FTTH的光缆选用及光功率预算

2011-01-28 22:46:18来源: 互联网

FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)建设已经成为光网络建设的重点,是所有从事光通信工作者的梦想,即使在2008年各国遭受金融危机时,仍然把FTTH建设放在头等位置,把发展宽带作为拉动经济发展的重要措施。亚洲是全球FTTH发展最快的地区,日本和韩国以国家战略推动光纤宽带发展,取得骄人业绩。我国在2008 年FTTH快速发展的基础上,2009 年各电信运营商继续推行“光进铜退”的战略,加大了FTTH的投入,是全球FTTH 用户数增长最快的国家。2010年6月30号,随着国务院办公厅发出《关于印发第一批三网融合试点地区(城市)名单的通知》,标志着我国三网融合试点工作的正式启动,FTTH建设必将在市场带动下快速发展。本文基于FTTH良好的发展势态,重点介绍了FTTH中接入网的应用模式、ODN光链路的设计和注意点、常用光缆类型和光纤的选用

一、 FTTH中接入网的应用模式

FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、FTTH光网络单元(ONU)三大部分组成。在光纤接入网中,ONU的位置具有很大的灵活性,安装ONU在接入网中所处位置的不同,可以将光纤接入网划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到户(FTTH)等模式。

1. 光纤到路边

在FTTC结构中,光网络单元设置在路边的机柜或电线杆上的分线盒处(或交接箱处)。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。如果传送宽带图像业务的数据,则这一部分就需要同轴电缆或xDSL。

2. 光纤到大楼

FTTB将ONU直接放到楼内(通常为居民住宅公寓或小企业事业单位办公室),再经多对双绞线或五类线将业务分送到各个用户。FTTB是一种点到多点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步,光纤已敷设到楼,因而更适于高密度用户区,也更接近于长远发展目标,应用较广泛,特别是那些新建工业网和居民楼等应用场合。

3. 光纤到办公室和光纤到户

在原来的FTTC结构中,如果将设置在路边的ONU移到用户家中即为FTTH结构。如果将ONU放在大企事业用户大楼终端设备处并能提供一定范围的灵活业务,则构成所谓的光纤到办公室。考虑FTTO也是一种纯光纤连接网络,因而可以归入与FTTH一类的结构。但FTTO主要用于大企事业用户,业务量需求大,结构上可以适用于点对点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户,业务量需求较小,因而经济的结构必须是点到多点方式。

二、 OND光链路的设计和注意点

FTTH系统中ODN的光链路损耗包括了从S/R参考点和R/S参考点之间的光损耗,以dB计算。包括光纤、光分路器、光活动连接器和光纤熔接接头所引入的衰减总和。光链路的损耗计算公式如下:

ODN光链路损耗=光纤损耗+光分路器插入损耗+光活动连接器损耗+光纤熔接损耗

计算时相关参数取值如下:

1. 光纤衰减

根据损耗最坏计算法,光纤损耗通常按照1310nm处衰减计算,在ODN光链路设计时,通常按0.40dB/km计算。

2. 光分路器插入损耗

光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数。

3. 光活动连接器插入损耗通常按0.5dB选取。

4. 光纤熔接接头衰减取定

² 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为:0.08dB/每个接头;

² 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为:0.2dB/每个接头;

5. 冷接连接器

光纤冷接子,又称为机械式光纤接续子,是基于机械接续技术的免研磨现场组装活动连接器。适用于楼道高处、狭小空间内,照明不足、现场取电不方便等场合,双向平均值取0.15dB/个接头。

无源光网络设计时,通常需留出一定的线路维护余量(Mc)。线路维护余量的选取一般如下:

² 当传输距离≤5公里时,线路维护余量不小于1 dB;

² 当传输距离≤10公里时,线路维护余量不小于2 dB;

² 当传输距离>10公里时,线路维护余量不小于3 dB。

假设选用的PON系统中其ODN光链路通道允许最大插入损耗24dB,如图2,假设使用的光分路器为1:16,其中PON系统中光纤接头损耗如表2。通过计算可以知道允许线路损耗和线路维护余量之和为7.55dB,线路损耗计算按0.40dB/km,则该PON系统允许最大传输距离为11.3km。

接头点ABCDE

活动接头数量11101

熔接接头数量22100

冷接子数量00010

损耗0.660.660.580.150.5

上述是比较理想环境下的ODN光链路损耗计算,实际系统应用中还存在不同种类光纤的对接损耗和弯曲损耗等,将使PON系统传输距离比上述数值还要短些。另外,我们从光纤损耗、光分路器插入损耗、光活动连接器损耗、光纤熔接损耗各数值可以看出,光分路器插入损耗和光活动连接器损耗较大,为保证系统足够的传输距离,我们在系统设计时还需注意以下两点:

1. 灵活运用不同分光比的光分路器,大分光比光分路器可以减少光纤的使用量,减少光缆线路的造价,但大分光比的光分路器应用会大大缩短传输距,会增加设备安装机房的数量而引起综合成本大大提高,因此分光比的选择应考虑当地环境灵活应用,通常距离较近的区域采用大分光比的光分路器。

2. 尽量减少活动连接器的数量,少使用一个活动连接器,相当于传输距离增加1km多,光缆线路设计采用交接时,宜采用一级交接,不应层层设置交接箱,因充分利用光缆分支接头盒的作用。

三、 FTTH建设中常用光缆类型

根据光缆在FTTH网络系统中的位置不同可分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆,如图3,考虑其应用场合,则归纳如下:

² 馈线光缆——室外光缆

² 配线光缆——室外光缆、室内外光缆和室内光缆均有可能

² 入户光缆——室内光缆 

1. 室外光缆

目前市场上的室外光缆,除了传统的普通层绞式和中心管分立式光纤光缆或光纤带光缆外,还可根据应用场合使用特殊的光缆,如:路面微槽光缆、排水管道光缆、气送微缆和小8字光缆等。

路面微槽光缆 排水管道光缆 气送微缆 小8字光缆

2. 室内外光缆

室内外光缆是专门为光纤从室外到室内直接转用的光缆,将会越来越多的在FTTH配线光缆中应用,该类光缆主要有松套光缆、紧套光缆和蝶形引入光缆等型式,因为其应用场合包括室内和室外,所以既要能满足室外高低温变化和防水的要求,又能满足室内阻燃的要求。

松套光缆 紧套光缆 管道蝶形引入光缆 自承式蝶形引入光缆

3. 室内光缆

室内光缆品种较多,目前应用最广的还是传统结构型式的单芯、双芯、多芯配线光缆、分支光缆和蝶型光缆等。

双芯配线光缆 多芯配线光缆 分支微缆 蝶形光缆

四、 FTTH建设中光纤类型的选用问题

根据YD/T1636-2007《光纤到户(FTTH)体系结构和总体要求》,上行信号用波长范围1260~1360nm,下行信号用波长范围1480~1500nm,适合该窗口通道光纤通常选用G.652和G.657光纤。在FTTH建设中,部分光缆是在建筑物内部敷设的,特别是在户内布放。在施工时既要考虑不影响光缆的光学特性,又要考虑施工方便和装潢美观,而G652光纤在弯曲半径30mm以上才具有较好的衰减特性,因此,目前FTTH建设中入户光缆通常使用弯曲不敏感型G.657光纤,使弯曲半径达到甚至小于15mm。

由于采用了弯曲不敏感型G657光纤,它的模场直径比常规G.652光纤要小很多,所以在光纤连接时,一定要采用熔接方式,不能采用冷连接。同时要注意,这两种光纤之间的熔接和同种光纤之间的熔接有很大的区别,必须仔细摸索其中的熔接工艺,才能取得较好的熔接效果。

五、 总结

在FTTH建设中涉及的问题较多,只有在实践中慢慢总结,综合考虑用户类型、线路状况等,使FTTH建设具有较好的经济和技术效益,进而推动我国FTTH的大发展。

关键字:光缆  选用  功率  预算

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0128/article_3335.html
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