■文/王海英
關于新小區FTTH網絡建設的研究
■文/王海英
隨著近年來網絡接入技術與通信設備的不斷升級更新,用戶享受到的有線電視服務更加豐富、寬帶服務更加方便快捷,光纖到戶(FTTH)作為解決信息高速公路“最后一公里”的最佳方案,被認為是當前最理想的接入網技術。本文主要介紹了FTTH的發展及其主要技術,并以某新小區為例對其FTTH組網建設要點進行描述說明,最后對FTTH的發展形勢做出分析。
新小區;FTTH;網絡建設
當前有線電視產業的發展規模不斷擴大,其業務類型也在不斷地拓展豐富,有線電視運營商提供的雙向數字電視、視頻點播(VOD)、高速互聯網(Internet)接入及教育、娛樂類雙向在線業務,為用戶同時提供了數據+語音+視頻的業務,這些業務無疑對寬帶支持提出了更高的要求,而FTTH則是當前解決業務需求和帶寬需求較好的方式之一。
FTTH屬于廣播電視設施,是廣播電視業務承載網的一部分,承載的業務類型包括廣播電視業務和廣播電視寬帶接入業務。FTTH(光纖到戶)是指將ONU(光網絡單元)安裝在住家用戶家,是FTTX系列中與用戶較為接近的光接入網應用類型。伴隨著用戶寬帶產業鏈的不斷增長與完善,現階段各種設備、光纖光纜及相關元器件的成本大幅下降,FTTH具備了技術與成本的雙重優勢,已成為當前最適合承載全業務的接入網方案。為了促進網絡發展,國家實施了“三網融合”“寬帶中國”發展戰略,總局提出了“寬帶廣電”“廣電+”行動計劃,要求加快有線電視網絡基礎設施建設,推進光纖到小區、光纖到自然村、光纖到樓,全面提升有線電視網絡寬帶速度,提高有線電視網絡承載能力和水平。
通過分析當前有線電視市場的發展現狀,可知FTTH全光纖接入已經成為未來的主要發展方向。現階段的FTTH應用的范圍,主要包括大型小區的光纖接入、公共網絡平臺、FTTH示范小區、高檔小區或者寫字樓中的FTTH網絡等。有線電視網絡光纖到戶(FTTH)能夠提供更高的傳輸帶寬、更遠的傳輸距離和更低的維護成本,成為有線電視網絡升級改造和建設的技術方向。就目前而言,各營運商主要關注的領域還是大中小城市中住宅小區的FTTH建設。
2.1 FTTH接入技術
現有的FTTH接入技術主要包含兩種,一種是無源光網絡(PassiveOpticalNetwork——PON)接入技術,另一種是有源交換光網絡(ActiveOpticalNetwork——AON)接入技術,這兩種技術各有優勢,根據需要建設網絡的實際條件與環境進行選擇。
PON網絡是一種一點對多點的技術,指的是在OLT和ONU之間的ODN沒有任何有源電子設備,只需要基本的光纖、光分路器、接頭和連接器等設備組成,并且一根光纖可以為多個用戶提供服務。PON網絡的結構與分布特點是:光線路終端(OLT)放置在運營商中心機房,無源光分配器放置(Splitter)則是要盡量靠近用戶端的光網絡單元(ONU)。由于OLT到ONU之間的距離也就是運營商中心機房到用戶的距離,相當于目前固定電話的接入距離,一般都是在幾公里以內。PON的結構和布局具有較大的優勢,從中心機房至用戶的整個網絡都是無源網絡,不僅極大節約了中心機房到用戶之間的光纜資源,也大大精簡了中心機房設備數量與規模,減少中心機房配線數量。
AON是一種點對點(P2P)接入技術,AON的P2P技術成熟、成本低,能輕松提供100M或1G的帶寬,與現有計算機網絡實現無縫鏈接。另外,網絡結構簡單、建設和運營維護成本低,無需增加鋪設中心機房至小區的光纜,集中在小區機房配線,易于維護和管理。該接入技術還能容許用戶自由選擇運營商,有利于多運營商的競爭,通過競爭用戶利益能得到有效保障;設備端口利用率非常高,可以根據接入用戶數增加而逐步擴容。
2.2 FTTH分光方式
在當前,FTTH的分光方式主要有集中分光與分散分光兩種。集中分光是將分光路集中安裝在小區機房、光交接箱等地方,所有用戶光纜從分光點接出,用戶管理集中,PON口的利用率較高并且維護方便。集中分光的方式可適當地節省一部分設備的投資成本,對FTTH建設初期或用戶較為集中的小區來說,需要的光纜數量相對較大。分散分光主要采用2級或3級分光,在建網時需要將前級分光器放置于小區機房或光交接箱,用戶分光器置于小區樓道的用戶分纖箱。和集中分光方式相比,分散分光由于采用多級分光,鏈路損耗大于集中分光方式,在全覆蓋情況下,光分路器成本略高,PON口的利用率次于集中分光方式,不過由于采用多級分光,分光點可以靈活布置,光纖的用量要小很多。
總的來說,無論采用哪種分光方式,都應最大限度地提高EDFA、PON口和光分路器的利用率,其次考慮到以后治安監控、智慧社區、無線城市等增值業務,應預留足夠的光纜。
2.3 EPON和GPON技術
就目前來說,運營商們開始逐漸采用EPON、GPON組網方式來取代以往以電纜為主的接入方式。就目前的EPON技術與GPON技術相比,發展相對較為成熟,能夠很好地滿足寬帶上網、VOIP等寬帶業務的發展需求。GPON技術雖然在傳輸能力、速率靈活性和分路比較好以及支持TDM業務承載等突出的優勢,但由于其技術相對較為復雜,因此建設的成本及復雜度要比EPON技術大得多。因此在現階段許多運營商在接入寬帶時會偏向于選擇EPON技術。
以對某新小區FTTH建網為例,對于小區的網絡建設不僅僅應該考慮高效率,也要注意小區光纖接入的經濟性。通過光纜、銅纜建設FTTH的經驗來分析,結合小區的實地情況,采用先進的ODN(光配線網)技術來規劃設計出符合小區網絡建設的方案。
首先,由于ODN的建設覆蓋面較廣,特別是對新小區進行FTTH建設時,要注意樓宇內的皮線光纜和樓宇外的配線光纜等。對于分光器的設計與安裝,要根據實施FTTH工程小區住戶的多少來分析。一般分光比越高,覆蓋的用戶就越多,對PON接口的資源以及光纜的鋪設節約了成本,但隨之也縮短了傳輸的距離。在實際建設中,需要考慮到小區的綜合情況,對于光纜用戶要鋪設明管,并設置過路盒,當然也可以選擇優先使用暗管。水平管的安裝是在放裝中進行的,一般是安裝在每個用戶的進戶口處,而垂直管則是在工程中實施的。
其次,對局端OLT設置,主要目的是降低網絡建設的成本,后期維護起來也會比較方便。根據EPON的傳輸距離計算OLT的覆蓋范圍,集中對OLT的局端設置,便于機房的維護。另外OLT設備采用較常使用主流廠商的設備,這種設備能夠支持多種語言和數據傳輸等業務功能,對于后期的維護和拓展也比較便捷。
最后,許多人認為FTTH的施工和傳統的光纜施工沒有多大區別,FTTP施工一直不被人廣泛重視,然而實際上FTTH的施工往往是建設的重點和難點。進入樓內的光纜按照普通光纜施工方式進行,不僅增加了施工的難度,對后期的網絡維護和調整也會造成極大的困擾。因此FTTH的合理施工方式和成本也要計算在規劃建設內。另外,光纖入戶的方案不僅要注意到信息面板的設計思路,還要注意新小區的業主家居智能布線系統的設計。終端的ONU對于小戶型單語音和單寬帶的需求完全可以滿足,并且還節約了改造成本,方便以后的業務擴展。
總的來說,對于多層、高層住宅小區來說,由于住宅用戶多、密度大,在實際的FTTH建設中,專業人員需要考慮到實際住戶的分布情況來進行線路的設計與規劃施工,在盡量節省線路成本的情況下,實現線路與工程設備的有效結合,完成光纜安裝、調試,安裝用戶終端盒,連接光纖機頂盒,完成業務開通。
隨著網絡技術、通訊設備等的不斷更新,寬帶用戶也在不斷地增加,用戶對于寬帶接入的高要求也因為FTTH技術的實現而得到滿足。自FTTH技術出現至今只有短短的十年左右,但在這段時間內,各種通信技術、設備等技術性更高、成本更低,能夠較好地滿足各產業經濟信息化與家庭信息化對接入網絡低成本、高效率、易于規模部署和高服務質量的要求。
當前住宅小區有線電視網絡的建設在當前的市場中占有很大比重,廣電和IP運營商目前大力推進的接入方案就是FTTH網絡。目前而言,FTTH承載的業務類型分為廣播電視業務與寬帶接入業務兩種,其中廣播電視業務包括高/標清廣播、4K/8K廣播、VoD點播、時移電視及電視IP直播、SDV交換式視頻等。因此,FTTH支持廣播電視業務需要具備提供不少于6Gbps傳輸帶寬的能力,同時具備傳輸超高清視頻的能力。
隨著“寬帶中國”戰略、提速降費行動的深入實施,再加上小區“光平移”模式的大力推進,將大范圍的FTTH建設轉變為向有線電視用戶最集中、高端業務體驗用戶最集中的現有小區進行有針對性的資源投放和市場營銷,將會使FTTH網絡和用戶規模大幅增長,形成一個全新的FTTH寬帶市場和網絡發展的新階段。
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(作者單位:中廣有線信息網絡有限公司溫州分公司)
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10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.01.025