光纖接入技術(shù)的應(yīng)用

摘要　本文在對光纜的建設(shè)需求和現(xiàn)狀進行分析的基礎(chǔ)上，描述了光纖接入技術(shù)在光纖接入網(wǎng)中的地位和作用，分析新形勢下光纜交接點的設(shè)置建議，以及配線光纜接入方式的分類、特點，配線光纜接入?yún)^(qū)的界定范圍和原則，提出在工程建設(shè)中光纖接入的應(yīng)用模式，探討接入網(wǎng)光纜建設(shè)模式在接入網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用。

1、光纖接入網(wǎng)的現(xiàn)狀

經(jīng)過近幾年的研究和實踐，首先實現(xiàn)光纜到路邊（FTTC）、光纖到樓（FTTB）已是電信運營商在接入光纜建設(shè)中形成的共識。接入光纜的組織方式主要采用的是“環(huán)形接入主干光纜+星形配線光纜”，光纜交接設(shè)備主要使用的是光纜交接箱。

隨著光纖的普及和推廣，近年光纜接入需求進一步增長：

（1）大客戶光纖接入數(shù)量和比例都大大增加；

（2）“光進銅退”建設(shè)策略的實施，導(dǎo)致業(yè)務(wù)接入點數(shù)量增加；

（3）許多重要客戶要求對配線段光纜進行保護；

（4）FTTH的建設(shè)需求增多

光纖接入需求的增長，導(dǎo)致光纜的建設(shè)規(guī)模和覆蓋范圍大大增加�，F(xiàn)有建設(shè)模式和網(wǎng)絡(luò)組織已經(jīng)不能很好地滿足光纜大規(guī)模建設(shè)的需要，特別在大城市一些光纖接入用戶密集區(qū)域的問題更加突出，主要存在以下問題：

（1）接入主干光纜環(huán)的建設(shè)周期長，不能滿足快速部署的要求；

（2）光纜交接箱的空間有限，不利于擴容；

（3）光交接箱配纖方式不規(guī)范，箱內(nèi)光纜固定點等資源消耗快；

（4）大量客戶要求對配線光纜進行保護，而現(xiàn)有環(huán)形光纜結(jié)構(gòu)為了實現(xiàn)第二路由增加了接入主干光纜使用的復(fù)雜性。

2、光纖接入技術(shù)在光纖接入網(wǎng)中的地位和作用

采用光纖接入技術(shù)的接入網(wǎng)稱為光纖接入網(wǎng)。它不但在電信網(wǎng)中，而且在未來的通信信息網(wǎng)中具有極其重要的地位，對今后的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。首先它是電信網(wǎng)和通信信息網(wǎng)中最大的部分，它的建設(shè)費用占電信網(wǎng)總費用的二分之一以上；其次，光纖接入網(wǎng)直接面對廣大的用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)，它的服務(wù)質(zhì)量和內(nèi)容直接影響網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，事實上，大部分業(yè)務(wù)只需由接入網(wǎng)而不必通過核心網(wǎng)就可完成；第三，它是完成語音、數(shù)據(jù)、活動視像等綜合業(yè)務(wù)的最主要部分和必經(jīng)之路。因此，它是當前信息通信中高新技術(shù)競爭最劇烈和發(fā)展最快的部分。

3、光纜交接點設(shè)置及位置

對于不同的光纖接入用戶發(fā)展環(huán)境，需要采用不同的光纜交接點形勢。在目前的環(huán)境下，不管是固定運營商還是移動運營商都需要對光纜交接點的實現(xiàn)方式進行相應(yīng)調(diào)整。

（1）電信運營商應(yīng)把更多的接入局點納入到接入主干光纜規(guī)劃，作為光纜交接點。

目前接入主干光纜基本都是采用光纜交接箱作為光纜交接點，但是光纜交接箱箱體有一定限制，特別是對于大城市一些光纖接入客戶密集的地區(qū)，目前較常用的288箱體不能滿足需要，但增加光交接箱又比較困難或者在經(jīng)濟上不合算。在這種情況下，在主干光纜的建設(shè)過程中，應(yīng)該重視接入點的加入，充分利用接入局點的空間建設(shè)合適的光配線架，使其行使光交接箱的功能，這樣可以方便擴容和光纖調(diào)配。如圖2所示，圖2（a）是傳統(tǒng)接入主干光纜建設(shè)方式，采用光交接箱作為光交接點；而圖2（b）則較多地引入接入網(wǎng)點的室內(nèi)光配線架作為光交接點，形成以光纜交接箱和室內(nèi)光配線架相結(jié)合的模式，在光纖接入需求密集的區(qū)域，還可以進一步發(fā)展成以室內(nèi)光配線架為主的模式。通過考察，目前固網(wǎng)運營商的許多接入局點在地理位置、空間等條件上基本能夠符合要求。

圖1　接入點光纖配線架代替光交接箱

圖2　環(huán)形無遞減法

（2）其它運營商應(yīng)該重視光纜交接箱的部署和使用

運營商的光纜接入網(wǎng)基本是以滿足接入需要為主的光纜接入網(wǎng)，在光纖的調(diào)度上，大部分城市都采用直接配纖的方式，很少使用光纜交接箱。對于近年發(fā)展的大客戶接入基本都是以基站為光纜引出點，基站機房中的光配線架相當于光纜交接點。按道理，在城區(qū)基站密度較大，可以很方便地實現(xiàn)客戶接入，但是許多基站機房的位置和裝機條件比較差，進出局管道、光纜引入引出都受到越來越多的限制，特別在大城市，這些問題更加突出。因此，運營商不能單純依靠基站機房來應(yīng)對越來越多的光纖接入用戶。

從未來多業(yè)務(wù)的發(fā)展來看，運營商應(yīng)該在城市加強接入光纜網(wǎng)規(guī)劃，明確接入光纜網(wǎng)的層次劃分，最重要的是在層次結(jié)構(gòu)之間相應(yīng)地引入光纜交接箱，減少直接配纖方式的使用，以增加光纜纖芯調(diào)度的靈活性。另外對于戰(zhàn)略位置比較重要的基站，要重視機房建設(shè)，提高基站機房的安裝條件，完善進出機房管道建設(shè)，最終戰(zhàn)略站點和光纜交接箱相配合，共同作為接入光纜網(wǎng)的光交接點。

4、配線光纜接入方式的分類和特點

光纜配線方式有3種形式，環(huán)形無遞減配線法、星形無遞減配線法、星形遞減配線法。

4.1　環(huán)形無遞減配線法

（1）呈環(huán)狀連接路由的無遞減配線法。（2）適用于高速、寬帶業(yè)務(wù)需求范圍較廣，并且增長迅速的市區(qū)及商業(yè)區(qū)。（3）在采用這一配線法時，傳輸設(shè)備應(yīng)構(gòu)成環(huán)形，是纖芯在環(huán)路上進行無遞減配線，可以在任意點選擇纖芯，纖芯通融性高，可隨時滿足要求。�。�4）在一定地區(qū)呈環(huán)形連接，所以這一特定地區(qū)內(nèi)的光WAN（Wild Area Network）很容易提供大樓間光配線網(wǎng)路和實現(xiàn)網(wǎng)路分支，是一種高可靠性配線法。

4.2　星形無遞減配線法

（1）基本上是星形配線，但采用無纖芯遞減形式的配線方法。（2）適用于受建筑設(shè)備限制，為確保有限的管道路由，采用環(huán)形無遞減配線法較為困難的地區(qū)。（3）從端局到遠端用戶的配線不進行纖芯遞減，所以與環(huán)形無遞減配線法一樣，纖芯的通融性很高，也是一種能立即滿足需求的配線方法。（4）光纜出現(xiàn)故障時，需要由其它光纜或其他路由進行補救，所以是一種可靠性稍低的配線法。

4.3　星形遞減配線法

（1）考慮需求地點與光纜連接等方面的經(jīng)濟性，采用纖芯遞減的星形遞減配線法。（2）適用于需求分散在較大范圍內(nèi)，并且變動又小，用戶較為穩(wěn)定的地區(qū)。（3）將分散的用戶所需要的纖芯逐一集中起來進行配線，很難滿足應(yīng)急的需求，纖芯通融性極差。（4）預(yù)測不準確而頻繁地追加工程，造成投資浪費。（5）光纜發(fā)生故障時，與星形無遞減配線法同樣，是一種可靠性較低的配線法。光纖配線方式分類圖如下圖2，3，4所示。

圖3　星形無遞減法

圖4　星形遞減法

5、接入光纜的建設(shè)模式

5.1　樹形接入主干與環(huán)形接入主干光纜

以前接入主干多采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，主要由于光纜比較稀疏，希望對接入主干光纜部分進行保護。但是隨著接入光纜建設(shè)規(guī)模的擴大，接入光纜將變得像銅纜一樣普及，在這種形勢下。接入主干光纜采用樹形結(jié)構(gòu)，一方面能夠解決建設(shè)進度和分期建設(shè)的問題，可以不必在一期工程中就按照環(huán)形結(jié)構(gòu)施工，從而大大提高部署進度，滿足用戶快速發(fā)展的需求；另一方面采用樹形接入主干結(jié)構(gòu)也能夠很好地實現(xiàn)接入主干線路的保護，同時可以更好地實現(xiàn)配線光纜保護（如圖5所示）。

圖5　在樹形接入主干光纜模式下的大客戶雙路由

隨著出局接入主干條數(shù)越來越多、覆蓋范圍越來越廣，采用圖2所示的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)雙路由保護也越來越容易。另外，采用“樹形結(jié)構(gòu)+公共纖芯”的配纖方式，在應(yīng)對多種業(yè)務(wù)需求時，能夠使纖芯利用率達到最大，而使光纜交接箱的占用比降到最低。

因此，針對光纖接入客戶數(shù)的迅速增長、安全性要求提高等特點，應(yīng)對接入主干光纜重新進行統(tǒng)一規(guī)劃，根據(jù)街道、用戶布局、用戶特性等因素選擇更合理的接入主干光纜結(jié)構(gòu)和配纖方式。

5.2　突出光纜分纖盒在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置，增加光纜分纖盒的使用

在配線光纜的建設(shè)過程中，應(yīng)該考慮光纜層次化問題，突出光纜分纖盒在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置，增加光纜分纖盒的使用和管理。光纜分纖盒的使用能夠大大減少同一路由上有多條配線光纜的現(xiàn)象，可以大大提高配線光纜和主干光纜的纖芯利用率，可以節(jié)省對光交接箱中光纜固定點等資源的占用，保證在用戶密集地區(qū)能夠引出足夠多的配線光纜。另外，光纜分纖盒的使用還可以大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護費用。

5.3　加大匯聚手段的使用，減少主干光纜纖芯的消耗

在大城市光纖接入用戶密集的區(qū)域，接入主干光線和光纜交接箱空間的消耗很厲害，擴容壓力較大。為了減少主干光纜的消耗，合理選擇有源或者無源方式進行匯聚是非常有效的手段，在網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)和使用過程中應(yīng)該重點考慮。

在采用接入點配線架作為光纜交接點的應(yīng)用場合，由于擁有良好的裝機條件，可以靈活地選擇有源和無源方式進行匯聚，形成以接入點為匯聚節(jié)點的接入配線層網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)需求靈活地選擇環(huán)形、鏈形、樹形等結(jié)構(gòu)。有源方式主要可以采用SDH傳輸設(shè)備對2 Mbit/s電路、10/100 Mbit/s以電路進行匯聚，也可以采用以太網(wǎng)對本區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行匯聚。無源方式目前主要以EPON為主。

在采用光纜交接箱作為光纜交接點的應(yīng)用場合，由于缺少設(shè)備放置空間，可以選擇EPON/GPON等無源接入方式進行匯聚。

6、配線光纜接入?yún)^(qū)的界定范圍

接入網(wǎng)光纜的配線仍然延續(xù)了傳統(tǒng)電纜的配線方式，通過光配線架（ODF）使大容量的主干光纜靈活地進入用戶節(jié)點，實現(xiàn)FTTC、FTTF和FTTB。一般地，主干光纜拓撲結(jié)構(gòu)均為環(huán)狀，主干環(huán)網(wǎng)光纜的建筑方式一般采用管道敷設(shè)，通過道路管網(wǎng)與光交接點相連，其走向既要經(jīng)過用戶集中分布區(qū)域，又要避免兩條光纜重復(fù)路由，這樣不但可達到對預(yù)期用戶點覆蓋的目的，還可充分利用地下管孔資源。

配線光纜路由為光交接點與各用戶光節(jié)點之間的路由，可根據(jù)光節(jié)點周圍的用戶群的分布情況和地理環(huán)境來確定，要求其線路具有隱蔽性、安全性和可行性。其建筑方式應(yīng)優(yōu)選管道式，亦可根據(jù)實際情況靈活確定。配線光纜覆蓋區(qū)域應(yīng)控制在以光交接點為中心的設(shè)定范圍內(nèi)（2 km～4 km范圍內(nèi)）。

另外，光交接點的選擇必須為光纜主干路由途經(jīng)的用戶單元集中區(qū)域。應(yīng)根據(jù)目前可行、進出線路較為便捷、用戶分布相對集中、與原有光纜及其設(shè)備距離相對短、路由安全等諸多因素綜合考慮。首選為高層樓群的獨立電話交換間內(nèi)，其面積應(yīng)結(jié)合終端設(shè)備占用面積一并考慮，以備各類光電設(shè)備的安裝及維護。

為使光纜充分滿足光通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，設(shè)置光纖配線區(qū)。光纖配線區(qū)是以沿途光纜路由并覆蓋其周圍用戶建筑物的集中區(qū)域為一個光纖配線區(qū)。光纖配線區(qū)的劃分要考慮以下各項原則。

（1）從不同的物理路由方面比較，根據(jù)有效覆蓋所屬區(qū)域內(nèi)的用戶建筑物的路由確定配線區(qū)。

（2）考慮容許光損耗，以距離局址最短的路由確定配線區(qū)。

（3）用戶業(yè)務(wù)密度高的地區(qū)應(yīng)選擇環(huán)形路由確定配線區(qū)。

各配線法的適用范圍及光纜容量限度圖如圖6、圖7所示。

圖6　各配線法的適用范圍

圖7　光纜容量限度

7、配線光纜接入方式的選用原則

光纜路由的選擇以及纖芯的取定是以網(wǎng)絡(luò)整體發(fā)展建設(shè)規(guī)劃為指導(dǎo)，以業(yè)務(wù)需求預(yù)測和用戶分布為基礎(chǔ)來進行的。光纖接入網(wǎng)在一定程度上決定了配線方式的選擇，受接入節(jié)點的業(yè)務(wù)類別、范圍大小、節(jié)點位置遠近以及區(qū)域經(jīng)濟能力等諸多因素的影響，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)會有所不同。所以，光纜配線時應(yīng)考慮：

（1）接入網(wǎng)建設(shè)一般是先建主干層，確定主干層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)具體區(qū)域的實際情況發(fā)展配線層，有業(yè)務(wù)需求時才建設(shè)配線層，并就近接入主干層。

（2）業(yè)務(wù)預(yù)測的準確性對光纜配線規(guī)劃的可操作性影響較大。

（3）由于光纜的壽命年限較長，而業(yè)務(wù)預(yù)測受到種種因素的限制，因此在進行光纜配線過程中，應(yīng)根據(jù)當?shù)貙嶋H情況靈活地運用光纖配線法，以達到預(yù)期目的。

（4）選擇光纜配線法時還應(yīng)考慮主干層的長期穩(wěn)定性、配線層的靈活性，以及整體網(wǎng)絡(luò)的可靠性和經(jīng)濟性。

（5）配線方式的選擇需要考慮中遠期需求，保證能夠靈活方便地上下光纖，將來業(yè)務(wù)發(fā)展時便于擴充。

8、配線光纜接入的應(yīng)用模式

光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到樓層（FTTF）和光纖到戶（FTTH/FTTO）等應(yīng)用方式分別對應(yīng)于不同個性、不同價格、不同特征的用戶需求，實施過程中結(jié)合“光進銅退”的發(fā)展策略，逐步向光纖到戶的方向過渡，全光纖的FTTC接入方式在戰(zhàn)略上具有十分重要的位置。

（1）在大中城市、珠江三角洲、業(yè)務(wù)量發(fā)展較快、業(yè)務(wù)種類繁多、用戶密集、寬帶業(yè)務(wù)猛增的地區(qū)，可組成多個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，在經(jīng)濟條件允許時應(yīng)優(yōu)先選擇環(huán)型無遞減配線法。環(huán)型無遞減配線法無論在通融性還是可靠性方面都是較好的，能提供大樓間光配線網(wǎng)路和實現(xiàn)網(wǎng)路分支，是一種高可靠性配線法的具體應(yīng)用。

（2）在用戶分布相對不穩(wěn)定的地區(qū)或用戶較少、用戶相對較為分散、用戶發(fā)展緩慢的地區(qū)，應(yīng)選擇星形無遞減配線法即采用復(fù)接配線法。星形無遞減配線法可以提高配線光纜芯線利用率和節(jié)省投資，是一種能立即滿足需求的配線方法。

（3）在用戶分散和需求相對穩(wěn)定的地區(qū)或?qū)σ�求保密性較強的網(wǎng)絡(luò)、用戶發(fā)展較慢、變動又小、密度均勻的地區(qū)，應(yīng)選擇星形遞減配線法即采用直接配線法。星形遞減配線法。將分散的用戶所需要的纖芯逐一集中起來進行配線，寬帶業(yè)務(wù)需求量小且用戶分散，盡量避免路由投資，采用光纖直接配線方式具有布線方式簡單、經(jīng)濟的優(yōu)勢。

（4）在市郊或城鎮(zhèn)或目標局與端局之間，由于用戶密度較低，業(yè)務(wù)種類簡單，在接入層建設(shè)的初期，用戶業(yè)務(wù)需求暫時不清晰，很難做出準確的業(yè)務(wù)預(yù)測，大規(guī)模的光纜網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可能會使投資在相當長的時期內(nèi)不能發(fā)揮效益，因此對確有業(yè)務(wù)需求的用戶以及適宜光纖接入的地區(qū)采用光纖到大樓、光纖到小區(qū)、光纖到路邊的方式進行建設(shè)，條件允許的情況下也可選擇環(huán)型無遞減配線法。利用自愈環(huán)的方式提高網(wǎng)路的安全性、充分利用光纜的路由和光纖的芯數(shù)，提高光纖的利用率，因此在接入層建設(shè)初期宜采用星形無遞減配線法和星形遞減配線法兩種方式接入，待業(yè)務(wù)和用戶發(fā)展起來、條件成熟時再建立環(huán)型混合網(wǎng)。

（5）光纜配線的應(yīng)用區(qū)別：光纜配線法基本上有上述3種，但在使用時，要根據(jù)該配線地區(qū)的需求動向、需求密度、有無建筑設(shè)備，綜合考慮其維護性、可靠性、經(jīng)濟性之后再行決定，其中，尤其需注意經(jīng)濟性。

9、結(jié)語

光纖接入需求的飛速增長不能只依靠大規(guī)模建設(shè)接入光纜來解決，應(yīng)該著眼于長遠發(fā)展，需要在接入光纜網(wǎng)組織方式、建設(shè)方式、光纜交接點的配置、匯聚手段的使用等方面有所改變，從而實現(xiàn)以較低的投資建設(shè)高效的網(wǎng)絡(luò)，快速地滿足用戶需求。