总第２６２期２０１１年第８期
计算机与数字工程
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＶｏＬ３９Ｎｏ．８
１７１
光纤到户（ＦＴＴＨ）的ＯＤＮ工程设计及测试’
冯先成李寒罗帆段文潇
（武汉工程大学电气信息学院武汉４３００７３）
摘要文章针对ＰＯＮ系统的基本保护要求，提出了光分路器（ＯＢＤ）设计原则；采用最坏值法对ＰＯＮ系统最远的用户终端，进行ＯＤＮ光通道衰减核算；同时，对ＯＤＮ光缆线路进行分段衰减测试和全程衰减测试，测试结果满足Ｆ１ｖｒＨ系统工程规范。根据现场试验的研究和测试结果，规范光纤到户（ＦＴＴＨ）Ｉ程系统的规划、设计、施工、监理及竣工验收等工作。
关键词Ｆ１陌Ｈ；ＥＰＯＮ；ｏＤＮ；光通道衰减；光缆线路测试
中图分类号ＴＰ３９３
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔｏｆＦＴＴＨＯＤＮ
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ＣｌａｓａＮｕｍｂ甜ＴＰ３９３
１
引言
以太网无源光网络（ＥＰＯＮ）是一种采用点到
局端光分配网（ＯＤＭ）
Ｒ，Ｓ
用户端
ＵＮＩ
，．—————＿、厂—————————————＿、厂—————＿、
多点（Ｐ２ＭＰ）结构的单纤双向光接入网，其典型拓扑结构为树型或星型，由网络侧的ＯＬＴ、光分配网（ｏＤＮ）和用户侧的ｏＮＵ组成，如图１所示。根据
ｏＮＵ摆放的位置，ＥＰＯＮ系统可能的应用包括
圈１
ＥＰＯＮ系统参考模型
ＦｒＴＨ、ＦＴＴＯ，Ｆ兀飞、ＦＴＴＣ等场合【４?７ｌ。
２
ＰＯＮ系统的保护包括馈线光纤保护、０ＬＴ保护和全保护三种方式。在ＯＬ，Ｔ和ＯＮＵ设备支持的前提下，可以根据实际需要采用相应的保护方式。对于普通用户，一般不考虑系统保护。全保护的成本较高，宜只对重要用户采用。
２）馈线光纤保护
馈线光纤保护就是采用１：Ｎ或２：Ｎ光分路
ＰＯＮ系统对光分配网ＯＤＮ的基本要求
ＯＤＮ所采用的光纤为Ｇ．６５２单模光纤，其上
下行光链路的衰减值应不大于表１要求。
１）ＰＯＮ系统的保护
?收稿日期：２０１１年２月１７日，修回日期：２０ｔ１年３月２４日
作者简介：冯先成，男，硕士，副教授，研究方向：综合宽带接入系统、家庭网络、嵌入式系统。李寒，男，硕士研究生，研究方向：通信工程。罗帆，男。硕士研究生，研究方向：通信工程。段文潇，男，硕士研究生，研究方向：通信工程。
万方数据
１７２
冯先成等：光纤到户（Ｆ１ｖｒＨ）的ＯＤＮ工程设计及测试第３９卷
器，在分路器和ＯＬＴ之间建立２条独立的、互相备份的光纤链路，一旦主用馈线光纤发生故障，通过人工改接的方式，在备用光纤链路可用的情况下切换至备用光纤的保护方式。
表ｌ上下行光链路的衰减值
采用接口（光缆线路最长１３１０ｎｍ时最大１４９０ｒｉｍ时最大距离）光链路衰减（ｄＢ）光链路衰减（ｄＢ）１０００ＢＡＳＥ－ＰＸ２０Ｕ接口２４（最大传输距离为２０ｋｉｎ）１０００ＢＡ因ＢＩ’Ｘ２０Ｄ接口一（最大传输距离为２０ｋｍ）
３．２光通道衰减核算
?
ｏＤＮ的光功率衰减与ＯＢＤ的分路比、活动连
接数量、光缆线路长度等有关，设计时必须控制ＯＤＮ中最大的衰减值，使其符合系统设备ＯＬＴ和
ＯＮＵ
ＰＯＮ口的光功率预算要求，见表１。
０ＤＮ光通道衰减所允许的衰减定义为Ｓ／Ｒ和Ｒ／Ｓ参考点之间的光衰减，以ｄＢ表示。包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接接头所引人的衰减总和。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行
ＯＤＮ光通道衰减核算，图２为ＯＤＮ光通道模型［３ｌ。
３）０Ｉ。Ｔ保护
ＯＬＴ保护就是采用２：Ｎ的光分路器，在分路器和２个互为备份的ＯＩ。Ｔ之间建立２条独立的光纤链路，一旦主用馈线光纤或ＯＬＴ发生故障，在备用光纤链路和备用ＯＬＴ可用的情况下自动切换至备用０ＬＴ的保护方式。
４）全保护
Ｈ㈣稿圈蕊肛
连接器光通道
连接器
图２
Ｋ光交接霜’…
夯配藉Ｋ
ＯＤＮ光通道模型
全保护就是ＰＯＮ系统对ｏＬ，Ｔ、ｏＤＮ、０ＮＵ均提供备份的保护方式，属于采用互为热备份保护方
式［１ｌ。３
ｂ
核算公式：
Ｈ
ｍ
Ｐ
ＯＤＮ光链路衰减＝∑“＋∑Ｋｉ＋∑Ｍｉ
ｉ；ｌ
ｆ墨ｌ
ｉ＝１
＋ｙ
Ｆｉ（ｄＢ）
０ＤＮ设计原则
１）光分路器（ＯＢＤ）常用的光分路比为：１：２、
。ｉ‘＝一ｌ
３．１光分路器（ＯＢＤ）配置原则
ＯＤＮ光链路衰减＋Ｍｃ≤系统允许的衰减
其中，∑Ｌｉ为光通道全程咒段光纤衰减总和；
ｉ皇ｌ
ｌ：４、１；８、１：１６、１：３２五种，需要时也可以选用２：Ｎ光分路器或非均分光分路器。
２）０ＤＮ总分光比应根据用户带宽要求、光链路衰减等因素确定。光分路器（ＯＢＤ）的级联不应超过
。ｉ＝１
∑Ｋｉ为ｍ个光活动连接器插入衰减总和；
声ｈ
二级。当采用测时，第一级和第二级光分路器
分路器（（）Ｉ如）常用组合（非均分光分路器除外）。
表２光分路器（ＯＢＤ）的常用分路器组合表连接方式第一级分路比第二级分路比总分路比一级分光１：３２二级分光１：２二级分光１：４
／
１：１６１：８
３２３２３２
∑Ｍ为，个光纤熔接接头衰减总和；∑Ｆｉ为
ｆ＝１
ｉ＝１
＾个光分路器插入衰减总和；Ｍｃ：光纤富余度。
计算时相关参数取定：
１）光纤衰减取定：１３１０ｎｍ波长时取０．３６ｄＢ／ｋｍ，１４９０ｎｍ波长时取０．２２ｄＢ／ｋｍ；
（ＯＢＤ）的分路比乘积不宜大于总分路比，表２为光
２）光活动连接器插入衰减取定：０．５ｄＢ／个；３）光纤熔接接头衰减取定：分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为：０．０８ｄＢ／每个接头；带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为：０．２ｄＢ／每个接
头；
３）设计时必须考虑设备（ｏＬＴ）每个ＰＯＮ口
和光分路器（ｏＢＤ）的最大利用率，应根据用户分布密度及分布形式，选择最优化的光分路器组合方式
和合适的安装位置［５］。
４）冷接子双向平均值０．１５ｄＢ／每个接头；５）计算时光分路器插入衰减参数取定如表３
所示。
表３分光器典型插入衰减参考值
６）光纤富余度Ｍｃ万方数据
１）当传输距离≤５ｋｍ时，光纤富余度≥ｌ
ｄＢ；
Ｚ０１１年第８期计算机与数字工程
１７３
２）当传输距离≤１０ｋｍ时，光纤富余度≥２ｄＢ；３）当传输距离＞１０ｋｍ时，光纤富余度≥３ｄＢ。
４
ＯＤＮ光缆线路测试
对光缆线路的测试分二个部分：分段衰减测试
和全程衰减测试。
１）采用０ＴＤＲ对每段光链路进行测试。测试时将光分路器从光线路中断开，分段对光纤段长逐根进行测试，测试内容包括在在１３１０ｎｍ波长的光衰减和每段光链路的长度，并将测得数据记录在
案，作为工程验收的依据。
２）全程衰减测试采用光源、光功率计，对光链路对１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍ和１５５０ｎｍ波长进行测试，包括活动光连接器、光分路器、接头的插入衰减。同时将测得数据记录在案，作为工程验收的依据。测试时应注意方向性，既上行方向采用１３１０ｎｍ测试，下行方向采用１４９０ｎｍ和１５５０ｎｍ进行测试。不提供ＣＡＴＶ时，可以不对１５５０ｎｍ进行测试。
４．１光分路器特性测试
光分路器的插入损耗如图３所示。
图３光分路器图４光分路器的插入损耗
的反射特性测试
测试步骤：
１）按图３连接设备、仪表；
２）在光分路器放置处测试“０”点光功率，即ｏＤＮ的下行输入光功率；
３）测量第一分路输出端口“１”点的光功率；４）“１”点光功率与“０”点光功率的差值就是第一分路的插入损耗；
５）分别测量第２，３，…，３２分路输出端口的光功率，它们与“０”点光功率的差值就是相应分路的插入损耗；
预期结果：插人损耗指标：＜４ｌｏ戤（，ｚ为分路比），咒一３２时，＜２０ｄＢ。
测试说明：
１）插入损耗即无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比，单位是ｃ崛，定义为：ＩＬ＝一１０１９（Ｐ１／Ｐ０）（ｄＢ）；其中，Ｐｏ为发送到输入端口的光功率；Ｐ１为从输出端口接收到的光功率。
２）测试在光分路器放置处进行，也可抽测其中３－－－，５个光通道。
万方数据
４．２光分路器的反射特性
光分路器的反射特性测试如图４所示。测试步骤：
１）按图４连接设备、仪表；
２）进行测试仪表的绕模等初始化操作；３）记录测试结果。
预期结果：在没有ＣＡＴｖ业务时，反射＞３０ｄＢ，有ＣＡＴＶ业务时，反射＞５５ｄＢ４．３光分路器的插入损耗均匀一致性
测试步骤：
１）按图４连接设备、仪表；
２）在光分路器放置处测试“０”点光功率，即
ｏＤＮ的下行输入光功率；
３）测量第一分路输出端口“１”点的光功率；４）“１”点光功率与“０”点光功率的差值就是第一分路的插入损耗；
５）分别测量第２，３，…，３２分路输出端口的光功率，它们与“０”点光功率的差值就是相应分路的插入损耗；
６）在测出所有支路的插人损耗后，计算最大损耗与最小损耗的差，即为分路器的均匀一致性。
预期结果：插入损耗指标：＜４．ＯｌｏｇＺ（刀为分路
比），ｎ＝３２时，＜２０ｄＢ。
均匀一致性指标：＜１．０１０９２（，２为分路比），挖＝３２时，＜３ｄＢ。
４．４
ｏＤＮ全程光衰耗测试
图５
ＯＤＮ全程光衰耗测试
测试步骤：
１）按图５连接设备、仪表；
２）依次测量ＯＤＮ各分路的全程光衰耗值。预期结果：小于ＯＬＴ到ＯＮＵ允许的线路传输衰耗值或设计文件计算值。
５
结语
根据电信业务发展的趋势，为提高网络的综合
接入能力，实现三网合一（话音、数据、图象），在现有的光纤到路边（ＦＴＴＣ）、光纤到小区（Ｆ１１Ｚ）、光纤到大楼（Ｆ１’ＴＢ）用户光缆网的基础上，利用ＥＰＯＮ技术将光纤延伸到最终用户的Ｆ１＿ｒＨ试验
（下转第１８４页）
１８４
王超等：基于ＨＳ－３２８２的ＤＳＰ与ＡＲＩＮＣ４２９总线通讯模块设计
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（上接第１７３页）
工作。根据现场试验的研究和测试结果，编制了
ｍａｒｋｅｔ
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光纤到户(FTTH)的ODN工程设计及测试
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作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：冯先成， 李寒， 罗帆， 段文潇， FengXiancheng， Li Han， Luo Fan， Duan Wenxiao武汉工程大学电气信息学院 武汉430073计算机与数字工程Computer and Digital Engineering2011,39(8)4次
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引用本文格式：冯先成.李寒.罗帆.段文潇.FengXiancheng.Li Han.Luo Fan.Duan Wenxiao 光纤到户(FTTH)的ODN工程设计及测试[期刊论文]-计算机与数字工程 2011(8)