深入解析：接入层光缆网络的建设
2019-11-04 22:57:53
供稿：网友
随着宽带多媒体业务和光纤通信技术的快速发展，光纤通信技术已越来越广泛运用于接入网络中。过去，光缆网络主要是满足传输网络建设需求，接入层光缆需求较少，少量的接入层光缆一般直接从汇聚节点拉出。随着近年来数据光纤和用户光纤需求的迅速增加，电信运营商在接入层光缆的建设量也随之急剧增加。如何建设接入层光缆网络，已成为业界广泛讨论的课题。
一、接入层光缆建设原则
根据网络分层原则，我们将本地网光缆分为中继层和接入层，接入层光缆是指从本地局用局站到用户设备终端之间的光缆，接入层光缆又分为主干层光缆和配线层光缆。
接入层光缆是各电信运营商重点建设的基础资源，总体上要从网络投资控制、安全性、可扩展性、结构清楚等几方面进行组织建设。
1．适度超前、分步实施
为了避免重复建设、重复投资，同时快速满足业务发展需求，在建设过程中要坚持适度超前建设的原则。同时由于接入层网络环境复杂多变，接入技术日新月异，在充分考虑投资成本的情况下，要根据市场需求加强接入层光缆网络规划，并按照规划分步实施。
2．分层建设
根据网络结构清楚的要求，接入层光缆要分为主干层光缆和配线层光缆进行建设。主干层包括主干层光缆和光交接节点设备，配线层包括配线层光缆、光分配节点和用户终端设施。主干层光缆建设要根据规划保持相对稳定，配线层光缆建设要适应市场和技术变化快的特点，要满足这些要求和特点就需分层建设。
3．拓扑结构选择
光纤接入层主要有星型、线型和环型三种基本结构。主干层光缆原则上采用环形拓扑结构，主要是因为用户业务接入的汇集层所承载的业务都需要提供环形保护或双路由保护。对于农村等业务非密集区，光缆路由不具备成环条件的，主干光缆拓扑可以考虑暂不成环。
配线层光缆主要受成本和路由限制，难于成环组网，常采用树型或星型结构。对部分需要较高安全性的业务，可以采用环形结构或双路由保护。根据配线区域内用户及业务分布情况、安全性要求、客观地理条件等因素，灵活采用多个光分配点与单光交接点组网，或多个光分配点通过双光交接点组网的拓扑结构。
4．光交接设备设置
光交接设备是指对接入层光缆进行灵活调度分配的光交接节点和交分配节点，其设置原则主要从管孔资源、业务需求、用户性质、网络安全等方面考虑。
综合考虑管孔资源、用户属性、潜在业务需求，确定光交接区。如选择在用户密度较大、管孔资源较富裕处设立光交接节点，方便光缆出入，便于各配线光缆的建设。
光交接点与光分配点的设置应结合当地城市规划和电信网规划进行，应在党政部门、高等院校、企事业单位、写字楼、住宅小区等地方设置，以便快速实现用户接入。
从网络安全考虑，应尽可能设置在具备产权或长期使用权的室内机房；室外光交接节点应设置在地理位置比较稳定的区域，以后不易受市政建设的影响，同时避开外部高电压干扰，高温、腐蚀和易燃易爆区影响。
从业务覆盖考虑，一个主干光交接节点覆盖范围为以500m－800m为半径组成的小区或5-15幢多层住宅楼群，收容用户数量为300-800户，具体应根据光交接区内用户分布密度合理布置，郊区或乡村可根据业务实际需求进一步扩大覆盖范围。
5．光缆纤芯数量选择
光缆纤芯数量的取定要在对服务区内用户分布及业务需求充分猜测的基础上进行，合理制定光缆的业务满足年限，根据光缆服务范围内的纤芯需求量、光缆的路由条件、管道资源情况、光缆纤芯公里造价等因素，合理规划光交接节点的数量。光缆纤芯业务满足期建议考虑在5年左右，主干层每个光交接点落地芯数建议36-96芯，配线层每个光分配点落地芯数建议24-48芯。
主干光缆一般采用环形无递减配纤方式，选用芯数：72-288芯。在纤芯配置上，主干光缆的纤芯分配应以6或12芯为单位进行，同时可根据实际需求配置共享纤芯、独享纤芯和直通纤芯。
配线光缆一般根据实际情况灵活采用星树型无递减配线或星树型递减配线方式，采用星树型无递减方式的优点是光缆的灵活性较高，光缆纤芯易于调整、共享，对于突发性的新用户的需求较易满足。缺点是成本相对较高，安全可靠性较环网拓扑低。采用星树型递减方式是配线光缆呈星形、树形连接拓扑，光缆纤芯从发起端起向远端节点逐级减少，其优点是光缆的灵活性较高，成本轻易控制。缺点是光纤资源不共享，假如节点的用户猜测稍有偏差，就会造成新节点无纤芯而原有节点纤芯过剩，另外安全可靠性不足。配线光缆的芯数不宜过大，建议以6芯为单位组织，高密度区以12芯为单位确定配线光缆芯数，一般选用芯数：36-48芯/12-24芯。光交接点中配线光缆芯数可适当多于主干光纤的下纤数，对于用户光缆建议采用4－12芯光缆，并一次布放到位。
主干光缆与配线光缆的配比建议最小为1:1.2，最大为1:4。
以大芯对建设接入层光缆主干环，在大商客群体密集区域设立光交接点，并根据业务需求跟进光分配点的建设。
6．光缆型号选择
接入层传输距离近，近期带宽要求不高，建设成本应为主要考虑的因素，因此建议使用1310nm波长性能最佳的单模光纤，即G.652光纤。
由于层绞式光缆机械性能好，中心束管式光缆成本相对较低。72芯以上光缆建议选用中心束管式带状光缆，小芯数光缆建议选用层绞式光缆。
二、接入层光缆发展策略
接入层光缆建设还需要考虑未来发展策略，以更好地适应业务网络的新要求。
1．按需建设光缆接入层
接入层光缆的建设目的主要是为了满足用户对宽带多媒体业务的接入需求，在建设过程中要以市场需求为导向，根据各地用户分布、业务需求的不同加强光缆接入层网络的规划，并按照满足需求、控制成本的原则分步实施。在规划过程中要重点考虑以下几个方面的需求。
接入层网络设备联网的需求，包括窄带设备、宽带设备、城域网和小区驻地网设备对光缆的需求。主要考虑主干层光缆的建设，尽可能实现光缆成环，提高网络安全性。
大客户光缆组网需求。主要考虑配线层光缆建设，根据光交接节点覆盖范围内用户性质、业务需求综合考虑。
光缆网元出租业务的需求，这方面的需求相对较少。
3G等新业务开展的需求。随着将来3G网络的建设，基站（NODEB）和远端接入单元（RRU）都需要通过光缆传输，在规划时要重点考虑这方面的需求。
2．充分利用现有铜缆资源
使用双绞线传送的ADSL技术传输8M带宽数据时距离可达到1公里－2公里，传送4M时可达到2－3公里，随着XDSL技术的发展，传输带宽将会更高。在近期用户宽带需求普遍不高的情况下，中国电信要充分利用现有大量铜缆资源，通过综合接入网的建设，缩短用户电缆接入距离，提高接入带宽，实现普遍用户的宽窄带业务接入。对于少量的大客户高带宽接入需求（如10M、20M以上带宽），则使用光缆接入传输。因此，在实施“光进铜退”时，要结合综合接入网点规划做好接入层光缆的规划建设，将光交接点与接入网点同步规划，优先建设主干层光缆网络，配线层光缆则根据用户需求情况逐步推进。这样不仅能够充分利用现有铜缆资源，又能够快速满足业务发展需求，使网络结构具有较强的灵活性和可扩展性。
3．加强对新技术的跟踪
PON（无源光网络）和CWDM（波分复用）等光通信技术的发展，必然对接入层光缆的建设产生深远影响。
通过PON或其他设备的汇聚收敛作用可以节省接入层光缆的纤芯数量，提高光缆纤芯单芯带宽利用率。引入PON技术后，PON光分路器(Splitter)一般放置于接入层光缆网络的光交接节点或光分配点，需要对光交接点或分配点的具体交接设备的空间分配提出新的要求，在建设时需要预留相应的空间和端口。
但因目前PON、CWDM设备成本还较昂贵，主要考虑建设直连光缆，同时适时跟踪技术进展，开展相应的设备试验和测试。随着PON等光通信技术的发展和光通信设备成本的下降，再逐步增加设备，减少接入层光缆资源的压力。
随着APON（智能光网络）的发展，用户对宽带需求的快速增加，FTTH的演进将进一步加快，对光缆接入层的建设需求将越来越大。光缆接入层网络的建设需要根据用户需求变化、光通信技术使用情况，以及网络安全性、可扩展性和投资经济性等综合考虑，充分满足用户高带宽的多媒体业务接入需求。
