深入解析：接入層光纜網絡的建設
2019-11-04 22:57:53
供稿：網友
隨著寬帶多媒體業務和光纖通信技術的快速發展，光纖通信技術已越來越廣泛運用于接入網絡中。過去，光纜網絡主要是滿足傳輸網絡建設需求，接入層光纜需求較少，少量的接入層光纜一般直接從匯聚節點拉出。隨著近年來數據光纖和用戶光纖需求的迅速增加，電信運營商在接入層光纜的建設量也隨之急劇增加。如何建設接入層光纜網絡，已成為業界廣泛討論的課題。
一、接入層光纜建設原則
根據網絡分層原則，我們將本地網光纜分為中繼層和接入層，接入層光纜是指從本地局用局站到用戶設備終端之間的光纜，接入層光纜又分為主干層光纜和配線層光纜。
接入層光纜是各電信運營商重點建設的基礎資源，總體上要從網絡投資控制、安全性、可擴展性、結構清楚等幾方面進行組織建設。
1．適度超前、分步實施
為了避免重復建設、重復投資，同時快速滿足業務發展需求，在建設過程中要堅持適度超前建設的原則。同時由于接入層網絡環境復雜多變，接入技術日新月異，在充分考慮投資成本的情況下，要根據市場需求加強接入層光纜網絡規劃，并按照規劃分步實施。
2．分層建設
根據網絡結構清楚的要求，接入層光纜要分為主干層光纜和配線層光纜進行建設。主干層包括主干層光纜和光交接節點設備，配線層包括配線層光纜、光分配節點和用戶終端設施。主干層光纜建設要根據規劃保持相對穩定，配線層光纜建設要適應市場和技術變化快的特點，要滿足這些要求和特點就需分層建設。
3．拓撲結構選擇
光纖接入層主要有星型、線型和環型三種基本結構。主干層光纜原則上采用環形拓撲結構，主要是因為用戶業務接入的匯集層所承載的業務都需要提供環形保護或雙路由保護。對于農村等業務非密集區，光纜路由不具備成環條件的，主干光纜拓撲可以考慮暫不成環。
配線層光纜主要受成本和路由限制，難于成環組網，常采用樹型或星型結構。對部分需要較高安全性的業務，可以采用環形結構或雙路由保護。根據配線區域內用戶及業務分布情況、安全性要求、客觀地理條件等因素，靈活采用多個光分配點與單光交接點組網，或多個光分配點通過雙光交接點組網的拓撲結構。
4．光交接設備設置
光交接設備是指對接入層光纜進行靈活調度分配的光交接節點和交分配節點，其設置原則主要從管孔資源、業務需求、用戶性質、網絡安全等方面考慮。
綜合考慮管孔資源、用戶屬性、潛在業務需求，確定光交接區。如選擇在用戶密度較大、管孔資源較富裕處設立光交接節點，方便光纜出入，便于各配線光纜的建設。
光交接點與光分配點的設置應結合當地城市規劃和電信網規劃進行，應在黨政部門、高等院校、企事業單位、寫字樓、住宅小區等地方設置，以便快速實現用戶接入。
從網絡安全考慮，應盡可能設置在具備產權或長期使用權的室內機房；室外光交接節點應設置在地理位置比較穩定的區域，以后不易受市政建設的影響，同時避開外部高電壓干擾，高溫、腐蝕和易燃易爆區影響。
從業務覆蓋考慮，一個主干光交接節點覆蓋范圍為以500m－800m為半徑組成的小區或5-15幢多層住宅樓群，收容用戶數量為300-800戶，具體應根據光交接區內用戶分布密度合理布置，郊區或鄉村可根據業務實際需求進一步擴大覆蓋范圍。
5．光纜纖芯數量選擇
光纜纖芯數量的取定要在對服務區內用戶分布及業務需求充分猜測的基礎上進行，合理制定光纜的業務滿足年限，根據光纜服務范圍內的纖芯需求量、光纜的路由條件、管道資源情況、光纜纖芯公里造價等因素，合理規劃光交接節點的數量。光纜纖芯業務滿足期建議考慮在5年左右，主干層每個光交接點落地芯數建議36-96芯，配線層每個光分配點落地芯數建議24-48芯。
主干光纜一般采用環形無遞減配纖方式，選用芯數：72-288芯。在纖芯配置上，主干光纜的纖芯分配應以6或12芯為單位進行，同時可根據實際需求配置共享纖芯、獨享纖芯和直通纖芯。
配線光纜一般根據實際情況靈活采用星樹型無遞減配線或星樹型遞減配線方式，采用星樹型無遞減方式的優點是光纜的靈活性較高，光纜纖芯易于調整、共享，對于突發性的新用戶的需求較易滿足。缺點是成本相對較高，安全可靠性較環網拓撲低。采用星樹型遞減方式是配線光纜呈星形、樹形連接拓撲，光纜纖芯從發起端起向遠端節點逐級減少，其優點是光纜的靈活性較高，成本輕易控制。缺點是光纖資源不共享，假如節點的用戶猜測稍有偏差，就會造成新節點無纖芯而原有節點纖芯過剩，另外安全可靠性不足。配線光纜的芯數不宜過大，建議以6芯為單位組織，高密度區以12芯為單位確定配線光纜芯數，一般選用芯數：36-48芯/12-24芯。光交接點中配線光纜芯數可適當多于主干光纖的下纖數，對于用戶光纜建議采用4－12芯光纜，并一次布放到位。
主干光纜與配線光纜的配比建議最小為1:1.2，最大為1:4。
以大芯對建設接入層光纜主干環，在大商客群體密集區域設立光交接點，并根據業務需求跟進光分配點的建設。
6．光纜型號選擇
接入層傳輸距離近，近期帶寬要求不高，建設成本應為主要考慮的因素，因此建議使用1310nm波長性能最佳的單模光纖，即G.652光纖。
由于層絞式光纜機械性能好，中心束管式光纜成本相對較低。72芯以上光纜建議選用中心束管式帶狀光纜，小芯數光纜建議選用層絞式光纜。
二、接入層光纜發展策略
接入層光纜建設還需要考慮未來發展策略，以更好地適應業務網絡的新要求。
1．按需建設光纜接入層
接入層光纜的建設目的主要是為了滿足用戶對寬帶多媒體業務的接入需求，在建設過程中要以市場需求為導向，根據各地用戶分布、業務需求的不同加強光纜接入層網絡的規劃，并按照滿足需求、控制成本的原則分步實施。在規劃過程中要重點考慮以下幾個方面的需求。
接入層網絡設備聯網的需求，包括窄帶設備、寬帶設備、城域網和小區駐地網設備對光纜的需求。主要考慮主干層光纜的建設，盡可能實現光纜成環，提高網絡安全性。
大客戶光纜組網需求。主要考慮配線層光纜建設，根據光交接節點覆蓋范圍內用戶性質、業務需求綜合考慮。
光纜網元出租業務的需求，這方面的需求相對較少。
3G等新業務開展的需求。隨著將來3G網絡的建設，基站（NODEB）和遠端接入單元（RRU）都需要通過光纜傳輸，在規劃時要重點考慮這方面的需求。
2．充分利用現有銅纜資源
使用雙絞線傳送的ADSL技術傳輸8M帶寬數據時距離可達到1公里－2公里，傳送4M時可達到2－3公里，隨著XDSL技術的發展，傳輸帶寬將會更高。在近期用戶寬帶需求普遍不高的情況下，中國電信要充分利用現有大量銅纜資源，通過綜合接入網的建設，縮短用戶電纜接入距離，提高接入帶寬，實現普遍用戶的寬窄帶業務接入。對于少量的大客戶高帶寬接入需求（如10M、20M以上帶寬），則使用光纜接入傳輸。因此，在實施“光進銅退”時，要結合綜合接入網點規劃做好接入層光纜的規劃建設，將光交接點與接入網點同步規劃，優先建設主干層光纜網絡，配線層光纜則根據用戶需求情況逐步推進。這樣不僅能夠充分利用現有銅纜資源，又能夠快速滿足業務發展需求，使網絡結構具有較強的靈活性和可擴展性。
3．加強對新技術的跟蹤
PON（無源光網絡）和CWDM（波分復用）等光通信技術的發展，必然對接入層光纜的建設產生深遠影響。
通過PON或其他設備的匯聚收斂作用可以節省接入層光纜的纖芯數量，提高光纜纖芯單芯帶寬利用率。引入PON技術后，PON光分路器(Splitter)一般放置于接入層光纜網絡的光交接節點或光分配點，需要對光交接點或分配點的具體交接設備的空間分配提出新的要求，在建設時需要預留相應的空間和端口。
但因目前PON、CWDM設備成本還較昂貴，主要考慮建設直連光纜，同時適時跟蹤技術進展，開展相應的設備試驗和測試。隨著PON等光通信技術的發展和光通信設備成本的下降，再逐步增加設備，減少接入層光纜資源的壓力。
隨著APON（智能光網絡）的發展，用戶對寬帶需求的快速增加，FTTH的演進將進一步加快，對光纜接入層的建設需求將越來越大。光纜接入層網絡的建設需要根據用戶需求變化、光通信技術使用情況，以及網絡安全性、可擴展性和投資經濟性等綜合考慮，充分滿足用戶高帶寬的多媒體業務接入需求。
