PON二级分光在全业务组网中的应用探析

李建荣，王方金，朱绍柯

（中国移动通信集团广东有限公司，广州 510623）

1 引言

无源光网络(PON,Passive Optical Network)[1～3]技术，以光纤为载体，采用波分复用技术，主要由OLT（光线路终端）、ODN（光配线网）、ONU（光网络单元）、AF（适配功能块）4部分组成，以其高接入带宽、全程无源、ODN 环境适应性好、不受电磁雷电干扰、能节省机房建设成本和降低运营维护费用等优势，广泛应用于集团业务、家庭业务等全业务的“最后一公里”组网中。

ODN是OLT和ONU之间所有无源设备和光纤组成的网络，为OLT和ONU之间提供光传输；分光器是ODN部分的重要组成设备，其部署方式的差异直接影响光缆的造价、PON系统的利用率，甚至整个PON网络的部署。分光器部署主要有一级分光和二级分光两种方式。

2 一级分光与二级分光的对比

一级分光PON在一根光纤上使用两个不同波长进行双向传输，其中下行方向的光信号由光线路终端（OLT）发出，经过主干光纤后由1:N光分路器分光后，再经由分支光纤到达各光网络终端（ONU）。二级分光与传统的一级分光最大的区别在于具有多个级联使用的光分路器，在用户数量一定的情况下可以用成本较低且可靠性较高的多个低分光比的分路器级联组合方式代替单个昂贵的高分光比分路器，更好地满足实际网络部署的多样性需求，能够节省主干光缆的占用。二级分光方式在一级分光点一般选用1:16和1:8，二级分光点用1:4和1:8，二级分光一般安装于靠近用户的地方。一级分光与二级分光对比如图1所示（其中一级分光以1:64分光、二级分光以1:8×1:8为例）。

对于一级分光和二级分光，在光链路衰减、配线光缆、端口配置、端口扩容、投资情况、后期装维等方面各自存在优劣，对比情况如表1所示。

对比情况看，对于一级分光，具有组网简单、收敛性好、跳接点少等特点，但也存在投资大，建设初期占用资源多等缺陷，尤其在渗透率较低的小区更为明显。二级分光具有建设初期占用资源少、投资小、端口调整扩容灵活等特点。具体来说，采用二级分光建设模式与一级分光建设模式相比较，优点体现在以下几个方面：

（1）有效降低建设成本，提升投资效益：二级分光方式减少了小区内部光缆芯数，降低小区内部的管孔需求，减少了小区内部光交投资，能有效降低总体的建设成本。

（2）分阶段预覆盖建设的需求：二级分光建设模式在业务发展初期采用薄覆盖方式降低建设投资，后期可以视业务增长情况逐步扩容，更加适合现阶段低成本快速覆盖的建设要求，更加灵活。

（3）组网灵活，扩容快速：可根据小区类型和地理位置、用户发展前景，选择不同分光比适配业务发展。可以通过增加二级插片式分光器，实现快速扩容，无需额外进行配线光缆的布放。

（4）装维工作量小，配线资料精准：采用二级分光预覆盖，减少用户装机时在光交内跳纤的工作量。由于一二级分光器级联映射关系固定，业务端口分配更加简单和准确。

当然，二级分光也存在组网相对复杂、跳接点多、故障点多、插入损耗大等不足。如何根据建设场景的特点选择合适的分光组网方式，是全业务网络建设中亟待解决的问题。

图1 一级分光与二级分光对比图

表1 一级分光和二级分光对比表

3 二级分光的适用场景

二级分光建设模式能复用管线，减少对ODN主干、引入光缆的占用，降低对布线管孔的要求，有效降低管线投资，依据目标用户进行灵活的组网方式，适合于中大型居民小区、管孔资源紧张的小区以及范围相对较大、用户较稀疏的区域，细分场景如表2所示。

4 典型应用网络规划

4.1 多层住宅

一级分光采用1:2分光比，从小区外光缆网由OLT机房通过1条12芯光缆相连，分光器设置在小区光交内，以便尽可能多地满足对小区单元的覆盖要求；二级分光采用1:32分光比，在每栋楼宇的弱电井内放置2 个1:32分光器作为第二级光节点，每个分光器覆盖相邻的4～5层用户，引入光缆经分光后拉出水平皮缆入户。

4.2 高层住宅

一级分光采用1：2分光比，分光器放置在楼宇内的设备间，并在其中设置ODF；二级分光器设置在每层的楼道分纤箱内，每24户设置一个1：8的二级分光器，端口与住户配比30%，垂直光缆经分光后拉出水平皮缆入户。

4.3 聚类市场

聚类市场一般是整层每个商铺分别租售给客户，每楼分割为一间间的商铺，商铺数量多、非常密集；聚类市场入驻客户对话音、带宽型业务需求较平均，纤芯布放芯数按每个商铺1芯考虑，商铺一般不考虑租用裸光纤的需求；楼层光纤汇聚点可预留少量裸纤备需。聚类市场光节点ODF内放置一个1:4的一级分光器，分光分纤箱内安装一个1:16的二级分光器，二级分光器端口宜按用户数的60%～70%配置。

表2 二级分光的场景分类

5 结论

相比于传统的一级分光，二级分光能够高效复用小区内部光缆和管道，能够通过增加二级插片式分光器快速端口扩容，能够固定一二级分光器级联映射关系，具有纤芯资源占用少、投资低、端口调整扩容灵活、后期装维方便等特点，适合在中大型居民小区、管孔资源紧张的小区以及范围相对较大、用户较稀疏的区域等场景快速发展集团业务和家庭业务。

[1]何晔，沈建华.二级分光无源光网络保护机制研究[J].光通信技术.2012，(11).

[2]李建荣，吴懿峰.集团客户综合业务接入网技术解析[J].移动通信.2008，(5).

[3]任莉.基于PON的ODN组网模式的探讨[J].长沙通信职业技术学院学报.2012，(12).