ADC FTTx配线光缆段室外解决方案

作 者：美国ADC公司施洁明 
    随着EPON和GPON标准的日趋完善以及有源设备制造技术的成熟，PON（无源光网络）技术的应用正以越来越快的步伐走向我们。2007年国内EPON设备测试基本完成，试验结果得到了运营商的认可，证明EPON设备已经具备实际应用能力，2008年EPON的部署在有些地方已经开始。2008年GPON开始进入试验阶段，测试应在年内完成。
    与此同时，各大运营商对于ODN（光分配网络）网络建设模式的实践与部署也在如火如荼地进行着。据我们所了解，在FTTx试验的初期阶段，由于实验的规模普遍不大，目前的ODN实践重点主要集中在入户部分及配线部分，网络模型也较为简单。主要解决光分路器的安置以及入户光缆的布放问题。ODN网络模型表面上看起来很简单，但在实际应用中，由于应用环境非常复杂，还要考虑性价比等因素，到目前为止，PON网络应用模式仍在积极摸索阶段。
    ADC公司是全球配线产品的领导者，在FTTx领域有着丰富的经验，是北美最大的FTTx产品供应商之一。本文将介绍一种FTTx配线光缆段室外解决方案，即ADCFDH59M1室外型分光配线箱解决方案。

    1 FTTx网络结构及配线光缆段作用

    PON或称为ODN，按照中华人民共和国信息产业部2007年10月1日颁布的“光纤到户（FTTH）体系结构和总体要求”标准，被分为馈线光缆段、配线光缆段以及入户光缆段（如图1所示）。ODN起始于中心机房（OLT），终止于用户终端（ONU）。ADC从实施的角度将ODN进行了划分，分别称之为中心机房解决方案、室外解决方案以及室内解决方案。
       
                        图1 FTTH光网络基本结构

    配线光缆段起始于馈线光缆末端，止于入户光缆段接入点。配线光缆段的主要设备是分光配线箱，它的任务就是上承馈线光缆，下承配线光缆以及安置光分路器。由于PON网络的核心技术就是光分路技术的应用，因此，分光配线箱无疑是PON网络中最重要的设备之一。分光配线箱，也就是光分路器的位置及其管理模式非常重要，它直接影响到运营商的初期投资以及今后的运行维护成本。光分路器的分光模式一般分为两种，一种是集中分光，另一种是多级分光。光分路器的布放位置一般也分为两种，一种是靠近中心机房，另一种是靠近用户侧。采用哪种形式布放光分路器要视具体情况而定。分散的客户，采用多级分光可以提高光缆和有源设备端口利用率。集中和高密度用户宜采用一级分光模式，系统简单，易于管理和测试。而尽量靠近用户侧安装光分路器已经成为大家的共识。
    除了上述两点外，在规模部署FTTx光网络时，我们还必须想到和解决一些问题，如测试问题、系统维护与故障追踪、光链路的预算、活接头的数量、分光配线比、电路调度、机房租赁、扩容问题、多业务接入、客户管理、递延固定资产投入、高可靠性保障、网络优化以及业务覆盖范围等。而且随着应用的深入，还将碰到更多的问题。

    2 ADC FDH 59M1型室外分光配线箱的介绍

    ADC59M1室外型分光配线箱正是为了满足配线光缆段管理功能而设计的一款室外型分光配线箱，它也是ADC室外解决方案中的核心设备。这里特别强调一下，对安装有光分路器的机箱，应称之为“分光配线箱”，以区别于一般的“光缆交接箱、光分配箱或光配线箱”。
    为了满足上面提到的配线光缆段的功能需求，ADC工程师应用了多项ADC独有技术及发明成果开发出了ADCFDH59M1型室外分光配线箱（见图2），如飞碟盘、“即插即用”分光器、旋转翼配线板、59式科龙箱等，特别是首先在业界提出了“停车场”的应用概念（已获专利），更是匠心独特，具有明显技术优势。FDH59M1具有六大优点，一是高密度、大容量，应用范围广阔；二是“即插即用型分光器”设计，减少初期投资；三是“停车场”概念的应用，便于业务管理；四是馈线/配线飞碟盘式箱内熔接，具有一体化熔端接功能；五是优秀的线缆管理，全程的半径保护与余纤存储；六是采用了科龙机箱，坚固耐用。
       
                   图2 ADC FDH 59M1型室外分光配线箱

    FDH59M1室外型分光配线箱配线容量为288芯，即支持288户ONU终端。熔接容量为408芯，除配线288和馈缆12芯熔接外，可支持额外108芯熔接。有12个分光器槽位，可支持多达12个分光器使用（如使用1：32分光器，9个槽位就够了），可支持不同分光比分光器应用。

    3 FDH 59M1广阔的应用前景

    作为安装有光分路器的分光配线箱，原则上应尽量靠近用户。针对不同的用户会有不同的分光配线箱可供选择，如室外型、室内型以及不同的容量。
    FDH59M1室外型分光配线箱有288芯配线容量。在采用FTTH，即光纤到户解决方案时，一台FDH59M1可支持288户使用。例如，在别墅区以及低密度高档社区的接入。
    对于高密度住宅小区以及写字楼，大家首先会想到使用室内型分光配线箱。没错，这是一种选项。但实际上，FDH59M1分光配线箱同样适用高密度社区，而且更具优势。我们做一下对比。现在，对于终端用户的接入方式分为多种。除了FTTH，还有FTTN＋DSL、FTTB+LAN和FTTB+DSL等方式。而且，经过运营商的评估，在近期，采用渐进式的光进铜退方式更经济，更适用。也就是说，运营商的首选方式将是FTTB+LAN或FTTB+DSL方式。
    在采用FTTB方式时，一个PON口，对于中低速用户（8Mbit/s），采用ADSL2+接入方式，可支持516户；对于高速用户（20Mbit/s），采用VDSL2接入方式，可支持128户。
   理论上讲，一台FDH59M1分光配线箱可以支持中低端用户4608户以及高端用户1152户。因此，一台室外的FDH 59M1机箱就可以满足大部分社区的需求。
    此外，由于采用了室外型机柜，不仅节省了机房租赁的费用，而且测试、维修和调度业务基本不受他人的限制，极大地方便了业务管理。如果采用室内型机柜，则基本上每个独立的建筑（幢）都需要一台单独的室内分光配线箱，系统既复杂又不便管理。
    在采用FTTB+LAN或FTTB+DSL方式时，FDH51M1是这样工作的。端接来自中心机房的馈缆，经过光分路器跳接到配线光缆配线板上，配线光缆箱内熔接，然后布放配线光缆至各楼层配线箱上。当然，也可以直接接到多用户ONU或LAN交换机上。馈线和配线施工一次完成，今后无需二次施工。
         
                          图3 FDH 59 M1的应用

    4 “停车场”理念与“即插即用”型光分路器

    我们在文章的前面多次提到“停车场”，那么什么是停车场呢？“停车场”理论是ADC工程师在设计分光配线箱时提出的一种设计理念。它的功能主要是实现光分路器闲置光纤管理，即闲缆“停泊”的功能，如图3所示。当一台分光器只有部分端口被使用时，未被使用的端口处于闲置状态。如果不对这部分光缆进行管理，将造成机箱内闲缆的混乱。但是，你可以说，我们可以将所有闲置端口都预端接在配线面板上。是的，我们可以这样做，这样做，线缆管理的问题似乎可以解决了。但是，这里还存在着另外一个令人困惑的问题。当所有分路器端口都接到配线板上时，我们就无法看出在用客户的真实情况。我们不知哪些客户在用，哪些客户不在用。可以想像，即使我们有各种记录，也依然无济于事。有了“停车场”，情况就截然不同了。不仅线缆管理井井有条，而且我们可以直观地看到在用客户的情况，连着分光器的就是在用客户。我们也可以看到剩余端口的情况，“停车场”里的数量就是剩余端口的数量。
    大家知道，分光配线箱内最贵的就是光分路器。我们可以通过简单的调配和管理来保证机箱内的剩余端口数量永远不会超过一台分光器的端口数，这样还实现了减少初期固定资产的投入。
    ADC设计的“即插即用”型分光器，在增加分光器时，无需现场的二次施工，无需熔接，两侧活接头，即插即用，十分方便。只有在新增客户超过剩余端口时，才需要新增另一台光分路器。当端口剩余时，还可撤出，用于它用。
         
 
    5 久负盛名的59M科龙机箱

    当大家第一次看到ADCFDH59M1分光配线箱时一定有一种似曾相识的感觉。没错，FDH59M1就是选用了享誉全球的科龙59M机箱作为外壳。该机箱20世纪60年代面世，性能可靠，质量优异，是一种十分理想的室外工作箱，被广泛用于光缆和铜缆交接箱。59M1箱体采用不饱和聚酯玻璃纤维增强（SMC）材料加专用内衬隔温木板，采用高压热粘合技术制造，是典型的三明治式结构。三明治式的结构具有保温、隔热、减震等性能，能适应骤变的气候和恶劣的环境，能有效地防止箱内温度因外部气候骤变而引起的水汽凝结。SMC复合材料机械强度高，机械性能稳定。箱体表面不需做喷漆处理，本身具有良好的光泽性。SMC材料具有耐酸，耐碱，耐腐蚀，耐磨损，低吸水性和抗紫外线等特性，不会产生如金属箱体常见的腐蚀现象，连续使用20年，材料磨损小于5μm，磨损基本可以忽略不计，保证使用20年以上。箱体阻燃等级达到UL 94V-0标准，防护性能为IP65。密封式箱门能够防尘和防虫害，透气孔道能调节箱体内外压力。尺寸为1 060 mm´754 mm´284 mm（高´宽´深）。

    6 ADC FTTx配线光缆段室外解决方案的优点

    （1） 便于测试与业务管理

    由于采用户外机柜，任何时候都可以方便地进入，较少受人为因素制约，无需第三方的许可或陪伴。由于采用了即插即用的分光器，双向采用活接头，可以容易地实现对OLT和ONU的双向测试。户外操作，操作空间大，便于各种业务操作，如测试和故障查询等。机箱容量大，可以集中管理更多的用户，减少了分光配线点的数量，因此也减少了维护和操作工作量。“停车场”的应用使得终端用户使用情况以及分光器使用情况一目了然，也使得机箱内线缆管理有序整洁。

    （2） 开放式接入结构

    开放式接入结构是对未来FTTx系统的一个重要要求。即插即用型分光器的应用，实际上也创建了一种开放式的接入结构。这种结构可以很容易地提供不同业务的接入。例如EPON或GPON的不同业务接入，可以为用户提供差异化的服务。

    （3） 优秀的线缆管理

    优秀的线缆管理是ADC配线产品的标志性特征之一。全程半径保护、余纤存储以及“停车场”理念的应用，构成了FDH59M1优秀的线缆体系。我们注意到，任何忽视线缆管理的机箱设计都会给用户带来灾难性的后果。

    （4） 机内熔接端接一体化设计

    机箱内实现双向熔接，可以不一定依赖人井而独立使用。408芯大容量的熔纤能力，至少有100芯富余熔接能力，机箱可以综合利用，如作为光交接箱或接头盒使用。

    （5） 高可靠的品质

    基础网的可靠性主要是由配线设备的可靠性、线缆质量以及线缆路由的安全性保证的。配线产品的核心器件是连接器，连接器的质量决定了连接点的质量。ADC光纤连接器都经过严格的测试和生产以适应户外严酷环境，满足长期使用的需求。卓越的光性能：插损小于0.2dB,反射损耗大于50dB。长期使用，多次插拔不易损害，接触良好，不增加插入损耗，抗拉、抗老化。

    7 案例

    ADC公司是全球配线产品的领导者，在FTTx领域有着丰富的经验。截至2007年12月底，北美市场共完成光纤到户450万户，完成光纤近户850万户。ADC作为北美最大的FTTx产品供应商之一，提供了10万只以上室外分光配线箱以及20万只以上光分路器。
    2008年ADC公司为中国网通北京分公司一个大型别墅区提供了户外解决方案，成功安装ADCFDH59M1分光配线箱，见图6。该项目为大型别墅区，全FTTH解决方案，终端用户180户，ADC提供了一台FDH59M1分光配线箱。北京网通认为，该机箱的优点是：完全室外解决方案，无需租用机房，接近方便，不受人为因素影响。机箱设计合理，构思巧妙，易于测试和管理。
          

    总而言之，ADCFDH59M1分光配线箱设计巧妙，功能性强，操作简单，应用范围广。它的推广使用，必定带给运营商带来诸多的好处，如节省机房租赁费用，递延固定资产投入，节省工程和维护成本，不仅可以为客户节省CAPEX还可以节省OPEX。


来源：通信世界网