光网城市中的ODN网络建设和维护

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ODN（光分配网络）是指基于PON技术的FTTx网络中从OLT到ONU终端之间的光纤网络，是接入光缆网的一部分（图1）。在FTTH网络中，由于网络设备组网更加简单，ODN实际上已经成为网络投资的主体，在FTTH初期建设投资中超过70%。因此，ODN网络的规划、施工、维护需要深入研究。

由于ODN网络更靠近用户，全程线路中超过80%的投资处于建筑物内部。虽然ODN是由无源器件组成的光分配网络，但受建筑物形态特点的影响，ODN具有器件种类多、型号复杂、器件隐蔽分散（多分布于竖井、暗管内）等特点，而且一经建成，需要支持十几到几十年的业务应用，其器件和施工质量对后期运营维护的影响极大。
ODN的规划原则
ODN的规划内容包括OLT节点规划、配线节点规划、分光方式和分光比选择等内容。OLT节点选择应遵循以下五个原则。
其一，从OLT设备的交换能力、设备容量考虑，主流厂商的OLT已经达到了A类汇聚交换机的能力，是低成本的多业务接入与汇聚平台，OLT节点应定位于汇聚以上网络节点，而不是作为接入设备使用。因此，对于不同的OLT布局方案，即使整体投资相差不大，运营商也应尽量集中设置OLT节点。对于OLT节点的布局规划，在同等条件下，运营商应更倾向于OLT集中部署方案。
其二，城市地区每个OLT节点规划的FTTH终局容量应根据用户密度覆盖2~4公里，终局容量在2~5万用户之间。对于用户密度较低的区域，OLT规划容量最低不得低于1万用户。
其三，农村地区应依托现有一般机楼、支局所部署OLT节点。由于农村用户分布以点线形式分布为主，组网方式以FTTB/N为主，OLT节点的覆盖范围应按照PON系统的最大传送距离进行规划。
其四，为适应现有接入光缆逐级汇聚的现状，避免出现反向占用主干纤芯，导致纤芯方向混乱的情况，OLT节点机房在光缆网上的层次应不低于主干光节点。
其五，OLT节点应选择机房条件好、管道路由丰富的现有接入机房，原则上不应为OLT节点新建机房。
配线光节点在网络上的位置相当于铜缆网的电交接箱，在FTTH模式下基本上每个配线光节点覆盖一个小区的范围。在城市内的配线光节点规划，运营商可按照每个配线光节点覆盖200m~500m进行规划。配线光节点主要选择光交接箱的形式，对于能够免费获取机房的小区，也可选择光交接间的形式。
光节点位置选择应满足以下四个原则：首先，宜设在节点覆盖区域内光缆网中心略偏端局的一侧；其次，靠近人（手）孔便于出入线的地方或利旧光缆的汇集点上；再次，符合城市规划，不妨碍交通并不影响市容观瞻的地方；最后，安全、通风、隐蔽、便于施工维护、不易受到外界损伤及自然灾害的地方。
在分光方式上，运营商可根据建筑物的形态和用户分布，灵活选择一级或二级分光，总体的原则为：用户密度很低的住宅或工业园区，尽量选择在小区集中分光，以提高PON端口和分光器的利用率；用户密度较低的住宅或园区，可选择先在小区内一级分光，在楼内做二级分光；用户密度中等的小高层住宅，可选择楼内一级集中分光；用户密度较高的小高层塔楼或超高住宅，可选择楼内二级分光。
在分光比选择上，为了有效降低主干光缆的投资，运营商应尽量选用成熟的大分光比设备和器件（如PX20+设备），尽量做到每个PON口总分光比1:64。
ODN组网方式
在FTTB模式下，建设场景比较简单，一般分光器设置于小区或路边，分光比在1：4~1：16之间，ODN组网方式相对单一。
在FTTH组网模式下，由于实际建设场景较为复杂，特别是受到建筑物形态、用户分布的影响，在同一场景下选择不同的ODN组网方式建设投资差异很大。按照分光级数、分光器安装的位置、分光比的选择来分，主要可以分为以下几种模式。
第一，小区集中一级分光模式（图3）。分光器选择1:64，全部集中设置在小区的光分配点，从分光器到住宅楼选用4~6芯市话光缆或室外蝶形光缆。这种组网方式一般适用于别墅、低层住宅小区及工业园区等用户密度较低的场景。

第二，小区二级分光模式（图4）。一级分光器集中设置在小区内的光交接箱或光交接间内，二级分光器设置在每个楼宇内，依据楼内用户数量，分光比选择1:4+4×1:16、1:8+8×1:8或1:16+16×1:4等多种组合方式。这种组网方式一般适用于低层住宅小区及工业园区等用户密度较低的场景。
第三，楼内集中一级分光模式（图5）。每栋楼宇设置一个分光点，楼内所有分光器采用1:64分光比集中设置在该分光点内，垂直光缆采用大芯数光缆至各楼层，在楼层设置分纤盒，从分纤盒到用户家敷设蝶形光缆。这种组网方式比较适用于高层塔楼或有公共地下停车库的楼群，分光器集中后可以提高OLT PON端口和分光器的利用率。但垂直光缆芯数较大，建设施工较为困难。

第四，楼内一级分散分光。采用一级分光方式，几个楼层合设一个分光器，分光器到用户采用蝶形光缆。这种组网方式比较适用于高层住宅楼，垂直光缆芯数较小，但建设初期分光器和OLT PON端口利用率较低。
第五，楼内二级分光。一级分光器设置在每个楼宇一楼或地下室，采用1:8或1:16分光比；二级分光器设置在楼层，分光比根据一级分光器的分光比选择，使总分光比达到1:64。这种组网模式同样适合高层住宅楼或大开间商务办公楼，网络建设初期投资少，利用率高，后期扩容较为简单。
ODN入户施工方法
目前ODN建设的难点在于蝶形光缆的入户和成端。对于新建的住宅楼，一般都有条件较好的暗管或线槽，入户光缆施工方便；但由于用户对于光纤面板不熟悉，在入住装修时入户光缆和面板被破坏的几率较高，后期业务开通工作量大。为避免入户光缆和面板受到损害同时保护投资，可采用初期光缆不成端，面板加挂警示标签的方法告知业主。
对于现有楼宇的FTTH改造，入户光缆敷设的难度很大，可根据不同建筑的条件选择合适的入户方式。对于没有线槽和暗管的住宅楼，多数情况需要与用户协商钻孔才能实现光纤入户，在用户不同意墙体钻孔的情况下，也可以根据实际情况选择空调压缩机的墙孔、水管/煤气管道入户孔甚至天花吊顶内走线等方式实现光缆入户。
ODN故障判断
ODN属于全程无源网络，故障通常为光纤断裂、接头污损或松动等原因造成的通信中断，因此，在ODN网络中，故障定位的判断比故障类型的判断更加重要。

目前故障定位判断可分为两种，即故障段的判断和故障点的判断(表1)。故障段判断的实现方式通常基于PON系统的网管功能，通过网管系统中OLT和ONU中断的告警分析可能出现故障的光缆段落(图6)。这种故障定位方法比较成熟，部署成本较低，是目前国内应用较广泛的故障定位方式，但无法定位故障点的准确位置。