ODN光分配網(wǎng)一二級(jí)分光擴(kuò)容分析

朱世方

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用不斷出現(xiàn)，特別是“三網(wǎng)融合”的推行，使得人們對網(wǎng)絡(luò)接入帶寬的需求持續(xù)增加。文章對FTTH家庭寬帶擴(kuò)容進(jìn)行了研究，得出FTTH擴(kuò)容最為簡單有效的方法是進(jìn)行ODN光分配網(wǎng)一二級(jí)分光擴(kuò)容的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：光分配網(wǎng);一二級(jí)分光;擴(kuò)容

1 FTTH網(wǎng)絡(luò)概述

FTTH是指將用戶接入設(shè)備即光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）安裝在用戶家中，通過入戶的光纖接入網(wǎng)絡(luò)中，通過光波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、數(shù)字電視及各類智能化系統(tǒng)功能的一種接入方式。FTTH接入可提供全業(yè)務(wù)、高速率、長距離接入，已成為當(dāng)今寬帶接入網(wǎng)最有效的解決方案和發(fā)展方向[1]。

FTTH系統(tǒng)的基本組成包括FTTH光線路終端（OLT）、光分配網(wǎng)（ODN）和FTTH光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）3大部分，ONT即安裝在家中的ONU設(shè)備[2]。圖1為FTTH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2 ? ODN光分配網(wǎng)建設(shè)模式

2.1? ODN光分配網(wǎng)

ODN接入層建設(shè)總體思路參照銅纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將光接入網(wǎng)劃分為主干、配線、接入3個(gè)層次[3]，整個(gè)ODN結(jié)構(gòu)分為? ? ? ?3段，即：OLT至一級(jí)分光器定義為主干光纜段;一級(jí)分光器至二級(jí)分光器（含一級(jí)分光模式下分纖箱）定義為配線光纜段;二級(jí)分光器（含一級(jí)分光模式下分纖箱）以下定義為戶線光纜。

從圖2中可以看到，F(xiàn)TTH接入網(wǎng)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即利用分光器將中心局端信號(hào)傳送到多個(gè)終端用戶。分光器在FTTH網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的分布方式：集中分布和級(jí)聯(lián)分布，分別對應(yīng)一級(jí)分光和二級(jí)分光兩種分光模式。

2.2? 一二級(jí)分光建設(shè)區(qū)別

2.2.1 光纜布放及分光器分布區(qū)別

如圖3所示，一級(jí)分光是指光線路終端（OLT）和光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）之間的光分路器是并行的，其基本表現(xiàn)形式為“OLT→光分路器→ONU”，這里使用的光分路器的分光比通常是1∶64。在一級(jí)分光應(yīng)用中，為了節(jié)省光纜成本，分光器通常設(shè)置在配線光交處;局端和光分路器通過主干光纜連接，用戶終端和光分路器通過配線光纜連接。其中，主干光纜一般選用通用室外光纜，纖芯數(shù)以144芯以上不等;配線光纜根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境選擇，一般選用通用室外光纜，纖芯數(shù)從4芯到12芯不等。

二級(jí)分光是指OLT和ONU之間的光分路器，是級(jí)聯(lián)的，其基本表現(xiàn)形式為“OLT→光分路器1→光分路? ? ? ? ?器2→ONU”，光分路器1的分光比通常是1∶4或1∶8，光分路器2的分光比通常是1∶8或1∶16。采用二級(jí)分光時(shí)，一級(jí)分光器常安裝在光交接箱或分纖箱內(nèi)，二級(jí)分光器常安裝在離終端用戶較近的駐地、小區(qū)的分纖箱處。分纖箱一般設(shè)置在樓單元內(nèi)。

如上所述，一級(jí)分光應(yīng)用中的分光器都集中分布在一個(gè)地方，因此能最大化地利用OLT端口，適合用在終端用戶集中、數(shù)量較大的應(yīng)用;二級(jí)分光應(yīng)用中的光分路器呈級(jí)聯(lián)分布，適合用在終端用戶分散、數(shù)量較小的應(yīng)用。

2.2.2 光纖分配纖芯數(shù)區(qū)別

采用一級(jí)分光時(shí)，分纖箱分配的纖芯數(shù)（從配線光交連接到分纖箱的纖芯）主要與分纖箱覆蓋的住戶數(shù)和配線比（配置的端口數(shù)/覆蓋的住戶數(shù)）有關(guān)。例如，當(dāng)一個(gè)光纜分纖箱覆蓋一個(gè)12戶的住宅單元，如果配線比為50%，則分纖箱分配的纖芯數(shù)為12×50%=6芯;分纖箱分配的光纜纖芯一般為6，8，12芯（見圖4）。這3幢樓共有7個(gè)分纖箱，總戶數(shù)84戶，開通率50%。

當(dāng)采用二級(jí)分光時(shí)，無論分纖箱覆蓋的住戶數(shù)多少，分纖箱分配的纖芯數(shù)均為兩芯，其中一芯連接分路器，另一芯備用。應(yīng)注意，光纜中分配的纖芯是指該段光纜在光交成端的纖芯數(shù)，與光纜的芯數(shù)不一定相同。

上例中同樣都設(shè)置了7個(gè)分纖箱，每個(gè)分纖箱覆蓋的平均住戶數(shù)為12戶，配線比為50%，則采用一級(jí)分光時(shí)的引入光纜總芯數(shù)不少于7×12×0.5=42芯，而采用二級(jí)分光時(shí)的引入光纜總芯數(shù)不少于7×2=14芯。即從光交布放出來的一級(jí)分光必須大于42芯光纜，二級(jí)分光必須大于14芯光纜才能滿足用戶放裝要求。顯然，采用一級(jí)分光時(shí)，引入光纜的纖芯數(shù)隨覆蓋的住戶數(shù)增加而增加;采用二級(jí)分光時(shí)，引入光纜的纖芯數(shù)只和分纖箱的數(shù)量有關(guān)。

2.2.3? PON口及主干纖芯的占用區(qū)別

以一個(gè)實(shí)例來說明采用不同分光方式時(shí)PON口及主干纖芯的占用。某一多層小區(qū)，共60個(gè)單元，層高均為6層，每單元總戶數(shù)12戶，小區(qū)總戶數(shù)720戶;每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)分纖箱。工程階段，采用一級(jí)分光方式時(shí)，如果用戶放裝需求低時(shí)，只需安裝一個(gè)1×64分光器，占用1芯主干和1個(gè)PON口;采用二級(jí)分光方式時(shí)，如果每個(gè)分纖箱安裝一個(gè)1×8分光器，則在配線光交處還需安裝8（60/8向上取整）個(gè)分光器，才能滿足用戶放裝需求，共要占用8芯主干即8個(gè)PON口。隨著滲透率（實(shí)裝用戶/覆蓋住戶）的提高，達(dá)到30%，即219戶，當(dāng)采用一級(jí)分光時(shí)，則需占用4（219/64向上取整）芯主干和4個(gè)PON口;當(dāng)采用二級(jí)分光時(shí)，則占用的主干光纜芯數(shù)和PON口依然為8?？梢?，采用二級(jí)分光方式時(shí)PON口及主干纖芯的占用要大于一級(jí)分光。

3 ODN網(wǎng)一二級(jí)分光擴(kuò)容

從目前FTTH建設(shè)場景來看，主要有城市新建小區(qū)、城市改造小區(qū)、農(nóng)村地區(qū)、共建共享小區(qū)4類情況。

新建小區(qū)多為高層住宅，每幢樓用戶數(shù)較多，住戶密度較大，且接入管道占孔富余，可以采用二級(jí)分光模式，在小區(qū)內(nèi)設(shè)光纜交接箱，在光交內(nèi)安裝1∶8或1∶16分光器（一級(jí)分光器），單元分纖箱內(nèi)安裝1∶8或1∶4分光器（二級(jí)分光器），一級(jí)分光器與單元內(nèi)二級(jí)分光器用光纖跳接好。

城市改造小區(qū)多為老小區(qū)，主要為多層住宅。小區(qū)內(nèi)樓房多，但每幢樓用戶數(shù)較少，住戶密度相對較小，且原先以銅纜網(wǎng)為布放結(jié)構(gòu)，這需要實(shí)施銅退光進(jìn)的建設(shè)模式，且管道占孔緊張，故每戶分?jǐn)偟墓饫|、管道等基礎(chǔ)資源的費(fèi)用會(huì)很高。根據(jù)投資需要合理進(jìn)行一二級(jí)分光規(guī)劃與原有基礎(chǔ)設(shè)施改造。通過合理規(guī)劃，如光纜的各級(jí)分光點(diǎn)在小區(qū)的分布，主干光纜、匯聚節(jié)點(diǎn)與分纖點(diǎn)的位置等，保證一二級(jí)分光擴(kuò)容的合理實(shí)施。

農(nóng)村地區(qū)因距離局端遠(yuǎn)，用戶比較分散，一級(jí)分光相對集中分光分配困難，光纜線路投資成本也較高，可以采用二級(jí)分光模式在農(nóng)村地區(qū)相對集中的分纖點(diǎn)或光交接箱設(shè)分光器，從光交布放小芯數(shù)光纜或皮線光纜入戶。

共建共享的小區(qū)因內(nèi)部管線共建共享，運(yùn)營商與開發(fā)商網(wǎng)絡(luò)的分界點(diǎn)為配線光交，分纖箱內(nèi)引入光纜和每個(gè)住戶的入戶光纜是一一對應(yīng)熔接的，所以，這種情況下宜采用一級(jí)分光。

4 ? 投資及管理建議

4.1 投資

ODN光纜網(wǎng)建設(shè)是無源線路部分建設(shè)，建設(shè)成本一般高于有源設(shè)備部分，這也是FTTH不同于其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，也是FTTH的突出優(yōu)點(diǎn)。主要原因在于：一是線路的使用壽命更長。如光纜的使用壽命一般為10～20年，而設(shè)備的使用壽命一般僅有5～10年;二是線路投資更節(jié)能。相較于設(shè)備消耗的大量電能，線路投資不消耗能源，更有利于節(jié)能減排，有利于節(jié)約運(yùn)營成本。作為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的光纜網(wǎng)，可承載不同的專業(yè)業(yè)務(wù)，再利用率高。但也要考慮采用一二級(jí)分光方式的ODN建設(shè)投資差異影響較大的因素，如：一級(jí)分光方式下引入光纜的芯數(shù)較大，一級(jí)分光方式下在配線光交、分纖箱處成端的光纜芯數(shù)較多，二級(jí)分光對主干纖芯及PON口的占用較多。

4.2? 管理建議

4.2.1? 大力推進(jìn)FTTH的擴(kuò)容建設(shè)，在投資許可的情況下盡快完成全光覆蓋

FTTH作為寬帶網(wǎng)發(fā)展的方向和有效解決方案，為今后各種業(yè)務(wù)的開展提供支撐平臺(tái)。而寬帶業(yè)務(wù)作為運(yùn)營商的利潤之源，在目前市場競爭空前激烈的情況下，F(xiàn)TTH可以作為差異化經(jīng)營的有效手段，提供優(yōu)質(zhì)高效的網(wǎng)絡(luò)，有效發(fā)展和維系用戶，保證業(yè)務(wù)快速發(fā)展。FTTH雖然投資略高，但能徹底解決光纖到戶，可以減少因網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)帶來的升級(jí)，一勞永逸。

4.2.2? 根據(jù)不同場景，合理選擇組網(wǎng)模式

目前FTTH的建設(shè)模式分為“一級(jí)分光”和“二級(jí)分光”?！耙患?jí)分光”在主干側(cè)使用大對數(shù)光纜，大容量箱體;“二級(jí)分光”則使用小對數(shù)光纜，小容量箱體，因此集中分光造價(jià)偏高?！耙患?jí)分光”PON口資源及主干纖芯可按需配置，按量開通，“二級(jí)分光”由于分光端口已與用戶綁定，無法靈活調(diào)配。由此可見，雖然“二級(jí)分光”造價(jià)偏低，但資源利用率也相對較低，且不適應(yīng)PON網(wǎng)絡(luò)升級(jí)演變。對于用戶占比較低的小區(qū)，采用“一級(jí)分光”更節(jié)省投資，而對于規(guī)模較大、用戶滲透率較高的小區(qū)，則適合采用“二級(jí)分光”模式組網(wǎng)。

4.2.3? 控制設(shè)備采購節(jié)奏，避免設(shè)備積壓

從時(shí)間縱向比較看，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，F(xiàn)TTH建設(shè)中的設(shè)備和材料成本均呈現(xiàn)下降趨勢。特別是終端設(shè)備成本下降，將進(jìn)一步降低建設(shè)成本，促進(jìn)FTTH的使用。考慮到電子產(chǎn)品貶值速度較快，且隨著FTTH商用步伐的加快，終端及配套物資的采購數(shù)量不斷加大，物資整體價(jià)格必然呈下降趨勢。為了避免ONU等電子產(chǎn)品積壓導(dǎo)致設(shè)備貶值，應(yīng)控制設(shè)備采購節(jié)奏。特別是二級(jí)分光用戶滲透率較低的小區(qū)，用戶應(yīng)按需采購分光器，做到既能滿足業(yè)務(wù)放裝的需求，又保持較低的庫存，規(guī)避因物資積壓而造成價(jià)值流失的風(fēng)險(xiǎn)。

FTTH是當(dāng)今接入網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢，而選擇一級(jí)分光還是二級(jí)分光，對于網(wǎng)絡(luò)的投入和運(yùn)營成本具有重大影響，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇既能節(jié)省成本又能滿足未來需求的分光方式。

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（編輯 何 琳）