光網(wǎng)城市中的ODN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護

        ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）是指基于PON技術(shù)的FTTx網(wǎng)絡(luò)中從OLT到ONU終端之間的光纖網(wǎng)絡(luò)，是接入光纜網(wǎng)的一部分（圖1）。在FTTH網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng)更加簡單，ODN實際上已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)投資的主體，在FTTH初期建設(shè)投資中超過70%。因此，ODN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、施工、維護需要深入研究。 

        由于ODN網(wǎng)絡(luò)更靠近用戶，全程線路中超過80%的投資處于建筑物內(nèi)部。雖然ODN是由無源器件組成的光分配網(wǎng)絡(luò)，但受建筑物形態(tài)特點的影響，ODN具有器件種類多、型號復(fù)雜、器件隱蔽分散（多分布于豎井、暗管內(nèi)）等特點，而且一經(jīng)建成，需要支持十幾到幾十年的業(yè)務(wù)應(yīng)用，其器件和施工質(zhì)量對后期運營維護的影響極大。

        ODN的規(guī)劃原則

        ODN的規(guī)劃內(nèi)容包括OLT節(jié)點規(guī)劃、配線節(jié)點規(guī)劃、分光方式和分光比選擇等內(nèi)容。OLT節(jié)點選擇應(yīng)遵循以下五個原則。

        其一，從OLT設(shè)備的交換能力、設(shè)備容量考慮，主流廠商的OLT已經(jīng)達到了A類匯聚交換機的能力，是低成本的多業(yè)務(wù)接入與匯聚平臺，OLT節(jié)點應(yīng)定位于匯聚以上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而不是作為接入設(shè)備使用。因此，對于不同的OLT布局方案，即使整體投資相差不大，運營商也應(yīng)盡量集中設(shè)置OLT節(jié)點。對于OLT節(jié)點的布局規(guī)劃，在同等條件下，運營商應(yīng)更傾向于OLT集中部署方案。

        其二，城市地區(qū)每個OLT節(jié)點規(guī)劃的FTTH終局容量應(yīng)根據(jù)用戶密度覆蓋2~4公里，終局容量在2~5萬用戶之間。對于用戶密度較低的區(qū)域，OLT規(guī)劃容量最低不得低于1萬用戶。

        其三，農(nóng)村地區(qū)應(yīng)依托現(xiàn)有一般機樓、支局所部署OLT節(jié)點。由于農(nóng)村用戶分布以點線形式分布為主，組網(wǎng)方式以FTTB/N為主，OLT節(jié)點的覆蓋范圍應(yīng)按照PON系統(tǒng)的最大傳送距離進行規(guī)劃。

        其四，為適應(yīng)現(xiàn)有接入光纜逐級匯聚的現(xiàn)狀，避免出現(xiàn)反向占用主干纖芯，導(dǎo)致纖芯方向混亂的情況，OLT節(jié)點機房在光纜網(wǎng)上的層次應(yīng)不低于主干光節(jié)點。

        其五，OLT節(jié)點應(yīng)選擇機房條件好、管道路由豐富的現(xiàn)有接入機房，原則上不應(yīng)為OLT節(jié)點新建機房。

        配線光節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)上的位置相當(dāng)于銅纜網(wǎng)的電交接箱，在FTTH模式下基本上每個配線光節(jié)點覆蓋一個小區(qū)的范圍。在城市內(nèi)的配線光節(jié)點規(guī)劃，運營商可按照每個配線光節(jié)點覆蓋200m~500m進行規(guī)劃。配線光節(jié)點主要選擇光交接箱的形式，對于能夠免費獲取機房的小區(qū)，也可選擇光交接間的形式。

        光節(jié)點位置選擇應(yīng)滿足以下四個原則：首先，宜設(shè)在節(jié)點覆蓋區(qū)域內(nèi)光纜網(wǎng)中心略偏端局的一側(cè)；其次，靠近人（手）孔便于出入線的地方或利舊光纜的匯集點上；再次，符合城市規(guī)劃，不妨礙交通并不影響市容觀瞻的地方；最后，安全、通風(fēng)、隱蔽、便于施工維護、不易受到外界損傷及自然災(zāi)害的地方。

        在分光方式上，運營商可根據(jù)建筑物的形態(tài)和用戶分布，靈活選擇一級或二級分光，總體的原則為：用戶密度很低的住宅或工業(yè)園區(qū)，盡量選擇在小區(qū)集中分光，以提高PON端口和分光器的利用率；用戶密度較低的住宅或園區(qū)，可選擇先在小區(qū)內(nèi)一級分光，在樓內(nèi)做二級分光；用戶密度中等的小高層住宅，可選擇樓內(nèi)一級集中分光；用戶密度較高的小高層塔樓或超高住宅，可選擇樓內(nèi)二級分光。

        在分光比選擇上，為了有效降低主干光纜的投資，運營商應(yīng)盡量選用成熟的大分光比設(shè)備和器件（如PX20+設(shè)備），盡量做到每個PON口總分光比1:64。

        ODN組網(wǎng)方式

        在FTTB模式下，建設(shè)場景比較簡單，一般分光器設(shè)置于小區(qū)或路邊，分光比在1：4~1：16之間，ODN組網(wǎng)方式相對單一。

        在FTTH組網(wǎng)模式下，由于實際建設(shè)場景較為復(fù)雜，特別是受到建筑物形態(tài)、用戶分布的影響，在同一場景下選擇不同的ODN組網(wǎng)方式建設(shè)投資差異很大。按照分光級數(shù)、分光器安裝的位置、分光比的選擇來分，主要可以分為以下幾種模式。

        第一，小區(qū)集中一級分光模式（圖3）。分光器選擇1:64，全部集中設(shè)置在小區(qū)的光分配點，從分光器到住宅樓選用4~6芯市話光纜或室外蝶形光纜。這種組網(wǎng)方式一般適用于別墅、低層住宅小區(qū)及工業(yè)園區(qū)等用戶密度較低的場景。 

        第二，小區(qū)二級分光模式（圖4）。一級分光器集中設(shè)置在小區(qū)內(nèi)的光交接箱或光交接間內(nèi)，二級分光器設(shè)置在每個樓宇內(nèi)，依據(jù)樓內(nèi)用戶數(shù)量，分光比選擇1:4+4×1:16、1:8+8×1:8或1:16+16×1:4等多種組合方式。這種組網(wǎng)方式一般適用于低層住宅小區(qū)及工業(yè)園區(qū)等用戶密度較低的場景。

        第三，樓內(nèi)集中一級分光模式（圖5）。每棟樓宇設(shè)置一個分光點，樓內(nèi)所有分光器采用1:64分光比集中設(shè)置在該分光點內(nèi)，垂直光纜采用大芯數(shù)光纜至各樓層，在樓層設(shè)置分纖盒，從分纖盒到用戶家敷設(shè)蝶形光纜。這種組網(wǎng)方式比較適用于高層塔樓或有公共地下停車庫的樓群，分光器集中后可以提高OLT PON端口和分光器的利用率。但垂直光纜芯數(shù)較大，建設(shè)施工較為困難。 

        第四，樓內(nèi)一級分散分光。采用一級分光方式，幾個樓層合設(shè)一個分光器，分光器到用戶采用蝶形光纜。這種組網(wǎng)方式比較適用于高層住宅樓，垂直光纜芯數(shù)較小，但建設(shè)初期分光器和OLT PON端口利用率較低。

        第五，樓內(nèi)二級分光。一級分光器設(shè)置在每個樓宇一樓或地下室，采用1:8或1:16分光比；二級分光器設(shè)置在樓層，分光比根據(jù)一級分光器的分光比選擇，使總分光比達到1:64。這種組網(wǎng)模式同樣適合高層住宅樓或大開間商務(wù)辦公樓，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期投資少，利用率高，后期擴容較為簡單。

        ODN入戶施工方法

        目前ODN建設(shè)的難點在于蝶形光纜的入戶和成端。對于新建的住宅樓，一般都有條件較好的暗管或線槽，入戶光纜施工方便；但由于用戶對于光纖面板不熟悉，在入住裝修時入戶光纜和面板被破壞的幾率較高，后期業(yè)務(wù)開通工作量大。為避免入戶光纜和面板受到損害同時保護投資，可采用初期光纜不成端，面板加掛警示標(biāo)簽的方法告知業(yè)主。

        對于現(xiàn)有樓宇的FTTH改造，入戶光纜敷設(shè)的難度很大，可根據(jù)不同建筑的條件選擇合適的入戶方式。對于沒有線槽和暗管的住宅樓，多數(shù)情況需要與用戶協(xié)商鉆孔才能實現(xiàn)光纖入戶，在用戶不同意墻體鉆孔的情況下，也可以根據(jù)實際情況選擇空調(diào)壓縮機的墻孔、水管/煤氣管道入戶孔甚至天花吊頂內(nèi)走線等方式實現(xiàn)光纜入戶。

        ODN故障判斷

        ODN屬于全程無源網(wǎng)絡(luò)，故障通常為光纖斷裂、接頭污損或松動等原因造成的通信中斷，因此，在ODN網(wǎng)絡(luò)中，故障定位的判斷比故障類型的判斷更加重要。

        目前故障定位判斷可分為兩種，即故障段的判斷和故障點的判斷(表1)。故障段判斷的實現(xiàn)方式通常基于PON系統(tǒng)的網(wǎng)管功能，通過網(wǎng)管系統(tǒng)中OLT和ONU中斷的告警分析可能出現(xiàn)故障的光纜段落(圖6)。這種故障定位方法比較成熟，部署成本較低，是目前國內(nèi)應(yīng)用較廣泛的故障定位方式，但無法定位故障點的準(zhǔn)確位置。