全業務接入淺析與探討

【摘要】? ? 文章主要以全業務接入設計方案原則為著筆點，首先對駐地網的層次、分光器進行簡單論述，其次根據不同的場景及全業務用戶的需求，針對性地對高密度農居點和開放性老小區場景進行探討與分析，以期為我國相關行業的設計人員提供有價值的參考。

【關鍵詞】? ? 光分器? ? 一級分光? ? 二級分光

當前，未來智慧城市逐漸發展，智能建筑逐漸增多，政企數據電路專線大量發展，都要求在綜合業務接入區建設更多的光纜交接箱和通信業務拓展。但是從現階段通信設計方案的應用來看，弱電通信光交的設計與應用的觀點尚且無法做到統一。因此有必要根據全業務的發展需求，認真對光分器在一級光分組網和二級光組網的分層次定位、實施場景與模型、光交的分配等問題進行研究，并提出相應的建設指導建議，以便后續光纜組網的規劃和建設。該文根據實際場景搭建2種不同的接入方法供相關研究參考，還需要以設計方案的合理性、實用性以及經濟效益等多方面作為設計核心來考慮，最終作出最為恰當的選擇。

一、網絡基礎知識介紹

（一）用戶駐地網分為三個層次

第一層為基礎層：包括建筑規劃用地紅線內的通信管道和樓內通信橋架、豎井，建設并預留用于安裝通信線路與配線設備的機房等。第二層為設備層：包括光交、光分、光分配箱、ONU（Optical Network Unit，光網絡單元）等設備。第三層為纜線層：包括各種光纜、光纖以及雙絞線、五類線等。目前均考慮用GPON（Gigabit-Capable PON，無源光接入系統）組網解決。

（二）駐地網拓撲解析

1.中心機房配線子系統由OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）、ODF（Optical Distribution Frame，光纖配線架）等組成。2.主干光纜子系統由連接光分路器和中心機房的光纜和配件組成，包括光纜接頭盒、光纜交接箱、配線箱、ODF。3.配線光纜子系統由樓道配線箱、連接樓道配線箱和光分配點的光纜、光分器及光纜連接配件組成。光纖配線設施可以是光纜接頭盒、光纜交接箱、ODF等。一般不直接入戶。4.引入光纜子系統由連接用戶光纖終端插座和樓道配線箱的光纜及配件組成直接入戶的光纜。5.光纖終端子系統需要獨立設置終端設備的區域，由一個或者多個光纖端接插座、面板、連接到終端設備（ONU）的超強抗撓、抗壓的光纖跳線組成.

（三）GPON網元實體三大件之分光器

分光器可以理解為一個棱鏡，把一束光劈成了許多份，實際采用光刻技術，芯片不銹鋼包裹，粗細近似筷子。常見的分光比有1∶8、1∶16、1∶32、1∶64，其價格和分光比相關，1∶32大概800元，1∶64價格更高。分光器的使用節省了大量的光纖資源，但不能1變32后再變32，級聯不能超過2次，最多不超過1∶128。

（四）光分設置

OLT的PON（Passive Optical Network，無源光纖網絡）口至光分的光鏈路長度<5km可以考慮采用總分光比為1∶64的二級分光，鏈路長度>5km總分光比不超過1∶32。但最終需結合收光光功率確定，到用戶側要求大于-22dB。

（五）多業務協同情況下機房統籌設計

機房的作用從物理層面上來講，機房起到收斂、匯聚一定區域內的纜線及設備的功能。機房場地要求為樓板地面荷載≥500kg/m2，梁下高度盡可能>3.1m，一般初期建議16m2左右，滿足多業務的需求。同時需要考慮到空調銅管路由，應便于安裝通信設備及接地裝置。現階段的機房務必確保無線4G/5G/WLAN/有線寬帶等各業務設備安裝、傳輸成端及跳纖等各環節，因此機房工藝需進行統籌設計。

二、分光方式

（一）一級分光和二級分光的優缺點

分光器作為PON網絡中ODN（Optical Distribution Network，光分配網）部分重要組成設備，其部署方式的差異直接影響光纜價格、PON系統的利用率甚至整個PON網絡的部署。

采用一級分光的優點表現在：1. OLT端口利用率;2.維護方便，方便監控：外線故障位置可方便確定;3.可靠性高，更能適應未來發展的需求。

但是具有以下缺點：1. 12芯光分線箱價格300多元，熔接費需600元;2.需使用更多的配線光纜，造成管道和橋架線路等擁擠不堪，跳線凌亂;3.使用的網絡配件較多;4.建設靈活度不夠，后續擴容非常難，可能需要增加額外的網絡基礎架構，初期投資規模大。

二級分光ODN的優點有：1.省管道：兩級分光器前端光纖被收斂，管道、橋架資源需求少;2.省光交，省熔接：用戶接入成本低，前期投資較小;3.省跳線：小區光交內的一級分光器的上聯口與OLT的PON間及下聯口與二級分光器的上聯口間的連接無需進行臨時跳線，對分纖箱的要求較低。簡化裝機工作。4.易擴容，易診斷，服務區的分光比可靈活調整。可以根據發生故障用戶區域區分出鏈路故障。

但是具體以下缺點：1.需要使用更多有源設備和光分路由器，為保證光路質量的穩定性，網絡結構不靈活;2.二級光分對跳纖資料要求極高，管理成本增加;3.不易進行監控和維護，另外低滲透率情況下PON口比較浪費。

需要說明的是，二級分光的目的不是單純為了增加分光比;二級分光通過第一次分光，調節第二次分光比至1：4或者1：8，以適合對光分線箱的零星擴容。

（二）規劃意見

方案一：規劃時僅針對第一片光分設計，留下另一片應對各種計劃外的需求。1.對于分散未改造農村自建房，考慮裝機距離，按照最小容量4芯進行設計，覆蓋4/0.3=13戶;第一片插片式分光器選擇1：4規格，第二片優先選擇1：4。2.對于開放式老小區、低層住宅，每單元必須放置一個分線箱：總戶數12戶以下，第一片插片式分光器選擇1：4規格，超過12戶，第一片插片式分光器選擇1：8規格，第二片選擇1：4。3.高層樓宇住宅：超過11層邏輯上可以視為兩個單元疊加，設置兩個分光分線箱，規劃意見同上。

方案二：箱體最小容量為4芯，最大容量為16芯，相差4倍，可以針對需求量大但潛在用戶不確定的高密集出租型農居點進行彈性規劃。整體按照4芯箱體容量進行覆蓋設計，覆蓋4/0.3=13戶;補償系數（下一章節將詳細說明）為4，則實際需要覆蓋52戶，因此第一片和第二片分光器均選擇1：8，總容量達到16芯，實際可以覆蓋16/0.3=53戶;補償系數為3，則實際需要覆蓋13×3=39戶，第二片優先選擇1：4，總容量達到12芯，實際可以覆蓋12/0.3=40戶。對于其他補償系數箱體數量=農居點數量/16/補償系數/30%=農居點數量×補償系數×30%/16。

排屋型新農村農居點、別墅由于住戶容量相對固定，建議使用一級分光。

三、設計場景介紹

駐地網分三大塊：農居點（包括高密集出租型農居點、分散未改造農村自建房、排屋型新農村農居點）、住宅樓（包括別墅區、開發式老小區、多層小區樓盤、高層或高層小區）以及政企單位（包括出租型商務（住）樓宇、獨門獨戶大客戶、學校及工廠宿舍）10個細分場景[1-3]。

（一）1號場景：高密度出租型農居點

關鍵字為高密度、出租型、農居點，特征和設計切入點具體如表1所示。

說明：關鍵要素確認只是理論上大概的算法，實際上光交、分線箱等設備的安裝以及線纜的敷設需結合路由走向等實際情況確定。

優化1號場景采用二級分光關鍵要素判定。采用彈性駐地網建設方案二對高密集出租型農居點進行設計，即箱體最小容量為4芯、最大容量為16芯，相差4倍，可以針對需求量大但潛在用戶不確定的高密集出租型農居點進行彈性規劃：1.按照4芯箱體容量進行覆蓋設計，覆蓋4/0.3=13戶;補償系數為4，則實際需要覆蓋52戶，因此兩片插片式分光器均選擇1：8規格，總容量達到16芯，實際可以覆蓋16/0.3=53個用戶。2.不考慮50m直線距離計算，整個小區最少需要光分線箱=480/13=37個。3.分線箱布局設計：在實際設計過程中，如果按照一個箱子覆蓋13棟農居點來計算會發現其覆蓋范圍過大，直線距離超過50m。經過反復計算，一級分光所采用的布局依舊為最優，因此沿用原有設計，需要60個分線箱。4.分光器設計：分光器考慮建設初期配置每一個分線箱一個1：8的光分，共計60個，并在光交側放置1：8光分60/8=7.5，取整為8個，共計68個。5.光交容量設計：60個箱子需要占用60/4=15個托盤，采用288光交。

通過案例可知，采用二級分光可以大量降低光纜線路的建設費用，但光分路器及PON口數量上會增加，以及上聯主干光纖、主配層光纖、PON口的利用率會降低。在初期市場滲透率較低的情況下甚至可以先做薄覆蓋，僅放置1：8或者1：4分光器，后續業務量增加的情況下再增配光分。

（二）2號場景：開放式老小區場景舉例

特征和設計切入點如表3所示。

1.采用一級分光要素確認，設計步驟和設計輸出如表4所示。

說明：以上計算只是理論上大概的算法，實際上光交、分線箱等設備的安裝，線纜的敷設還需結合路由走向等實際情況確定。

2.優化現有的場景用二級光分要素確認，具體如表5所示。

綜合來說，一級分光和二級分光的光纜路由基本一致，不同在于引入層的光纜纖數、成端數量和光交等配置的區別。

采用二級分光時的引入光纜總芯數比一級分光接入少，光纜、光交箱等材料相應也節約。

四、結束語

該文主要從光分器所具備的優勢特征等方面對全業務設計方案的選擇進行了相關內容的闡釋，涵蓋了一級分光和二級分光的分析，然后基于分光方式對其在全業務接入工程設計過程中需要考慮的問題進行了進一步的研究與探討。綜合上述內容可知，根據該文中二級分光接入的布線方式相較于一級分光方式而言具備一定的優越性，但其在應用過程中仍存在著不足，阻礙著其進一步發展。因此，在對分光方式選擇設計方案的過程中一定要綜合考慮項目的實際情況以及場景選擇的合理性等外在客觀因素，只有這樣才能最大限度保證弱電通信光纜接入設計方案在智能建筑中的應用質量。

參? 考? 文? 獻

[1]馮智偉，劉健.有線寬帶接入網建設模式區別研究[J].電信技術，2017（08）：58-59+64.

[2]門少杰.移動家寬建設及業務發展趨勢研究[J].電信工程技術與標準化，2017（09）：89-92.

[3]李文輝，徐榮青，王梅春.基于PON的全業務網絡規劃與建設[J].電信工程技術與標準化，2009（11）：37-40.

作者單位：錢煒? ? 中浙信科技咨詢有限公司

錢煒（1967.08-），男，浙江杭州，工程師，大專，研究方向：通信工程勘察設計方面。