基于PON的接入网规划

摘　要：该文在全业务时期移动的业务需求及现网存在问题分析的基础上，提出PON接入网的建设方案，并详细阐述了光缆接入网建设中的一些原则和要求，为运营商的接入网建设提供参考。

关键词：PON；接入网；光纤；光交箱
1. 前言
　　我们正处在一个信息化大发展的时代，数据业务的爆炸式增长对网络提出了新的要求， “光进铜退” 已经成为共识，基于PON技术的FTTH也被认为是今后宽带发展并实现“三网合一”的最终解决方案。
　　09年电信重组后，电信市场进入全业务竞争时代，电信市场的竞争开始由“地面战”升级为“立体战”，国内各运营商在固网宽带和集团大客户的争夺上展开了激烈的竞争，加强移动固网宽带等方面的接入能力，建设宽带接入网已经成为移动和其他运营商竞争的必要手段。本文针对移动宽带接入网建设进行了探讨，为移动宽带接入网的建设提供参考。
2. 业务需求分析
　　移动正在进行大规模的全业务建设，目前的固网全业务需求主要以集团客户、小区宽带和WLAN为主。与其他运营商相比，移动在固网方面的业务明显处于劣势，需要加强这方面的竞争能力。
3. 移动网络现状和存在的问题分析
　　移动基于语音业务回传为主的网络建设完成了城域内基站点的覆盖以及管道、光缆主要街路的覆盖，但全业务接入要求满足城域内的深层覆盖。移动现网的管道及光缆无法满足全业务的接入需求。
　　目前，移动有三张业务承载网络，分别是SDH网、PTN网和IP城域网。SDH网主要承载2G语音业务，PTN网主要承载3G和目前正在逐步推进的LTE业务，部分业务区IP城域网因接入层面不够完善，出现了集团专线、固网数据业务等无法通过该网络接入的状况，部分集团客户、WLAN等的接入只能通过现有基站的传输来解决，该方式使现有SDH和PTN网络结构越来越复杂，传输设备端口和基站进出局管道资源逐渐枯竭，这种建设方式不可持续。随着数据带宽需求的加大，基站传输已经无法满足集团客户、WLAN等的接入需求。
　　另外，小区宽带、WLAN、集团客户等的大规模建设将会占用大量的管道和光缆资源，致使管道和光纤资源紧张。管道的建设因受到市政等多因素建设限制，一直是固网全业务接入的瓶颈，应该通过合理的网络规划，增加管孔利用率，有效利用管道资源。
4. 接入网建设方案
　　在城域内划分接入区，在接入区内设置OLT汇聚节点，OLT通过OTN或裸纤方式上联至IP城域网汇聚交换机，经汇聚交换机上联至BRAS和SR。以OLT汇聚节点为中心，建设接入主干光缆光交网络和配线光缆光交网络，通过接入层光缆光交对客户进行灵活接入。
　　接入网的建设不仅扩大了IP城域网的覆盖范围和深度，也增加了管道管孔利用率，缩短了用户接入光缆路由，可大大节约管道资源。另外，接入网建设完成后，大部分集团客户、WLAN、小区宽带可直接通过接入网接入至IP城域网，减轻了城域传送网的电路带宽压力，增加了IP城域网的利用率，也使得业务流向更清晰，维护更方便。
5. 接入区划分原则及要求
（1）应按照自然地理条件，结合用户密度、设备容量和原有管线资源的合理利用等因素综合考虑，划分接入区。
（2）接入区的边界应以河流、湖泊、铁道、公路干线、城市主要街道、公园、高压走廊及其它妨碍线路穿行的大型障碍物为界，汇接区的地理分界线力求整齐。
（3）企、事业单位、住宅小区、目标建筑群、商务楼宇的接入区划分，应按照用户就近的原则，结合区间道路、绿地、小区边界划分。
（4）接入区的划分要以近期为主，兼顾远期发展，面积不宜过大，根据PON网络的光功率要求，应在2-5平方公里左右。
6. 光缆光交的设置原则
（1）主干光缆主要负责接入区内主干光交至汇聚机房的连接，主干光缆应为环形结构，可经过1-2个汇聚节点，每条主干光缆环上交接箱数量控制在4-6个为宜。
（2）城域主干光缆以96-144芯管道光缆为主，纤芯分为共享纤芯、独享纤芯和预留纤芯，以独享纤芯为主，具体纤芯数量分配应根据接入区内用户密集程度确定。
（3）主干光交箱应设置在用户分布密集、管道资源丰富的道路交叉口（或自有基站、营业厅），主干光缆为144芯时，宜采用576芯光交箱，主干光缆为96芯时，宜采用288芯光交箱。
（4）光交箱至主干管道的管孔数量应该为各方向管孔数量之和，可根据具体情况适当调整。
（5）若主干光交箱附近用户密集且分布范围较大，可在用户侧设置配线光交箱，配线光交箱至主干光交箱的光缆以24芯为主。
7. 主干光缆规划方法
　　因PON网络对光纤衰耗要求严格，主干接入光缆建设前要对光缆长度及分纤方式进行规划，避免因长度过长和跳纤点过多导致衰耗大，系统无法开通问题。
（1）光缆长度规划
　　光缆长度可参考下列公式：
　　光缆长度=（总光功率预算-活接头衰耗-分光器插损-系统余量）/光纤每公里衰耗
　　其中
　　光缆长度为OLT至ONU的总长度
　　总光功率预算： GPON为28dB，EPON为25 dB
　　光纤每公里衰耗：按0.4dB计算
　　活接头衰耗：按每头0.5dB计算
　　系统余量：按2-3dB计算
　　分光器插损：1:32分光器按17.5dB计算，分光比每差1倍，分光器插损差约3Db,采用分光比越大，分光器插损越大。
　　
　　PON网络结构示意图
　　根据以上光功率进行测算，采用1:32和1:64分光比的前提下，ODN网络中光缆长度以4-8公里为宜。
（2）分纤方式规划
　　为保证ODN网络的衰耗在控制在允许的范围之内，光纤链路上应尽量较少活接头光跳接点，故交接箱内光缆的分纤方式按共享纤芯、独享纤芯和预留纤芯进行划分，光缆分纤方式如下图：
　　主干光缆分纤方式示意图
　　如图，共享纤芯需在每个光交接箱内成端，作为基站传输组网等应用；独享纤芯只在一个交接箱内成端，其他交接箱内直通，使每个交接箱内都有不需跳接直达汇聚节点的独享直通纤芯，该部分纤芯作为PON网络独享使用，因跳接点少，故能减少整个光纤链路的衰耗；预留纤芯在交接箱内暂不成端，待共享或独享纤芯资源不足时视情况成端使用。
8. 结束语
　　随着人们信息需求的不断增长，接入网的建设将是今后网络建设的一大重点，在接入网的建设中，应该逐渐积累工程和维护经验，使接入网的建设不断完善。