农村PON接入网络快速扩容方案研究

王新楼

（中国移动通信集团浙江有限公司温州分公司，温州 325000）

农村PON接入网络快速扩容方案研究

王新楼

（中国移动通信集团浙江有限公司温州分公司，温州 325000）

本文针对农村光纤到户初期覆盖PON网络，提出了一种能够实现工程快速扩容的新方法。与传统模式相比，新方法能够通过充分利旧分纤箱、纤芯等资源进行局部快速扩容实施。试点工程案例分析显示，新方法在户均投资、施工难度和工期、后期扩容预留等方面均有明显优势。

快速扩容；二级分光；农村PON网络

1 概述

2013年8月，中国国务院发布了“宽带中国”战略实施方案，部署未来8年宽带发展目标及路径，意味着“宽带战略”从部门行动上升为国家战略，宽带首次成为国家战略性公共基础设施。到2015年，基本实现城市光纤到楼入户、农村宽带进乡入村，固定宽带家庭普及率达到50%。中国移动从2010年开始，在农村和城区大规模建设有线宽带光纤网络，直接以PON网络作为接入网解决方案进行覆盖。

PON网络建设初期由于技术限制和OLT（Optical Line Terminal,光线路终端）、 PON设备造价高等原因，主要采用一级集中分光的FTTB和FTTH模式。受限于投资规模，配线比在30%左右，网络覆盖以广覆盖、薄覆盖为主。由于市场发展较快，以及区域经济发展的不均衡、区域内用户密度的差异、用户对资费的敏感度不同等因素，实际家庭宽带业务发展中存在较大的不均衡性。初期建设的光纤覆盖网络，尤其是农村PON网络存在覆盖深度不够、有覆盖盲区、纤芯资源不足等问题，导致部分区域接入存在瓶颈， 已经无法满足业务的接入需求。特别在沿海经济发达省份的农村，部分区域用户发展率已达到25%以上，容量问题更为突出，亟需实施驻地网扩容改造。

传统扩容方法基本采用一级集中分光，局部增加纤芯的方式进行。随着PON产业链成熟，OLT设备的PON端口集采价格已经大幅下降，而随着经济增长，人工费涨幅较大，这引起PON网络建设成本组成结构发生了较大变化。与一级集中分光模式相比，二级分光技术虽然PON口利用率较低，但具有光缆熔接芯数少，户均造价低，技术实现上灵活等优势。本文针对传统建设模式网络进行分析，提出基于二级分光的扩容方案，该方案无需对原有网络进行大规模改造，具有造价低，工期短，扩容潜力大而又灵活的优点。

2 基于一级集中分光扩容模式

2013年之前，基本采用一级分光扩容模式，即补足箱体内成端纤芯，通过对箱体内光缆纤芯的扩容实现接入能力的提升，扩容之后仍为一级分光方式。如图1所示。

根据预期接入率，由辅配光节点新放引入光缆，对分纤箱纤芯进行扩容。优点是扩容方案简单明了，PON口利用率较高，分光比可保持和原有网络一致，对于网络资源管理要求较小。但很多情况下，由于实际需求存在不确定性，扩容点比较分散，需要由辅配线层的光交新布放光缆，光纤成端、测试工程量较大，如遇原有分纤箱满，还需要增设分纤箱，工程周期较长、形成能力慢、工程实施难度较高，扩容成本较高。

3 基于二级分光的FTTH快速扩容

采用二级分光扩容，根据分纤箱的剩余空间大小情况，有两种扩容方案：

方案1：利旧分纤箱模式。如果原有的FTTH分纤箱里面仍有空间，通过新增PON口、增加一、二级分光器，利旧原有纤芯，可快速改造成二级分光实现扩容，扩容方案如图2所示。

此方案需在OLT机房新增配置PON口，在原有辅配光交节点处新增二级分光的第一级分光器，在分纤箱箱体内新增第二级分光器，利旧原有引入光缆纤芯上联，实现对分纤箱接入能力的扩容。优点是不需要新增布放光缆及新增分纤箱，只需要配置新的PON口及新增分光器实现扩容，实施周期短，单户成本很低。且新增PON口可以承载在新建OLT上，专用于二级分光模式的ONU，对于PON双厂家的建设场景，实现起来非常有利。缺点是扩容后，一级分光和二级分光混合组网，对网络资源管理和后续安装维护的要求较高。

方案2：新增分纤箱和皮线模式。如果FTTH分纤箱内剩余空间不足，采用二级分光扩容方式时，需要在方案一的基础上，再新增1个分纤箱和1根布皮线光缆实现扩容，扩容方案如图3所示。

图1 FTTH一级分光扩容示意图

图2 FTTH二级分光扩容方案（利旧原有的分纤箱）

图3 FTTH二级分光扩容方案（新增二级分光分纤箱及皮线）

OLT机房同样需新增配置PON口，在原有辅配光交新增第一级分光器，从原有容量满的分纤箱箱体布放1根皮线光缆至周边合适位置，再新增1个分纤箱并安装第二级分光器，利用原有分纤箱引入光缆纤芯上联，实现对分纤箱接入能力的扩容。该扩容方案同样具有方案1的优点——只需要配置PON口、新增二级分光箱体、短段皮线光缆等，实施周期较短，单户成本比较低。对于某些覆盖盲区，还可以将增加的分纤箱安装在覆盖盲区，以达到补盲的目的。缺点是扩容后，一级分光和二级分光混合组网，对网络资源管理和后续安装维护的要求较高。

4 工程案例分析

以浙江某农村为例，有农民自建住宅楼280余栋(约60%房屋出租给外来务工人员)、住户约1 400户。2011年浙江移动已经在该区域采用FTTH一级分光进行了覆盖，共安装有40个12芯分纤箱，覆盖半径约100 m，可提供宽带端口480个。到2013年5月该小区安装宽带385户，用户发展率达到27.5%，用户配线端口利用率为80.2%。还有近百余户用户预约报装，一部分分纤箱已满急需扩容，个别报装用户实地查勘发现距离分纤箱超过150 m或存在过路等情况，直接皮线入户存在困难。按60%的分纤箱需要扩容计算。采用传统一级分光扩容方式，需要布放光缆至每个分纤箱，扩容方案如图4所示。

图4 一级分光扩容方案图

采用二级分光扩容方式，通过增加二级分光器，利旧分纤箱实现，扩容方案如图5所示。

图5 二级分光扩容方案图

两种扩容方式比较如表1所示。

5 结论

对农村PON网络采用二级分光扩容方案，无需新增光缆使用芯数，降低管线需求，减小光交成端需求，从而减少了总体小区扩容、补点投资建设成本，户均扩容较一级集中分光模式可大幅降低。充分利旧业务发展初期原有一级分光建设模式下的投资，弥补前期工程不到位的情况，可以根据业务增长情况逐步扩容，更加适合现阶段低成本快速覆盖的建设要求。扩容后形成的PON接入网络可根据地理位置、用户发展前景，选择不同分光比适配业务发展。通过预留二级分光器插槽，后续可以继续快速扩容。

表1 两种扩容方式比较

[1] 杨红明，徐永杰. 农村FTTH改造与建设策略分析[J]. 山东通信技术，2012,32(1).

[2] 王庆. 光纤接入网规划设计手册[M]. 北京：人民邮电出版社，2009.

[3] 董冠婴. 基于PON技术的接入网建设模式研究[D]. 成都：电子科技大学，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被确定为2014年商务部引导支持展会

2014-04-12

为有效发挥重点展会示范效应，引导展览行业健康发展，2014年，商务部对带动效应好、行业影响大、专业特色鲜明的展会进行鼓励和支持。经各地、各有关部门和行业组织推荐，专家委员会评审及网上公示，商务部确定了BIRTV展览会等115个展会为2014年商务部引导支持展会。

中央财政将安排专项资金对中小企业参加重点展会进行展位费补助，BIRTV主办单位正在抓紧申请和制定具体实施方案，具体方式方法将于近日在BIRTV网站上公布。希望符合中小企业条件的参展商尽快与主办单位联系。