浅谈中国电信FTTH宽带小区改造技术 谢林
浅谈中国电信FTTH宽带小区改造技术  谢林
电信宽带到期查询  摘要：当前，FTTH宽带接入是中国电信宽带安装工程的主流建设模式，因此，原来城镇小区中的未端铜缆、双绞线的宽带接入模式，正逐渐改造成FTTH宽带接入方式。本文主要探讨了中国电信广西公司当前对原有铜缆线接入小区进行FTTH宽带接入改造时所采用的技术和方案，以供大家参考。
  关键词：FTTH；宽带接入；小区；改造技术；
 
 
  一、FTTH宽带接入技术概述
  FTTH是指光纤直接布置到用户端，它主要采用PON技术，PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络，PON 传输采用波分复用技术（WDM），下行数据采用1490nm 波长，上行数据采用1310nm 波长，可实现单线双向传输。FTTH宽带接入网络由机房侧的OLT设备、传输侧的ODN光分配网络和用户侧的ONU设备组成，它的显著技术特点是高带宽、高传输率、安装简便、传输过程不需额外供电电源支撑等，大大简化了网络安装和维护，是光纤宽带接入“最后一公里”瓶颈的最佳解决方案。近几年来，FTTH宽带接入已经得到广泛部署建
设，而为提升用户日益增长的业务需求和提升服务质量，各大通信运营商都在积极地推进原有铜缆接入小区的技术改造工作。
  二、FTTH宽带小区技术改造存在的问题
  1、纤芯资源不足。因前期工程建设资金的限制，以及充分利旧原有铜缆、双绞线资源，中国电信广西公司在提升宽带接入能力的过程中，从原有ADSL宽带接入逐渐过渡到FTTB宽带接入，主干光纤资源建设并不到位。随着光纤宽带接入的普遍化，这将导致原有光缆主干环网资源不够富余，仍需要进行主干纤芯资源的扩容。
  2、入户改造难。FTTH改造入户难的问题由来已久，比如原有的住宅小区已在暗管内布放网线入户，用户不愿意重新钻打孔洞入户，如何破解入户难问题，很值得去探索。
  3、用户时有变更宽带接入服务运营商。一般住宅小区用户签约的宽带使用套餐时间为1-2年，宽带套餐到期后用户频于变更宽带接入服务运营商，这将影响到运营商对宽带入户改造的积极性。
  三、FTTH宽带小区改造技术分析
  1、FTTH 网络拓扑结构。当前，FTTH宽带接入主要采用PON（无源光网络）集中分光拓扑结构，用分光器把光信号进行分配，同时为多个用户提供服务。在一个FTTH 集中分光
网络中，光缆可分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆，每个用户都通过一个ONU 光网络设备终端将光纤信号转化为电信号，并提供数据（RJ45）接口，语音（RJ11）接口和视频（同轴电缆）接口。
  2、小区技术改造所用材料。宽带小区改造，一般所用标准材料应适合用户侧光纤接入施工使用，比如落地式免跳光交接箱、24芯光缆分纤盒、36/72芯光分配箱、蝶形光缆等。
      3、分光配置。所谓FTTH光小区改造，实际上主要是对ODN网络的改造，目前采用的FTTH接入主要为PON技术，PON网络是点对多点的网络结构，光分配网络中最关键的器件就是无源光分路器[1]。因而整个ODN网络中无源光分路器是一级分光还是二级分光布放，以及在小区中放置的位置都显得极为重要。光分路器是一种无源光设备，光分路器总分光比是要根据PON系统设备支持分光比、带宽规划、用户数量、及端口利用率进行设置的，视适用场景环境，可分为一级分光和二级分光。（1）一级分光。一级分光是指从局端OLT至用户侧ONU的光路上只串连一个无源光分路器，这种模式故障点相对来说较少，有利于今后的维护。一级分光根据光分路器所放置的位置不同，又分为集中分光模式和分散分光模式。其中，集中分光模式将无源光分路器集中放置，一般将无源光分路器放在小区相对集中的位置，如弱电机房或者光交，然后引入用户配线光缆至小区内的各个楼道，各
楼道内安放光分纤盒，至用户侧则按需布放蝶形光缆。这种模式光分路器在小区内集中安放，用于减少设备初期投资，业务开通灵活、维护方便，缺点是光缆投资大，用纤量大。而分散分光模式将无源光分路器分布在用户住宅楼的各楼道内，如弱电井内或楼道的光分配箱内，安装时直接从光分配箱布放蝶形光缆至用户侧即可。这种模式主要针对用户非常集中的情形，可以节省光缆投资，用纤量也较少。但光分路器和OLT设备需要一次面目置到位，而端口利用率低，设备初期投资高；（2）二级分光。二级分光是指从局端OLT至用户侧的ONU的光路上串连两个无源光分路器，在小区的光交接点设置一级光分路器，在用户楼道的分纤盒位置设置二级光分器。典型常见的二级分光配置模式有：1：8和1：8，1：4和1：16，1：2和1：32。
  4、ODN光网络损耗计算。ODN光网络（光链路）损耗是指光纤传输网络对光信号强度的衰减，光链路损耗包括以下三部分：一是光发射机输出的光信号经过一定距离的传输后光纤对光信号强度产生衰减；二是光纤传输网络中各种活接头、光纤连接的熔接点对光信号的衰减；三是网络中部分器件的设置对光信号产生的衰减，如光分路器的分光损耗和附加损耗等[2]
  进行FTTH宽带工程建设时，可根据以下公式计算ONU设备接收到的光功率以及ODN光网
络允许最大损耗值，来决定是否满足FTTH宽带接入电路开通条件：
  ONU接收侧光功率＝OLT发射光功率―ODN光链路损耗；ODN光链路损耗=所有光分路器插入损耗之和+光纤本身损耗+光纤熔接头损耗+光活动连接器插入损耗+线路维护富余量。其中：光分路器插入损耗参考分光器说明中的规格；光纤本身损耗通常按1310NM工作窗口衰减计算，每公里损耗以0.4dB计算；光纤熔接头损耗，指光纤接头熔接点所造成的损耗，包括用户侧皮线光纤冷接续产生的损耗。束状光纤接头衰减取值为0.08dB/每个接头，带状光纤接头衰减取值为0.2dB/每个接头，冷接续损耗则取0.15dB/个接头；光活动连接器插入损耗一般在0.4-0.6DB之间，设计时通常按0.5dB选取。通常光发射机、光放大器的标称输出功率是指在输出法兰盘上的实际输出功率，因此，计算损耗时不包括光发射机或光放大器输出端活接头的插入损耗，即OLT第一个外接的光活动连接器不在计算内。通常需留出一定的线路维护余量，线路维护余量的选取一般如下：当传输距离≤5公里时，线路维护富余量不小于1 dB；当传输距离≤10公里时，线路维护富余量不小于2 dB；当传输距离>10公里时，线路维护富余量不小于3 dB。
  四、FTTH宽带小区改造技术方案
  对于原有小区的FTTH宽带技术改造，一方面要根据小区现有环境来选择光纤箱、光分路
器如何布置，另一个方面是确定用户线路如何入户。
  1、不同环境下光纤箱、光分路器的布置方案。（1）对于不同楼层的公寓，可采用直接进户方案。比如在每一个公寓楼栋单元内设置一个小型的室内或室外通用光交接箱，而在每一个住宅单元放置单元光分纤箱，比如可以在建筑一层楼道的侧墙内采用壁嵌式暗装光分纤箱，端接在一条两芯的馈线光缆上，然后将光信号通过一个光分路器和皮线光缆直接送到每一个用户。其中，光分路器数量可以由单元住户多少来决定，灵活选择不同分光比的光分路器。在用户内设置一个标准的86 型多媒体配线盒，或者把用户ONU设备直接连接到入户光缆，即直接进户方案；（2）对于小高层住宅小区，可采用“光分路器分散布置方案”。小高层住宅小区一般至少有8-17 层楼层，在每一个楼栋单元，可布放2 条馈线光缆，分别端接在两个不同楼层的小型室内光交接箱内；（3）对于高层住宅小区，可采用“光分路器集中设置方案”。高层内基础设施紧奏，光分路器应该设置在所能收容用户的中间楼层的弱电间或弱电井内，再根据用户总量统筹考虑如何进行光分路器的配置以及如何进行分层布置。而在高层公寓楼，可集中设置一个室内光交接箱，并将光分路器集中安装在室内光交接箱内。
  2、用户入户方案。（1）巧入户方案，即直接穿线方案。该方案适用于入户未布放暗管或
者已布放暗管但无法穿通、用户不愿钻打孔洞的场景，需要准备的工具和材料包括穿管器、螺丝刀、尖嘴钳、绝缘胶带、大号铁钉等。如果从空调孔洞穿线时，对于没安装空调的单孔，穿入简单，注意穿入后的封堵。对于有空调管占用的实孔，先取下封堵泥，观察可穿入缝隙后，用穿管器或硬一点的铁丝带入，穿放时室外要预留“滴水弯”，但要注意不能扎破用户空调管，造成漏液漏水。如果从窗户穿线时，铝合金窗户微创钻眼开孔要注意开孔位置和角度，不能在窗户底部开孔，容易渗水。铝合金窗户开孔非常简单，先用大号铁钉定位，冲开一个小孔，再用螺丝刀或尖嘴钳撑开孔径，便于皮线光缆穿入；（2）硬入户方案，即穿墙壁打孔方案。该方案适用于入户未布放暗管或者已布放暗管但无法穿通、用户愿意钻打孔洞的场景，需要准备的工具和材料包括冲击钻、石工钻头、墙体探测仪、铁锤、硅胶、封堵泥等。施工前需征得用户同意并且用户在现场才能进行穿墙打孔施工，同时确定打孔位置的墙体内没有其他管线。根据皮线光缆布放路由，确定其穿孔位置，尽量选择在隐蔽且无障碍物的位置钻打墙孔，比如打孔位置选择在两块瓷砖接缝处。
  为防止雨水及灰尘灌入，应从内墙面向外墙面并倾斜10°进行钻孔。如所开的孔洞比预计的要大，可用水泥进行修复，尽量做到洞口处的美观。皮线光缆穿越孔洞后，应采用封堵泥、硅胶等填充物封堵外墙面。皮线光缆穿越墙体的两端应留有一定的弧度，以保证光缆
的弯曲半径；（3）软入户方案，即反向供电方案，该方案适用于入户已布放暗管和五类网线但无法穿通皮线光缆、用户不愿钻打孔洞的场景。利用入户网线在管道井或网线入户处加装一个带锁的电表箱内置ONU设备进行反向供电安装。还可把ONU装在室外，不用穿墙打孔敷设皮线光缆入户，只需要借用原有的入户网线就能够完成FTTH宽带光纤安装；（4）微入户方案，即微创施工方案，该方案适用于高层住宅入户已布放暗管和五类网缆但无法穿通皮线光缆（直通弱电井）、用户愿意钻打孔洞的场景。采用此种方案，用户室内无任何明线，只有一个打孔入户的“微创伤”。如果打孔位置选择合适，比如在家具或沙发背后，则对用户室内美观的影响几乎为零。参照穿墙打孔方案，将皮线光缆穿入室内并与隐蔽处的ONU设备连接。ONU设备引出五类网线沿室外墙壁走入弱电井，室外布放的五类网线和皮线光缆可使用方形线槽保护，ONU设备引出的五类网线与预埋在弱电井内的用户家五类网线进行对接，即可完成FTTH宽带安装；（5）暗入户方案，即隐形光缆入户方案，该方案适用于入户未布放暗管且用户对室内美观要求较高的场景。隐形光缆外径只有900微米，通过加热能够紧密贴合于绝大多数的室内表面，比如窗框、墙面等处的安装和装饰，因此不破坏室内原有环境，且从距离安装光缆的1.5米处观察几乎不可见。使用隐形光缆，入户无须打洞，可以走门缝，且在开关门的过程中光纤信号不受影响，入户后也完全不影
响室内原有装修，用户认可度较高。目前国内外多家光缆厂商都已推出隐形光缆产品，并开始试点推广。
  五、结束语
  综上所述，对于中国电信FTTH宽带小区进行技术改造时，不但要熟悉相关技术要求，还要根据不同的现场环境采用不同的技术改造方案。通过对原住宅小区用户侧进行FTTH宽带接入技术改造，即可提升了中国电信的企业形象，更能为用户提供更高带宽的宽带接入。
 
  参考文献：
  [1]左利，FTTH光小区改造技术探讨[J].硅谷，2011（23）.
  [2]马金辉.关于树形光缆网络光功率分配的计算方法[J]电子世界.2013（18）

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