跨越FTTH建网难关

12/20/2010,作者：中国移动通信集团公司广东分公司　范立志   来源：通信产业报 

   在FTTH建设中涉及的问题较多，只有在实践中慢慢总结，综合考虑用户类型、线路状况等，使FTTH建设具有较好的经济和技术效益，进而推动我国FTTH的大发展。 

   FTTH中接入网的应用模式 

   FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、FTTH光网络单元(ONU)三大部分。在光纤接入网中，ONU的位置具有很大的灵活性，安装ONU在视其接入网中所处位置的不同，可以将光纤接入网划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到户(FTTH)等模式。 

   1.光纤到路边。在FTTC结构中，光网络单元设置在路边的机柜或电线杆上的分线盒处(或交接箱处)。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。如果传送宽带图像业务的数据，则这一部分就需要同轴电缆或xDSL。 

   2.光纤到大楼。FTTB将ONU直接放到楼内(通常为居民住宅公寓或小企业事业单位办公室)，再经多对双绞线或五类线将业务分送到各个用户。FTTB是一种点到多点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步，光纤已敷设到楼，因而更适于高密度用户区，也更接近于长远发展目标，应用较广泛，特别是那些新建工业网和居民楼等应用场合。 

   3.光纤到办公室和光纤到户。在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的ONU移到用户家中即为FTTH结构。如果将ONU放在大企事业用户大楼终端设备处并能提供一定范围的灵活业务，则构成所谓的光纤到办公室。考虑FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的结构。但FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，结构上可以适用于点对点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求较小，因而经济的结构必须是点到多点方式。 

   OND光链路的设计和注意点 

   FTTH系统中ODN的光链路损耗包括了从S/R参考点和R/S参考点之间的光损耗，以dB计算。包括光纤、光分路器、光活动连接器和光纤熔接接头所引入的衰减总和。光链路的损耗计算公式如下： 

   ODN光链路损耗=光纤损耗+光分路器插入损耗+光活动连接器损耗+光纤熔接损耗 

   计算时相关参数取值如下： 

   1.光纤衰减。 

   光纤的衰减系数如表1，根据损耗最坏计算法，光纤损耗通常按照1310nm处衰减计算。由表可知，在ODN光链路设计时，通常按0.40dB/km计算。 

   2.光分路器插入损耗。 

   光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数，其典型插入损耗值如表2。 

   3.光活动连接器插入损耗通常按0.5dB选取。 

   4.光纤熔接接头衰减取定。 

   分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.08dB/每个接头；带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.2dB/每个接头。 

   5.冷接连接器。 

   光纤冷接子，又称为机械式光纤接续子，是基于机械接续技术的免研磨现场组装活动连接器。适用于楼道高处、狭小空间内，照明不足、现场取电不方便等场合，双向平均值取0.15dB/个接头。 

   无源光网络设计时，通常需留出一定的线路维护余量(Mc)。线路维护余量的选取一般如下： 

   当传输距离≤5公里时，线路维护余量不小于1dB； 

   当传输距离≤10公里时，线路维护余量不小于2dB； 

   当传输距离>10公里时，线路维护余量不小于3dB。 

   假设选用的PON系统中其ODN光链路通道允许最大插入损耗24dB，如图1，假设使用的光分路器为1：16，其中PON系统中光纤接头损耗如表2。通过计算可以知道允许线路损耗和线路维护余量之和为7.55dB，线路损耗计算按0.40dB/km，则该PON系统允许最大传输距离为11.3km。 

   上述是比较理想环境下的ODN光链路损耗计算，实际系统应用中还存在不同种类光纤的对接损耗和弯曲损耗等，将使PON系统传输距离比上述数值还要短些。另外，我们从光纤损耗、光分路器插入损耗、光活动连接器损耗、光纤熔接损耗各数值可以看出，光分路器插入损耗和光活动连接器损耗较大，为保证系统足够的传输距离，我们在系统设计时还需注意以下两点： 

   1.灵活运用不同分光比的光分路器，大分光比光分路器可以减少光纤的使用量，减少光缆线路的造价，但大分光比的光分路器应用会大大缩短传输距离，会增加设备安装机房的数量而引起综合成本大大提高，因此分光比的选择应考虑当地环境灵活应用，通常距离较近的区域采用大分光比的光分路器。 

   2.尽量减少活动连接器的数量，少使用一个活动连接器，相当于传输距离增加1km多，光缆线路设计采用交接时，宜采用一级交接，不应层层设置交接箱，应充分利用光缆分支接头盒的作用。

   FTTH建设中常用光缆类型 

   根据光缆在FTTH网络系统中的位置不同可分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆，如图2，考虑其应用场合，则归纳如下： 

   馈线光缆——室外光缆；配线光缆——室外光缆、室内外光缆和室内光缆均有可能；入户光缆——室内光缆 

   1.室外光缆。目前市场上的室外光缆，除了传统的普通层绞式和中心管分立式光纤光缆或光纤带光缆外，还可根据应用场合使用特殊的光缆，如：路面微槽光缆、排水管道光缆、气送微缆和小8字光缆等。 

   2.室内外光缆。室内外光缆是专门为光纤从室外到室内直接转用的光缆，将会越来越多地在FTTH配线光缆中应用，该类光缆主要有松套光缆、紧套光缆和蝶形引入光缆等形式，因为其应用场合包括室内和室外，所以既要能满足室外高低温变化和防水的要求，又能满足室内阻燃的要求。 

   3.室内光缆。室内光缆品种较多，目前应用最广的还是传统结构形式的单芯、双芯、多芯配线光缆、分支光缆和蝶型光缆等。 

   光纤类型的选用问题 

   根据YD/T1636-2007《光纤到户(FTTH)体系结构和总体要求》，上行信号用波长范围1260～1360nm，下行信号用波长范围1480～1500nm，适合该窗口通道光纤通常选用G.652和G.657光纤。在FTTH建设中，部分光缆是在建筑物内部敷设的，特别是在户内布放。在施工时既要考虑不影响光缆的光学特性，又要考虑施工方便和装潢美观，而G652光纤在弯曲半径30mm以上才具有较好的衰减特性，因此，目前FTTH建设中入户光缆通常使用弯曲不敏感型G.657光纤，使弯曲半径达到甚至小于15mm。 

   由于采用了弯曲不敏感型G657光纤，它的模场直径比常规G.652光纤要小很多，所以在光纤连接时，一定要采用熔接方式，不能采用冷连接。同时要注意，这两种光纤之间的熔接和同种光纤之间的熔接有很大的区别，必须仔细摸索其中的熔接工艺，才能取得较好的熔接效果。