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集中式分光器在FTTP网络中的优势简介

2007-04-27 09:58
逆光飞舞
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作者:Patrick Sims 

在当前以及未来的光缆到户(FTTP)体系结构中,能向用户提供多种服务的最佳解决方案必须经济有效,且具有灵活性和可伸缩性。为了满足用户对总体可负担性和操作灵活性的需求,ADC正以其65年为管理物理线缆设备提供创新解决方案的经验,设计和构建首个真正的FTTP解决方案,完全从头开始。

建设网络中的光缆分配部分时,需要考虑的一个主要问题是,对于用户与中心局之间的链路连接,哪种分光器方式将起到最佳作用。由于目前的光缆线路终端(OLT)插件最多可服务32个用户,因此必须确保有效使用每个插件。在大型开发项目中,如果未能有效利用单价约为5000美元的OLT插件,将会迅速增加初始部署成本。另外,随着电信业的不断发展成熟,使网络具有适应未来科技变革的能力也同等重要。

现在有两种常见的分光器配置方式,分别是级联式和集中式。

级联式分光器方式(如图1)通常配置有安放在OSP机壳中并直接连接到中心局内OLT的1x4分光器。从1x4分光器里引出的4条光缆会分别布线连接至存有另一个1x4或1x8分光器的接入终端。在最理想的情况下最终会有32条光缆连接到32户家庭的ONT

 


图1 FTTP级联式分光器网络示意图

集中式分光器方式(如图2)一般在光缆分配中心等外线设备(OSP)机壳中使用1x32分光器。在使用1x32分光器的情况下,各个设备会连接到中心局内的OLT。32条分光缆将通过配线板、熔接点和/或接入点连接器,直接从分光器布线连接至32户家庭的光网络终端(ONT)。

 


图2 FTTP集中式分光器网络体系结构

就大多数应用而言,ADC公司建议采用集中式方法,因为这会具有多项显著效益。

可充分发挥OLT的效用

集中式方法可以最大限度地发挥昂贵的OLT插件的最高效用。由于在这种方式下每户家庭均通过光缆直接连接到中央集线器,在OLT插件上不存在未使用的端口,就可以实现100%的效用。这种方式还可以让OLT端口实现更广范围的物理分布,这在最初开通率预计为中低水平的时候具有极其重要的意义。

而级联式分光器方式需要将来自每个1x4或1x8配置的32条光缆专门连接回中心局,这就要求各个家庭处于同一实际邻近地区内,因为它们必须接入联接在一起的接入终端。如果没有很高的服务开通率,其中许多光缆或端口都可能成为鸡肋。这种方式无疑需要较高的开通率以保证有效使用每个OLT端口。

以一个典型的有128户家庭的街区为例。如果通过级联方式和专用1x4或1x8分光器为每户家庭提供服务,将需要购置4个PON插件和所有必要的分光器;而集中式1x32分光器方式将可以通过单个PON插件和一个分光器向最初的32户家庭用户提供服务,无论它们的实际位置在哪里。随着收入的增多和需要服务的家庭的增多,还可以按照系统的发展情况购置额外的PON插件以添加新的一批又一批的32户家庭,不会存在闲置未使用的光缆通道。当应用于许多新的未开发场所,或者是有成百上千户符合条件的家庭的城市建筑过密地区时,就很容易看出这两种方法之间的经济性差异,尤其是就级联式系统的额外PON插件需求而言,即使服务提供商预期开通率达到90%以上。其实这个开通率也许若干年都不会实现。通过延缓购置基础设施直到有另外的用户预订服务,服务提供商可以节约资金。

方便进行网络测试

集中式分光器方式的第二个好处在于其提供方便出入进行测试和故障诊断的能力。除非网络以特性化的各条光缆建设,使光时域反射器(OTDR)能够识别每条单独的光缆通道,否则很难使用OTDR对多个分光器进行测试。从集中点上几乎不可能沿着个别光缆的长度“看透”一系列分光器。而集中式分光器配置方式可以提供一个而不是两个或更多的集中中心进行现场故障检修。另外在整体网络管理方面,由于所有分光器都处于一个中央位置,维修技术人员可以很方便地进行检修,比如确定光缆断裂位置或处理光缆大弯曲问题。

在证明某个OSP网络合格之前有三项需要执行的基本测试:端到端链接或插入损耗测试;光回波损耗(ORL)测试以及链接映射或通过OTDR追踪的特征化测试。这些测试需要某些网络功能进行充分的数据收集工作,包括可以通过OTDR测定的明确定义的路径以及链路损耗和ORL的连接器接口。配有分配端口的集中式1x32分光器使OTDR能够向上追踪到中心局,向下追踪至接入终端。此外,分配中心上可用的连接器端口可以实现在接通每个FTTP用户的过程中对分配布线进行合格性测试。

可最大限度地减少分光器信号损失

每次光信号遭遇分光器等网络部件或连接的时候,都会产生一定程度的信号损失。因此,当分光器级联在一起时,在每个器件上都将发生损耗。累计的损耗效应将减少信号能够传输的距离,限制光纤运行的距离。集中式分光器通过从分配网络中消除多余的接头和/或连接器,使这种信号损失最小化。

更重要的是,每个生产制造出来的分光器都具有其自身的变异性,既有端口到端口变异性,也有波长变异性。这个特性也被称为“均匀性”。当把多个分光器级联在一起的时候,各个分光器的均匀性必然合在一起,以大得多的总体均匀性对系统产生负面影响。容差堆积问题同样也会对级联式分光器方式产生影响。而在集中式方式中,这些均匀性问题可以在一个制造过程中加以控制。

服务开通率始终是在选择网络体系结构时需要考虑的一个因素。有人可能认为在高开通率地区中,级联式分光器方式也许更为合理,在这种情况下不需要有较广的连接范围,OLT插件也可以得到有效的使用。然而,布线成本的节约不见得比测试更方便、灵活性较大和信号损失较小所产生的好处更重要。

级联式分光器体系结构在某些情况下也有其优点,比如通过采用不同的分离率,光缆通道可以从同一分光器传输不同的距离。如果信号最初分离为1x4,有3个或4个用户相隔相当大的距离,下一次分离可以还是1x4而不是1x8。这样可能可以增加几公里的传送距离,而同时只是将这个特定PON插件所支持的家庭数目减少到28户。集中式方式将需要1x16而不是1x32的分光器来连接这些用户,将这个特定PON插件上所服务的用户数量减少到16个。记录保管工作同样也应当予以考虑,因为同一网络中的多个分离模式和多种体系结构将使这项工作变得更加困难。

总之,级联式分光器方式在某些应用中能够行得通,尤其是在高开通率确定无疑的时候或者是在光缆成本成为较重要因素的偏远农村地区。然而,鉴于1x32集中式方法所提供的种种好处,特别是其在许多应用中的灵活性、测试方便性和总体成本效率,建网时周密的考虑必不可少。

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