别墅住宅区FTTH传输设计方法

岳树鹏 田雨春 卫钰

（普天信息工程设计服务有限公司 北京市 100088）

1 引言

宽带光纤接入主要有FTTH（光纤到户）、FTTO（光纤到办公室）、FTTB（光纤到大楼）、FTTC（光纤到分线盒）、FTTCab（光纤到交接箱）等典型的覆盖场景，统称为FTTx，主要通过PON 网络系统实现。

2 PON网络简介

PON 网络系统基本组成包括局侧的OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、用户侧的ONU（Optical Network Unit，光网络单元）和ODN（Optical Distribution Network，光配线网络）。

2.1 ODN组网与设计原则

PON 系统的ODN 网络主要由光缆线路终端分配设备（ODF/MODF）、接入网主干光缆、配线光缆、引入光缆、光缆接头盒、光缆交接箱、光缆分纤箱、光分路器、光纤插座盒或用户智能终端盒等组成。

ODN 网络以树形为主要架构，主要采用一级或二级分光方式。典型的ODN 网络接入示意图如图1、图2 所示。

ODN 组网具体应综合建网安全性、可行性、经济性等多因素综合确定合适的组网策略和模式。ODN 的组网应考虑其覆盖的半径、分光方式和光分路器的安装位置、接入光缆网的拓扑结构、网络全程衰耗值，配纤方法和配纤容量等，此外还需考虑PON 技术的发展演进对ODN 的组网要求。

ODN 光缆网络新建时，应与其他电信企业的容量需求考虑共建共享，同时应安全可靠；ODN 的容量和路由规划设计应整合考虑业务远期需求和技术趋势来确定。光缆芯数应预留足够余量，甚至按终期预期设置。

2.2 ODN的建设原则

（1）ODN 网络建设光分路器安装位置应结合不同的接入场景选择适合地点及分光组合方式。

（2）分光比的选择应综合考虑业务带宽的需求和PON 系统的传输距离要求，需控制OLT 与ONU 间的光缆距离（EPON 系统采用1000BASE-PX20+光模块、GPON 系统采用Class C+光模块、10G PON 系统采用PRX30 或PR30 光模块），同时还应充分考虑光分路器的端口利用率。结合目前国内宽带光纤接入工程相关要求及标准规范，原则上ODN 总的光分路比不大于1:64。

（3）OLT 覆盖用户情况应综合考虑覆盖半径、用户规模、用户带宽需求等因素。当光缆长度大于所允许的最大衰耗值时，将OLT 下移；反之，则可采用缩小分光比来提高光缆传输距离。在用户对带宽需求较高的情况下，可以采用缩小分光比的方法来实现。

图1：ODN 网络一级分光方式接入示意图

图2：ODN 网络二级分光方式接入示意图

（4）通常，一级分光方式适用于于密度较高且用户较集中区域，而对于用户密度不高且比较分散、覆盖范围较大的区域又或者用户密度高、覆盖范围大的区域，则建议采用二级分散分光方式接入，即根据整体覆盖区域划分为若干个相对集中的覆盖小区域，每个覆盖小区域设置一级分光节点再下联对应规模的二级分光节点，所有覆盖小区域的一级分光节点上行汇聚至主干光缆。

（5）采用一级分光方式的ODN 网络，其结构简单，故障点少，端口利用率高，但组网需占用较多的光缆芯数，所需敷设的光缆容量较大，尤其对区域内管孔资源需求较大，建设成本也相对较高；采用二级分光方式的ODN 网络，光缆敷设量相对小（节省配线光缆），节省城区管孔资源，光缆资源利用率较高，投资相对较省。

（6）引入光缆一般采用星形结构敷设入户，普通住宅用户宜按每户1 芯配置；商务用户可根据实际需求情况配置，在不确定需求或者二次布线存在困难的情况下一般按2 芯配置。

3 别墅住宅区FTTH接入建设接入模式

别墅住宅区FTTH 接入建设，在别墅区覆盖区域相对较小时，宜采用一级分光方式；当别墅区覆盖区域相对较大时，可采用一级或二级分光方式。

3.1 一级分光方式

中、小规模的别墅住宅区宜将光分路器集中安装在小区光纤汇聚点的光缆交接/配纤设备内；较大规模的别墅住宅区应根据建筑物的分布情况，采用一级分散分光方式，将整体覆盖区域分成若干个相对集中的覆盖小区域，每个覆盖小区域设置光纤汇聚节点（光缆交接箱），内置光分路器。

别墅住宅区内的光缆一般以光缆接头盒或光缆接头箱作为光缆分支及容量的递减点。别墅住宅区采用一级分光方式覆盖时，通常从光缆汇聚点（光缆交接箱）敷设大芯数光缆至光缆接头盒/光缆接头箱，大芯数光缆的纤芯数满足每户配1 芯的需求，再从光缆接头盒/光缆接头箱出各分歧光缆至每户住宅宅内，各分歧光缆通常为2 芯（用1 芯、备1 芯）。

图3：别墅二区FTTH 接入光缆配线图（一级分光）

图4：别墅二区FTTH 接入光缆配线图（二级分光）

3.2 二级分光方式

别墅区采用二级分光方式时，第一级光分路器宜安装在小区机房/光缆交接箱，第二级光分路器可安装在小区光缆分纤箱内。二级分光方式宜采用8×8 组合方式接入。

4 别墅住宅区FTTH接入设计改进典型案例分析

4.1 传统一级分光接入方式

以比较典型的某一栋对开两户类型别墅区FTTH 接入覆盖为例，因该别墅住宅区户数较少且分布较为分散，依据上述分析宜采用一级分光方式FTTH 接入覆盖。具体光缆接入配线图如图3 所示。

接入方案简述：本工程新设光缆交接箱一台，内置1 台1×64盒式分光器。从光缆交接箱出8 条12 芯光缆，经别墅区内原有管道敷设至相应管道手孔，并新设12 芯光缆接头盒，从接头盒出分歧光缆经管道及入户暗管敷设至新设的光缆终端盒，每条至终端盒的分歧光缆配置2 芯。再从光缆终端盒出引入（皮线）光缆至用户室内（本次工程引入光缆敷设由宽带装维人员负责）。

4.2 改进的二级分光接入方式

在接入条件不变情况下，采用改进模式二级分光接入方式光缆接入配线图如图4 所示。

接入方案简述：本工程新设光缆交接箱一台，内置1 台1×8 盒式分光器。从光缆交接箱出1 条12 芯光缆，经别墅区内原有管道敷设，在相应管道手孔新设12 芯接头盒分出6 条分歧光缆，每条分歧光缆占用2 芯，并在对应光缆接头盒内置1 台微型无头1×8 分光器，从此接头盒出引入（皮线）光缆经管道及入户暗管直接敷设至用户室内（本次工程引入光缆敷设由工程施工人员负责）。

4.3 两种接入方式对比分析

4.3.1 接入实现方式对比

对于上传统一级分光接入方式来说，因受限于无法设立二级分光点（内置二级分光器（通常为插片式）的分纤箱因材料、体积、安装方式等原因无法在小区管道井内安装，且别墅区一般为较高档小区，小区地面上通常情况下也无法采用其他安装方式固定分纤箱，否则影响整个小区的布局美观。），只能采用一级分光方式接入。别墅区按照1:1 比例接入覆盖，本小区共计46 户，新设的光缆交接箱需内置一台1×64 盒式分光器。

对于上述改进模式二级分光接入方式来说，可用普通的防水型光缆接头盒代替分纤箱，接头盒内置二级分光器则采用微型无头1×8 分光器。因微型分光器体积小，完全可置于光缆接头盒内，并直接熔接上行配线光缆至光缆交接箱，熔接下行皮线光缆至用户。别墅区按照1:1 比例接入覆盖，本小区共计46 户，新设的光缆交接箱需内置1 台1×8 盒式分光器，光缆接头盒共计内置6 台微型无头1×8 分光器。

4.3.2 工程施工所用材料、施工费、总投资对比

根据上述两种接入模式统计得出主要工作量及施工用材料，得出改进后的二级分光方式相比传统一级分光方式接入，除了在敷设皮线光缆和安装分光器的施工费用及材料大于传统一级分光方式，其他敷设光缆、成端接头、光缆测试、光缆接续施工费用及材料远远比一级分光方式小。且传统一级分光方式每户还需新增光缆终端盒，小区管道内敷设光缆多占用管孔资源多，新设所需光缆交接箱容量相比改进的二级分光方式要大4 倍。

根据两种接入方式详细预算投资对比得出，改进的二级分光接入方式比传统一级分光节省投资57%。

5 结语

宽带光纤接入技术由EPON 过渡到GPON 发展至现在的10G PON，ODN 网络为OLT 和ONU 提供光传输媒质作为其间的物理连接网络建设模式的作用一直都很重要，FTTH 接入工程总体投资大小取决于ODN 网络建设的投资情况。本次论述的别墅住宅区FTTH 覆盖采用改进的二级分光方式接入设计方法，可直接布放皮线光缆至用户户内箱，免去了宽带装维人员二次布放的工作量，对于控制工程造价、节省建设投资起到了最为关键的作用。同时，本次设计方法与思路，同样适用于所有用户覆盖率高、覆盖区域分散的接入场景，具有很高的借鉴价值与推广意义。