陳 軍，李 彪

（華信咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310014）

2013年8 月，國家層面“寬帶中國”戰(zhàn)略的實(shí)施，為寬帶網(wǎng)絡(luò)升級改造，光纖入戶的推進(jìn)奠定了基礎(chǔ)，其目的就是為了提高城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及水平，中國政府提出“提速降費(fèi)”，也是為了這一策略，從而帶動(dòng)了整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)、生活的各種變化。隨著用戶對于寬帶需求不斷增長，各大運(yùn)營商進(jìn)行大規(guī)模的FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，結(jié)合實(shí)際工程，就基于PON技術(shù)的FTTH要點(diǎn)的相關(guān)問題，如寬帶測算、光通道衰減、傳輸距離等要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討。

1 FTTH的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢

PON是目前解決接入網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)FTTH的技術(shù)，這里的“無源”網(wǎng)絡(luò)就是指光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）中的整個(gè)設(shè)備全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成，不需要用到電源，沒有任何有源電子器件，F(xiàn)TTH的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖。

圖1 FTTH的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

從上圖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以發(fā)現(xiàn)，基于PON技術(shù)的FTTH的優(yōu)勢主要是有以下5點(diǎn)：

（1）整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是無源的，從業(yè)務(wù)側(cè)接口到用戶側(cè)，都沒有電源。

（2）實(shí)驗(yàn)證明，其網(wǎng)絡(luò)帶寬是比較寬的，因此各個(gè)運(yùn)營商可大規(guī)模采用。

（3）由于業(yè)務(wù)是在光纖上傳輸?shù)?，所以其通信質(zhì)量比較好。

（4）可以支持大部分的通信協(xié)議。

（5）由于技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)委員會對于PON技術(shù)的FTTH制定了比較完善的規(guī)范。

2 FTTH的組網(wǎng)方案

基于PON技術(shù)的FTTH的組網(wǎng)方案，在實(shí)際中，ONU一般是安裝在客戶端（用戶家里），對于業(yè)務(wù)接入來說，ONU直接安裝在客戶端（用戶家里）可以采取以下二種方式：

（1）ONU提供的FE接口中，下掛家庭網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)各種家庭需求接入。

（2）ONU提供各種接口，如FE、POTS、CATV視頻接口等。

3 FTTH網(wǎng)絡(luò)寬帶測算

基于PON技術(shù)的FTTH網(wǎng)絡(luò)寬帶，可以包括以下方面：

（1）下行寬帶：單一PON系統(tǒng)的寬帶，可以測算出PON系統(tǒng)可以連接的用戶數(shù)量。

（2）上聯(lián)寬帶：OLT上聯(lián)端的寬帶測算，確定OLT與相關(guān)業(yè)務(wù)連接的寬帶要求。

對單個(gè)PON系統(tǒng)的帶寬測算，既要考慮下行寬帶，也要考慮上聯(lián)寬帶，計(jì)算其產(chǎn)生的流量是否滿足用戶系統(tǒng)的要求，帶寬計(jì)算公式如下：

式中：B為總的寬帶需求；bi為單一用戶所需寬帶/戶；ρ為每一種用戶的比率；η寬帶冗余系數(shù)，建議PON系統(tǒng)內(nèi)取90%，OLT上聯(lián)取65%；α為集中比，可根據(jù)不同客戶進(jìn)行設(shè)定，可取1/2；β為流量占空比，一般取50%；N為總的寬帶用戶數(shù)。

4 ODN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

ODN是基于PON設(shè)備的FTTH光纖網(wǎng)絡(luò)，作用就是在OLT設(shè)備和ONU之間建立光傳輸通道，一般可分為饋線段、配線段和入戶段三部分。FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要集中在ODN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，其成本最高可占整個(gè)投資的60%～70%，所以O(shè)DN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是FTTH投資的重點(diǎn)。同時(shí)，ODN網(wǎng)絡(luò)也是FTTH管理的難點(diǎn)，ODN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見下圖：

圖2 ODN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

光分路器是ODN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，在不同的位置設(shè)置不同的分光器，形成不同的分光方式，也決定了ODN網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)。分路級數(shù)可以是一級、二級或多級的，具體設(shè)置在什么位置、采用幾級分光，需要根據(jù)用戶分布情況而定。光分路器總的分路比是要根據(jù)PON系統(tǒng)設(shè)備支持度、帶寬規(guī)劃進(jìn)行設(shè)置，一般來說，EPON系統(tǒng)可以按照1：32設(shè)置，GPON系統(tǒng)可以按照1：64設(shè)置。

5 全程光通道衰減、傳輸距離

ODN網(wǎng)絡(luò)全程光通道損耗定義為S/R和R/S參考點(diǎn)之間的光損耗。ODN全程光通道損耗＝光纖衰耗系數(shù)×傳輸距離+光纖熔接平均損耗值×數(shù)量+光活動(dòng)連接器插入損耗值×數(shù)量+光分路器插入損耗+冷接頭衰耗+光纜線路富余度：

（1）G.652單模光纖衰耗：0.38 dB/km（1310nm），傳輸距離按照最遠(yuǎn)距離計(jì)算。

（2）光纖熔接損耗：0.1db/個(gè)，OLT機(jī)房內(nèi)光纜在ODF上成端的個(gè)數(shù)（一般1個(gè)）；光纜接頭數(shù)+全業(yè)務(wù)光交（一般2個(gè)）；光纜接頭數(shù)+光纜小區(qū)光交（一般2個(gè)）；光纜接頭數(shù)+分纖箱直熔個(gè)數(shù)+1個(gè)。

（3）光纖跳纖、尾纖和法蘭盤插入損耗：0.5db，1個(gè)0.5dB；OLT機(jī)房內(nèi)跳纖數(shù)*2（一般2個(gè)）；全業(yè)務(wù)光交跳纖數(shù)*2（一般2個(gè)）；小區(qū)免跳光交跳纖數(shù)*2-1（一般3個(gè)），非免跳跳纖*2（一般4個(gè)）；分纖箱跳纖*2（一般2個(gè)）。

（4）根據(jù)測算各插入衰耗值如下：1：32雙窗口單模光纖樹型耦合器的插入衰耗：≤17.8db；1：16雙窗口單模光纖樹型耦合器的插入衰耗：≤14.8db；1：8雙窗口單模光纖樹型耦合器的插入衰耗：≤10.7db；1：4雙窗口單模光纖樹型耦合器的插入衰耗：≤7.2db；1：2雙窗口單模光纖樹型耦合器的插入衰耗：≤3.4db。

（5）其中冷接子的雙向平均值衰耗為0.15 db/每個(gè)接頭，共兩個(gè)。

FTTH的傳輸距離（OLT的覆蓋范圍），一般會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用最壞值法核算，OLT至ONU之間傳輸距離（L）為：

式中，P為OLT與ONU口R/S之間允許衰耗；IL為1：32分光器的插損，一般一級分光取17.5dB，二級分光取18dB；Mc為線路維護(hù)余量，一般去2dB；Af為光纖線路衰減系數(shù)；理論值取0.4dB/km；Ac表示單個(gè)活接頭的損耗，n為活接頭個(gè)數(shù)。

6 光回波損耗

ODN網(wǎng)絡(luò)的反射取決于構(gòu)成ODN各種元件的回?fù)p及光通道上的任意反射點(diǎn)。對于含有CATV業(yè)務(wù)的ODN，S/R和R/S參考點(diǎn)之間離散反射損耗應(yīng)大于55dB，因此盡量采用熔接方式連接光纖。

7 結(jié)束語

本文對于FTTH網(wǎng)絡(luò)寬帶測算、全程光通道衰減核算及傳輸距離、光回波損耗等要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討，相關(guān)數(shù)據(jù)是工程項(xiàng)目的實(shí)踐數(shù)據(jù)，在實(shí)際工程中還有很多問題，如光分路器的安裝要求、光節(jié)點(diǎn)箱箱體的安裝要求、光節(jié)點(diǎn)箱箱體接地要求、敷設(shè)PVC 管或槽板的要求、重要用戶網(wǎng)絡(luò)保障措施等，這些都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，具體分析，一一出來解決。