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1 概述
根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的全國(guó)第17次互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告[1]，截至2005年底，我國(guó)網(wǎng)民的總數(shù)已經(jīng)達(dá)到1.11億，其中有6 430萬(wàn)是寬帶接入用戶，該兩項(xiàng)均居世界第2位。 這些數(shù)據(jù)表明，我國(guó)用戶對(duì)寬帶接入的要求增長(zhǎng)是很快的。從我國(guó)網(wǎng)民上網(wǎng)的地點(diǎn)分析（見圖1）可以看出，在家里上網(wǎng)的占絕大多數(shù)（70.5%）。又從網(wǎng)民對(duì)上網(wǎng)速度的滿意度統(tǒng)計(jì)表明，表示一般滿意的占39.8% ，表示不太滿意的占15.0%，表示很不滿意的占4.5%�？梢娭辽儆�20%的網(wǎng)民對(duì)電話線上網(wǎng)，甚至ADSL上網(wǎng)的速度是不滿意的。這也就意味著提高寬帶接入的速度（或者說(shuō)帶寬），例如采用光纖到戶（FTTH），是有擁護(hù)者的，也就是說(shuō)是有基本用戶的。實(shí)際上我國(guó)從2003年開始宣傳，2004年啟動(dòng)到目前，全國(guó)已經(jīng)有20多個(gè)城市先后建立了FTTH的試驗(yàn)網(wǎng)、示范網(wǎng)或者試商用網(wǎng)，還有更多的城市正在建設(shè)或部署FTTH網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)這些FTTH網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，為FTTH設(shè)備的改進(jìn)、解決方案的優(yōu)化、工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的積累、標(biāo)準(zhǔn)的制訂、成本的降低等都起到了很大作用。
從國(guó)內(nèi)外FTTH工程建設(shè)的實(shí)踐來(lái)看，除了需要關(guān)心相關(guān)技術(shù)方案的選擇之外，與工程實(shí)際相關(guān)的一些問(wèn)題，也必須引起我們的高度注意。本文在借鑒國(guó)際上建設(shè)FTTH工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)國(guó)內(nèi)FTTH工程的實(shí)踐，就FTTH工程中的建設(shè)成本分析、光纜布放、光纖分配、光纖連接、設(shè)備安裝等有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探析，供建設(shè)部門參考。
2 建設(shè)成本分析
有不少人認(rèn)為，影響FTTH大規(guī)模推廣和普及的關(guān)鍵問(wèn)題在于目前FTTH的價(jià)格還太高。筆者認(rèn)為，價(jià)格問(wèn)題是重要因素，但不一定是最關(guān)鍵因素，最關(guān)鍵的因素是需求和FTTH能提供什么更吸引人的業(yè)務(wù)，以及業(yè)務(wù)的內(nèi)容是否足夠豐富。其實(shí)，當(dāng)前FTTH的設(shè)備價(jià)格已經(jīng)低于當(dāng)年ADSL開始推廣時(shí)的價(jià)格。筆者在參考文獻(xiàn)2中提出過(guò)自己的看法，對(duì)于價(jià)格問(wèn)題，實(shí)際上也存在一些誤區(qū)。FTTH的價(jià)格應(yīng)該包括建設(shè)成本和資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)方面。建設(shè)成本包括安裝室外設(shè)備（包括光纜敷設(shè)、布線）的勞務(wù)費(fèi)（含設(shè)計(jì)費(fèi)）、室內(nèi)外設(shè)備中無(wú)源器件的成本和局內(nèi)設(shè)備與用戶端設(shè)備（包括光纜等）的費(fèi)用。
雖然圖2表示的是國(guó)外的比例情況，國(guó)內(nèi)的勞動(dòng)力成本相對(duì)要比國(guó)外低，由于我國(guó)的管理效率、施工效率（包括有無(wú)先進(jìn)的工/機(jī)具裝備）都遠(yuǎn)不及國(guó)外，所以總體上相差無(wú)幾。由圖2可見，F(xiàn)TTH的設(shè)備供應(yīng)商和器件供應(yīng)商降低售價(jià)對(duì)于推動(dòng)FTTH的作用是有限的，而且只有在FTTH建設(shè)規(guī)模大到一定程度之后，價(jià)格才能降到更低的水平。所以更有潛力可挖的是勞務(wù)費(fèi)，勞務(wù)費(fèi)主要有敷纜、布線、裝配、測(cè)試、維修時(shí)間以及安裝工的計(jì)時(shí)費(fèi)用。俗話說(shuō)：“工欲善其事，必先利其器”。從表面上看，建設(shè)部門配備先進(jìn)的施工裝備，投入資金多，使建設(shè)成本加大。而實(shí)際上，勞動(dòng)效率提高所帶來(lái)的建設(shè)費(fèi)用的降低要遠(yuǎn)大于投入。目前施工設(shè)備、儀表制造商已經(jīng)專門為FTTH工程設(shè)計(jì)制造出配套的裝備，使其便于安裝、測(cè)試，從而有效提高施工效率，減少所需工日。例如光纜布放機(jī)、小型快速光纖熔接機(jī)、便攜式OTDR等，可以大幅度地降低FTTH建設(shè)成本。另外，從管理的角度，如何進(jìn)一步調(diào)動(dòng)工程建設(shè)人員的積極性，提高工效和勞動(dòng)生產(chǎn)率，也是非常重要的方面。
3 FTTH的光纜布放
在20世紀(jì)80年代，光纖通信開始推廣之際，對(duì)于光纜的布放還是比較陌生的，認(rèn)為光纖沒有銅線“結(jié)實(shí)”，在施工中生怕把光纜拉斷。經(jīng)過(guò)20年來(lái)光纜敷設(shè)的體驗(yàn)，已經(jīng)積累了非常豐富的光纜布放的工程經(jīng)驗(yàn)�，F(xiàn)在可以說(shuō)，在某種意義上，光纜敷設(shè)已經(jīng)和銅纜敷設(shè)沒有太大的區(qū)別。只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，施工人員比較容易掌握光纜布放的技巧，特別是在室外部分，主要是通過(guò)管道布放，所以和城域網(wǎng)中光纜的布放基本上是一樣的。這里主要根據(jù)FTTH的特點(diǎn)，對(duì)于光纜進(jìn)入大樓等建筑物時(shí)和在戶內(nèi)布放時(shí)，值得注意的兩個(gè)問(wèn)題。
a） 對(duì)于在室外和室內(nèi)使用的光纜類型，要注意有合適的選擇。一般情況下，對(duì)室外和室內(nèi)用的光纜的要求是不同的。室外光纜要求有較強(qiáng)的機(jī)械特性，例如抗拉、抗壓、抗彎性能較好，防水性能也好，適合室外布放。但是其柔軟性能較差，也不具有阻燃和少煙特性，所以不適合于室內(nèi)使用。而室內(nèi)光纜雖然柔軟性較好，也能阻燃，但機(jī)械強(qiáng)度較差，所以不適合在室外布放。為了減少光纖接續(xù)和預(yù)留纜盤放，當(dāng)光纜從外面進(jìn)入建筑物時(shí)，一般又不允許將光纜切斷，更換光纜的類型。那么這種情況下，應(yīng)當(dāng)選用什么光纜呢？答案是肯定的，早在2000年左右，國(guó)內(nèi)外許多光纜制造商就開發(fā)出了多個(gè)品種，適宜于FTTH使用的室內(nèi)外兩用光纜。這些光纜從纜芯到護(hù)層的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兼顧了光纜在室內(nèi)外使用所要求的特性，在阻水、阻燃、少煙、機(jī)械環(huán)境性能等方面都做了全面的考慮，在FTTH工程設(shè)計(jì)、施工時(shí)，宜選用這一類光纜。
b） 光纜內(nèi)光纖的選用問(wèn)題。FTTH工程中，有一部分光纜是在建筑物內(nèi)部，特別是在戶內(nèi)布放的。因此布放的要求是既要考慮不影響光纜的光學(xué)特性，又要考慮方便和美觀。普通G.652光纖，由于它的附加衰減要求是在彎曲半徑30 mm時(shí)規(guī)范的，所以其宏彎特性尚不滿足這種室內(nèi)布放的要求。目前已有許多國(guó)內(nèi)外光纖制造廠家，研制了允許小彎曲半徑光纖，有的稱為抗彎光纖，或小彎光纖。具有這種特性的光纖，可以用不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如改進(jìn)的G.652光纖，是在原來(lái)普通的G.652光纖的設(shè)計(jì)上加以改進(jìn)，或者減小模場(chǎng)直徑，例如減少到6.2 μm；或者改變剖面折射率分布。
還可以采用光子晶體光纖的思路，利用微結(jié)構(gòu)光纖，也可以實(shí)現(xiàn)小彎曲半徑。目前這類光纖的允許彎曲半徑已經(jīng)可以小到5 mm，甚至2.5 mm。在戶內(nèi)布放，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，用這種光纖做的光纜已經(jīng)基本上和同樣半徑的金屬纜一樣方便了。而它的彎曲損耗在彎曲半徑為7.5和5 mm時(shí)，小于0.05 dB/圈，甚至在彎曲半徑為2.5 mm時(shí)，彎曲損耗也才為0.13 dB/圈。有些廠家在把這種光纖制成單芯光纜時(shí)，為便于敷設(shè)，在材料和結(jié)構(gòu)上想辦法，制成的光纜外徑才0.5 mm，非常便于FTTH的施工操作。
4 FTTH的光纖分配和連接
FTTH工程中的光纖分配涉及中心局機(jī)房中的分配、室外配線箱中的分配和樓內(nèi)光纖分配盒中的分配。總的原則是所占用空間盡可能小，便于操作。尤其在中心局機(jī)房?jī)?nèi)，當(dāng)FTTH普及后，一個(gè)中心局可能承擔(dān)對(duì)10萬(wàn)個(gè)用戶的光纖連接，即使都采用PON技術(shù)，而且分光比都達(dá)到了1∶32，出局的光纖數(shù)也在3 100條以上，大的交換局的出局光纖數(shù)有可能達(dá)到近萬(wàn)條。這時(shí)如果采用傳統(tǒng)的光配線架，就會(huì)占用相當(dāng)大的機(jī)房面積，且不利于維護(hù)管理。因此許多廠家開發(fā)了專門用于FTTH的光配線架，其配線密度非常高。2個(gè)配線單元，每個(gè)單元厚僅18 mm，高100 mm，包括6個(gè)配線模塊，每個(gè)模塊容納200芯光纖，一個(gè)單元就可以容納1 200芯光纖，是傳統(tǒng)光配線架配線密度的7倍。這種光配線架還可以兩面操作，非常方便。有的光配線架上還裝有機(jī)械手和測(cè)試單元，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試。
室外光配線箱的安放除了要考慮安全，盡可能不受陽(yáng)光直射，注意防雨防水外，特別要便于施工和維護(hù)。要注意余長(zhǎng)光纖的盤放、光纖的標(biāo)識(shí)/捆扎、引入/引出、光纜的終接等問(wèn)題。
樓內(nèi)光纖分配盒的安裝，要考慮距各個(gè)用戶的距離都比較適宜，也便于施工和維護(hù)。示例，左邊顯示了分配盒的外形，右邊是盒內(nèi)光纖盤繞、安放的情況。這種光纖分配盒的體積不需要很大，盒內(nèi)光纖的盤繞半徑也不會(huì)太�。ū仁覂�(nèi)敷設(shè)時(shí)的彎曲半徑大數(shù)十倍）。
在光纜和光纖的布放過(guò)程中，光纖的連接是不可避免的。而且由于FTTH涉及千家萬(wàn)戶，所以光纖連接的工作總量比核心網(wǎng)和城域網(wǎng)工程的連接工作量要大得多，所以如何提高施工效率是非常重要的。解決的途徑有兩種：
a） 采用FTTH專用的小型熔接機(jī)進(jìn)行光纖的熔接。這種小型熔接機(jī)的尺寸僅110 mm×80 mm×95 mm，重量?jī)H為820 g,接續(xù)時(shí)間只要11 s（傳統(tǒng)熔接機(jī)的接續(xù)時(shí)間需要30 s）。
b） 不用熔接而采用冷連接，即機(jī)械接頭。其實(shí)這種方法在10年前就出現(xiàn)了，一直沒有大量推廣。目前的技術(shù)有了較大的提高，在FTTH的施工環(huán)境中，它找到了“用武之地”。
另一個(gè)在光纖連接工作中必須注意的事情是，由于采用了小彎曲半徑光纖，一般它的模場(chǎng)直徑比常規(guī)G.652光纖要小，所以在兩者互相連接時(shí)，一定要采用熔接方式，不能采用冷連接。同時(shí)要注意，這兩種光纖之間的熔接和同種光纖之間的熔接有很大的區(qū)別，必須仔細(xì)摸索其中的熔接工藝，才能取得較好的熔接效果。如果掌握得好，熔接損耗可以小于0.025 dB，滿足工程要求。
5 設(shè)備安裝
FTTH工程的設(shè)備安裝，主要是局端設(shè)備OLT的安裝和用戶端設(shè)備ONT的安裝。OLT的安裝和常規(guī)局內(nèi)通信設(shè)備安裝的要求相同，只是要注意，由于FTTH涉及與非電信業(yè)務(wù)提供者的合作，所以在與非電信業(yè)務(wù)網(wǎng)連接時(shí)，一定要先熟悉對(duì)方的相應(yīng)規(guī)范和要求，避免在信號(hào)連接時(shí)，造成不必要的損失。ONT的安裝，可以選擇在用戶門口，盡可能利用原有管線穿墻的過(guò)孔，既節(jié)省施工工時(shí)，又減少在用戶室內(nèi)開洞，影響室內(nèi)美觀。
如果選擇將ONT安裝在用戶室內(nèi)，要特別注意選擇ONT的安裝位置，注意到各種業(yè)務(wù)終端布線與連接的方便，還要考慮安全，安放在兒童觸及不到的地方。更重要的是與用戶家庭裝修協(xié)調(diào)一致，盡可能減少對(duì)用戶家庭美觀的影響。如果是新建樓宇，最好在設(shè)計(jì)階段就預(yù)留好ONT的安裝位置，在墻中和/或地板中預(yù)先埋好所需的管線，施工起來(lái)就更加方便了。
6 結(jié)束語(yǔ)
雖然FTTH是比較新的工程類型，但仍然是通信工程的一種，所以原有通信工程的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，都可以盡量地用在FTTH工程之中。但畢竟是把光纖光纜用于建筑物內(nèi)外，既與干線光纜不同，也和金屬接入線有差異，所以還必須在原有的工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，有所創(chuàng)新，探索出新的工藝和技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)還沒有相應(yīng)的FTTH工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是在廣大工程技術(shù)人員的努力下，在工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累中，不久會(huì)有我國(guó)自己的FTTH工程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)誕生，為FTTH在我國(guó)的普及和推廣創(chuàng)造良好的條件。
參 考 文 獻(xiàn)
1 第17次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告. 中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心， 2006年1月17日
2 毛謙. 我國(guó)光纖到戶技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用. 通信世界，2005（38）
----《郵電設(shè)計(jì)技術(shù)》
