建设灵活的低成本的FTTH网络

纪刚，李馨春

（1 中国联通郑州市分公司，郑州 450052；2 河南省通信电缆有限公司，郑州 450001）

建设灵活的低成本的FTTH网络

纪刚1，李馨春2

（1 中国联通郑州市分公司，郑州 450052；2 河南省通信电缆有限公司，郑州 450001）

针对FTTH建设中存在的问题、成本构成进行了分析，提出了建设灵活的、低成本的FTTH网络的思路和技术措施；结合实际场景分光器的应用对端口利用率的影响进行了探讨，对FTTH设计、建设提供参考。

FTTH；低成本；端口利用率；场景建设

目前各大电信运营商都在加快光网建设，并制定短期计划实现全光网覆盖；个别省级公司或省级公司的市级公司已对外宣布实现全光网。与高涨的全光网络建设热情形成鲜明对比的是建设的FTTH端口利用率不高，以某省级运营商2016年年中的数据为例：全省平均FTTH端口利用率为45%，最低的地市不到30%。闲置的端口形成巨大的沉没成本，或者说把沉没成本分摊到在用端口上，使在用端口的造价远远高于建设估算的每端口造价。因此，如何建设灵活的、端口利用率高的FTTH网络，降低网络的沉没成本，是FTTH建设的重点。

1 住宅区和住宅建筑内网络建设存在的问题分析

1.1 住宅区和住宅建筑内用户及占有率的不确定性

依据GB 50846-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》的规定：住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程的设计，必须满足多家电信业务经营者平等接入、用户可自由选择电信业务经营者的要求。国家相关部门也下发了相关文件，要求房地产开发企业、项目管理者不得就接入和使用住宅小区和商住楼内的通信管线等通信设施与电信运营企业签订垄断性协议，不得以任何方式限制其他电信运营企业的接入和使用，不得限制用户自由选择电信业务的权利；并为各电信业务经营者使用民用建筑内的通信管线等公共电信配套设施提供平等的接入和使用条件，保证电信业务在民用建筑区域内的接入、开通和使用。

由于多家运营商的竞争，竞争的结果是运营商在单个住宅区要么占有率很高，要么占有率很低；由于用户转网成本很低，因此占有率不具有长期稳定性。

1.2 住宅区和住宅建筑内用户接入网网络建设方式的不确定性

依据GB 50846-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》的规定：用户接入点交换局侧以外的配线设备及配线光缆，应由电信业务经营者负责建设；用户接入点用户侧以内配线设备、用户光缆及户内家居配线箱、终端盒、信息插座、用户线缆，应由住宅建设方负责建设。住宅区内通信管道及住宅建筑内配线管网，应由住宅建设方负责建设。

依据以上规定，新建住宅区和住宅建筑内网络建设并不是由运营商主导；考虑建设成本，住宅开发商只会简单满足要求，因此运营商的接入只能适应开发商建设的网络，而不能按照运营商的思路建设FTTH网络。

1.3 住宅区和住宅建筑内用户维系的不确定性

老的住宅用户网络FTTH接入改造由电信业务经营者投资，新建住宅区依据GB 50846-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》规定了电信业务经营者和住宅建设方的投资界面，但没有明确住宅建设方投资的网络电信业务经营者免费使用，也没有明确后期维护、更新等事宜。为后期住宅建设方、物业方、电信业务经营者的之间的利益纠纷留下隐患。

1.4 不同住宅区和住宅建筑内用户PON逻辑端口占用率差异大

目前FTTH网络建设分光器端口按住宅单元数的一定比例设置，由于以下因素影响分光器物理端口利用率：

(1) 投资性的房产，以盈利为目的，往往不居住，安装宽带的比例低；

(2) 度假性房产，只是短期休闲度假，一般不安装宽带；

(3) 入住性的房产，住户有多个电信业务经营者可选择；

(4) 网络覆盖要么采用一级分光，要么采用两级分光，不能根据用户数调整。

由于以上潜在用户的不确定和建成网络的不灵活，直接影响了PON逻辑端口的占用率，使不同住宅区和住宅建筑内用户PON逻辑端口占用率差异大。

2 FTTH网络建设成本分析及建设思路

FTTH网络分3个部分：局端OLT、无源光网络（ODN）和终端（ONU）。OLT在整个FTTH网络建设中单用户造价所占比重较小，区别于传统的基于物理端口资源的PSTN交换机，其端口资源是逻辑端口资源，单EPON光端口可承载16、32、64个用户，单GPON光端口可承载高达128个用户，PON光端口逻辑资源利用率由和其相连的ODN网络中光分路器物理端口利用率决定的。

ODN是整个光纤到户建设中工程量最大，且单用户造价所占比重最高的部分，其分光器物理端口利用率决定了PON光端口逻辑资源利用率；因此ODN建设是否合理，不仅影响本身的造价，也影响到OLT造价。

终端（ONU）一般招标采购，价格透明，不是FTTH网络建设成本关注的焦点。

基于以上分析，建设低成本的FTTH网络一方面考虑ODN的造价，从网络初期建设、运营期优化调整、维护等整个网络生命周期分析ODN的成本构成；另一方面考虑ODN的灵活性，提高ODN中光分路器物理端口利用率，进而提高OLT中PON光端口逻辑资源利用率，降低OLT投资。应从以下因素考虑 ：

(1) 工程造价主要包含材料费和施工费，只有材料能够形成资源，因此尽量提高工程中材料费占比；一次规划到位，施工到位，减少后期的优化调整。

（2）网络要具有灵活性。一方面分光器应能根据用户数量的增减灵活调整；另一方面可以根据OLT中PON单端口容量技术的发展灵活调整。通过分光器的灵活调整，提高分光器物理端口利用率，进而提高OLT中PON光端口逻辑资源利用率，降低OLT造价。

（3）网络要具有可靠性。降低故障，减少维修器材消耗和维修人工成本。

3 提高FTTH端口利用率的建设措施

3.1 覆盖技术的选择

3.1.1 一级分光

一级分光适合用户数较多且基本稳定的高层住宅或单元数较多的多层住宅，其用户数等于或略低于分光器端口（如1×64）的整数倍。分光器尽量集中放置，当个别端口损坏时便于调配。

3.1.2 两级分光

两级分光适合用户数较少的小高层住宅或单元数较少的多层住宅；对于用户不确定的楼宇也适合采用两级分光。为提高端口利用率，建议采用不同PON光口的系统叠加方式扩容，而不是预留端口；二级分光器尽量集中放置，当个别端口损坏时便于调配。

3.1.3 一级分光、两级分光混合

当高层住宅或单元数较多的多层住宅，一级分光后剩余用户数远不足一级分光器的整数倍（如1×64）时，剩余用户可采用两级分光。

3.2 两级分光时，一级分光器的位置选择

两级分光时，一级分光器的位置应选择合理，尽量多覆盖小区楼宇。一方面覆盖更多的小区楼宇，可以避免一级分光器端口闲置；另一方面当OLT采用高容量PON端口时，便于网络升级。原有的一级分光，通过增加分光器，改为两级分光；原有两级分光，通过更换一级分光器可以增加容量。

4 典型场景FTTH建设模式探讨

4.1 多层住宅（4-6）层

4-6层的多层住宅，主要有每层2户、3户的楼型，每单元在8-18户之间。典型的情况是一层2户共6层，每单元住户数12户。这种楼型新建的开发商用皮线光缆入户，皮线缆的另一端集中到一点，作为和运营商的界面。建议改造旧楼也采用此方式。

(1) 用户少时，可在单元2设置1×8二级分光器，单元1、单元3的用户使用6芯光缆跳接；

(2) 每个单元超过6户，单元单独设置1×8分光器；

(3) 单元超过8户，超出部分在单元2共用分光器；

(4) 每个单元的分线箱采用可加装分光器的分线箱，并按最终容量预留分光器槽位；

(5) 一级分光点（光分配箱）到楼道的光缆，每个分光器1芯，每个单元预留1芯，因此光缆选用不低于8芯，见图1所示；

图1 多层住宅示意图

(6) 多层住宅分光器端口利用率计算见表1所示。

表1 多层住宅用户数、分光器个数及端口利用率对应关系表

4.2 小高层住宅（7-12）层

7-12层的小高层住宅，主要有每层2户、3户、4户，每单元在14-48户之间。以12层为例，每层3户，户数为36户。这种楼型新建的开发商用皮线缆入户，皮线缆的另一端集中到一点，作为和运营商的界面。建议改造旧楼也采用此方式。

(1) 由于每单元用户数多，可在每个单元开始设置分光器；

(2) 不足以使用一个分光器时可以在单元2共用；

(3) 每个单元的分线箱采用可加装分光器的分线箱，并按最终容量预留分光器槽位；

(4) 一级分光点（光分配箱）到楼道的光缆，每个分光器1芯，每个单元预留1芯，因此光缆选用不低于20芯，见图2所示；

图2 小高层住宅示意图

(5) 用户规模较大时，可采用1×16分光器；

(6) 小高层住宅分光器端口利用率计算见表2所示。

表2 小高层住宅用户数、分光器个数及端口利用率对应关系表

4.3 高层住宅（13层以上）

13层以上高层住宅，有一层2户、4户、6户等；高层住宅楼层多、用户多且密集，因此不是研究端口利用率的重点，只要分光器选择恰当，都能保证有较高的物理端口利用率。根据用户规模，可采用一级分光覆盖或一级、两级分光混合覆盖。以每栋31层，每层3户共93户，4栋楼为例。

(1) 光纤入户改造的楼，用户稳定，如果用户满容量，可在每栋楼弱电井内设置1-2个光分线箱，一个1×64分光器覆盖64个用户，一个1×32（或2个1×16）分光器覆盖29个用户。如果用户容量不足，可按最终容量，使用一个大容量光分线箱，根据用户规模配置光分路器，便于提高分光器物理端口利用率。

(2) 新建或新发展的楼，这种楼型开发商可能已经皮线光缆入户，用户数不确定，为提高分光器物理端口利用率，只设置一个大容量光分线箱，按用户规模配置光分路器。

(3) 4个1×64的分光器一级分光，4个 1×32（或8个1×16）分光器采用两级分光，见图3所示。

(4) 当PON光口更新为容量128时，只需在一级分光点增加2个1×2分光器，原有的一级分光变为两级分光实现升级；原有的两级分光更换一级分光器实现升级，见图4所示。

5 FTTH网络建设建议

在当前用户接入技术同质化的情况下，建设成本低、维护成本低、端口利用率高的FTTH网络可以增加运营商竞争优势，建议如下：

（1）做好住宅区ODN规划，合理选择两级分光点；

图3 高层住宅一级、两级分光混合覆盖示意图

图4 高层住宅PON端口升级示意图

（2）当住宅区较小时，设置一个一级分光点，或和其他小区共用一个一级分光点；当住宅区较大时，设置几个一级分光点；

（3）一级分光点要覆盖足够的二级分光点，便于提高一级分光点器端口利用率和调配；

（4）二级分光器尽量少用1×4及以下分光器，一方面可以充分发挥PON的技术优势，另一方面便于以后大容量PON端口调整；

（5）转变原来以住户覆盖的建设理念，建立以用户为中心的建设理念，建设根据用户的变化可灵活调整的ODN网络；

（6）转变原来固定一、两级分光的理念，建立根据用户变化和技术发展可相互转换理念；

（7）尽量使用大容量光配线箱，便于以后方便扩容。

6 结束语

本文论述了提高PON逻辑端口利用率的重要性，提出了提高端口利用率的思路、方法和建议，结合具体场景进行了探讨，目的通过提高分光器物理端口利用率，提高PON逻辑端口实占率，降低FTTH网络建设成本。

[1] Girard，A. FTTx PON技术与测试[M]. 杨柳， 译. 北京：人民邮电出版社，2007.

[2] 李馨春. FTTH建设中几个问题探讨与分析[J]. 电信工程技术与标准化，2016(03).

Construction of flexible, low cost of FTTH network

JI Gang1, LI Xin-chun2
(1 China Unicom Zhengzhou Branch, Zhengzhou 450052, China; 2 Henan Communication Cable Co., Ltd., Zhengzhou 450001, China)

In view of the problems existing in the construction of FTTH and cost are analyzed, and put forward the construction of fl exible, low cost of FTTH network train of thought and technical measures;Combined with the actual scene is the application of the splitter to port utilization are discussed in this paper, the inf l uence of the FTTH design, construction to provide the reference.

FTTH; low cost; port utilization; scene construction

TN915

A

1008-5599（2017）03-0006-05

2016-08-22