基于PON模式接入層光纜網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)

盧忠渭

（中國電信股份有限公司杭州分公司，浙江杭州 310000）

基于PON模式接入層光纜網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)

盧忠渭

（中國電信股份有限公司杭州分公司，浙江杭州 310000）

各運(yùn)營商FTTH/0規(guī)模推進(jìn)，主干光纜纖芯需求緊張，如何科學(xué)合理做好接入層光纜規(guī)劃與建設(shè)，迫切地?cái)[在通信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者的面前，文章通過幾年的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，拋磚引玉。

目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃重點(diǎn)；資源配置

1 接入層光纖物理網(wǎng)的目標(biāo)架構(gòu)

光纖物理網(wǎng)是一個(gè)分層建設(shè)的開放型全覆蓋網(wǎng)絡(luò)，必須滿足現(xiàn)有的通信技術(shù)以及通信業(yè)務(wù)的發(fā)展要求，包含現(xiàn)有的有線、無線業(yè)務(wù)，以及為不斷創(chuàng)新發(fā)展的新技術(shù)、新業(yè)務(wù)發(fā)展提供最基礎(chǔ)的纖芯資源，接入層光纜是各通信運(yùn)營商重點(diǎn)建設(shè)的基礎(chǔ)資源，總體上要從安全性、靈活性、擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)合理性等幾方面組織建設(shè)。

接入層光纜網(wǎng)是指OLT局以下到用戶側(cè)的所有光纜組成的網(wǎng)絡(luò)，包括主干層、配線層和引入層。在接入層光纜網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)過程中應(yīng)考慮以下使用需求。

通信運(yùn)營商接入層光纜分為自用光纜纖芯需求和出租型接入業(yè)務(wù)纖芯需求。自用纖芯需求包括接入網(wǎng)設(shè)備AG、數(shù)字用戶線接入復(fù)用器DSLAM、局域網(wǎng)LAN設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站、FTTx各種接入方式，為公眾客戶群提供各種通信服務(wù)；光纖出租類的纖芯需求主要包含各類政府、企事業(yè)的專線，光專線和單純的纖芯出租等業(yè)務(wù)，服務(wù)對象主要為政府及各類企事業(yè)單位。

隨著信息消費(fèi)的推動(dòng)和國家寬帶戰(zhàn)略的實(shí)施，F(xiàn)TTH已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用與推廣，接入光纜取代銅纜已是大勢所趨。在目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，光纖接入的實(shí)施主要采用PON技術(shù)，對接入光纜的收斂必須充分采用PON網(wǎng)絡(luò)無源分光器，因此，加強(qiáng)對接入層光纜網(wǎng)的規(guī)劃和管理顯得尤為重要。接入層光纜建設(shè)必須堅(jiān)持分層分區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展的建設(shè)思路，并結(jié)合OLT局的規(guī)劃、父/子光交接節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，達(dá)到快接入、可管理、易維護(hù)的需求。新建網(wǎng)絡(luò)形成主干層、配線層和用戶接入層（引入層）的3層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 PON模式下接入層光纜網(wǎng)分層分區(qū)結(jié)構(gòu)

1）中繼層光纜：指OLT局（端局）到OLT局（端局）的光纜，基本以環(huán)狀或網(wǎng)狀方式組網(wǎng)，不再本次展開。

2）主干層光纜：指從OLT局到父光交節(jié)點(diǎn)的光纜，主要拓?fù)浣M網(wǎng)形式以樹型結(jié)構(gòu)為主，環(huán)型結(jié)構(gòu)為輔。樹型結(jié)構(gòu)纖芯主要提供PON接入，環(huán)型結(jié)構(gòu)纖芯主要為重要節(jié)點(diǎn)傳輸提供保護(hù)和重要政企客戶接入。

3）配線層光纜：指的是從父光交節(jié)點(diǎn)到子光交節(jié)點(diǎn)的光纜，或從父光交節(jié)點(diǎn)到政企客戶端的光纜，其組網(wǎng)拓?fù)湫问街饕捎眯切突驑湫徒Y(jié)構(gòu)。

4）用戶引入層光纜：指的是從子光交節(jié)點(diǎn)到光分線節(jié)點(diǎn)之間的光纜。

2 光纖物理網(wǎng)建設(shè)中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容

2.1 光纖資料管理不到位， 配線光纜虛占父光交節(jié)點(diǎn)成端

通過對部分通信運(yùn)營商抽樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，政企客戶光纖接入，配線層6芯以內(nèi)小光纜占比約為88%，纖芯利用率僅為35%，極大地占用了父光交節(jié)點(diǎn)的成端空間。在PON技術(shù)未應(yīng)用前，P2P接入時(shí)代，政企客戶光纜一般采用小芯數(shù)光纜直連到父光交接點(diǎn)，從而滿足快速響應(yīng)客戶的需求。而伴隨著PON技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，光分路器對配線光纜纖芯、成端的收斂作用越加突出，普通政企客戶的專線業(yè)務(wù)也可以采用PON 技術(shù)模式接入。一些數(shù)據(jù)的測算表明，如果60%的政企客戶采用PON技術(shù)接入模式，在1∶32分光比條件下，單個(gè)客戶至少可獲得20 Mbi t/s以上的接入帶寬，接入光纜每纖芯承載效率可達(dá)到20%以上的提升。

2.2 OLT局的設(shè)置和接入光纜網(wǎng)建設(shè)需要統(tǒng)籌規(guī)劃

在PON技術(shù)模式下，分光器和OLT是ODN網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)非常重要的纖芯收斂點(diǎn)。政企客戶業(yè)務(wù)、局內(nèi)業(yè)務(wù)是接入層光纜網(wǎng)纖芯的主要使用部分。尤其是政企客戶用纖，由于寬帶需求較高，受分光器分光比影響相對較小，用纖量比較平穩(wěn)，光纖收斂效果不明顯。做好OLT的長遠(yuǎn)部署，可以有效平衡設(shè)備和線路投資，從而快速形成有效的接入能力。在FTTH的PON模式下主干纖芯需求量大大增加，光纜網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)需結(jié)合OLT局的覆蓋半徑、小區(qū)機(jī)房環(huán)境、小區(qū)大小以及政企客戶的種類等統(tǒng)籌規(guī)劃OLT局的部署位置，做好光纜網(wǎng)的有效收斂。OLT局分區(qū)部署與光纜網(wǎng)父光交接點(diǎn)部署規(guī)劃如圖2所示。

圖2 OLT局與父光交接點(diǎn)部署示意圖

在接入光纜網(wǎng)規(guī)劃中，OLT與父光交接節(jié)點(diǎn)分區(qū)規(guī)劃和部署，對后續(xù)的維護(hù)與管理提供了極大的便利。在OLT局規(guī)劃建設(shè)中需根據(jù)區(qū)域內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、局內(nèi)設(shè)備匯聚類型、局房條件、管路資源和區(qū)域特性等因素綜合規(guī)劃，一般城市OLT局覆蓋住戶3-5萬戶，農(nóng)村OLT局覆蓋半徑在15KM以內(nèi)，基本可以形成快速接入能力。

2.3 光纖物理網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)適當(dāng)超前

光纜網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的設(shè)施，在通信運(yùn)營商已經(jīng)開展全業(yè)務(wù)競爭以及三網(wǎng)融合的大趨勢下，通過科學(xué)規(guī)劃，適當(dāng)超前部署接入層光纖網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到快速、及時(shí)搶占市場先機(jī)。在光纖物理網(wǎng)的規(guī)劃中，不僅要科學(xué)規(guī)劃、合理調(diào)配資源，還要重視光纖物理網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼顧完善、優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，做好成熟區(qū)域全面覆蓋，盲點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)覆蓋。城市發(fā)展熱點(diǎn)與成熟區(qū)域，盡快盡早做好FTTH資源預(yù)覆蓋的規(guī)劃和建設(shè)；城市待開發(fā)、待發(fā)展區(qū)域要根據(jù)該區(qū)域發(fā)展的整體規(guī)劃做好基于FTTH接入應(yīng)用的提前部署和分步實(shí)施；政企商務(wù)樓宇、市場應(yīng)加緊做好FTTO光網(wǎng)改造的謀劃與安排。

3 接入光纜網(wǎng)的建設(shè)思路

3.1 父光交節(jié)點(diǎn)的設(shè)置思路

接入光纜網(wǎng)依附于OLT的布局，每個(gè)OLT局至少包含若干個(gè)父光交節(jié)點(diǎn)的服務(wù)區(qū)。各個(gè)父光交節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)域由城市道路、河流、湖泊等自然分界隔離為相對獨(dú)立的地塊組合，每一個(gè)父光交節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)內(nèi)包含商務(wù)樓宇、住宅、學(xué)校、行政辦公等相對獨(dú)立的子光交節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)，子光交節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)也可視為光配服務(wù)區(qū)單元。各個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)客戶群分布、不同客戶群的屬性以及用戶接入業(yè)務(wù)類別是父/子光交節(jié)點(diǎn)設(shè)置位置及密度需要考慮的主要因素，盡可能縮短配線和引入線的長度，以便快速響應(yīng)市場需求。

1）父光交節(jié)點(diǎn)是接入層光纜網(wǎng)的基礎(chǔ)，它是主干光纜與配線光纜的交匯點(diǎn)，可通過設(shè)置的ODF架或光纜交接箱進(jìn)行跳接，以適應(yīng)不同的客戶接入需求。

2）根據(jù)設(shè)置方式，父光交節(jié)點(diǎn)基本上可分為室內(nèi)、室外兩種，光交節(jié)點(diǎn)宜設(shè)置在其覆蓋區(qū)的業(yè)務(wù)密集處。有條件的區(qū)域父光交節(jié)點(diǎn)盡可能設(shè)置在室內(nèi)，室外光交接點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)盡可能結(jié)合道路規(guī)劃、舊城改造市政建設(shè)，統(tǒng)籌布局。

3）父光交節(jié)點(diǎn)城區(qū)服務(wù)覆蓋半徑一般考慮300－500m、郊區(qū)服務(wù)范圍可適當(dāng)增大，每個(gè)光交接點(diǎn)箱體建議采用大容量、模塊化結(jié)構(gòu)一步到位，滿足中、遠(yuǎn)期擴(kuò)容需求，內(nèi)部機(jī)框及配線單元按近期業(yè)務(wù)需求進(jìn)行配置，今后逐步擴(kuò)容。隨著FTTH大規(guī)模推進(jìn)，可采用一些集成度高的新型ODF或光交。

4）不同場景可參照如下辦法設(shè)置父光交接節(jié)點(diǎn)：

（1）商務(wù)樓宇可根據(jù)需求，一個(gè)父光交節(jié)點(diǎn)覆蓋3-5幢普通商務(wù)樓，對一些高層、特高層商務(wù)樓，一幢大樓就是一個(gè)父光交接點(diǎn)。對一些重要用戶應(yīng)考慮雙路由保護(hù)。

（2）政企、商業(yè)密集區(qū)，可考慮1個(gè)父光交節(jié)點(diǎn)覆蓋1－2個(gè)電纜交接箱用戶，其他區(qū)域可考慮覆蓋多個(gè)電纜交接箱。

（3）對FTTH新建或改造區(qū)域，覆蓋用戶在1500戶以上或上聯(lián)光纜纖芯需求在36芯以上的，可以按一個(gè)父光交接點(diǎn)規(guī)劃設(shè)置。

5）光交節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)的劃分應(yīng)充分結(jié)合城市區(qū)域的整體規(guī)劃，以城市的主干道、河流、湖泊、橋梁、鐵路、公園、綠化帶及其他妨礙光纜線路穿行的大型障礙為界，并結(jié)合區(qū)域內(nèi)客戶群的情況以及現(xiàn)有通信管道的實(shí)際情況進(jìn)行劃分。設(shè)置光交節(jié)點(diǎn)，應(yīng)優(yōu)先選用具備條件的小區(qū)機(jī)房設(shè)置ODF，如只能設(shè)置光交接箱，則建議優(yōu)選大容量、高密度光纜交接箱，為將來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展預(yù)留足夠擴(kuò)容空間。容量建議：城市288－576芯；農(nóng)村144－288芯。

3.2 主干纖芯需求配置分析

父光交節(jié)點(diǎn)內(nèi)主干纖芯需求配置應(yīng)考慮網(wǎng)格內(nèi)終期用戶為FTTH接入的需求以及PON技術(shù)發(fā)展的趨勢。對通信運(yùn)營商而言，主干纖芯需求主要以家庭客戶纖芯需求、自用纖芯需求和政企客戶纖芯需求為主。對傳統(tǒng)主導(dǎo)運(yùn)營商而言，網(wǎng)格服務(wù)區(qū)內(nèi)的家庭固話預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)可能轉(zhuǎn)化為FTTH寬帶用戶并有所下降，并且考慮競爭情況，估計(jì)終極政企寬帶接入需求量為現(xiàn)有政企客戶數(shù)量的80%左右，終極寬帶客戶數(shù)=現(xiàn)有父光交接節(jié)點(diǎn)服務(wù)區(qū)內(nèi)家庭固話數(shù)*80%+現(xiàn)有服務(wù)區(qū)政企客戶數(shù)量*80%，主干纖芯預(yù)測過程如圖3所示。

現(xiàn)狀，住宅小區(qū)的家庭客戶FTTH接入主要采用較大分光比1∶64分光；商務(wù)樓宇的政企客戶則50%以PON方式收斂，采用1∶32分光，政企客戶其它光纖接入 按 P2P方式獨(dú)占光纖。通過對某城市的一個(gè)OLT局覆蓋范圍內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)分析，測算區(qū)域內(nèi)各父光交節(jié)點(diǎn)近期的纖芯使用分布情況，如圖4(a)所示。父光交節(jié)點(diǎn)的主干纖芯大概需要65%都配置96芯以上，但是目前一般光交主干光纜下纖量一般在96芯以內(nèi)，因此城市大部分區(qū)域內(nèi)面臨主干光纜纖芯資源不足的情況。

當(dāng)前隨著PON技術(shù)的發(fā)展，10G PON技術(shù)已開始規(guī)模應(yīng)用，住宅小區(qū)的家庭客戶采用1∶128分光比FTTH接入；而政企客戶70%以采用PON方式收斂，使用1∶32分光比，其它政企客戶光纖接入 按 P2P方式獨(dú)占光纖。按上述同樣辦法測算區(qū)域內(nèi)各父光交節(jié)點(diǎn)中期纖芯使用分布情況，如圖4(b)所示。父光交節(jié)點(diǎn)的主干纖芯僅僅需要30%配置96芯以上，這樣大部分父光交節(jié)點(diǎn)的主干光纜纖芯數(shù)量可以控制在96芯以下。

從長遠(yuǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢來看，住宅小區(qū)家庭客戶FTTH接入可采用1∶256分光比，政企客戶按30%保持P2P獨(dú)占光纖，采用PON收斂的占70%，分光比仍取1∶32，這樣測算出區(qū)域內(nèi)各父光交節(jié)點(diǎn)纖芯使用分布情況如圖4 (c)所示，父光交節(jié)點(diǎn)的主干光纜纖芯需求85%可控制在96芯以下。

從圖4可知，隨著PON技術(shù)的發(fā)展以及FTTH的大規(guī)模推進(jìn)，父光交節(jié)點(diǎn)主干光纜纖芯數(shù)量需求成下降趨勢，但政企客戶用纖始終是主干光纜纖芯占用的主體。為避免單個(gè)節(jié)點(diǎn)主干纖芯接入數(shù)量過大，在建設(shè)中還應(yīng)適當(dāng)考慮父光交節(jié)點(diǎn)的服務(wù)范圍。

由于國家寬帶戰(zhàn)略的實(shí)施，用戶對帶寬的需求越來越高，現(xiàn)網(wǎng)用戶改為FTTH接入只是一個(gè)時(shí)間問題，所以主干纖芯的需求配置不僅要考慮目前需求，還要兼顧未來兩年內(nèi)的發(fā)展，在主干光纜規(guī)劃中可以采用一次規(guī)劃到位，分期分布實(shí)施的方法，目前主干纖芯配置維持在72～108芯的區(qū)間，避免一次性過高投入導(dǎo)致的建設(shè)浪費(fèi)。同時(shí)，為配合光網(wǎng)城市的推進(jìn)，通信運(yùn)營商應(yīng)在近期大力推進(jìn)商務(wù)樓宇、市場光網(wǎng)改造，加快政企客戶普通寬帶采用PON方式接入，從而有效控制接入層纖芯占用情況。

4 結(jié)束語

由以上分析可知，隨著城市光纜網(wǎng)建設(shè)的全面推進(jìn)，科學(xué)合理分析家庭用戶和政企客戶光纖接入需求，同時(shí)需綜合平衡其它各種寬帶接入技術(shù)、PON新接入技術(shù)的發(fā)展和建設(shè)投資有效性等多方面因素，從而建設(shè)結(jié)構(gòu)清晰的主干、配線、引入層3層接入光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)新形勢下全業(yè)務(wù)發(fā)展的全光網(wǎng)絡(luò)打好良好的基礎(chǔ)。

[1] 中國電信基于PON的光纖接入工程設(shè)計(jì)規(guī)范（暫行）[Z].（編號：DXJS1028-2010）.

[2] 中國電信基于PON的光纖接入工程施工和驗(yàn)收規(guī)范（暫行）[Z]. （編號：DXJS1029-2010）.

Planning and construction of access layer optical cable network based on PON mode

LU Zhong-wei
(China Telecom Co., LTD. Hangzhou Branch, Hangzhou, Zhejiang, China 310000)

With the large scale construction of FTTH/O, the trunk optical fiber core is in great need. The scientific and reasonable planning and construction of the access layer optical cable has become an urgent issue for the communication operators.This paper summarizes some construction experience for the operators.

target network; planning focus; resources configuration

10.3969/j.issn.2095-7661.2014.02.010】

TN915.63

A

2095-7661(2014)02-0042-04

2014-03-20

盧忠渭(1974-)，男，浙江開化人，中國電信股份有限公司杭州分公司工程師，研究方向：電信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和建設(shè)。