王新樓

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司溫州分公司，溫州 325000）

農(nóng)村PON接入網(wǎng)絡(luò)快速擴(kuò)容方案研究

王新樓

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司溫州分公司，溫州 325000）

本文針對(duì)農(nóng)村光纖到戶初期覆蓋PON網(wǎng)絡(luò)，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)工程快速擴(kuò)容的新方法。與傳統(tǒng)模式相比，新方法能夠通過(guò)充分利舊分纖箱、纖芯等資源進(jìn)行局部快速擴(kuò)容實(shí)施。試點(diǎn)工程案例分析顯示，新方法在戶均投資、施工難度和工期、后期擴(kuò)容預(yù)留等方面均有明顯優(yōu)勢(shì)。

快速擴(kuò)容；二級(jí)分光；農(nóng)村PON網(wǎng)絡(luò)

1 概述

2013年8月，中國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布了“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略實(shí)施方案，部署未來(lái)8年寬帶發(fā)展目標(biāo)及路徑，意味著“寬帶戰(zhàn)略”從部門行動(dòng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，寬帶首次成為國(guó)家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施。到2015年，基本實(shí)現(xiàn)城市光纖到樓入戶、農(nóng)村寬帶進(jìn)鄉(xiāng)入村，固定寬帶家庭普及率達(dá)到50%。中國(guó)移動(dòng)從2010年開(kāi)始，在農(nóng)村和城區(qū)大規(guī)模建設(shè)有線寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)，直接以PON網(wǎng)絡(luò)作為接入網(wǎng)解決方案進(jìn)行覆蓋。

PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期由于技術(shù)限制和OLT（Optical Line Terminal,光線路終端）、 PON設(shè)備造價(jià)高等原因，主要采用一級(jí)集中分光的FTTB和FTTH模式。受限于投資規(guī)模，配線比在30%左右，網(wǎng)絡(luò)覆蓋以廣覆蓋、薄覆蓋為主。由于市場(chǎng)發(fā)展較快，以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡、區(qū)域內(nèi)用戶密度的差異、用戶對(duì)資費(fèi)的敏感度不同等因素，實(shí)際家庭寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展中存在較大的不均衡性。初期建設(shè)的光纖覆蓋網(wǎng)絡(luò)，尤其是農(nóng)村PON網(wǎng)絡(luò)存在覆蓋深度不夠、有覆蓋盲區(qū)、纖芯資源不足等問(wèn)題，導(dǎo)致部分區(qū)域接入存在瓶頸， 已經(jīng)無(wú)法滿足業(yè)務(wù)的接入需求。特別在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的農(nóng)村，部分區(qū)域用戶發(fā)展率已達(dá)到25%以上，容量問(wèn)題更為突出，亟需實(shí)施駐地網(wǎng)擴(kuò)容改造。

傳統(tǒng)擴(kuò)容方法基本采用一級(jí)集中分光，局部增加纖芯的方式進(jìn)行。隨著PON產(chǎn)業(yè)鏈成熟，OLT設(shè)備的PON端口集采價(jià)格已經(jīng)大幅下降，而隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，人工費(fèi)漲幅較大，這引起PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化。與一級(jí)集中分光模式相比，二級(jí)分光技術(shù)雖然PON口利用率較低，但具有光纜熔接芯數(shù)少，戶均造價(jià)低，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上靈活等優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)傳統(tǒng)建設(shè)模式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，提出基于二級(jí)分光的擴(kuò)容方案，該方案無(wú)需對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模改造，具有造價(jià)低，工期短，擴(kuò)容潛力大而又靈活的優(yōu)點(diǎn)。

2 基于一級(jí)集中分光擴(kuò)容模式

2013年之前，基本采用一級(jí)分光擴(kuò)容模式，即補(bǔ)足箱體內(nèi)成端纖芯，通過(guò)對(duì)箱體內(nèi)光纜纖芯的擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)接入能力的提升，擴(kuò)容之后仍為一級(jí)分光方式。如圖1所示。

根據(jù)預(yù)期接入率，由輔配光節(jié)點(diǎn)新放引入光纜，對(duì)分纖箱纖芯進(jìn)行擴(kuò)容。優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)容方案簡(jiǎn)單明了，PON口利用率較高，分光比可保持和原有網(wǎng)絡(luò)一致，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源管理要求較小。但很多情況下，由于實(shí)際需求存在不確定性，擴(kuò)容點(diǎn)比較分散，需要由輔配線層的光交新布放光纜，光纖成端、測(cè)試工程量較大，如遇原有分纖箱滿，還需要增設(shè)分纖箱，工程周期較長(zhǎng)、形成能力慢、工程實(shí)施難度較高，擴(kuò)容成本較高。

3 基于二級(jí)分光的FTTH快速擴(kuò)容

采用二級(jí)分光擴(kuò)容，根據(jù)分纖箱的剩余空間大小情況，有兩種擴(kuò)容方案：

方案1：利舊分纖箱模式。如果原有的FTTH分纖箱里面仍有空間，通過(guò)新增PON口、增加一、二級(jí)分光器，利舊原有纖芯，可快速改造成二級(jí)分光實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，擴(kuò)容方案如圖2所示。

此方案需在OLT機(jī)房新增配置PON口，在原有輔配光交節(jié)點(diǎn)處新增二級(jí)分光的第一級(jí)分光器，在分纖箱箱體內(nèi)新增第二級(jí)分光器，利舊原有引入光纜纖芯上聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分纖箱接入能力的擴(kuò)容。優(yōu)點(diǎn)是不需要新增布放光纜及新增分纖箱，只需要配置新的PON口及新增分光器實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，實(shí)施周期短，單戶成本很低。且新增PON口可以承載在新建OLT上，專用于二級(jí)分光模式的ONU，對(duì)于PON雙廠家的建設(shè)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常有利。缺點(diǎn)是擴(kuò)容后，一級(jí)分光和二級(jí)分光混合組網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源管理和后續(xù)安裝維護(hù)的要求較高。

方案2：新增分纖箱和皮線模式。如果FTTH分纖箱內(nèi)剩余空間不足，采用二級(jí)分光擴(kuò)容方式時(shí)，需要在方案一的基礎(chǔ)上，再新增1個(gè)分纖箱和1根布皮線光纜實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，擴(kuò)容方案如圖3所示。

圖1 FTTH一級(jí)分光擴(kuò)容示意圖

圖2 FTTH二級(jí)分光擴(kuò)容方案（利舊原有的分纖箱）

圖3 FTTH二級(jí)分光擴(kuò)容方案（新增二級(jí)分光分纖箱及皮線）

OLT機(jī)房同樣需新增配置PON口，在原有輔配光交新增第一級(jí)分光器，從原有容量滿的分纖箱箱體布放1根皮線光纜至周邊合適位置，再新增1個(gè)分纖箱并安裝第二級(jí)分光器，利用原有分纖箱引入光纜纖芯上聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分纖箱接入能力的擴(kuò)容。該擴(kuò)容方案同樣具有方案1的優(yōu)點(diǎn)——只需要配置PON口、新增二級(jí)分光箱體、短段皮線光纜等，實(shí)施周期較短，單戶成本比較低。對(duì)于某些覆蓋盲區(qū)，還可以將增加的分纖箱安裝在覆蓋盲區(qū)，以達(dá)到補(bǔ)盲的目的。缺點(diǎn)是擴(kuò)容后，一級(jí)分光和二級(jí)分光混合組網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源管理和后續(xù)安裝維護(hù)的要求較高。

4 工程案例分析

以浙江某農(nóng)村為例，有農(nóng)民自建住宅樓280余棟(約60%房屋出租給外來(lái)務(wù)工人員)、住戶約1 400戶。2011年浙江移動(dòng)已經(jīng)在該區(qū)域采用FTTH一級(jí)分光進(jìn)行了覆蓋，共安裝有40個(gè)12芯分纖箱，覆蓋半徑約100 m，可提供寬帶端口480個(gè)。到2013年5月該小區(qū)安裝寬帶385戶，用戶發(fā)展率達(dá)到27.5%，用戶配線端口利用率為80.2%。還有近百余戶用戶預(yù)約報(bào)裝，一部分分纖箱已滿急需擴(kuò)容，個(gè)別報(bào)裝用戶實(shí)地查勘發(fā)現(xiàn)距離分纖箱超過(guò)150 m或存在過(guò)路等情況，直接皮線入戶存在困難。按60%的分纖箱需要擴(kuò)容計(jì)算。采用傳統(tǒng)一級(jí)分光擴(kuò)容方式，需要布放光纜至每個(gè)分纖箱，擴(kuò)容方案如圖4所示。

圖4 一級(jí)分光擴(kuò)容方案圖

采用二級(jí)分光擴(kuò)容方式，通過(guò)增加二級(jí)分光器，利舊分纖箱實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)容方案如圖5所示。

圖5 二級(jí)分光擴(kuò)容方案圖

兩種擴(kuò)容方式比較如表1所示。

5 結(jié)論

對(duì)農(nóng)村PON網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)分光擴(kuò)容方案，無(wú)需新增光纜使用芯數(shù)，降低管線需求，減小光交成端需求，從而減少了總體小區(qū)擴(kuò)容、補(bǔ)點(diǎn)投資建設(shè)成本，戶均擴(kuò)容較一級(jí)集中分光模式可大幅降低。充分利舊業(yè)務(wù)發(fā)展初期原有一級(jí)分光建設(shè)模式下的投資，彌補(bǔ)前期工程不到位的情況，可以根據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)情況逐步擴(kuò)容，更加適合現(xiàn)階段低成本快速覆蓋的建設(shè)要求。擴(kuò)容后形成的PON接入網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)地理位置、用戶發(fā)展前景，選擇不同分光比適配業(yè)務(wù)發(fā)展。通過(guò)預(yù)留二級(jí)分光器插槽，后續(xù)可以繼續(xù)快速擴(kuò)容。

表1 兩種擴(kuò)容方式比較

[1] 楊紅明，徐永杰. 農(nóng)村FTTH改造與建設(shè)策略分析[J]. 山東通信技術(shù)，2012,32(1).

[2] 王慶. 光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：人民郵電出版社，2009.

[3] 董冠嬰. 基于PON技術(shù)的接入網(wǎng)建設(shè)模式研究[D]. 成都：電子科技大學(xué)，2009.

Rapid expansion method of rural PON network

WANG Xin-lou
(China Mobile Group Zhejiang Co., Ltd. Wenzhou Branch, Wenzhou 325000, China)

In this paper, we propose a new method for the rapid expansion for rural f ber-to-the-home passive optical network. Compared with the traditional method, it can be implemented by reusing the original fiber boxes, f ber core and other resources with second optical splitter. A case study shows that the new method has obvious advantages in terms of average investment, construction diff culty, project duration and postexpansion reserved etc.

rapid expansion; cascaded PON; rural PON network

TN913.7

A

1008-5599（2014）05-0007-04

BIRTV被確定為2014年商務(wù)部引導(dǎo)支持展會(huì)

2014-04-12

為有效發(fā)揮重點(diǎn)展會(huì)示范效應(yīng)，引導(dǎo)展覽行業(yè)健康發(fā)展，2014年，商務(wù)部對(duì)帶動(dòng)效應(yīng)好、行業(yè)影響大、專業(yè)特色鮮明的展會(huì)進(jìn)行鼓勵(lì)和支持。經(jīng)各地、各有關(guān)部門和行業(yè)組織推薦，專家委員會(huì)評(píng)審及網(wǎng)上公示，商務(wù)部確定了BIRTV展覽會(huì)等115個(gè)展會(huì)為2014年商務(wù)部引導(dǎo)支持展會(huì)。

中央財(cái)政將安排專項(xiàng)資金對(duì)中小企業(yè)參加重點(diǎn)展會(huì)進(jìn)行展位費(fèi)補(bǔ)助，BIRTV主辦單位正在抓緊申請(qǐng)和制定具體實(shí)施方案，具體方式方法將于近日在BIRTV網(wǎng)站上公布。希望符合中小企業(yè)條件的參展商盡快與主辦單位聯(lián)系。