集中式分光器在FTTP網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)
在當(dāng)前以及未來(lái)的光纜到戶（FTTP）體系結(jié)構(gòu)中，能向用戶提供多種服務(wù)的最佳解決方案必須經(jīng)濟(jì)有效，且具有靈活性和可伸縮性。為了滿足用戶對(duì)總體可負(fù)擔(dān)性和操作靈活性的需求，ADC正以其65年為管理物理線纜設(shè)備提供創(chuàng)新解決方案的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)和構(gòu)建首個(gè)真正的FTTP解決方案，完全從頭開始。
建設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的光纜分配部分時(shí)，需要考慮的一個(gè)主要問(wèn)題是，對(duì)于用戶與中心局之間的鏈路連接，哪種分光器方式將起到最佳作用。由于目前的光纜線路終端（OLT）插件最多可服務(wù)32個(gè)用戶，因此必須確保有效使用每個(gè)插件。在大型開發(fā)項(xiàng)目中，如果未能有效利用單價(jià)約為5000美元的OLT插件，將會(huì)迅速增加初始部署成本。另外，隨著電信業(yè)的不斷發(fā)展成熟，使網(wǎng)絡(luò)具有適應(yīng)未來(lái)科技變革的能力也同等重要。
現(xiàn)在有兩種常見的分光器配置方式，分別是級(jí)聯(lián)式和集中式。
級(jí)聯(lián)式分光器方式（如圖1）通常配置有安放在OSP機(jī)殼中并直接連接到中心局內(nèi)OLT的1x4分光器。從1x4分光器里引出的4條光纜會(huì)分別布線連接至存有另一個(gè)1x4或1x8分光器的接入終端。在最理想的情況下最終會(huì)有32條光纜連接到32戶家庭的ONT。
圖1 FTTP級(jí)聯(lián)式分光器網(wǎng)絡(luò)示意圖
集中式分光器方式（如圖2）一般在光纜分配中心等外線設(shè)備（OSP）機(jī)殼中使用1x32分光器。在使用1x32分光器的情況下，各個(gè)設(shè)備會(huì)連接到中心局內(nèi)的OLT。32條分光纜將通過(guò)配線板、熔接點(diǎn)和/或接入點(diǎn)連接器，直接從分光器布線連接至32戶家庭的光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）。
圖2 FTTP集中式分光器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
就大多數(shù)應(yīng)用而言，ADC公司建議采用集中式方法，因?yàn)檫@會(huì)具有多項(xiàng)顯著效益。
可充分發(fā)揮OLT的效用
集中式方法可以最大限度地發(fā)揮昂貴的OLT插件的最高效用。由于在這種方式下每戶家庭均通過(guò)光纜直接連接到中央集線器，在OLT插件上不存在未使用的端口，就可以實(shí)現(xiàn)100%的效用。這種方式還可以讓OLT端口實(shí)現(xiàn)更廣范圍的物理分布，這在最初開通率預(yù)計(jì)為中低水平的時(shí)候具有極其重要的意義。
而級(jí)聯(lián)式分光器方式需要將來(lái)自每個(gè)1x4或1x8配置的32條光纜專門連接回中心局，這就要求各個(gè)家庭處于同一實(shí)際鄰近地區(qū)內(nèi)，因?yàn)樗鼈儽仨毥尤肼?lián)接在一起的接入終端。如果沒有很高的服務(wù)開通率，其中許多光纜或端口都可能成為雞肋。這種方式無(wú)疑需要較高的開通率以保證有效使用每個(gè)OLT端口。
以一個(gè)典型的有128戶家庭的街區(qū)為例。如果通過(guò)級(jí)聯(lián)方式和專用1x4或1x8分光器為每戶家庭提供服務(wù)，將需要購(gòu)置4個(gè)PON插件和所有必要的分光器；而集中式1x32分光器方式將可以通過(guò)單個(gè)PON插件和一個(gè)分光器向最初的32戶家庭用戶提供服務(wù)，無(wú)論它們的實(shí)際位置在哪里。隨著收入的增多和需要服務(wù)的家庭的增多，還可以按照系統(tǒng)的發(fā)展情況購(gòu)置額外的PON插件以添加新的一批又一批的32戶家庭，不會(huì)存在閑置未使用的光纜通道。當(dāng)應(yīng)用于許多新的未開發(fā)場(chǎng)所，或者是有成百上千戶符合條件的家庭的城市建筑過(guò)密地區(qū)時(shí)，就很容易看出這兩種方法之間的經(jīng)濟(jì)性差異，尤其是就級(jí)聯(lián)式系統(tǒng)的額外PON插件需求而言，即使服務(wù)提供商預(yù)期開通率達(dá)到90%以上。其實(shí)這個(gè)開通率也許若干年都不會(huì)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)延緩購(gòu)置基礎(chǔ)設(shè)施直到有另外的用戶預(yù)訂服務(wù)，服務(wù)提供商可以節(jié)約資金。
方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
集中式分光器方式的第二個(gè)好處在于其提供方便出入進(jìn)行測(cè)試和故障診斷的能力。除非網(wǎng)絡(luò)以特性化的各條光纜建設(shè)，使光時(shí)域反射器（OTDR）能夠識(shí)別每條單獨(dú)的光纜通道，否則很難使用OTDR對(duì)多個(gè)分光器進(jìn)行測(cè)試。從集中點(diǎn)上幾乎不可能沿著個(gè)別光纜的長(zhǎng)度“看透”一系列分光器。而集中式分光器配置方式可以提供一個(gè)而不是兩個(gè)或更多的集中中心進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障檢修。另外在整體網(wǎng)絡(luò)管理方面，由于所有分光器都處于一個(gè)中央位置，維修技術(shù)人員可以很方便地進(jìn)行檢修，比如確定光纜斷裂位置或處理光纜大彎曲問(wèn)題。
在證明某個(gè)OSP網(wǎng)絡(luò)合格之前有三項(xiàng)需要執(zhí)行的基本測(cè)試：端到端鏈接或插入損耗測(cè)試；光回波損耗（ORL）測(cè)試以及鏈接映射或通過(guò)OTDR追蹤的特征化測(cè)試。這些測(cè)試需要某些網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行充分的數(shù)據(jù)收集工作，包括可以通過(guò)OTDR測(cè)定的明確定義的路徑以及鏈路損耗和ORL的連接器接口。配有分配端口的集中式1x32分光器使OTDR能夠向上追蹤到中心局，向下追蹤至接入終端。此外，分配中心上可用的連接器端口可以實(shí)現(xiàn)在接通每個(gè)FTTP用戶的過(guò)程中對(duì)分配布線進(jìn)行合格性測(cè)試。
可最大限度地減少分光器信號(hào)損失
每次光信號(hào)遭遇分光器等網(wǎng)絡(luò)部件或連接的時(shí)候，都會(huì)產(chǎn)生一定程度的信號(hào)損失。因此，當(dāng)分光器級(jí)聯(lián)在一起時(shí)，在每個(gè)器件上都將發(fā)生損耗。累計(jì)的損耗效應(yīng)將減少信號(hào)能夠傳輸?shù)木嚯x，限制光纖運(yùn)行的距離。集中式分光器通過(guò)從分配網(wǎng)絡(luò)中消除多余的接頭和/或連接器，使這種信號(hào)損失最小化。
更重要的是，每個(gè)生產(chǎn)制造出來(lái)的分光器都具有其自身的變異性，既有端口到端口變異性，也有波長(zhǎng)變異性。這個(gè)特性也被稱為“均勻性”。當(dāng)把多個(gè)分光器級(jí)聯(lián)在一起的時(shí)候，各個(gè)分光器的均勻性必然合在一起，以大得多的總體均勻性對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。容差堆積問(wèn)題同樣也會(huì)對(duì)級(jí)聯(lián)式分光器方式產(chǎn)生影響。而在集中式方式中，這些均勻性問(wèn)題可以在一個(gè)制造過(guò)程中加以控制。
服務(wù)開通率始終是在選擇網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮的一個(gè)因素。有人可能認(rèn)為在高開通率地區(qū)中，級(jí)聯(lián)式分光器方式也許更為合理，在這種情況下不需要有較廣的連接范圍，OLT插件也可以得到有效的使用。然而，布線成本的節(jié)約不見得比測(cè)試更方便、靈活性較大和信號(hào)損失較小所產(chǎn)生的好處更重要。
級(jí)聯(lián)式分光器體系結(jié)構(gòu)在某些情況下也有其優(yōu)點(diǎn)，比如通過(guò)采用不同的分離率，光纜通道可以從同一分光器傳輸不同的距離。如果信號(hào)最初分離為1x4，有3個(gè)或4個(gè)用戶相隔相當(dāng)大的距離，下一次分離可以還是1x4而不是1x8。這樣可能可以增加幾公里的傳送距離，而同時(shí)只是將這個(gè)特定PON插件所支持的家庭數(shù)目減少到28戶。集中式方式將需要1x16而不是1x32的分光器來(lái)連接這些用戶，將這個(gè)特定PON插件上所服務(wù)的用戶數(shù)量減少到16個(gè)。記錄保管工作同樣也應(yīng)當(dāng)予以考慮，因?yàn)橥痪W(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分離模式和多種體系結(jié)構(gòu)將使這項(xiàng)工作變得更加困難。
總之，級(jí)聯(lián)式分光器方式在某些應(yīng)用中能夠行得通，尤其是在高開通率確定無(wú)疑的時(shí)候或者是在光纜成本成為較重要因素的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)。然而，鑒于1x32集中式方法所提供的種種好處，特別是其在許多應(yīng)用中的靈活性、測(cè)試方便性和總體成本效率，建網(wǎng)時(shí)周密的考慮必不可少。
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