欧诒勤
广西华南通信股份有限公司 广西南宁
【摘要】当前，FTTH宽带接入已经广泛普及，是公认的宽带接入主流建设模式。而ODN网络是FTTH建设的重要一环，涉及到光纤网络的组建质量、成本效益、安全性、业务需求及后期维护等，因此，有必要采取有针对性地布局以充分发挥ODN网络作用，实现宽带接入工程可持续发展。本文主要对ODN网络建设及改造提出个人见解，以供大家互相学习交流。
【关键词】ODN网络；建设；改造；
引言
随着PON技术的成熟，基于PON技术FTTH网络以高带宽、高传输率、装维简便、节省光纤资源、传输过程不需额外供电电源支撑等显著特点，是光纤宽带接入“最后一公里”瓶颈的最佳解决方案。众所周知，在FTTH宽带建设中，ODN建设投资比重高达80％，而ODN的建网质量、稳定性直接影响着FTTH宽带网络的建设进度和服务质量，ODN已经成为推进FTTH宽带网络建设发展的关键环节。因此，为提升日益增长的业务需求和服务质量，各大通信运营商都在积极地推进ODN网络建设及改造工作。
一、ODN网络简介
PON被称无源光纤网络，通常采用点到多点的树型拓扑结构组网。PON系统主要由光线路终端OLT设备、光分配网ODN、用户端的光网络单ONU设备。ODN主要由传输光缆、无源光分路器、光连接器等组成，ODN作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道，业务在下行方向上是通过OLT以广播方式来被ODN的1：N无源光分配器分配到PON上的众多ONU单元,而来自各个ONU的多种业务信息在上行方向也是有序地通过ODN中的l：N无源光合路器耦合到同一根光纤，最终输送到OLT接收端。
二、ODN网络建设及改造主要思路
1、OLT节点部署。（1）城市区域OLT部署应根据用户密度覆盖范围在2至4公里，用户容量在2至5万用户之间，低密度区域用户容量一般不得低于1万用户；（3）农村地区应依托现有一般乡镇机房、行政村等部署OLT节点，OLT的覆盖范围应按照PON系统的最大传送距离进行部署规划；（4）为适应现有接入光缆逐级汇聚的情况，OLT节点在光缆网上的层次应不低于主干光节点，避免出现反向占用主干纤芯，导致纤芯方向混乱现象；（5）OLT部署应选择机房条件好、管道路由丰富的现有接入机房，原则上不应为OLT新建机房；（6）在用户数量多、建设投资成本大的密集区域，如小区、高层住宅、商务中心等，可以适当下沉OLT节点。
2、配线光节点建设。（1）农村区域配线建设，应充分利用现有农话杆路、管道、室外机柜等资源，按地理环境选择合适的配套器材，以达到降低工程造价的目的；（2）在城市区域，可按照每个配线光节点覆盖200m~500m进行建设。配线光节点主要选择光交接箱的形式，对于能够免费获取机房的小区，也可选择光交接间的形式【1】；（3）农村区域，应自上而下分层建设，先进行OLT网格内主干光缆的规划建设，实现主干光缆到行政村和自然村，再根据业务发展需要以光配线网格为单位，分区域建设配线光缆，放装用户时布放用户引入光缆【2】。
3、光节点位置设置。（1）宜设在节点覆盖区域内光缆网中心略偏端局的一侧；（2）靠近人（手）孔便于出入线的地方或利旧光缆的汇集点上；（3）符合城市规划，不妨碍交通并不影响市容的地方；（4）安全、通风、隐蔽、便于施工维护、不易受到外界损伤及自然灾害的地方。
4、分光方式及分光比选择。在分光方式上，可根据建筑物的形态和用户分布，灵活选择一级或二级分光，总体的原则为：用户密度很低的住宅或工业园区，尽量选择在小区集中分光，以提高PON端口和分光器的利用率；用户密度较低的住宅或园区，可选择先在小区内一级分光，在楼内做二级分光；用户密度中等的小高层住宅，可选择楼内一级集中分光；用户密度较高的小高层塔楼或超高住宅，可选择楼内二级分光。在分光比选择上，为了有效降低主干光缆的投资，运营商应尽量选用成熟的大分光比设备和器件（如PX20+设备），尽量做到每个PON口总分光比1:64。
5、光缆入户方式。目前ODN网络建设难点在于蝶形光缆的入户和成端。对于新建的住宅楼，一般都有条件较好的暗管或线槽，入户光缆施工方便。但对于旧住宅楼宇的FTTH改造，入户光缆敷设的难度较大，可根据不同建筑条件选择合适的入户方式。对于没有线槽和暗管的住宅楼，多数情况需要与用户协商钻孔才能实现光纤入户，在用户不同意墙体钻孔的情况下，可以根据实际情况，选择共用空调压缩机的墙孔、水管或煤气管的入户孔，甚至天花吊顶内走线等方式实现光缆入户。
6、ODN光链路损耗控制。ODN光网络（光链路）损耗是指光纤传输网络中光信号强度的衰减，光链路损耗包括：一是光发射机输出的光信号，经过一定距离传输后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[3]。只有严格控制ODN光链路损耗，才能保证业务能够开通。ODN光链路损耗核算公式：ODN光链路衰减=全程光纤衰减+活动连接器衰减+熔接点光纤衰减+光分路器衰减,而ODN光链路衰减+光纤富余度≤PON系统允许的衰减。其中，全程光纤衰减=全程光纤长度*0.4dB/km,活动连接器衰减=活动连接器个数*0.5dB，光纤熔接点衰减=光纤熔接点个数*0.1dB，光分路器衰减=链路上光分路器衰减总和，具体取值见使用说明书。
光纤富余度取值：当光纤传输距离≤5公里时，光纤富余度不少于1dB;当光纤传输距离≤10公里时，光纤富余度不少于2dB;当光纤传输距离﹥10公里时，光纤富余度不少于3dB。
四、城市区域ODN网络建设及改造要点
在FTTB模式下，建设场景比较简单，一般分光器设置于小区楼道或道路边，分光比在1：4至1：16之间，ODN组网方式相对单一。?在FTTH组网模式下，建设场景较为复杂，特别是受到建筑物形态、用户分布的影响，在同一场景下选择不同的ODN组网方式建设投资差异很大。按照分光级数、分光器安装的位置、分光比的选择来分类，ODN组网可以分为以下几种分光模式：（1）小区集中一级分光模式。分光器选择1:64，全部集中设置在小区的光分配线节点，从分光器到住宅楼选用4至6芯光缆或室外蝶形光缆。这种组网方式一般适用于别墅、低层住宅小区及工业园区等用户密度较低的场景；②小区二级分光模式。一级分光器集中设置在小区内的光交接箱或光交接间内，二级分光器设置在每个楼宇内，依据楼内用户数量，分光比选择1:4+1:16、1:8+1:8或1:16+1:4等多种组合方式。这种组网方式一般适用于低层住宅小区及工业园区等用户密度较低的场景；（3）楼宇内集中一级分光模式。每栋楼宇设置一个分光点，楼内所有分光器采用1:64分光比集中设置在该分光点内，垂直光缆采用大芯数光缆至各楼层，在楼层设置分纤盒，从分纤盒到用户家敷设蝶形光缆。这种组网方式比较适用于高层住宅楼或有公共地下停车库的楼群，分光器集中后可以提高OLT设备PON端口和分光器的利用率。但垂直光缆芯数较大，建设施工较为困难；（4）楼宇内一级分散分光。该组网采用一级分光方式，几个楼层合设一个分光器，分光器到用户采用蝶形光缆。这种组网方式比较适用于高层住宅楼，垂直光缆芯数较小，但建设初期分光器和OLT设备PON端口利用率较低，后期改造需要扩容；（5）楼内二级分光。一级分光器设置在每个楼宇一楼或地下室，采用1:8或1:16分光比；二级分光器设置在楼层，二级分光比根据一级分光器的分光比组合选择，使总分光比达到1:64。这种组网模式同样适合高层住宅楼或商务办公楼，网络建设初期投资少，利用率高，后期改造扩容较为简单。
五、农村区域ODN网络建设及改造要点
1、分光方式的选择。农村用户密度偏低，乡镇新建小区宜采用一级分光，乡镇老旧小区、各行政村宜采用二级分光。
2、分光器组成。根据农村住户分布情况限制，一般选择以1：8+1：8和1：16+1：4两种分光组合模式为主。覆盖住户小于200-300户时，一级分光点与光交集中部署；覆盖住户超过300户时，一级分光点分散部署；
3、一级分光点设置。从经济性的角度出发，一级分光点的设置应尽量靠近用户，设置于覆盖区域的中心位置。农村用户零散不规则分布，用户从十几户到两三百户不等，因此一级分光点宜分布设置。分布设置的单个一级分光点覆盖用户相对较少，不宜设置大容量光交接箱，容量应考虑后期扩容需求。小容量光交接箱或分光分纤箱优先安装于电杆或墙面，安装位置应在安全高度以上；
4、二级分光点设置。二级分光器端口容量应考虑农村宽带市场用户发展现状和未来几年的发展趋势，合理设置，其中乡镇区域的配置比例应高于普通村庄。为避免长距离敷设大芯数配线光缆，二级分光点应分布设置，不宜再下挂分纤箱。二级分光点应靠近用户，建议设置在电话皮线下线集中的电杆上，以减少放装时蝶形引入光缆的布放长度，蝶形引入光缆布放长度不宜超过200 米。对于农村乡镇，一般以多层住宅和沿街商铺为主，沿街道两侧条型分布。用户蝶形引入光缆无法频繁跨越街道，因此二级分光点应在街道两侧分别设置，覆盖半径不超过100米。根据100米范围内覆盖住户数，计算二级分光器分光比，一般可选1：16 或1：8；对于自然村，由于用户分散，密度较低，二级分光点的覆盖半径不超过150米（3个杆档），零星用户蝶形引入光缆可适当延长，但不宜超过200米。根据150 米范围内覆盖住户数，计算二级分光器分光比，一般可选1：8，特别稀疏的边远区域，二级分光比可选1：4。另外，一级、二级分光点之间的配线光缆应根据条件利用架空杆路或墙壁敷设，每个二级分光点应分配2 芯纤芯，一芯主用，一芯备用。为减少光纤的熔接次数，可利用分光分纤箱作接头设施，配线光缆纤芯采用掏接的方式分纤，将本箱体内需要成端的纤芯开断与尾纤熔接，其余纤芯不开断，盘绕在熔纤盘内；
5、ODN网络PON端口配置。对于乡镇，由于用户相对较集中，密度较高，FTTH端口配置宜考虑住户总数和实装数的比例进行，一般计算方式为：实装数+未装数/2，则乡镇的FTTH工程端口配置率约为60%左右；对于自然村，由于用户分散，密度较低，受限于技术及后期维护约束。按照“用户室内皮线长度预留40米，二级分光点皮线熔纤预留10米”的原则，二级分光点的覆盖半径不应超过150米（3个杆档）。150米范围内，按照自然村“面条型”分布方式，一个二级分光点覆盖用户数约为8户；“多面条型”分布方式，覆盖用户数约为15户，则二级分光一般覆盖8-15户，计算二级分光器分光比，一般可选1：4或1：8。按住户总数和实装数的比例计算方式，工程端口配置率应在48%-64%之间。当农村户数越大时，端口配置率越趋近于50%-53%之间；
6、接入设备的选择。GPON设备相比于EPON，具有接入距离长、可支持的分光比大、下行速率高等优势，比EPON更加适合农村接入场景，因此农村FTTH建设应优先选用GPON设备。ODN 总分光比为1：64时，CLASS B+、CLASS C和CLASS C+光模块建议覆盖半径分别为5公里、10公里和15公里。总分光比为1：128时，应选用CLASS C+光模块，且覆盖半径不宜超过5公里。
六、结语
总之，ODN网络的建设及改造，所涉及的内容繁杂琐碎，在实际实施过程中，需要深入研究分析业务需求状况和环境特征，同时要熟悉相关技术要求，以总体大局观进行规划建设及改造，在兼顾质量与效率，有效避免投资风险情况下，促使ODN网络实现能力、投资和业务的相匹配。
【参考文献】：
[1]代建壮 王飞. ODN网络规划建设需要重点思考的几个问题[J]《中国新通信》. 2015（08）
[2]王忠玮.浅谈农村FTTH接入的技术原则和应用[J]中国新技术新产品.2013（08）
[3]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）