《電子技術應用》
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跨越FTTH建網難關
范立志
中國移動通信集團公司廣東分公司
摘要: 在FTTH建設中涉及的問題較多,只有在實踐中慢慢總結,綜合考慮用戶類型、線路狀況等,使FTTH建設具有較好的經濟和技術效益,進而推動我國FTTH的大發展。FTTH中接入網的應用模式FTTH系統的基本組成包括FTTH光線路終端(OLT)、光分配網(ODN)、FTTH光網絡單元(ONU)三大部分。在光纖接入網中,ONU的位置具有很大的靈活性,安裝ONU在視其接入網中所處位置的不同,可以將光纖接入網劃分為光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到戶(FTTH)等模式。1.光纖到路邊。在FTTC結構中,光網絡單元設置在路邊的機柜或電線桿上的分線盒處(或交接箱處)。此時從光網絡單元到各個用戶之間的部分仍為雙絞線銅纜。如果傳送寬帶圖像業務的數據,則這一部分就需要同軸電纜或xDSL。2.光纖到大樓。FTTB將ONU直接放到樓內(通常為居民住宅公寓或小企業事業單位辦公室),再經多對雙絞線或五類線將業務分送到各個用戶。FTTB是一種點到多點的結構。FTTB的光纖化程度比FTTC更進一步,光纖已敷設到樓,因而更適于高密度用戶區,也更接近
關鍵詞: 光傳輸網絡 FTTH
Abstract:
Key words :

  在FTTH建設中涉及的問題較多,只有在實踐中慢慢總結,綜合考慮用戶類型、線路狀況等,使FTTH建設具有較好的經濟和技術效益,進而推動我國FTTH的大發展。

  FTTH中接入網的應用模式

  FTTH系統的基本組成包括FTTH光線路終端(OLT)、光分配網(ODN)、FTTH光網絡單元(ONU)三大部分。在光纖接入網中,ONU的位置具有很大的靈活性,安裝ONU在視其接入網中所處位置的不同,可以將光纖接入網劃分為光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到戶(FTTH)等模式。

  1.光纖到路邊。在FTTC結構中,光網絡單元設置在路邊的機柜或電線桿上的分線盒處(或交接箱處)。此時從光網絡單元到各個用戶之間的部分仍為雙絞線銅纜。如果傳送寬帶圖像業務的數據,則這一部分就需要同軸電纜或xDSL。

  2.光纖到大樓。FTTB將ONU直接放到樓內(通常為居民住宅公寓或小企業事業單位辦公室),再經多對雙絞線或五類線將業務分送到各個用戶。FTTB是一種點到多點的結構。FTTB的光纖化程度比FTTC更進一步,光纖已敷設到樓,因而更適于高密度用戶區,也更接近于長遠發展目標,應用較廣泛,特別是那些新建工業網和居民樓等應用場合。

  3.光纖到辦公室和光纖到戶。在原來的FTTC結構中,如果將設置在路邊的ONU移到用戶家中即為FTTH結構。如果將ONU放在大企事業用戶大樓終端設備處并能提供一定范圍的靈活業務,則構成所謂的光纖到辦公室。考慮FTTO也是一種純光纖連接網絡,因而可以歸入與FTTH一類的結構。但FTTO主要用于大企事業用戶,業務量需求大,結構上可以適用于點對點或環形結構。而FTTH用于居民住宅用戶,業務量需求較小,因而經濟的結構必須是點到多點方式。

  OND光鏈路的設計和注意點

  FTTH系統中ODN的光鏈路損耗包括了從S/R參考點和R/S參考點之間的光損耗,以dB計算。包括光纖、光分路器、光活動連接器和光纖熔接接頭所引入的衰減總和。光鏈路的損耗計算公式如下:

  ODN光鏈路損耗=光纖損耗+光分路器插入損耗+光活動連接器損耗+光纖熔接損耗

  計算時相關參數取值如下:

  1.光纖衰減。

  光纖的衰減系數如表1,根據損耗最壞計算法,光纖損耗通常按照1310nm處衰減計算。由表可知,在ODN光鏈路設計時,通常按0.40dB/km計算。

  2.光分路器插入損耗。

    光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對于輸入光損失的dB數,其典型插入損耗值如表2。

  3.光活動連接器插入損耗通常按0.5dB選取。

  4.光纖熔接接頭衰減取定。

  分立式光纜光纖接頭衰減取雙向平均值為:0.08dB/每個接頭;帶狀光纜光纖接頭衰減取雙向平均值為:0.2dB/每個接頭。

  5.冷接連接器。

  光纖冷接子,又稱為機械式光纖接續子,是基于機械接續技術的免研磨現場組裝活動連接器。適用于樓道高處、狹小空間內,照明不足、現場取電不方便等場合,雙向平均值取0.15dB/個接頭。

     無源光網絡設計時,通常需留出一定的線路維護余量(Mc)。線路維護余量的選取一般如下:

  當傳輸距離≤5公里時,線路維護余量不小于1dB;

  當傳輸距離≤10公里時,線路維護余量不小于2dB;

  當傳輸距離>10公里時,線路維護余量不小于3dB。

  假設選用的PON系統中其ODN光鏈路通道允許最大插入損耗24dB,如圖1,假設使用的光分路器為1:16,其中PON系統中光纖接頭損耗如表2。通過計算可以知道允許線路損耗和線路維護余量之和為7.55dB,線路損耗計算按0.40dB/km,則該PON系統允許最大傳輸距離為11.3km。

  上述是比較理想環境下的ODN光鏈路損耗計算,實際系統應用中還存在不同種類光纖的對接損耗和彎曲損耗等,將使PON系統傳輸距離比上述數值還要短些。另外,我們從光纖損耗、光分路器插入損耗、光活動連接器損耗、光纖熔接損耗各數值可以看出,光分路器插入損耗和光活動連接器損耗較大,為保證系統足夠的傳輸距離,我們在系統設計時還需注意以下兩點:

  1.靈活運用不同分光比的光分路器,大分光比光分路器可以減少光纖的使用量,減少光纜線路的造價,但大分光比的光分路器應用會大大縮短傳輸距離,會增加設備安裝機房的數量而引起綜合成本大大提高,因此分光比的選擇應考慮當地環境靈活應用,通常距離較近的區域采用大分光比的光分路器。

  2.盡量減少活動連接器的數量,少使用一個活動連接器,相當于傳輸距離增加1km多,光纜線路設計采用交接時,宜采用一級交接,不應層層設置交接箱,應充分利用光纜分支接頭盒的作用。

  FTTH建設中常用光纜類型

  根據光纜在FTTH網絡系統中的位置不同可分為饋線光纜、配線光纜和入戶光纜,如圖2,考慮其應用場合,則歸納如下:

  饋線光纜——室外光纜;配線光纜——室外光纜、室內外光纜和室內光纜均有可能;入戶光纜——室內光纜

  1.室外光纜。目前市場上的室外光纜,除了傳統的普通層絞式和中心管分立式光纖光纜或光纖帶光纜外,還可根據應用場合使用特殊的光纜,如:路面微槽光纜、排水管道光纜、氣送微纜和小8字光纜等。

  2.室內外光纜。室內外光纜是專門為光纖從室外到室內直接轉用的光纜,將會越來越多地在FTTH配線光纜中應用,該類光纜主要有松套光纜、緊套光纜和蝶形引入光纜等形式,因為其應用場合包括室內和室外,所以既要能滿足室外高低溫變化和防水的要求,又能滿足室內阻燃的要求。

  3.室內光纜。室內光纜品種較多,目前應用最廣的還是傳統結構形式的單芯、雙芯、多芯配線光纜、分支光纜和蝶型光纜等。

  光纖類型的選用問題

   根據YD/T1636-2007《光纖到戶(FTTH)體系結構和總體要求》,上行信號用波長范圍1260~1360nm,下行信號用波長范圍1480~1500nm,適合該窗口通道光纖通常選用G.652和G.657光纖。在FTTH建設中,部分光纜是在建筑物內部敷設的,特別是在戶內布放。在施工時既要考慮不影響光纜的光學特性,又要考慮施工方便和裝潢美觀,而G652光纖在彎曲半徑30mm以上才具有較好的衰減特性,因此,目前FTTH建設中入戶光纜通常使用彎曲不敏感型G.657光纖,使彎曲半徑達到甚至小于15mm。

     由于采用了彎曲不敏感型G657光纖,它的模場直徑比常規G.652光纖要小很多,所以在光纖連接時,一定要采用熔接方式,不能采用冷連接。同時要注意,這兩種光纖之間的熔接和同種光纖之間的熔接有很大的區別,必須仔細摸索其中的熔接工藝,才能取得較好的熔接效果。

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