光纖到戶解決方案光纖到戶解決方案(-07-0615:35:47)北京康寧光纜有限公司

于力平摘要:光纖到戶作為接入網部分最具優勢的解決方案，在國內外受到極大的關注，本文針對光纖到戶復雜的接入環境，及對無源設備的苛刻規定。介紹了光纖到戶的拓撲定義，拓撲構造和康寧公司光纖到戶產品，使人們理解不同需求的光纖到戶顧客能夠選擇不同的方案來滿足需求，并理解到康寧公司在光纖到戶的產品不僅經受住了現場嚴峻考驗，并且以其最具特色的設計為客戶提供接入更快捷更便宜的布線方案。光纖到戶的定義FTTH屬于接入網部分。接入網就是市話局或遠端模塊到顧客之間的部分，重要完畢復用和傳輸功效，普通不含交換功效。在歷史上，這部分又稱為本地環路或顧客環路。按照ITU-T的定義，FTTH就是光纖達成住戶的門口，在端局和住戶之間沒有銅線，局端與顧客之間完全以光纖作為傳輸媒體,將光網絡單元(ONU)安裝在住家顧客。美國的FCC對FTTH中的“H"定義了新的含義，“H"既涉及狹義上的家庭，也涉及小型商業機構。FTTH的明顯技術特點是不僅提供更大的帶寬，并且增強了網絡對數據格式、速率、波長和合同的透明性，放寬了對環境條件和供電等規定，簡化了維護和安裝。光纖到戶的優勢FTTH因其使用的光纖傳輸介質無噪聲，無輻射，抗EMI能力強，通訊系統不受帶寬、距離限制等優勢而得到較快推廣。隨著各國對帶寬的需求的增加，近年來FTTH有加速的趨勢。據美國GARTNER公司最新發表的報告，亞太地區寬帶顧客數在增加了50%（從的4078萬戶增加到的6100萬戶），其中泰國的增加率甚至高達1456%，印度增加了236%，而日本FTTH顧客從12,000增加到531,000,日本運行商主推的光纖到戶占75％的市場，預計在能夠達成百分之百的光纖到戶的覆蓋度，歐洲的FTTH顧客數為40萬，雖不如日本，但大大高于美國同期的水平，并且從現在起到，歐洲的FTTH顧客數將每年增加60℅。另據美國TechnologyFuturesInc公司預測，美國的寬帶普及率到也將達成75%。FTTH如此快速的發展本源與其巨大的市場源動力：1）P2P通訊，即對稱荷載，其應用占占據全部網絡通訊的50-70%，2）在線網絡游戲，這項應用品有巨大的市場空間，韓國90%的網絡顧客是網絡游戲顧客，到的收入預計不不大于$2B，并且其典型代表是含有相稱消費能力含有良好教育的成年人。3）遠程醫療，可通過快速可靠的網絡使患者在幾千公里外獲得專業的護理，并可通過視頻電視做面對面咨詢或是在外科手術中得到專家的現場建議。4）網絡辦公，員工能夠自由彈性的安排時間，提高工作效率。并減少公司的建設費用。除此之外，其在成本費用方面也有相稱誘人的條件。1）FTTH的有源設備價格僅是ADSL設備的1.5倍2）FTTH的接線費用是雙絞線接入的1/103）光纖故障率低，減少顧客的維護費用(FTTHVsDSL2:7)4）器件功率消耗低，減少能源費用開支光纖到戶的構造分析光纖到戶的網絡拓撲構造能夠分為兩種重要構造：光纖分布式構造HOMERUNFIBER和星形構造STARArchitectures,而星形構造有能夠根據其分光節點與否為有源設備可分為有源星形和無源星形；單從成本和技術實現難易程度來考慮，現在為運行商所關注和采用的重要為無源星形構造，即PON構造。盡管普通的PON構造定義為星形構造（如在ITU-Trec.G.983andG.984seriesortheIEEE802.3ah原則中所定義），但PON構造允許執行不同網絡接入方案，以下圖所示，無源光網絡（PON）普通的拓撲構造重要包含一下四個核心場合和三部分光纜中心轉換點：普通為中心局、由數據轉發器或遠程終端，它位于城域網環上或通過其它方式鏈接到“中心“的鏈路上，它能夠服務數千顧客為其提供接入服務干線光纜：來源于中心轉換點，連接到本地接入點，鏈路普通使用帶狀光纜。本地集中點：位于住宅區或商業區入口處，服務諸多顧客，普通為一種包含無源設備的機柜，本地集中點能夠被設計最少服務192個客戶，在高密度住宅區，最多能夠服務576位客戶，其重要決定因素有：可運用空間，顧客密度和網絡構造合理性分派光纜：來源于本地集中點，連接到多個網絡接入點網絡接入點：位置最靠近顧客，普通為一種終端或底座式機柜連接分派和接入光纜，典型的應用為服務4－8個客戶，盡管它最多能夠到24位顧客，似乎看起來由一種點服務更多的顧客，通過減少終端能夠節省費用，但事實上卻收效甚微，由于要使用更長的接入光纜需要引上引下，在接入顧客之前需要架空或管道鋪設，要耗費諸多的硬件耗費，并使網絡構造更復雜接入光纜：源于網絡接入點，分別獨立的光纜連接到每個顧客的光網絡接口,接入光纜能夠從1芯到12芯，可是典型的應用是住宅顧客使用為1到2芯，商業顧客為6－12芯顧客端：普通是一種光網絡接口器件，可能還會包含電子設備，并同室內布線相連，或者在此僅作為一種無源網絡的劃分點，直接連接到室內纜。包含以上核心節點網絡又能夠構成下列三種網絡拓撲構造：1）中心局端分光HOMERUN構造中心分光HOMERUN構造與傳統的TELCO模式構造同樣，每個顧客都有專用的光路由顧客端連接到局端，每個顧客的專用光路在網絡接入點通過連接或者熔接的方式連接到分派光纜，分派光纜在本地接入點通過連接或熔接連接到干線光纜，干線光纜能夠用同樣的方式連接到中心交換點，在這種構造中本地集中點和網絡接入點僅作為網絡合并點，在這里低芯數的光纜合并到大芯數光纜里如上圖所示，圖例中按照點到點的關系，每個顧客連接到局端有源設備或在局端進行分光中心分光構造的優勢－在這種構造設計的目的是考慮網絡傳輸技術的適應性、靈活形和透明度*每個顧客有其專用的光路*提供最高的帶寬和適應性*全部移動、增加或變化網絡布局都可在局端完畢無需重新布線*由顧客端到局端箱通過簡樸路由一種調度束縛便可實現非類計價*含有不受限制的升級空間中心分光構造的劣勢－需要巨大的基礎建設費用，這種構造的商業前景并不抱負*長距離、高芯數的干線光纜造成較高的前期投資*在局端，由于諸多的顧客而使局端的光纖管理非常復雜2）本地集中點分光構造本地點集中分光構造，即被經常提及的中心分光，提供每個顧客由顧客端到本地集中點的專用光路，每個顧客的專用光路在網絡接入點及分派光纜都為專用，這些專用光纜被連接到本地集中點，在這種構造中，每個網絡接入點僅提供光纖合并功效，本地集中點含有分光功效。下行信號在這里被分光，上行信號在這里被合并在干線光纜和分派光纜之間使用無源分光器發明點到多點的關系，最高能夠為1x32分派比例。以下圖所示，圖示展示了此構造之間的關聯。本地集中分光構造提供最佳的結合優勢，使它成為最通用的配備構造本地集中分光優勢－這種構造的設計目的是使網絡在適應性，可量測性，可配備性，靈活性和構造的透明性等方面更有優勢*該設計可適宜節省干線光纜的前期投資*分派區域作為網絡中最復雜的部分被設計為100％獲取比例*簡樸的物理網絡路由路線－如果需要增加額外的光纖，我們只要在干線部分做簡樸的增加，即點到點的任務*本地集中點能夠提供超額的網絡管理功效*容易變化網絡拓撲構造增強其適應性－如果將來服務需要開通其它窗口，只需要在本地集中點做變化，例如將有源的分光器件改為波長分光器件（DWDM）*單一的網絡管理節點對移動，增加或變化網絡布局時，只需要對單點的整體移動即可實現。*充足使用無源分光器件－全部的分光器都位于中心點，可盡量減少器件接口的不使用率*非常通用的構造－本地集中分光點能夠寄存有源設備實現點到點的構造本地集中的劣勢是需要在本地集中點進行連接和管理顧客，造成管理難度加大，成本增加3）分布式分光構造分布式分光構造運用分光器在網絡接入點和本地集中點進行分光。在這種構造中，客戶僅有的專用光路是由顧客端到網絡接入點的引入光纜。每個顧客的專用引入光纜連接到網絡接入點的分光器（普通是1x4或1x8分光比率）。一條小芯數的分派光纜將網絡接入點的分光器連接到本地集中點的分光器，這種層疊式分光的辦法在干線光纜和分派光纜中制造了一種點到多點的體系構造]它能夠同時減少干線光纜和分派光纜的投資整體的分光比率為本地集中點的比率乘于網絡接入點的比率（例如：本地集中點的比率為1x8，網絡接入點的比率為1x4，因此整體的分光比率為1x32）,以下圖所展示的分布式分光拓撲構造圖分布式分光構造的優勢－這種構造的設計目的式最小的前期投資。*該設計通過減少在干線光纜和分派光纜方面的耗費減少了前期投資*分光器的兩級分光能夠產生杠桿的累積作為分布式分光構造的劣勢－這種構造在下列方面的體現并不完美*沒有單點的中心管理，移動，增加或變化網絡時需要整體的成倍移動系統*不能充足的運用分光器的分光比率－前期需要具體計劃每個分光器的使用狀況，并為將來的應為預留*可能會影響將來的適應性－升級為采用波分復用技術的PON構造將會很復雜*帶寬受到限制－僅有的顧客專用光路為顧客引入光纜段*通過多級的分光造成很高的光損耗多個的布線構造能夠用于FTTH，可是從整體成本的角度來看PON是一種非常有效的配備構造，盡管投資很高，在技術上還受到一定的約束因此必須選擇適宜的節點位置，并選擇最優化的網絡構造PON構造對無源設備的需求在PON構造中，對應其無源連接設備提出了對應的技術規定，這里有幾點核心特性需指出：1.所定義的全部"無源"網絡中，全部的有源設備（放大器，再生器，媒體轉換器）都位于網絡兩端，即局端和顧客端，中間的全部鏈路均為無源設備2.它的效率是基于功率共享的概念，這里部分的顧客將受到相似的光信號,同時也分享光功率，因此規定光纖能購注入更多的光功率3.由于PON上從局端到顧客端的路由各不相似，因此各條途徑所造成的傳輸損耗也互不相似，在各個顧客端發送的光功率相似的狀況下，達成局端后的光功率也不相似。必須確保無源設備的接頭損耗足夠小且性能穩定以確保光功率有較小的動態范疇，4.PON上行傳輸采用時分多址（TDMA）方式接入，局端到顧客端的距離最短能夠是幾米，最長可達30千米。由于環境溫度等條件對無源器件的影響，傳輸延時也在不停變化，為確保上行信號在光纖匯合后，插入指定的時隙且彼此不發生碰撞，必須確保無源設備有足夠穩定的環境合用性能和抗老化性能針對以上問題，無源器件必須對其性能作出必要改善，以適應PON的規定:1．減少網絡中每個單獨器件的損耗一條鏈路損耗的統計計算并不含有代表性，連接器的損耗值是單獨的不受統計限制的，但室外設備所用連接器穩定性和損耗值仍非常重要，另外，需指定分光器在室外環境下最大損耗值，該值需作為室外設備選擇的核心限制條件；同時也規定室外用機柜等設備含有穩定的保護性能。2.增加注入光纖的光功率全部的光纖，涉及原則單模光纖均可用于FTTH，但都有眾所周之受激布里淵散射的限制，當光纖注入高功率信號時SBS將出現，將會產生背向散射，隨著功率增加，其影響造成信號丟失和顧客端所收到信號退化。例如當需要傳輸模擬視頻信號，這種基本的限制在PON的功率預算中又產生了一種約束條件。限制注入功率將限制傳輸的最大功率，因此限制了網絡傳輸距離和覆蓋面積3．1.選擇適合的網絡構造上面介紹的網絡構造各有其優劣性，必須與網絡的應用、環境因素和商業因素等共同考慮，下圖展示了不同網絡構造在四個方面的比較北京康寧光纖到戶產品解決方案工業界已有廣泛的共識，光纖將作為最后的通訊載體，隨著帶寬需求的不停增加和經濟效益的驅動，全光接入網絡將得到更大程度的普及，北京康寧光纜有限公司作為最新技術成果，為中國FTTH客戶推出業界領先的無源連接產品解決方案，下面我們就一一介紹其光纖到戶產品：康寧NexCor(tm)新型光纖康寧NexCor(tm)光纖是全波段，滿足ITU-TG.652.原則,全部兼容其它G652光纖原則,.NexCor光纖能夠多注入3dB的光功率－相對于其它G.652.D光纖注入功率的兩倍－通過增加光纖SBS域值，由于是變化了光纖的本身屬性，全部不需要變化距離或增加放大單元就可增加網絡的傳輸距離因此，如果網絡使用NexCor光纖能夠減少有源設備的需求數量，減少分派到每個顧客的費用，增加網絡延伸能力，康寧白金級連接系統和NexCor光纖技術直接減少了FTTH有源設備耗費通過傳輸更高功率的信號，這樣更多的顧客分擔了局端設備的巨大投資，從而減少了每個顧客的負擔，另外，NexCor光纖是ITU-TG.652.D的一種，與康寧SMF-28e(r)光纖完全兼容*康寧白金級連接器系統康寧白金級連接器系統是含有革命性的產品，確保網絡傳輸的光功率，其工藝確保每個連接器插入損耗都不大于最大值，即使在最惡劣的環境下也可確保您的網絡設計安全可信賴，并比傳統的連接器可使網絡延伸更遠的距離，改善網絡性能，減少傳輸費用。該連接器的典型插入損耗為0.05dB，康寧白金級連接器系統涉及光纜附件，預接入機柜和分光器模塊，可應用于康寧硬件設備，例如Eclipse,ACH.andLDC等設備，確保網絡的最優化配備。并使網絡滿足將來發展的需要·非金屬帶狀光纜非金屬帶狀光纜－應用在光纖接入網干線、分派部分布線；使用帶纜熔接技術能夠較好的進行快速帶纖熔接，并且方便分支下線。該光纜采用多根玻璃纖維加強件承載來自外界的拉伸等應力。光纜中沒有任何金屬材料。無需屏蔽或接地，原材料采用美國優質的專用非金屬加強材料，其表面通過特殊涂層解決，確保同護套材料含有良好的相容性，確保光纜構造穩定性和長久可靠性。可選擇12芯帶和24芯帶兩種帶狀光纜，最大芯數可達432芯。它提供穩定的環境溫度合用性，光纜的機械性能及環境性能滿足YD/T769-規定，光纖帶光纜機械性能及環境性能符合YD/T981.2-1998的規定，同時光纜中的光纖帶性能滿足YD/T979-1998規定·普通非金屬光纜普通非金屬光纜－可應用在PON構造全部部分，芯數2－48芯，緊密的尺寸構造減小光纜外徑，由兩根根玻璃纖維加強件承載來自外界的拉伸等應力，并且可有效地避免在施工時光纜打結。光纜特別適合中間開剝下線，光纜的開剝速度要比層絞式光纜快一倍以上。施工過程中的施工量較小，工人的勞動強度較低，敷設安全快速；有效減少光纜施工時間。·FFX引入光纜FFX引入光纜是專門針對FTTX低成本和布線狀況復雜的網絡需求而設計的專用光纜，即可直埋也可架空鋪設，全非金屬設計無需屏蔽或接地，應用在PON構造中由網絡接入點到顧客端的網絡布線，1到12芯可選，大多數的應用為二到四芯，典型的長度是100米或更短，可在工廠制作預安裝端頭·MCS?（MicroCablingSystems）微型光纜MCS?（MicroCablingSystems）微型光纜系統是針對都市通信線路資源匱乏以及工程建設困難的現狀而特殊設計的一種創新的光纜敷設理念。它運用都市現有的、閑置的排水管道資源進行光纜的敷設，或者在對道路不造成實質性損壞的狀況下，運用微槽切割進行光纜的敷設。最具特色的是它的纜徑即使很小但它卻擁有很高的光纖芯數，光纜采用中心銅管構造，內部光纖采用12芯一組原則色譜分組，銅管內的填充物含有阻水作為，銅管外表為聚乙烯絕緣材料，60芯的MCS路纜其外徑僅有7mm，而144芯光纜外徑僅9.5mm。.光纜可在車行道、人行道和停車場下鋪設。其抗測壓性能比普通光纜有非常明顯的優勢，其最高可承受800N/cm的力而不會造成光纖損耗的增加MCS路纜鋪設比傳統大面積開挖方式快速、便宜。光纜鋪設僅需用專用設備在路面開出一條狹窄的縫隙，然后填充某些保護橡膠，再在空閑中填充泡沫塑料，表面填充熱的瀝青。即可完畢光纜鋪設。消除了挖掘開支減少了鋪設時間，可使費用減少50-80%·工廠預安裝接入光纜工廠預安裝接入光纜－該產品是康寧公司針對FTTX客戶專門開發的最具特色的產品，它的核心作用是減少了布線時間。它將連接器直接在工廠制作到接入光纜上，提供穩定的環境性能和機械性能，能夠很便利，快速，可靠的由網絡接入點連接到顧客端，比傳統的熔接布線方式減少了大概50％的時間，并且不需要對人員做專業的培訓，當需要重新由網絡接入點向外引線或是變化網絡配備時，比傳統復雜的工作方式可減少40％的接入費用·本地集中點設備OptiTect.室外機柜(FDH-HDF)－作為本地集中點設備，它連接干線光纜和分派光纜，提供了光纖熔接保護，內部器件間互聯和分光器的布置。可容納48芯干線光纜，容納432芯分派光纜，和14各1×32分光器或28個1×16分光器，能夠提供干線和分派光纜工廠預安裝附件，直接在設備內部插拔即可實現網絡布線，同時