浅谈基于PON技术的ODN网络规划设计

摘要：一个基本的PON网络，包括OLT、ONU以及连接OLT与ONU的ODN三部分，通过合理的规划和设计，将会使这个网络更加安全和具有长远效益。本文将会就OLT、ONU位置的选择、分光方式的选择、光纤光缆的选型与铺设、光缆的接续与成端等问题一一探讨。

关键词：OLT；ONU；ODN；规划

1. 引言

PON技术由于高带宽、易维护、远距离覆盖的特点，成为了当前FTTX的主流承载技术，是电信运营商接入网络建设的首选技术。

PON网络包括光线路终端（OLT），光网络单元（ONU），以及在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）。ODN是PON网络的重要组成部分，是连接OLT与ONU的光传输通道，主要包括光纤光缆、光连接器、光分路器、配线箱、接头盒等设备。ODN的建设应根据不同的应用场景，实现经济实用、灵活可靠的网络覆盖，解决OLT、ONU位置的选择、分光方式的选择、光纤光缆的选型与铺设、光缆的接续与成端等问题。

2. OLT节点规划

2.1. OLT覆盖距离

对于中继节点覆盖范围大于5公里的情形（如农村、山区等）可以通过如下方式解决OLT的长距离覆盖：

（1）采用小分光路比，如采用1:16，传输距离可增加8公里。

（2）采用不等分光的光分路器，可以为不同距离的用户分配不同光功率，有效满足不同距离用户的组网需求。

（3）减少活动连接头数量，如将活动连接头由7个减少为3个，传输距离可增加5公里。

2.2. OLT位置设置

OLT位置的设置可分为集中式设置和分布式设置两种方式。

（1）集中式设置于端局，便于设备集中管理，节约网络上联传输资源。从投资和维护的角度来看，应尽可能集中设置（端局）。

（2）分布式设置于接入点，可节约接入网管理资源和局端机房资源。如果端局到小区主干光纤资源短缺，且有接入点机房条件，OLT可分布式设置。

2.3. OLT上联原则

OLT承载多业务时每种业务采用双上联，当双上联中的两条链路峰值或平均带宽利用率超过70%后，则需要对上联链路进行成对扩容。

若OLT需要电口上联，则可通过接入放置在OLT机房（架）内的小型传输设备（如PTN）以满足需求；若OLT设备需要光口上联，则OLT需要通过机房内的波分设备上联，或通过裸纤上联。

2.4. OLT下联保护

OLT下联保护根据业务要求确定，可选用主干光纤保护倒换方式和全保护光纤倒换方式。工程建设时根据用户对安全可靠性的需求选择相应的保护方式，以采用主干光纤保护方式为主。

主干光纤保护方式（图2.1）：

3. ONU规划

3.1. ONU位置设置

ONU应根据FTTX网络的组网模式、业务需求进行设置。

（1）对于FTTH/O应用，应尽量将ONU设置在用户家中，避免安装在门口或楼道内。

（2）对于FTTB/C应用，可将ONU设置在大楼楼道或者竖井内机柜，室外光交接箱。

3.2. ONU的安装

一般情况下可采用用户智能终端箱/盒和光纤信息面板（插座）两种安装方式。

应首选智能终端箱对ONU进行保护，用户智能终端箱/盒要求具备光纤接头保护的功能；对于光纤信息面板（插座）方式，插座与ONU之间建议采用铠装尾纤跳线，光适配器宜采用SC型，光适配器应向下倾斜45度并带保护盖，面板应有警示标志提醒操作人员或用户保护眼睛。

4. ODN规划

4.1. 分光方式的选择

4.1.1. 对于城区等通常应用场合

在ODN组网时可以采用一级分光方式，也可以采用二级分光方式，尽量不采用三级及以上的分光方式。应选择均匀分光的光分路器，以简化光通路损耗核算、便于工程实施和后期维护。ODN按系统支持最大分路比进行设计。

4.1.2. 对于特殊应用场合

对于一些偏远地区或接入点较分散的应用，可以考虑三级或三级以上的分光方式，以及采用不等分光的分路器，减少光分路比等方式，以提高光缆纤芯利用效率，满足不同距离用户组网需求。

4.1.3. 典型分光方式

4.2. 主干光缆（馈线光缆）

4.2.1. 光纤、光缆选型

主干光缆以采用G.652D光纤为主。为便于掏接，光缆结构以松套层绞的室外光缆为主，也可以采用骨架式结构，但不得采用中心束管式结构。光缆进入局所楼内时，应采用非延燃外护套光缆，如将室外光缆直接引入机房，必须采取严格的防火处理措施，如缠绕阻燃胶带、喷刷阻燃漆等。

4.2.2. 光缆芯数配置原则

主干光缆的光纤主要以FTTH使用为主，并预留不少于15%的公用纤（含2芯测试纤）作为基站和专线接入等使用。考虑到一体化托盘规格，公用纤芯数取12的倍数。主干光缆中FTTH用户所需光纤按实际光纤需求量增加20%的冗余进行配置。

主干光缆芯数按上述计算后还应结合光缆标称系定。

4.2.3. 网络结构

主干光纤的网络结构有环形和链型两种方式。在条件允许的情况下主干光缆宜尽量采用环形结构。

环形结构：同一条光缆经过若干光交接点，每个光交接点的光纤通过双方向上联至同一局所，形成环形结构。环形结构在发生光缆单点中断时可通过另一方向进行物理路由保护，网络可靠性高，有利于提高服务质量。

链型结构：同一条光缆经过若干光交接点，每个光交接点的光纤都以单方向至上联局所，形成链型结构。链型结构在发生光缆中断时，断点及下游节点因保护而造成业务中断，网络可靠性低。

4.3. 配线光缆

4.3.1. 光纤、光缆选型

配线光缆采用G.652D光缆为主，特殊情况下也可以使用G.657光纤。

光缆结构选用松套层绞式，以便于掏接。室外应用时选用室外型光缆，进入大楼内部时可选用室内室外通用型光缆。

4.3.2. 光缆芯数配置原则

（1）采用FTTH方式接入时配线光纤一次性配足。

（2）分光方式采用两级分光时

设置一级光分路器的光缆配纤设备，其上联光缆容量应满足一级光分路器终期需求数量，并预留20%左右的备用纤芯，且向上选用6芯、12芯、24芯、48芯光缆；其下联配线光缆数量和容量的选择应综合考虑用户终期容量需求，小区内管道（杆路）资源和路由、住宅建筑分布等情况，结合各种光缆分支技术来确定。

设置二级光分路器的光缆配纤设备，其上联光缆容量应按业务终期时光分路由器的安装数量来配置，并预留1芯备用光纤，一般情况下为2-6芯光缆。

（3）分光方式为一级分光时

分光器设置在交接点内时，光纤配置=终期用户数*1.2。

分光器设置与靠近用户终端的分线盒内时，配线光缆具体芯数取决与用户终端的拓扑结构，通常由区域内用户的分布以及密度决定。

4.4. 入户光缆

4.4.1. 光纤、光缆选型

入户光缆中使用的光缆应选用小弯曲半径的G657光纤。

室内入户光缆原则上采用白色保护套的单芯蝶形引入光缆，沿建筑物外墙和架空布放的入户光缆应采用黑色护套的单芯自承式蝶形引入光缆，以增加光缆的机械强度。

4.4.2. 入户光缆的敷设与布放

应尽量利用已有的入户暗管敷设入户光缆，对无暗管入户或入户暗管不可利用的公寓式住宅楼应尽可能通过垂直PVC管和水平波纹管敷设入户光缆。

对于有垂直布线桥架的已建公寓式住宅楼，在其桥架内布放的蝶形引入光缆，应包扎缠绕管。

住户户内光缆一般采用钉固布放方式，对品质较高的住宅建筑或用户有特殊需求的住宅可采用线槽方式布放光缆。

住户户内无家庭信息箱或SFU不安装在家庭信息箱内的，可根据用户需求配置光纤面板插座。

4.5. 光缆接续与成端

4.5.1. 定义

光缆连接包括：活动连接和固定连接。

固定连接可以减少ODN的跳线接点，减少通道损耗。

活动连接则更有利于光缆灵活配线。但要严格控制ODN网络中活接头数量。如EPON系统按1:32光分路比（均匀分光）设计，从OLT至单个ONU之间的活接头不应超过7个。

当采用第三波长方式提供CATV时，无源光网络全程应采用APC型的活动连接器。

4.5.2. 光缆接续与成端注意事项

为降低线路衰耗，减少障碍点，在光缆分歧点处采取掏接方式，只将需要的光纤引出，禁止将光缆全部切断后再接续。

单芯光缆入户后首选综合配线箱模式，次选光纤插座模式，以减少全程衰耗。选用综合配线箱时，箱体内不再安装光缆插座，将单芯引入光缆做好插头后盘留在箱体内。

4.5.3. 活动连接器配置

由于系统光功率预算限制，链路中尽量减少活动连接器的使用。

活动连接器的型号应一致，选用原则如下：

当采用单纤两波方式时，全程选用SC/PC型的活动连接器。

当采用集中视频方式提供IPTV业务时，全程选用SC/PC型的活动连接器。

当采用第三方提供CATV业务时，为避免日后割接，自插入点至用户端选用SC/APC型的活动连接器。

在不确定的情况下，选用SC/APC型的活动连接器。

5. 结束语

本文讨论了规划PON网络的一般原则和注意问题，需要用长远的眼光来规划ODN网络，在技术上适应PON技术的不断翻新与升级。而随着生产工艺的进步和新材料的开发，将会出现更加优质的、灵活性高的无源光器件，为我们在网络设计和建设提供更多选择和方向。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。