ODN規(guī)劃在工程實(shí)踐中的應(yīng)用

段朝林

(山西信息規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山西太原030012)

1 EPON技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 EPON系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

典型的EPON系統(tǒng)由局側(cè)OLT(光線路終端)、用戶側(cè)ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))組成，“無源”是指ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光纖和光分路器(Splitter)等無源光器件組成，如圖1所示。

圖1 EPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 EPON的基本原理

EPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用WDM(波分復(fù)用)技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，SCB實(shí)現(xiàn)天然組播;上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，靈活區(qū)分SLA 用戶［1］。

2 EPON網(wǎng)元

2.1 OLT 設(shè)備

OLT設(shè)備一方面將承載各種業(yè)務(wù)的信號(hào)進(jìn)行匯聚，按照一定的信號(hào)格式送入接入部分以便向終端用戶傳輸，另一方面將來自終端用能過戶的信號(hào)按照業(yè)務(wù)類型分別送入各業(yè)務(wù)網(wǎng)中。

2.1.1 設(shè)置原則

1)與基礎(chǔ)架構(gòu)銜接，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展情況，選取綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)及以上的局點(diǎn)，形成穩(wěn)定的OLT布局，覆蓋范圍控制在大約5公里之內(nèi)。

2)綜合覆蓋用戶數(shù)量、接入距離、管道資源、局房條件等情況考慮OLT布局，并盡量集中設(shè)置。

3)在物理上可以是獨(dú)立設(shè)備，也可以與其他功能集成在一個(gè)設(shè)備內(nèi)。

4)機(jī)房?jī)?nèi)電源等配套設(shè)施要相對(duì)優(yōu)越，應(yīng)根據(jù)覆蓋范圍預(yù)留一定的OLT和ODF的擴(kuò)展空間。

2.1.2 設(shè)備選擇

1)設(shè)備應(yīng)選用大容量、機(jī)架式OLT設(shè)備。

2)業(yè)務(wù)板卡按當(dāng)期需求配置。

3)初期按照GE上行配置，但應(yīng)預(yù)留10G上行槽位。

2.2 ONU 設(shè)備

ONU應(yīng)根據(jù)FTTx網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式、業(yè)務(wù)需求進(jìn)行設(shè)置:

1)對(duì)于FTTH/FTTO(光纖到戶/光纖到辦公室)應(yīng)用，ONU選擇提供2－4個(gè)FE以太網(wǎng)口和1－2個(gè) POTS口的集成設(shè)備。入戶光纖采用現(xiàn)場(chǎng)熔接/冷接方式連接到ONU上。

2)對(duì)于FTTB/FTTC(光纖到大樓/光纖到交接箱)應(yīng)用，ONU一般選擇提供8－16個(gè)FE以太網(wǎng)口和16－24個(gè)POTS口的集成設(shè)備，并可以根據(jù)實(shí)際需要靈活配置。原有的入戶電話線或者五類線在分線處整體割接到ONU上。

ONU原則上采用本地供電方式，盡量不采用遠(yuǎn)端供電方式。

2.3 分光器

現(xiàn)階段，應(yīng)選擇均勻分光的光分路器，以簡(jiǎn)化光通路損耗核算、便于工程實(shí)施和后期維護(hù)。

根據(jù)分光器放置位置的不同，可分為一次分光集中放置、一次分光分散放置、二次分光等方式［2］。

3 ODN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

3.1 ODN框架結(jié)構(gòu)

光分配網(wǎng)(ODN)位于PON網(wǎng)絡(luò)中OLT的光連接器后S/R參考點(diǎn)和ONU光連接器前R/S參考點(diǎn)之間，如圖2所示。

圖2 光分配網(wǎng)(ODN)網(wǎng)絡(luò)圖

光分配網(wǎng)由主干、配線、引入光纜、光分路器和光交接、分線設(shè)備組成，其功能是將一個(gè)光線路終端(OLT)和多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)連接起來，提供光信號(hào)的雙向傳輸通道。

光纖/光纜網(wǎng)絡(luò)是ODN的重要組成部分，一般分為饋線光纜、配線光纜和入戶線光纜，具體物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 ODN光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

饋線光纜是ODN中從OLT到光分配點(diǎn)(通常指一級(jí)光交接箱/光分纖箱)的光纖鏈路。

配線光纜是ODN中從光分配點(diǎn)(通常指一級(jí)光交接箱/光分纖箱)到用戶接入點(diǎn)(通常指距離用戶最近的光交接箱/光分纖箱)的光纖鏈路。

入戶線光纜是ODN中從用戶接入點(diǎn)(通常指距離用戶最近的光交接箱/光分纖箱)到ONU的光纖鏈路［3］。

3.2 ODN光通道模型

如圖4所示。

圖4 ODN光通道模型

1)ODN光通道衰減包括光纖、光分路器、光活動(dòng)連接器、光纖熔接接頭等傳輸媒質(zhì)和傳輸器件所引入的衰減總和，以dB表示。

2)光接口鏈路衰減值是光分配網(wǎng)絡(luò)ODN允許的衰減，工程建設(shè)中嚴(yán)禁光分配網(wǎng)絡(luò)ODN光通道全程衰減值大于光接口鏈路衰減值。

3)為滿足大分光比和長(zhǎng)距離傳輸，選用的PON設(shè)備光接口鏈路衰減值不應(yīng)小于28 dB，并隨技術(shù)發(fā)展，盡可能選用光鏈路衰減值更高的產(chǎn)品，以支持更遠(yuǎn)的接入距離和更高的分光比。

4)現(xiàn)階段主流PON設(shè)備PON接口的光功率和鏈路最大衰減值指標(biāo)如表1所示。

表1 常見PON接口的光功率和鏈路最大衰減值指標(biāo)表

3.3 光衰耗計(jì)算方法

1)核算公式

設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)PON中最遠(yuǎn)用戶終端，采用最壞值法進(jìn)行ODN光通道衰減核算，根據(jù)上述模型計(jì)算公式為:

光鏈路損耗=光分路器插損+光纖跳纖點(diǎn)損耗+光纖熔纖點(diǎn)損耗+光纖衰耗+維護(hù)冗余衰耗(光纖衰減富余度)

2)相關(guān)參數(shù)的取定:

a)光纖衰減取定:1 310 nm波長(zhǎng)時(shí)，取0.36 dB/km;1 490 nm波長(zhǎng)時(shí)，取 0.22 dB/km;1 550 nm 波長(zhǎng)時(shí)，取0.20 dB/km。

b)光活動(dòng)連接器插入衰減取0.5 dB/個(gè)。

c)光纖熔接接頭衰減取值:單纖熱熔按0.06 dB/個(gè)，光纖帶熱熔按0.12 dB/個(gè)，冷接按0.1 dB/個(gè)取定。

d)光分路器插入衰減為不帶連接器時(shí)的最大值，可根據(jù)“光分路器的光電性能指標(biāo)表”取定。

e)ODN全程衰減富余度要求:

當(dāng)傳輸距離≤5 km時(shí)，ODN全程衰減富余度不少于1 dB;

當(dāng)傳輸距離≤10 km時(shí)，ODN全程衰減富余度不少于2 dB;

當(dāng)傳輸距離＞10 km時(shí)，ODN全程衰減富余度不少于3 dB［4］。

［1］申普兵.寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［M］.北京:人民郵電出版社，2013.

［2］通信人家園論壇.http://bbs.c114.net/index.php

［3］郭宏雄.以光進(jìn)銅退來實(shí)現(xiàn)寬帶提速［J］.電信技術(shù)與軟件工程，2013(16):29，138.