华为AirPON 与传统PON 优劣对比

［崔子鹏］

1 引言

2002～2003 年，烽火通信等承担的863 项目“基于千兆网的宽带无源光网络（EPON）”实验系统完成。2005 年，烽火通信与武汉电信合作建设了中国第一个FTTH 商用工程，武汉紫菘花园小区FTTH 工程，该工程采用烽火科技承担的国家”863”计划项目研究成果的基础上形成的产品，能够为用户综合提供普通电话、传真、宽带上网、CATV、IPTV 等多种电信业务。经过近20 年的建设，技术已经由最初的1G EPON 发展到现在10G EPON、10G GPON，设备、材料价格、人工折扣等大幅度下降，极大的拉低了FTTH 建设成本。自2021 年以来由华为研发的AirPON 技术，陆续在部分城市和农村进行试点建设，取得不错的反响。

2 华为AirPON 特点介绍

华为AirPON被华为定义为ODN3.0，方案自发布以来，获得了业界的广泛认可，尤其是ODN3.0即插即用、免熔接，大大的降低了施工难度，同时新技术也带来了部署模式转变[1]。

2.1 技术原理

（1）华为AirPON 引入了不等比分光器，分纤箱内集成了1∶9 分光器，比传统1∶8 分光器多出来的1 个端口可以连接下一个1∶9 分光器，作为下一个分光器的主光。

（2）分纤箱和光缆等配件采用预制式，装配式设计思路，现场直接安装，不需要二次加工。

（3）主要组网模式为链式结构。

2.2 技术特点

（1）全程预链接，通常外线最多1 个熔接点，效率提升3 倍。

（2）所有盒子连接头外露，施工现场无需打开盒子。

（3）所有光缆、盒子及接口自动扫码识别，100%资产准确性，彻底解决ODN 哑资源问题。

（4）MPO 馈线缆和单芯配线缆全部自带预连接头，施工现场即插即用，快速部署。

（5）施工简单，光缆布放和盒子安装，仅需要普工。

2.3 技术优势

（1）对现网资源要求不高，免机房，易安装，可根据市场需求就近利用附近基站上联纤芯资源，进行OLT设备安装，安装灵活，可利用基站抱杆进行室外安装，无需像传统OLT 一样配置机房和专用机柜，有效降低了基础设施和设备的相关投入成本。

（2）用户侧线缆预连接和不等比分光快速部署，可充分利用少量纤芯资源，完成大面积农村、山区非规整区域的宽带薄覆盖，施工便捷、灵活，节省大量的熔接人工，采用单芯光缆级联，全程即插即用，单芯配线缆敷设效率提高50%。

3 华为AirPON 与传统PON 对比

3.1 网络单元对比

传统PON 与华为AirPON 设备对比，从机房到用户之间由OLT、ODN、ONU 单元组成，其中OLT 和ONU为具体设备，而ODN 网络是由OLT 到ONU 之间的所有光缆、无源器件和线路辅助设施组成[2]，ODN 网络包括ODF 架、光交箱、分光器、分纤箱等器件，所有器件均为无源。传统PON 与华为AirPON 设备之间究竟有什么相同与不同之处？首先相同之处是网络内各单元相同，ODN网络中同样由ODF 架、光交箱、分光器、分纤箱等器件组成，但在名称、以及制造工艺上有很大不同。

3.2 分纤箱对比

分纤箱规格容量的不同：传统PON 采用的分纤箱规格有16 路和32 路，16 路代表可以最多接16 个用户，32 路代表最多接32 个用户，新国标的出现，衍生出三网合一分纤箱，特殊情况会用到四网合一分纤箱。华为AirPON 技术，分纤箱根据所处位置不同分为SUN BOX和END BOX，SUN BOX 内置1∶9 分光器，END BOX 内置1∶8 分光器，END BOX 部署在末端，两种箱子最多可以接8 个用户。可见两种技术中分纤箱容量存在明显差异，相对来说传统PON 的分纤箱容量更大，扩容更加灵活。

分纤箱结构的不同：分纤箱在FTTH 中的主要作用是提供分光器的安装，光缆的成端，皮线光缆的收纳。传统PON 中分纤箱主要由熔纤盘和分光器托架组成，如图1 所示，熔纤盘作用为接入光缆的成端，通过尾纤连接分光器，而分光器托架的作用为固定分光器。华为AirPON 中的分纤箱集成了分光器，不需要单独安装，SUN BOX 分纤箱内安装的分光器为1∶9 不等比分光器，除了可以带8 个用户外，其专用的一个端口可以带下个分纤箱内的分光器，END BOX 分纤箱内安装的是1∶8 分光器，作用和传统分光器相似。华为AirPON 中的分纤箱由于采用集成式，如图2 所示，所以在体积和重量方面都比传统分纤箱要小，在防尘和防水方面更优，防护等级达到IP65 级。

图1 普通分纤箱外观和内部结构图

图2 华为分纤箱外观图

分纤箱安装和使用的不同：通过对比可以发现传统PON 中分纤箱各部件为独立形式，根据现场不同需要可以灵活配置，而华为AirPON 中的分纤箱为集成形式，容量单一。在安装方面，华为AirPON 分纤箱省去了分光器的安装、光缆成端，由于采用预制光缆，省去了光缆成端等工作量，所以在安装方面更加方便快捷，另外华为AirPON 分纤箱以及配套光缆由于采用工厂预制生产，在品控方面可以做的更好。

3.3 光缆和光缆施工对比

华为AirPON 中使用到普通光缆的地方较少，一般大量会用到自制的MPO 缆（12 芯）和单芯光缆，MPO 缆和单芯光缆均为预制缆，自带预连接头，由于采用工厂化生产，在生产过程中拥有更高的环境和设备条件，生产出的连接头在损耗上更小，质量更优。由于在施工时大量减少了熔接的工作量，敷设光缆和安装分纤箱可以并行进行，为工程施工提供了便利，缩短工期，进而实现运营商的快速部署。

在传统FTTH 建设中，一般会用到12 芯、24 芯、48芯等普通光缆，根据不同位置使用不同芯数光缆，光缆在运到施工现场后根据需要进行裁剪，光缆敷设完和分纤箱安装好后进行熔接，一般在施工中熔纤工程量会很大，小型工程一般有几百芯的熔接，大型工程往往需要上千芯的熔接，在熔纤过程中，光纤熔接质量一般会受到熔接人员的技艺、现场环境、温度湿度等影响，使得熔纤质量参差不齐。

3.4 网络对比

3.4.1 FTTH 各种场景

小区、商务楼宇、酒店等用户接入，这几种场景主要面向城市用户，根据建筑年代不同光缆敷设方式不同，早期建筑由于没有弱电管道，光缆接入多为架空方式，年代近的建筑多建有弱电管道，所以接入方式以管道为主。

农村用户接入，住户分散，光缆接入方式主要为架空，部分发展好的乡镇、新农村也会修建弱电管道，弱电接入方式可能会有管道和架空相结合的方式。可见FTTH 建设中会遇到不同场景，不同的场景决定了光缆敷设方式的不同，不同的敷设方式选用的材料略有不同，比如室外场景在选用设备材料时会考虑到防水防尘，而室内对防水要求就没有那么高。

3.4.2 华为AirPON 组网

华为AirPON 在各种场景上会使用到不同的材料，例如在城区楼宇采用管道方式敷设时，华为AirPON 主干光缆采用子弹头设计，方便在管道内穿缆，Hub Box 和室内分纤箱均与室外不同，虽然材料和设备略有不同，但是在组网模式上相近。

Hub Box 以下所有场景使用的都为单芯预制光缆，每条链最多4 个分纤箱，分纤箱之间采用单芯光纤串连，如图3。Hub Box 产品分预制型和熔接型，而熔接型有2 种配置，一种为配置1∶2 分光器，Hub 最大接4PON/8 条链，分光比为1∶64，最多接256 户，如果不配置1∶2 分光器，Hub 最大接8PON/8 条链，分光比为1∶32，最多接256 户。Hub Box 在两种不同分光比下覆盖最大用户均为256 户，但1∶64 分光比只需要4 个PON 口，而1∶32 分光比下需要8 个PON 口。

图3 华为AirPON 组网结构图

3.4.3 传统PON 组网

传统FTTH 建设中，不同场景使用的设备和材料几乎相同，主要变化在分光比上，分光比有一级分光和二级分光，一级分光可以根据覆盖用户一般采用1∶32 分光器和1∶64 分光器，二级分光一般采用1∶4 分光器和1∶8 分光器。分纤箱之间可以采用串联（光缆直熔）、并联以及混合组网方式，传统PON 在网络中建设更加灵活，可以适应不同场景建设，如图4 传统PON 组网结构图。

图4 传统PON 组网结构图

4 数字化

目前运营商在建设FTTH 网络时已经加入数字化管理部分，项目在建成后对分光器、分纤箱等部件现场张贴二维码，现场扫码登记。华为AirPON 产品增加了二维码/条形码，是光缆和和盒子的唯一标识，图像识别APP 增加AI 识别算法，一次扫描可读出产品和光缆的所有标识，操作高效，资源精准可管理[1]。

5 结语

经过对华为AirPON 技术以及传统PON 技术进行简单比较，华为AirPON 以其独特的设备技术颠覆传统PON技术，在产品质量、结构简化、施工便利及造价低廉等方面具有绝对优势。但从组网方面考虑，华为AirPON 似乎不如传统PON 更加灵活，由于受分纤箱之间链式结构影响，组网中缺乏灵活性，个别场景下容易出现光缆迂回现象，共享单芯光缆存在安全风险,不过任何一种新技术的出现都要经历不断完善，相较于不足，它的优点更加明显，华为AirPON 值得肯定。