淺析FTTH技術的發(fā)展及應用

摘 要 FTTH（光纖到戶）是公認的最佳寬帶接入方式。隨著光接入技術的不斷發(fā)展，建設成本的減低以及政策的大力扶持，使FTTH大規(guī)模建設成為了可能。文章綜述了FTTH的發(fā)展及現狀，并闡述了FTTH的實際應用，在施工中應遵循的原則與施工流程。

關鍵詞 光纖接入 FTTH OLT EPON

1 FTTH的概念

FTTH（Fiber To The Home）光纖到戶，簡單的說，就是將光網絡終端ONT安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處。在光纖接入家族中，還有FTTB（Fiber To The Building）光纖到大樓，FTTC（Fiber To The Curb）光纖到路邊，FTTO（Fiber To The Office）光纖到辦公室等等。光纖接入是有線接入網的方式之一，也是最有潛力的接入方式。FTTH是基于PON（無源光網絡）技術的一種布線方式，一般采用EPON或GPON。

FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性，而且放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。FTTH的魅力是由于它的高帶寬是互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。

2 FTTH的發(fā)展及現狀

FTTH這項技術的提出已有三十年左右了，所以它并不是一個新概念，早在1978年時法國、加拿大、日本就開始研究具體實施光纖到戶的實施工作，1995年美國也加入研究，但最終由于成本太高，缺乏市場需求而夭折。隨著技術的不斷進步，各國對信息社會發(fā)展的需求以及各種電信政策的驅動，從2004年開始，FTTH技術的應用進入了大跨步時代。其中日本是世界上對FTTH最熱衷的國家，在FTTH上的發(fā)展一直處于領先地位，截至2007年，日本FTTH用戶已超過1000萬戶，到2010年有望達到2000萬戶。在美國，Verizon是推展FTTH業(yè)務最積極的服務業(yè)者，并已開始提供HD Digital TV服務，截至2005年已經涵蓋用戶300萬戶。歐洲FTTH發(fā)展較慢，直到2002年底，歐洲的2個FTTH運營商——瑞典的B2公司和意大利的e.biscom公司共擁有16萬FTTH用戶。

在我國2004年到2007年是FTTH技術試商用階段，從2008年開始，各大運營商開始了大規(guī)模FTTx網絡部署，FTTB/C作為了FTTx建設的首選模式。但由于FTTB模式存在著很大的局限性，如：設備在樓道內的安裝受到局限，并且需要供電等問題，所以在2009年，許多地區(qū)已考慮選擇FTTH作為首選模式。FTTB只是過渡階段的建設模式，光纖到戶才是最終發(fā)展的方向。2009年6月，中國電信上海公司正式啟動上海“城市光網”行動計劃，宣布在兩年內要投入60個億用于上?！俺鞘泄饩W”建設，三年達到“百兆到戶、千兆進樓、T級出口”的網絡覆蓋能力。這已成為中國電信在光接入方面的典型試點項目，從2010年底將在我國大范圍普及。

3 FTTH的應用

3.1 FTTH比FTTB存在的優(yōu)勢

FTTH與FTTB的網絡結構如圖1所示：

圖中明顯的可以看到FTTB在入戶是采用的是銅纜，而FTTH這直接將光纜接入到用戶家中。FTTB在網絡部署上分路器采用集中分光的方案，提高了網絡改造的靈活性，并且適當的降低光分路比，提高用戶共享帶寬，根據用戶的帶寬需要，考慮未來新業(yè)務的開展，建議1個PON口覆蓋256左右的寬帶用戶。FTTH在網絡部署上分路器采用分布式分光的方案，網絡規(guī)劃時無需考慮將來改造和升級，主干和配線部分可一次覆蓋到位，光分路器可以盡可能的靠近ONU的節(jié)點上。分布式分光的優(yōu)勢在于饋線光纜和配線光纜均為小芯數光纜，可以用最小成本，最快速度實現最大范圍的FTTH光纖用戶的覆蓋，適合大規(guī)模FTTH網絡建設。簡單的說，就是光纖的用量少，大幅減少光纜交接箱的使用，并且施工速度快。在施工中，接入點和用戶終端均可采用冷接技術，提高用戶響應速度，減少施工成本。

FTTH比FTTB存在的優(yōu)勢如下：

優(yōu)勢一：用戶接入帶寬遠大于FTTB接入方式，理論能達到1Gbps/s。更有利于高清視頻等大帶寬業(yè)務的開展。

優(yōu)勢二：減少接入站點數量，部署小區(qū)內可做到無源部署，降低網絡運營成本。

優(yōu)勢三：網絡部署簡單高效，需維護設備數量大幅降低，業(yè)務可直接推送到戶，極大提高運維效率。

3.2 FTTH典型組網（如圖2）

FTTH采用點到多點（P2MP）結構的單纖雙向光接入網，拓撲結構為樹型或星型，由網絡側的OLT、光分配網ODN和用戶側的ONU（ONT）組成。其中OLT（光纜終端設備）是重要的局端設備，連接一個或多個ODN，向上提供廣域網接口，一般連接到匯接交換機或直連BRAS。向下對ODN提供2.5G的光接口，具有集中帶寬分配，控制光分配網絡，實時監(jiān)控，運行維護管理無源光網絡系統的功能。國內常用的OLT廠家有華為、中興、烽火。

3.3 FTTH入戶光纜施工

1、建設原則

基于EPON的FTTH住宅建筑及住宅小區(qū)內光分配網ODN建設應綜合考慮建筑物的類型、環(huán)境條件和近、遠期用戶需求。光分配網結構以樹型或星型拓撲結構，原則上別墅類住宅小區(qū)采用一級分光方式，其他類型住宅建筑和住宅小區(qū)均采用二級分光方式。建議采用1：64分光系統，光分配網的光通道衰減值應符合《EPON網絡光接口測試指標暫行規(guī)定（試行）》。為節(jié)省工程投資，光分路器和OLT的PON口根據用戶發(fā)展的需要分2至3吃逐步配置到位（薄覆蓋），但光纜容量按終期需求一次配置到位。

在具體施工過程中，要針對不同類型建筑采取不同施工方案。比如對新建小區(qū)可優(yōu)先采用FTTH接入方式，若開發(fā)商建有入戶五類線的情況，可采用FTTB接入方式；對已建小區(qū)，優(yōu)先采用FTTH改造方案，對已建有入戶五類線的住宅小區(qū)，可采用FTTB改造方式。

2、建設中的重點和難點

ODN網絡是FTTH建設的重點和難點。光接入網絡是城市信息化發(fā)展的基礎，將直接影響到該地區(qū)未來20年乃至更長時間的信息化發(fā)展水平，而其中ODN網絡是FTTH建設的重點，也是難點。涉及ODN網絡建設和運維的問題比較多，但從技術角度來說，主要是以下幾個方面：（1）統一的建設標準和產品標準；（2）老區(qū)的光纜入戶難題；（3）家庭布線和終端選擇；（4）ODN網絡故障定位和自動開通系統；（5）綜合資源管理。

3、FTTH入戶光纜施工

FTTH用戶引入段光纜需根據系統的實際情況，綜合考慮光纖的種類、參數以及適用范圍來選擇合適的光纖和光纜結構。除通過管道和直埋方式敷設入戶的光纜，一般FTTH入戶段光纜應采用蝶形引入光纜，其性能應滿足YD/T 1997-2009《接入網用蝶形引入光纜》的要求。在室內環(huán)境下，通過垂直豎井、樓內暗管、室內明管、線槽或室內釘固方式敷設的光纜，建議采用白色護套的蝶形引入光纜，以提高用戶對施工的滿意度；在室外環(huán)境下，通過架空、沿建筑物外墻、室外釘固方式敷設的光纜，建議采用黑色護套的自承式蝶形引入光纜，以滿足抗紫外線和增加光纜機械強度的要求。

施工人員的組織是按照施工作業(yè)計劃，對人員、設備進行有效的組織，以保障施工安全、控制施工質量與進度、降低施工成本。

與銅質引入線相比較，蝶形引入光纜質量輕、能給施工帶來便利，但由于光纖直徑小、韌性差，因此又對施工工具、儀表和施工技術提出了更高的要求，增加了施工難度。因此，FTTH用戶引入段光纜的施工及管理人員需要注入新的線路施工與管理理念，掌握先進的光纜線路施工及維護技術和先進的管理方法，重新組織、安排施工作業(yè)小組。為確保FTTH入戶光纜敷設的安全并提高施工效率，一般每個施工小組至少應由2人組成，并且每個人都應掌握入戶光纜裝維的基本技術要領和施工操作方法。

為在入戶光纜施工中提高施工質量、保障施工人員人身安全、縮短施工作業(yè)時間、減少維護工作量，建議各施工小組配備以下常用施工工具，如表1：

光纜敷設一般規(guī)定：（1）入戶光纜敷設前應考慮用戶住宅建筑物的類型、環(huán)境條件和已有線纜的敷設路由，同時需要對施工的經濟性、安全性以及將來維護的便捷性和用戶滿意度進行綜合判斷；（2）應盡量利用已有的入戶暗管敷設入戶光纜，對無暗管入戶或入戶暗管不可利用的住宅樓宜通過在樓內布放波紋管方式敷設蝶形引入光纜；（3）對于建有垂直布線橋架的住宅樓，宜在橋架內安裝波紋管和樓層過路盒，用于穿放蝶形引入光纜。如橋架內無空間安裝波紋管，則應采用纏繞管對敷設在內的蝶形引入光纜進行包扎，以起到對光纜的保護作用；（4）由于蝶形引入光纜不能長期浸泡在水中，因此一般不適宜直接在地下管道中敷設；（5）敷設蝶形引入光纜的最小彎曲半徑應符合：敷設過程中不應小于30mm；固定后不應小于15mm；（6）一般情況下，蝶形引入光纜敷設時的牽引力不宜超過光纜允許張力的80%；瞬間最大牽引力不得超過光纜允許張力的100%，且主要牽引力應加在光纜的加強構件上；（7）應使用光纜盤攜帶蝶形引入光纜，并在敷設光纜時使用放纜托架，使光纜盤能自動轉動，以防止光纜被纏繞；（8）在光纜敷設過程中，應嚴格注意光纖的拉伸強度、彎曲半徑，避免光纖被纏繞、扭轉、損傷和踩踏；（9）在入戶光纜敷設過程中，如發(fā)現可疑情況，應及時對光纜進行檢測，確認光纖是否良好；（10）蝶形引入光纜敷設入戶后，為制作光纖機械接續(xù)連接插頭預留的長度宜為：光纜分纖箱或光分路箱一側預留1.0m，住戶家庭信息配線箱或光纖面板插座一側預留0.5m；（11）應盡量在干凈的環(huán)境中制作光纖機械接續(xù)連接插頭，并保持手指的清潔；（12）入戶光纜敷設完畢后應使用光源、光功率計對其進行測試，入戶光纜段在1310nm、1490nm波長的光衰減值均應小于1.5dB，如入戶光纜段光衰減值大于1.5dB，應對其進行修補，修補后還未得到改善的，需重新制作光纖機械接續(xù)連接插頭或者重新敷設光纜；（13）入戶光纜施工結束后，需用戶簽署完工確認單，并在確認單上記錄入戶光纜段的光衰減測定值，供日后維護參考。

FTTH入戶光纜施工，一般分為：準備、施工（包括敷設、接續(xù)）和完工測試3個階段，工序流程如圖3所示：

注意事項：

（1）FTTH用戶引入段光纜施工前應與用戶確定施工日期，并嚴格遵守時間，到達用戶處后，先與用戶打招呼，注意禮儀規(guī)范。

（2）為把握整體的施工內容，在光纜敷設前需先確認光纜分纖箱或光分路箱以及光纜入戶后終結點的位置，并根據其位置選擇合適的施工方法，住宅單元內的光纜布放方法需經用戶確認后方可施工。

（3）光纜如需開孔引入住宅單元內或戶內光纜布放時需要開墻孔，應征得用戶的同意，并確保墻孔兩端的安全和美觀。

（4）當入戶光纜段測試衰減值大于規(guī)定值（1.5dB）時，應先清潔光纖機械接續(xù)連接插頭端面和檢查光纜，并進行二次測試。如果第二次測試值沒有得到改善，則需重新制作光纖機械接續(xù)連接插頭或者重新敷設光纜。

4 結束語

FTTH是公認的最理想的光接入方式，在低價位、先進的技術支持和政策的牽引下， FTTH將成為寬帶接入網的主流。從目前ADSL的發(fā)展來看，這種接入方式確實很好地解決了大眾的寬帶上網問題。然而，在寬帶接入層面，下一代的網絡必然是光纖到戶。FTTH的發(fā)展能很好的促進三網融合的發(fā)展演進，它們之間是一種良性的互動，互為補充，互為發(fā)展的。FTTH強大的優(yōu)勢使之即將迅速的在我國各地區(qū)實現。