全業(yè)務(wù)接入淺析與探討

【摘要】? ? 文章主要以全業(yè)務(wù)接入設(shè)計(jì)方案原則為著筆點(diǎn)，首先對(duì)駐地網(wǎng)的層次、分光器進(jìn)行簡(jiǎn)單論述，其次根據(jù)不同的場(chǎng)景及全業(yè)務(wù)用戶的需求，針對(duì)性地對(duì)高密度農(nóng)居點(diǎn)和開(kāi)放性老小區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行探討與分析，以期為我國(guó)相關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)人員提供有價(jià)值的參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 光分器? ? 一級(jí)分光? ? 二級(jí)分光

當(dāng)前，未來(lái)智慧城市逐漸發(fā)展，智能建筑逐漸增多，政企數(shù)據(jù)電路專線大量發(fā)展，都要求在綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)建設(shè)更多的光纜交接箱和通信業(yè)務(wù)拓展。但是從現(xiàn)階段通信設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用來(lái)看，弱電通信光交的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的觀點(diǎn)尚且無(wú)法做到統(tǒng)一。因此有必要根據(jù)全業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，認(rèn)真對(duì)光分器在一級(jí)光分組網(wǎng)和二級(jí)光組網(wǎng)的分層次定位、實(shí)施場(chǎng)景與模型、光交的分配等問(wèn)題進(jìn)行研究，并提出相應(yīng)的建設(shè)指導(dǎo)建議，以便后續(xù)光纜組網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)。該文根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景搭建2種不同的接入方法供相關(guān)研究參考，還需要以設(shè)計(jì)方案的合理性、實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)效益等多方面作為設(shè)計(jì)核心來(lái)考慮，最終作出最為恰當(dāng)?shù)倪x擇。

一、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)介紹

（一）用戶駐地網(wǎng)分為三個(gè)層次

第一層為基礎(chǔ)層：包括建筑規(guī)劃用地紅線內(nèi)的通信管道和樓內(nèi)通信橋架、豎井，建設(shè)并預(yù)留用于安裝通信線路與配線設(shè)備的機(jī)房等。第二層為設(shè)備層：包括光交、光分、光分配箱、ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）等設(shè)備。第三層為纜線層：包括各種光纜、光纖以及雙絞線、五類線等。目前均考慮用GPON（Gigabit-Capable PON，無(wú)源光接入系統(tǒng)）組網(wǎng)解決。

（二）駐地網(wǎng)拓?fù)浣馕?/p>

1.中心機(jī)房配線子系統(tǒng)由OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）、ODF（Optical Distribution Frame，光纖配線架）等組成。2.主干光纜子系統(tǒng)由連接光分路器和中心機(jī)房的光纜和配件組成，包括光纜接頭盒、光纜交接箱、配線箱、ODF。3.配線光纜子系統(tǒng)由樓道配線箱、連接樓道配線箱和光分配點(diǎn)的光纜、光分器及光纜連接配件組成。光纖配線設(shè)施可以是光纜接頭盒、光纜交接箱、ODF等。一般不直接入戶。4.引入光纜子系統(tǒng)由連接用戶光纖終端插座和樓道配線箱的光纜及配件組成直接入戶的光纜。5.光纖終端子系統(tǒng)需要獨(dú)立設(shè)置終端設(shè)備的區(qū)域，由一個(gè)或者多個(gè)光纖端接插座、面板、連接到終端設(shè)備（ONU）的超強(qiáng)抗撓、抗壓的光纖跳線組成.

（三）GPON網(wǎng)元實(shí)體三大件之分光器

分光器可以理解為一個(gè)棱鏡，把一束光劈成了許多份，實(shí)際采用光刻技術(shù)，芯片不銹鋼包裹，粗細(xì)近似筷子。常見(jiàn)的分光比有1∶8、1∶16、1∶32、1∶64，其價(jià)格和分光比相關(guān)，1∶32大概800元，1∶64價(jià)格更高。分光器的使用節(jié)省了大量的光纖資源，但不能1變32后再變32，級(jí)聯(lián)不能超過(guò)2次，最多不超過(guò)1∶128。

（四）光分設(shè)置

OLT的PON（Passive Optical Network，無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)）口至光分的光鏈路長(zhǎng)度<5km可以考慮采用總分光比為1∶64的二級(jí)分光，鏈路長(zhǎng)度>5km總分光比不超過(guò)1∶32。但最終需結(jié)合收光光功率確定，到用戶側(cè)要求大于-22dB。

（五）多業(yè)務(wù)協(xié)同情況下機(jī)房統(tǒng)籌設(shè)計(jì)

機(jī)房的作用從物理層面上來(lái)講，機(jī)房起到收斂、匯聚一定區(qū)域內(nèi)的纜線及設(shè)備的功能。機(jī)房場(chǎng)地要求為樓板地面荷載≥500kg/m2，梁下高度盡可能>3.1m，一般初期建議16m2左右，滿足多業(yè)務(wù)的需求。同時(shí)需要考慮到空調(diào)銅管路由，應(yīng)便于安裝通信設(shè)備及接地裝置?，F(xiàn)階段的機(jī)房務(wù)必確保無(wú)線4G/5G/WLAN/有線寬帶等各業(yè)務(wù)設(shè)備安裝、傳輸成端及跳纖等各環(huán)節(jié)，因此機(jī)房工藝需進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。

二、分光方式

（一）一級(jí)分光和二級(jí)分光的優(yōu)缺點(diǎn)

分光器作為PON網(wǎng)絡(luò)中ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)）部分重要組成設(shè)備，其部署方式的差異直接影響光纜價(jià)格、PON系統(tǒng)的利用率甚至整個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)的部署。

采用一級(jí)分光的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：1. OLT端口利用率;2.維護(hù)方便，方便監(jiān)控：外線故障位置可方便確定;3.可靠性高，更能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需求。

但是具有以下缺點(diǎn)：1. 12芯光分線箱價(jià)格300多元，熔接費(fèi)需600元;2.需使用更多的配線光纜，造成管道和橋架線路等擁擠不堪，跳線凌亂;3.使用的網(wǎng)絡(luò)配件較多;4.建設(shè)靈活度不夠，后續(xù)擴(kuò)容非常難，可能需要增加額外的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，初期投資規(guī)模大。

二級(jí)分光ODN的優(yōu)點(diǎn)有：1.省管道：兩級(jí)分光器前端光纖被收斂，管道、橋架資源需求少;2.省光交，省熔接：用戶接入成本低，前期投資較小;3.省跳線：小區(qū)光交內(nèi)的一級(jí)分光器的上聯(lián)口與OLT的PON間及下聯(lián)口與二級(jí)分光器的上聯(lián)口間的連接無(wú)需進(jìn)行臨時(shí)跳線，對(duì)分纖箱的要求較低。簡(jiǎn)化裝機(jī)工作。4.易擴(kuò)容，易診斷，服務(wù)區(qū)的分光比可靈活調(diào)整?？梢愿鶕?jù)發(fā)生故障用戶區(qū)域區(qū)分出鏈路故障。

但是具體以下缺點(diǎn)：1.需要使用更多有源設(shè)備和光分路由器，為保證光路質(zhì)量的穩(wěn)定性，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不靈活;2.二級(jí)光分對(duì)跳纖資料要求極高，管理成本增加;3.不易進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，另外低滲透率情況下PON口比較浪費(fèi)。

需要說(shuō)明的是，二級(jí)分光的目的不是單純?yōu)榱嗽黾臃止獗?二級(jí)分光通過(guò)第一次分光，調(diào)節(jié)第二次分光比至1：4或者1：8，以適合對(duì)光分線箱的零星擴(kuò)容。

（二）規(guī)劃意見(jiàn)

方案一：規(guī)劃時(shí)僅針對(duì)第一片光分設(shè)計(jì)，留下另一片應(yīng)對(duì)各種計(jì)劃外的需求。1.對(duì)于分散未改造農(nóng)村自建房，考慮裝機(jī)距離，按照最小容量4芯進(jìn)行設(shè)計(jì)，覆蓋4/0.3=13戶;第一片插片式分光器選擇1：4規(guī)格，第二片優(yōu)先選擇1：4。2.對(duì)于開(kāi)放式老小區(qū)、低層住宅，每單元必須放置一個(gè)分線箱：總戶數(shù)12戶以下，第一片插片式分光器選擇1：4規(guī)格，超過(guò)12戶，第一片插片式分光器選擇1：8規(guī)格，第二片選擇1：4。3.高層樓宇住宅：超過(guò)11層邏輯上可以視為兩個(gè)單元疊加，設(shè)置兩個(gè)分光分線箱，規(guī)劃意見(jiàn)同上。

方案二：箱體最小容量為4芯，最大容量為16芯，相差4倍，可以針對(duì)需求量大但潛在用戶不確定的高密集出租型農(nóng)居點(diǎn)進(jìn)行彈性規(guī)劃。整體按照4芯箱體容量進(jìn)行覆蓋設(shè)計(jì)，覆蓋4/0.3=13戶;補(bǔ)償系數(shù)（下一章節(jié)將詳細(xì)說(shuō)明）為4，則實(shí)際需要覆蓋52戶，因此第一片和第二片分光器均選擇1：8，總?cè)萘窟_(dá)到16芯，實(shí)際可以覆蓋16/0.3=53戶;補(bǔ)償系數(shù)為3，則實(shí)際需要覆蓋13×3=39戶，第二片優(yōu)先選擇1：4，總?cè)萘窟_(dá)到12芯，實(shí)際可以覆蓋12/0.3=40戶。對(duì)于其他補(bǔ)償系數(shù)箱體數(shù)量=農(nóng)居點(diǎn)數(shù)量/16/補(bǔ)償系數(shù)/30%=農(nóng)居點(diǎn)數(shù)量×補(bǔ)償系數(shù)×30%/16。

排屋型新農(nóng)村農(nóng)居點(diǎn)、別墅由于住戶容量相對(duì)固定，建議使用一級(jí)分光。

三、設(shè)計(jì)場(chǎng)景介紹

駐地網(wǎng)分三大塊：農(nóng)居點(diǎn)（包括高密集出租型農(nóng)居點(diǎn)、分散未改造農(nóng)村自建房、排屋型新農(nóng)村農(nóng)居點(diǎn)）、住宅樓（包括別墅區(qū)、開(kāi)發(fā)式老小區(qū)、多層小區(qū)樓盤、高層或高層小區(qū)）以及政企單位（包括出租型商務(wù)（住）樓宇、獨(dú)門獨(dú)戶大客戶、學(xué)校及工廠宿舍）10個(gè)細(xì)分場(chǎng)景[1-3]。

（一）1號(hào)場(chǎng)景：高密度出租型農(nóng)居點(diǎn)

關(guān)鍵字為高密度、出租型、農(nóng)居點(diǎn)，特征和設(shè)計(jì)切入點(diǎn)具體如表1所示。

說(shuō)明：關(guān)鍵要素確認(rèn)只是理論上大概的算法，實(shí)際上光交、分線箱等設(shè)備的安裝以及線纜的敷設(shè)需結(jié)合路由走向等實(shí)際情況確定。

優(yōu)化1號(hào)場(chǎng)景采用二級(jí)分光關(guān)鍵要素判定。采用彈性駐地網(wǎng)建設(shè)方案二對(duì)高密集出租型農(nóng)居點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即箱體最小容量為4芯、最大容量為16芯，相差4倍，可以針對(duì)需求量大但潛在用戶不確定的高密集出租型農(nóng)居點(diǎn)進(jìn)行彈性規(guī)劃：1.按照4芯箱體容量進(jìn)行覆蓋設(shè)計(jì)，覆蓋4/0.3=13戶;補(bǔ)償系數(shù)為4，則實(shí)際需要覆蓋52戶，因此兩片插片式分光器均選擇1：8規(guī)格，總?cè)萘窟_(dá)到16芯，實(shí)際可以覆蓋16/0.3=53個(gè)用戶。2.不考慮50m直線距離計(jì)算，整個(gè)小區(qū)最少需要光分線箱=480/13=37個(gè)。3.分線箱布局設(shè)計(jì)：在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果按照一個(gè)箱子覆蓋13棟農(nóng)居點(diǎn)來(lái)計(jì)算會(huì)發(fā)現(xiàn)其覆蓋范圍過(guò)大，直線距離超過(guò)50m。經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算，一級(jí)分光所采用的布局依舊為最優(yōu)，因此沿用原有設(shè)計(jì)，需要60個(gè)分線箱。4.分光器設(shè)計(jì)：分光器考慮建設(shè)初期配置每一個(gè)分線箱一個(gè)1：8的光分，共計(jì)60個(gè)，并在光交側(cè)放置1：8光分60/8=7.5，取整為8個(gè)，共計(jì)68個(gè)。5.光交容量設(shè)計(jì)：60個(gè)箱子需要占用60/4=15個(gè)托盤，采用288光交。

通過(guò)案例可知，采用二級(jí)分光可以大量降低光纜線路的建設(shè)費(fèi)用，但光分路器及PON口數(shù)量上會(huì)增加，以及上聯(lián)主干光纖、主配層光纖、PON口的利用率會(huì)降低。在初期市場(chǎng)滲透率較低的情況下甚至可以先做薄覆蓋，僅放置1：8或者1：4分光器，后續(xù)業(yè)務(wù)量增加的情況下再增配光分。

（二）2號(hào)場(chǎng)景：開(kāi)放式老小區(qū)場(chǎng)景舉例

特征和設(shè)計(jì)切入點(diǎn)如表3所示。

1.采用一級(jí)分光要素確認(rèn)，設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)輸出如表4所示。

說(shuō)明：以上計(jì)算只是理論上大概的算法，實(shí)際上光交、分線箱等設(shè)備的安裝，線纜的敷設(shè)還需結(jié)合路由走向等實(shí)際情況確定。

2.優(yōu)化現(xiàn)有的場(chǎng)景用二級(jí)光分要素確認(rèn)，具體如表5所示。

綜合來(lái)說(shuō)，一級(jí)分光和二級(jí)分光的光纜路由基本一致，不同在于引入層的光纜纖數(shù)、成端數(shù)量和光交等配置的區(qū)別。

采用二級(jí)分光時(shí)的引入光纜總芯數(shù)比一級(jí)分光接入少，光纜、光交箱等材料相應(yīng)也節(jié)約。

四、結(jié)束語(yǔ)

該文主要從光分器所具備的優(yōu)勢(shì)特征等方面對(duì)全業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)方案的選擇進(jìn)行了相關(guān)內(nèi)容的闡釋，涵蓋了一級(jí)分光和二級(jí)分光的分析，然后基于分光方式對(duì)其在全業(yè)務(wù)接入工程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題進(jìn)行了進(jìn)一步的研究與探討。綜合上述內(nèi)容可知，根據(jù)該文中二級(jí)分光接入的布線方式相較于一級(jí)分光方式而言具備一定的優(yōu)越性，但其在應(yīng)用過(guò)程中仍存在著不足，阻礙著其進(jìn)一步發(fā)展。因此，在對(duì)分光方式選擇設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中一定要綜合考慮項(xiàng)目的實(shí)際情況以及場(chǎng)景選擇的合理性等外在客觀因素，只有這樣才能最大限度保證弱電通信光纜接入設(shè)計(jì)方案在智能建筑中的應(yīng)用質(zhì)量。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]馮智偉，劉健.有線寬帶接入網(wǎng)建設(shè)模式區(qū)別研究[J].電信技術(shù)，2017（08）：58-59+64.

[2]門少杰.移動(dòng)家寬建設(shè)及業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2017（09）：89-92.

[3]李文輝，徐榮青，王梅春.基于PON的全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2009（11）：37-40.

作者單位：錢煒? ? 中浙信科技咨詢有限公司

錢煒（1967.08-），男，浙江杭州，工程師，大專，研究方向：通信工程勘察設(shè)計(jì)方面。