FTTH建设原则与工程设计

王建荣

摘要：随着光纤技术的发展，光纤不仅在长途网、城域网乃至接入网主干段得到大量应用，也继续向接入网的配线段和引入线部分延伸，最终实现光纤到户。推进光纤宽带网络建设，既是发展网络基础设施，也是重要战略资源，对国家安全和提升长远竞争力均具有重要的战略意义。要全面提升国家信息基础架构的层次、质量和安全，接入网是关键，而FTTH是最终的解决方案，因此关注和发展FTTH在我国具有很深远的意义。本文就FTTH的建设原则以及工程设计进行分析，以供参考。

关键词：FTTH；建设原则；工程设计

中图分类号：TB21文献标识码： A

引言：

进入21世纪以来，全球宽带接入网进入了大发展阶段。目前总用户数己经超过1.5亿，主体是ADSL技术。按照IDC的预测，2007年全球宽带总用户数可能达到2.09亿，其中约2000万用户采用光纤到户((FTTH)技术。

FTTH接入方式比现有的ADSL/LAN等宽带接入方式对已经或即将出现的宽带业务和应用更适合一些，这些包括会议电视、可视电话、IPTV、网上游戏、视频点播、远程教育/医疗等新业务和新应用。这些新业务尤其是HDTV和交互式电视业务和高清视频点播，一般要求支持广播/组播传送或要求对称双向高带宽支持，而由于受到传输距离和传输速率的限制，原有的ADSL/LAN接入方式很难同时满足上述业务对高接入带宽和远传输距离的需求。尤其是目前倍受关注的“Triple Play”业务，要求同时向用户提供数据十语音+视频三类业务，FTTH无疑是同时解决业务需求和带宽需求的最佳方式。

一、FTTH概述

FTTH(Fiber To The Home)，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FTTH是指在住家用户或企业用户处安装光网络单元(ONU)，是除FTTD(光纤到桌面)外光接入系列中最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，而且提供更大的带宽，放宽了对供电和环境条件等要求，简化了维护和安装。

FTTH的优势主要是有5点:第一，它的带宽是比较宽的，长距离正好符合运营商的大规模运用方式;第二，它是无源网络，从局端到用户，中间基本上可以做到无源;第三，随着技术的发展，包括点对点、1.256和FTTH的方式都制定了比较完善的功能;第四，由于它的带宽比较宽，支持的协议比较灵活。

二、FTTH建设原则

（一）、ODN建设原则

1、覆盖方式选择

根据市场预测情况选择细覆盖或粗覆盖。①新建：市场预测两年内入住率<50%且光缆入户难度大（无弱电井、无到户暗管），宜采用粗覆盖；市场预测两年内入住率≥50%，宜采用细覆盖方式。②改造：采用粗覆盖。

2、覆盖方式分类

可分为FTTH粗覆盖和FTTH细覆盖。①FTTH粗覆盖：按覆盖家庭总数引入光缆一次建设到位，按覆盖家庭总数光分路器端口分步建设，入户光缆按需布放。②FTTH细覆盖：按覆盖家庭总数引入光分路器端口、光缆、入户光缆一次建设到位。

3、分光方式

①一级分光： ODN网络在市场及工业园区，可采用一级分光方式，分光比可采用1:8-1:64，分光器放置于户外光交内。原则上分光器端口的初期配置为覆盖用户数的10%-20%，光分模块数量通过逐步增加来实现端口的扩容。光纤分配箱在市场及园区合适位置放置，配线光缆芯数根据入户光缆数量的1～1.3倍配置，户外光交至光纤分配箱布放配线光缆，在光纤分配箱内做成端接续，预留不少于2芯的备用纤，通过入户光缆与适配器对接。

②二级分光：用户相对集中的高层小区，建议采用二级分光方式为ODN网络，第一级分光器放置于小区光交，于楼道光纤分路器箱内放置第二级分光器，两级分光器分光比乘积不得大于64，一般采用1:8和1：16分光器。分光器端口的初期配置原则上为覆盖用户数的20%-30%，通过逐步增加光分模块数量来实现端口的扩容。

（二）、设备选型原则

OLT的设置原则比如在对旧小区的FTTH改造过程中，如接入点难以寻址，可采用OLT集中设置在端局的方式。OLT的选型应考虑现网的网络架构，需具备支持多业务接入的能力特别是今后三网融合的高清电视业务，选用稳定性、扩展能力、兼容吐强的设备。具体来说应选择目前国内主流的设备厂商并且最好稳定运行的主用设备型号。厂家像烽火、华为、中兴，要考虑到后期的维护，技术支持是否有保证等因素。对于价格适中、节电效果好、用户反馈良好、集成度高的设备型号优先选用。考虑到高带宽的接入要求，以及未来网络的迅猛发展，其厂家应具备近两年内尽快研制试用10G-PON的设备。另外一些外界环境的变化，设备能否正常工作也需要作为参考，选型过程中应当也充分考虑。具体要求如下:ODN环境要求:当ODN处于-25℃-55℃环境范围时，EPON设备应能正常工作，业务性能不应恶化或中断。温度、适度要求:设备在以下环境范围内的环境中应能正常工作，其中OLT应至少支持类别1，ONU应支持3种类别中的一种:

表1

防尘要求:在直径大于5μm的灰尘浓度≤3X104粒/m3，灰尘粒子是非导电、导磁和腐蚀性的环境下，EPON设备应能正常工作。大气压力要求:在86kpa-106kpa环境下，设备应能正常工作。

三、FTTH规划设计方案

（一）、多业务承载方案

1、宽带上网业务

如果用户家庭只需开通宽带上网业务，用户端设备只需要ONU，通过电脑连接ONU以太网接口即可实现。每个宽带用户之间需规划不同VLAN隔离，ONU的多个端口可接入多个电脑，上层BRAS(宽带接入服务器)可按不同OLT进行管理。

2、高清电视(工PTV)业务

在宽带速率大幅提高的背景下，ADSL等接入方式己无法满足高清电视的需求，未来电信运营开展IPTV的主流接入方式是EPON。

IPTV用户从接入方式可以分为两种，单通道接入和多通道接入，而两者的区别就在于是否共用相同的二层虚拟通道。单通道接入即用户的宽带上网和IPTV业务采用单VLAN，单PVC，而为了保证两项业务使用不互相受影响，应选用多通道接入，使用不同VLAN和PVC，将两个业务承载于不同的虚拟通道。

宽带上网用户通过在电脑上使用PPPOE方式接入BRAS，而IPTV业务也可采用同样接入BRAS的方式，此种模式就叫单边缘业务接入模式。如果工PTV业务通过PPPOE方式接入BRAS，根据多通道接入方式可以根据不同的PVC和ULAN来获知其是来自电脑还是机顶盒。除此之外还可采用静态IP地址和DHCP的方式来接入BRAS，当采用此种方式时，也可利用机顶盒的MAC地址控制对机顶盒分配地址。

IPTV业务如果与宽带上网业务采用不同的接入控制点，此种模式就叫作多边缘业务接入模式。工PTV业务使用SR(业务路由器)作为接入控制点，而不同的业务可通过二层汇聚交换机根据不同上联组允许的ULAN分离后，进入相应的上层业务控制设备。

3、数据业务承载

电信运营公众用户宽带上网采用PPPOE拨号方式接入，每个接入用户均建立一个唯一的PPP会话，PPPOE将PPP承载到以太网之上，也就是在共享介质的网络上提供一条逻辑上点到点的链路。用户通过一条终结到BAS的PPP连接来自主的选择后台电信运营所提供的多种数据荆卫务。可将BRAS下放到工P网络的边缘节点，采用二层汇聚交换机使OLT和BRAS相连。

由于升速需求刚刚开始，局端OLT设备数据上联一般采用2GE以聚合组的形式上联，并且预留2GE的IPTV业务上联端口。目前组网是OLT通过二层汇聚交换机接入BRAS或直联BRAS两种形式，可根据实际的带宽需求选取，最终再通过BRAS与IP网上层设备实现互联。

（二）、光缆布放方案

20M改造的用户，光缆入户安装应以光进铜退为优先原则，满足用户要求为宜。光进铜退最终要实现配线引入电缆退网及主干电缆退网，如图1所示。

图1光进铜退示意图

入户前的蝶形引入光缆一般有户外架空形式、楼内暗管形式、楼内明管/槽板、管道形式。户外架空形式(含电杆和室外沿墙)主要应用于市区平房、农村平房和小区配套设施，楼内暗管形式主要应用于新建楼宇或有暗管穿放条件的既有楼宇，楼内明管/槽板主要应用于既有小区的改造，管道形式主要应用于别墅等。

蝶形引入光缆外形结构一般为椭圆角型或长方向，其中椭圆角形结构在弯曲时，其外护套不易出现裂痕，更适合于气候条件恶劣地区，但施工接续时，要考虑到与施工工具的匹配和与现场连接器进缆口的匹配固定。蝶形引入光缆与现场连接器连接后，其抗拉力应该符合要求。蝶形引入光缆自光分路箱/光分纤盒至用户室内光纤插座或室内综合信息箱全程不变换程式，且中间不应有接头。吊线断开处，光缆不切断。

（三）、光缆入户的安装布放方案

蝶形引入光缆穿墙入户时用工具在合适位置将墙上打穿φ10-φ12的孔洞，其倾斜方向是内高外低，室内应高于室外10-20mm，以防止雨水沿蝶形引入光缆流入户内。然后视钻孔处墙体破坏面积大小套入过墙套管，再将蝶形引入光缆保护好穿入墙洞进入户内。户外采用防水胶泥封堵。穿墙洞时不可严重磨损或压坏蝶形引入光缆。具体安装方法如图2。

图2 蝶形引入光缆穿墙入户安装示意图

蝶形引入光缆入户后，新建小区直接从户外经墙内预理管穿入引入到户内的室内综合信息箱或光纤插座，老旧小区无预埋管可采取明线钉固布缆方式。明缆钉固使用绝缘卡钉。卡钉钉固时，水平和垂直布线均应间隔500mm钉一个卡钉，弯折处应间隔50mm钉一个卡钉。

同一方向敷设两条以上时，须分设卡钉，线条间隔为0. 5cm，卡钉应互相错开lcm。蝶形引入光缆在用户室内敷设的路由，应尽量避开潮湿地方和暖气设备，一般安装在地脚线或墙顶线等不易受到碰撞、不影响装饰效果的位置。蝶形引入光缆在用户室内与电力线(220V电力线)交叉间距不得小于2cm，并用塑料管保护，塑料管长度不小于10cm。跨越障碍物不得有托磨现象，否则应加以保护。

四、结束语

光纤到户（FTTH）作为一项比较新的技术，是目前宽带接入网络提速的主要建设模式，相关建设原则和设计规范在工程应用中还不完备。本文总结和分析了FTTH 日常建设过程中的一些经验，希望能够给工程设计人员和宽带接入网络规划提供参考。

参考文献：

[1] 靳敏,相里晨,杜辉.FTTH技术的应用趋势[J].河南科技,2008, (2) : 31-32.

[2] 陈海霞,国内外FTTH发展状况.网络与多媒体[J].2009, 229 (1) : 26-28.