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FTTH OND光链路的设计及光纤光缆的选用

2010-12-20 16:08
雷本祖
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  FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)建设已经成为光网络建设的重点,是所有从事光通信工作者的梦想,即使在2008年各国遭受金融危机时,仍然把FTTH建设放在头等位置,把发展宽带作为拉动经济发展的重要措施。亚洲是全球FTTH发展最快的地区,日本和韩国以国家战略推动光纤宽带发展,取得骄人业绩。我国在2008 年FTTH快速发展的基础上,2009 年各电信运营商继续推行“光进铜退”的战略,加大了FTTH的投入,是全球FTTH 用户数增长最快的国家。

  2010年6月30号,随着国务院办公厅发出《关于印发第一批三网融合试点地区(城市)名单的通知》,标志着我国三网融合试点工作的正式启动,FTTH建设必将在市场带动下快速发展。本文基于FTTH良好的发展势态,重点介绍了FTTH中接入网的应用模式、ODN光链路的设计和注意点、常用光缆类型和光纤的选用。

一、 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)三大部分组成。在光纤接入网中,ONU的位置具有很大的灵活性,安装ONU在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。

二、 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

  根据损耗最坏计算法,光纤损耗通常按照1310nm处衰减计算,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。

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

² 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为:0.08dB/每个接头;

² 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:

² 当传输距离≤5公里时,线路维护余量不小于1 dB;

² 当传输距离≤10公里时,线路维护余量不小于2 dB;

² 当传输距离>10公里时,线路维护余量不小于3 dB。

  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2,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。

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