淺談FTTH技術及其在廈門電信的應用

■張玉林 ■廈門縱橫集團建設開發有限公司，福建 廈門 361000

隨著電信技術和業務的發展，視頻、數據等高速率業務和應用日益豐富，市場競爭也日益激烈。為了維系寬帶接入的可持續發展，滿足用戶對高速率業務的需求，降低維護成本，應對市場競爭，中國固網運營商需要進一步推進光進銅退，采納新技術，提升接入帶寬，實現寬帶接入網的升級換代。

在這樣的時代大背景下，信息產業部頒布的“光纖到戶(FTTH)體系結構和總體要求”于2007年10月開始正式實施，與此同時，中國電信大規模光纖到戶工程也正式啟動。中國FTTX建設開始進入了實質性的部署實施階段。

廈門作為國家12個三網融合的試點城市之一，在加快電信網、廣播電視網和互聯網三網融合方面走在了全國前列。廈門電信作為廈門電信網的中堅力量，也將該項工作作為重中之重，積極配合工信部的工作部署，于2010年底開始光纖到戶(FTTH)的試點建設，在總結了試點小區的網絡規劃建設經驗后于2011年初開始光纖到戶(FTTH)的規模化建設，并積極拓展IPTV傳輸業務，僅用半年時間互動電視在網用戶數就達到了4.8萬戶，互動電視業務滲透率達到了9.6%。截至2012年底，廈門電信FTTH用戶數達到了25萬戶，取得了驕人的成績。

1 FTTH的定義及主要特點

1.1 FTTH定義

說到FTTH，首先就必須談到光纖接入。光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網的主要技術是光波傳輸技術。目前光纖傳輸的復用技術發展相當快，多數已處于實用化。根據光纖深入用戶的程度，可分為 FTTC、FTTB、FTTSA、FTTH 等。FTTH(Fiber To The Home)，就是我們日常說的光纖到戶，也就是一根光纖直接到家庭，從城域網到用戶間全部使用光纖，通過光纖實現語音、數據、廣播電視及各類智能化系統功能的一種接入方式。具體說，FTTH是指將光網絡單元(ONU)安裝在住家用戶或企業用戶處，是光接入系列中除FTTD(光纖到桌面)外最靠近用戶的光接入網應用類型，它是寬帶接入的最佳解決方案。FTTH是基于PON(無源光網絡)技術的一種布線方式，一般采用EPON或GPON，廈門電信FTTH工程采用的是EOPN技術。

1.2 FTTH主要特點

FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性;放寬了對環境條件和供電等要求，環境適應性好，抗電磁和雷電干擾;同時安裝簡化，故障率低，壽命長，有效降低了裝維費用。

將光纖直接接至用戶家，在帶寬、波長和傳輸技術種類各方面都沒有限制，適于引入各種新業務，是最理想的業務透明網絡，所以我們說它是接入網發展的最終方式。

隨著家庭業務不斷豐富，傳統的寬帶技術已經出現技術瓶頸，越來越多的新的業務迫切需要更大的帶寬和更穩定的速率，人們也就是希望實現光纖到戶，保證新業務的正常運用。光纖到戶的魅力就在于它具有極大的帶寬，它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。

與建立在銅線基礎上的ADSL寬帶接入技術成本越來越高相比，FTTH寬帶接入隨著技術的成熟與實用化，光纖到戶的成本將大大降低，成本降低將使用戶數量大增，FTTH的發展大趨勢是不可阻擋的。

2 FTTH的網絡結構

(1)FTTH采用點到多點(P2MP)結構的單纖雙向光接入網，拓撲結構為樹型或星型，由網絡側的OLT、光分配網(ODN)和用戶側的ONU(ONT)組成。通過部署在用戶家庭的內置IAD功能的PONONU為單個用戶同時提供語音、視頻和數據業務，局端OLT實現對多個ONU業務的匯聚。FTTH涉及的設備或器件有OLT、ONU、OBD(分光器)、光配線架、光交接箱、光分線盒、光終端盒、用戶終端智能盒、光纖信息面板、光纜、光纖機械冷接子、光纖機械連接器等。

圖1

(2)OLT簡介。光纜終端設備OLT(Optical Line Terminal)，OLT設備是重要的局端設備，連接一個或多個ODN，向上提供廣域網接口，一般連接到匯聚交換機或直連BRAS。向下提供對ODN提供2.5G的光接口，具有集中帶寬分配，控制光分配網絡，實時監控，運行維護管理無源光網絡系統的功能。廈門常用的OLT設備廠家為華為，華為OLT設備具體數據如表1所示:

表1 華為OLT設備具體數據

OLT在部署方面需要充分考慮OLT的覆蓋半徑、下掛用戶規模、ODN網絡結構和現有光纜網絡、管道資源，以保證OLT上下行光纜接入維護方便等因素。對于管孔、光纜資源較豐富的區域，OLT的部署應充分利用現有機房，盡可能集中設置。對于FTTH用戶密集、用戶數大，且管道資源、光纜資源相對匱乏的區域，擬考慮將OLT下沉放置在接入機房。原則上新建小區(含周邊用戶)超過1500戶，可考慮將OLT放置在小區或附近的接入機房。

(3)ODN簡介。光分配網ODN(Optical Distribution Node)位于OLT和ONU之間，由主干、配線、引入光纜、分光器和光交接、分線設備等組成，其功能是將一個光線路終端(OLT)和多個光網絡單元(ONU)連接起來，提供光信號的雙向傳輸通道，是FTTH接入工程的重要基礎設施。ODN網絡應采用基于樹形的網絡結構，不采用三級及三級以上的分光方式。根據OLT部署的位置，ODN的網絡結構有兩種方式:“主干光纜—配線光纜—引入光纜”三層結構和“配線光纜—引入光纜”兩層結構。

ODN網絡涉及的線路輔助設施與器件如圖2所示，主要有:①局端配線設施:光配線架等。②光分配點設施:光配線架、光交接箱、光分線盒、光分路器、光分歧接頭盒等。③光用戶接入點設施:光分路器、光分線盒、光終端盒、光分歧接頭盒等。④用戶端接設施:用戶終端智能盒、光纖信息面板。

(4)ONU簡介。光網絡單元ONU(Optical Network Unit)光接入網中，提供用戶側接口(直接或遠程)，并與光分配網(ODN)相連的設備或功能塊。主要用于單獨家庭用戶，具有家庭網關功能，相當于帶EPON上聯接口的家庭網關，提供以太網/IP業務。

圖2 配套設備在ODN網絡中的位置示意圖

3 廈門電信FTTH工程建設方案

3.1 新建小區FTTH建設方案

新建區域推進FTTH方式進行規模建設，光分配網絡實現全覆蓋(光纖到戶)，皮線光纜入戶，僅終端在用戶裝機階段安裝ONU。該方案線路投資量大，只適用于新建小區或有投資效益的商務區和高檔住宅區。下面就幾個模式的小區分別闡述:

(1)住宅小區模型1——高層密集式。樓盤特點:高層，密集，每單元住宅戶數超過40戶。ODN配置特點:小區設置光交接箱;分光器下沉到樓道，每單元需配置多個分纖盒;采用二級分光，樓道內進行第二級分光，小區光交接箱進行第一級分光;總分光比為64，采用模型為1∶2和1∶32組合。案例運用:國際郵輪城、古興里。

(2)住宅小區模型2－－小高層。樓盤特點:小高層，較密集，每單元住宅戶數超過16戶。ODN配置特點:小區設置光交接箱，當小區規模較大時，需視小區整體情況分設幾個光交接箱;分光器下沉到樓道，每單元需配置1個分纖盒;采用二級分光，樓道內進行第二級分光;小區光交接箱內進行第一級分光;采用較多模型為1∶2和1∶32、1∶4和1∶16組合。案例運用:金尚小區、蓮岳里東區。

(3)住宅小區模型3——多層。樓盤特點:多層，較密集，每單元住宅戶數少于16戶。ODN配置特點:小區設置光交接箱;每單元需配置1個分纖盒;小區光交接箱內進行一級分光;采用較多的模型為1∶32或1∶64。案例運用:蓮岳里西區、和旭里。

(4)住宅小區模型4——別墅。樓盤特點:別墅，用戶分散。ODN配置特點:小區/別墅群設置光交接箱;采用光分路器一體化接頭盒做第二級分光;小區光交接箱內進行一級分光;采用較多的模型為1∶8和1∶8、1∶4 和1∶16 組合。案例運用:優山美地、華泰苑。

3.2 現有業務(FTTH重點小區)改造區域

現有區域改造方案不成片進行，僅針對高端有需求的住宅用戶。高層、小高層、多層、別墅、農村等不同場景的改造方式，分纖盒的設置點可參照新建，設置分光器時可按50%配置。采用FTTH改造厚覆蓋模式(光纖到樓道)時，敷設引入光纜至小區的每一個單元，在每單元或配線區域的中間樓層設置樓道光分路盒，光分路盒空間需要滿足后期增加分光器的需求，分光器端口按照業務發展需求進行配置，至少配置該單元住宅戶數的50%，對樓道內不具備皮線光纜布放條件的需要進行垂直布管，后續開通用戶時和皮線光纜接續建議采用冷接方式。案例運用:龍盛花園、江浦南里、天宇花園、陽鴻新城、丙洲村(IPTV整村改造)、窯市龍蝦(IPTV整村改造)等，FTTH改造是目前廈門電信發展的重點。

3.3 FTTH薄覆蓋改造區域

FTTH薄覆蓋(光纖到城中村/農村)改造區域，該模式適用于市場部門業務發展需求暫不明確的現有區域，以搶占光纖到戶后期市場為網絡做接入網全光能力儲備作為主要目的。若結合區域內整體退銅等情況，也可實施光纜到樓棟。住宅小區按照終期FTTH全覆蓋規劃建設配線光節點，城市區域每個配線光節點的覆蓋范圍在200米－500米，下帶6－16個用戶光節點，覆蓋戶數在512戶以內。后期若市場業務發展需求明確，建設部門需進行二次工程完成引入光纜、皮線光纜敷設。案例運用:黃厝、五通鳳頭社。

3.4 暫不改造區域

對于已實施提速改造、用戶銅纜距離縮短到500米以內的城市區域，可采用DSL技術支持20M以上帶寬，在可滿足業務和競爭要求的情況下，2－3年內暫不采用FTTH方式進行二次改造。對銅纜距離達標但實際業務帶寬不達標的線路，應按需開展老舊設備的更新升級、終端更換、線路整治、用戶末梢線路維護等工作以保證實際業務帶寬達標。同時主動關注和跟蹤城市建設和規劃，對2－3年內擬拆遷區域不進行FTTH改造。

4 廈門電信發展FTTH存在的問題

廈門作為全國第一批三網融合的試點城市，在政府政策的支持和中國電信的大力推進下，FTTH取得了良好發展。盡管廈門電信在FTTH應用方面已沒有不可實現的技術難點，成本價格也在不斷下降，但仍有幾大因素困擾著廈門電信FTTH的發展。

(1)缺乏應用是制約FTTH進一步發展的重要因素，如果單純上網，用1M速度的DSL就可以滿足了。而如果業務需求量變大，比如數字電視、VOD、寬帶視頻業務，DSL的帶寬肯定不能支持，這時FTTH就有了用武之地。因此，寬帶業務的豐富和發展是推動FTTH發展的重要動力。

(2)雖然FTTH成本已逐步下降，但相對DSL寬帶接入技術的成本還是偏高，這仍影響了FTTH的發展，要使FTTH走向成功，就必須進一步降低相關產品成本。隨著應用規模的擴大，FTTH設備的成本會有很大的下降空間，當FTTH寬帶接入技術的成本由于建設量的增大而逐步降低到DSL的水平時，FTTH的市場容量將會有更大的增加。

(3)FTTH入戶段光纜敷設及用戶戶內線纜改造難度大，嚴重制約了FTTH業務的推廣和發展。在已具備FTTH業務放裝條件的小區，部分用戶對FTTH業務有著極大的興趣，但由于原有原有暗管老化、堵塞等原因無法利用已有的暗管敷設入戶光纜及室內線纜，需采用開墻孔引入，線槽、波紋管、釘固件等方式敷設室內線纜，對房屋整體美觀產生影響。約20%的用戶因為該原因取消了FTTH業務。為適應FTTH改造業務的發展，克服改造用戶原有暗管老化、堵塞問題，光纜氣吹敷設法等技術已逐步擴大在FTTH改造項目的應用，新工藝、新技術的引入大大提高了FTTH業務放裝成功率。

5 結論

FTTH作為寬帶接入的最終發展方向已不可逆轉，它是未來寬帶接入的最佳方式，勢必成為人們日常生活中不可或缺的一部分。雖然FTTH還不可能立即取代ADSL，但隨著IPTV、高清電視等大帶寬應用的逐步興起，FTTH最終會成為寬帶接入的主流。再加上業界的不斷努力將使FTTH設備在成本上極具競爭力，同時隨著制約FTTH發展的問題得到逐步解決，我們相信成熟的FTTH應用將成為廈門電信有線寬帶接入領域的主力軍。

［1］信產部通信行業標準.接入網技術要求－基于以太網方式的無源光網絡.

［2］中國電信集團企業標準.光纖到戶(FTTH)工程設計規范.

［3］中國電信集團企業標準.光纖到戶(FTTH)工程施工及驗收規范.

［4］中國電信集團企業標準.PON設備技術要求(V2.0).