qū)光交接箱內(nèi)，二級分光器放置在樓道。

3 分光器位置的選擇與工程造價的分析

假設(shè)端局到小區(qū)4km，到小區(qū)光交4.5km，到用戶樓棟5km，小區(qū)內(nèi)有20棟樓，每棟樓30戶，樓棟內(nèi)的引入光纜全部采用皮線光纜，如圖5所示。

圖5 端局-小區(qū)機房-小區(qū)光交-用戶樓棟示意圖

3.1 一級分光條件下分光器位置選擇對工程造價的影響

在一級分光情況下，采取全覆蓋方式，每棟樓按1:32的分光比進行覆蓋，對主干光纜、配線光纜的芯數(shù)和長度來做一個統(tǒng)計（光纜芯數(shù)按實際生產(chǎn)芯數(shù)且最接近用戶數(shù)考慮，樓道分纖箱到用戶ONU的皮線光纜沒有做統(tǒng)計），如表1所示。

3.2 二級分光條件下分光器位置選擇對工程造價的影響

在二級分光情況下，如果一級分光器為1:2，二級分光器為1:16，對主干光纜（端局至一級分光器）、配線光纜（一級分光器至二級分光器）、引入光纜（二級分光器至樓棟分纖箱）的芯數(shù)和長度來做一個統(tǒng)計，如表2所示。

表2 二級分光條件下分光器位置不同對應(yīng)光纜纖芯公里數(shù)

3.3 分光器位置選擇與工程造價的關(guān)系

分析以上統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：

1）把分光器放在端局機房，所需光纜的纖芯公里數(shù)最大；把分光器放在樓道，如果中間無匯接點，所需光纜的纖芯公里數(shù)雖然不是最大，但局端與樓棟是點對點的光纜連接，即不利于節(jié)省光纜用量，也會占用大量昂貴的管孔資源，所以這兩種方式在實際工程中都不可取。

2）比較把分光器放在小區(qū)機房、小區(qū)光交、樓棟，可以發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：分光器越靠近用戶，配線光纜的匯接點越靠近用戶，光纜的用量會越少，其工程造價會更低。

3）在二級分光條件下，一、二級分光器越靠近用戶，所需光纜的纖芯公里數(shù)越少，證明ODN網(wǎng)絡(luò)的工程造價越低。

總結(jié)以上情況，在FTTH工程設(shè)計中，若是采用一級分光方式，單從光路工程造價考慮，分光器的位置不宜放在局端，也不宜采用分光器放在樓道，且中間沒有配線光纜匯接點的方式?？梢圆捎梅止馄鳌⒐饫|的匯接點盡量靠近用戶的方式，如分光器放置在小區(qū)機房或小區(qū)光交內(nèi)的方式，或是配線光纜匯接點在小區(qū)機房或小區(qū)光交內(nèi)，分光器直接下沉到樓道的方式。推薦的方式是配線光纜匯接點在小區(qū)光交，分光器直接下沉到樓道的方式。若是采用二級分光方式，則一級分光器不宜放在端局，二級分光器不宜離用戶太遠，推薦采用的方式是一級分光器放在小區(qū)光交內(nèi)，二級分光器直接下沉到樓棟。

4 結(jié)束語

FTTH工程建設(shè)中，ODN網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃是否合理，分光產(chǎn)品配置方案的合理與否對整個系統(tǒng)的布線成本有較大影響，應(yīng)作為光纖入戶線路鋪設(shè)重點要考慮的問題。應(yīng)根據(jù)每一個項目的具體情況，綜合設(shè)備成本、施工成本以及運維成本等來選擇一種具體的ODN方案，同時盡量使光分路器靠近用戶的中心，以使光纖布線成本最低。

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