FTTH在智能小区光纤到户建设中的应用

倪巍

【摘 要】电力光纤到户建设将围绕国家电网公司建设智能电网相关研究课题，解决智能电网用电侧通信系统建设“最后一公里”的接入问题，综合采用信息、通信、管理等领域的先进技术，搭建课题研究的试验和展示平台，在用户深入体验的基础上，展现智能电网用户侧友好开放、双向互动的用能模式，进一步完善相关课题以及研究成果。试点主要基于光纤和电力线宽带通信技术构建，建立互动开放的网络，满足智能电网双向互动的需求。

【关键词】光纤到户；智能电网；最后一公里；双向互动

1 绪论

1.1 建设内容及目的

解决智能电网配用电侧通信系统建设“最后一公里”的接入问题，实现计量装置在线监测和用户负荷、电量、计量状态等系统的通信支持，为智能电网终端用户接入及用电信息交互提供可靠的通信保障，为智能电网配用电侧建设提供基础和技术支撑，实现电力智能通信网支撑三网融合。通过工程的实施，为智能电网最终实现“信息化、自动化、互动化”提供可靠、先进的通信保障。

1.2 应用现状

首先，随着用户对宽带接入提出越来越高的要求，现有的宽带接入方式，如ADSL和LAN接入，由于存在传输距离短、接入带宽有限、安全性不高、QoS没有很好的保证等问题，已越来越不能满足用户的需求。第二，光接入技术快速发展，从有源光接入技术（PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统）到PON无源光接入技术（APON、BPON、GPON、EPON、GEPON）。最后，由于光纤本身的成本，光收发模块、OLT和ONU的设备成本，以及现有光纤到户的配套成本不断下降，使得目前实现光纤到户的设备成本和线路成本比以前有了大幅度的下降。因此，光纤到户接入方式逐渐成熟，目前也逐渐成为国内外通信行业的热点。

2 接入网组网技术

EPON技术由于高带宽、易维护、远距离覆盖的特点成为当前FTTx的主流承载技术，目前产业链发展完善，是接入网络建设的首选技术。但是由于在驻地网层面采用光纤直接到户的成本较高，传统基本上采用了FTTB+LAN或FTTB+DSL的方案，这样在尽量节约驻地网投资的前提下，获得了最佳的网络性能。

2.1 全面了解FTTH

光纤通信（FTTx）一直以来都被看做是继DSL宽带接入方式之后最具市场前景的宽带接入方式，与常见的双绞线通信不同，其具有工作频率更高，容量更大（可以根据用户需要升级到10-100Mbps的独享带宽），衰减更小，不受强电干扰，抗电磁脉冲能力较强，保密性好等特点。

FTTH是光纤直接进入家庭的最佳选择。该形式可将光纤及光网络单元（ONU）直接连接到家庭，是各种光纤宽带接入中除FTTD（光纤到桌面，FiberToTheDesk）外最贴近用户的光纤接入形式。而随着光纤宽带接入形式上的广义化，需要说明的是，目前的FTTH宽带接入已不单纯指光纤到家庭，已泛指FTTO、FTTD、FTTN等各种光纤到户的接入形式。

2.2 FTTH技术标准

目前看来，带宽独享的ADSL2+、FTTH已成宽带未来发展的主流趋势。在FTTH的技术上，在APON（ATMPON）之后，目前有由ITU/FSAN制定的GPON（GigabitPON）标准，和由IEEE802.3ah工作组制定的EPON（EthernetPON）两大标准在竞争。

GPON技术是基于ITU-TG.984.x标准的新一代宽带无源光综合接入标准，可用带宽约为1111Mbit/s，虽然技术实现复杂，但具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等优点，被一些欧美运营商视为实现接入网业务宽带化的较理想技术。

EPON（以太无源光网络）也是一种新型的光纤接入网技术，有效上行传输总带宽为1000Mbit/s，采用点到多点结构、无源光纤传输，可在以太网之上提供多种业务，综合了PON技术和以太网技术的优点，具备低成本、高带宽、扩展性强、与现有以太网有良好兼容性、方便管理等特点，在亚洲地区，如我国及日本等地使用较广。

3 设计方案

3.1 网络建设方案概述

3.1.1 FTTH网络建设方案

FTTH网络建设将采用EPON（以太网无源光网络）作为网络平台，以太网无源光网络（EPON）具有节省光纤资源、对网络协议透明的特点，它同时具备了以太网和PON的优点。

本工程中规划用电信息采集系统业务OLT放置在变电站，分光器放在小区配电室、ONU放在楼道电表箱处；多网融合业务OLT放在小区或变电站，采用一级或二级分光，分光器分别放置在小区配电室或楼道强电井，ONU放在用户家中。

根据小区实际情况，本工程的在建小区采用光纤复合低压电缆建设，已建小区采用普通光缆建设。

3.2 业务建设方案

3.2.1 用电信息采集业务建设方案

用电采集系统由用电信息采集主站、OLT、ONU、网络电量采集器、用户智能电表构成，其中用电信息采集ONU配置RJ45接口同网络电量采集器连接，网络电量采集器通过RS485数据线与用户智能电表RS485接口相联，完成电表数据的抄收，经用电采集的EPON网络上传至用电信息采集主站，并完成主站对智能电表的相关指令下发。

3.2.2 光纤到户接入方案

EPON组网方式具有多业务承载能力，高效、优质、安全地承载语音、数据、视频等多种业务。通过普通光缆或光纤复合低压电缆将光通道延伸到各楼道的分光器，再通过皮线光缆将光通道延伸到户，接入ONU实现家庭网关的接入。

OLT放置于小区总配电室，上行多个GE接口，分别对接互联网、电信网、广播电视网等平台，实现用户数据和语音、视频等业务的接入。OLT的PON口下行，经过分光后到达用户室内的ONU。

ONU具备FE接口，通过以太网线连接计算机、IPTV机顶盒、IP电话实现网络、IPTV、IP电话的接入。数据、语音、视频业务之间必须做到业务隔离，可以使用VLAN、QinQ等隔离不同的业务，通过Qos、DBA保障语音、视频业务的带宽。

4 FTTH 发展中需要解决的问题

4.1 技术和成本瓶颈

从技术层面来讲，目前广泛采用的ADSL 技术提供宽带业务有一定的优势，与FTTH 相比，价格便宜，利用原有铜线网使工程建设简单，对于目前500kbit/s～lmbit/s 影视节目尚可满足需（下转第101页）（上接第70页）求，是FTTH 目前推广的主要竞争对手。从全球范围看，在宽带用户中，66%的用户采用xD-SL，在中国这个比例更是高达90%。作为宽带接入理想方式的FTTH，一直没有得到大规模发展的最主要原因就是光纤接入的成本依然比较高。由于光电子器件价格昂贵等因素的制约，FTTH 难以普及，我们目前只是在骨干网采用光纤传输，而在最后一公里的接入层面采用以太网等多种接入方式。

4.2 政策和法规急需完善

目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态，各个地方政府政策各不相同，零星破碎，有的地方根本还没有鼓励优惠政策。总之，政府缺少一个宏观的引导和完善的产业政策。此外，有关因特网相关的版权法规也有很多工作要做。FTTH 发展的最大驱动力是带宽需求而其中的杀手级应用是IPTV，由于国家对网络视频仍存在一些政策约束，这在一定程度上抑制了带宽需求的增长。

5 结论

光纤到户（FTTH）的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。从目前的宽带网络现状及竞争形势看，FTTH 的高带宽、附加增值业务的潜在市场、较低的维护成本、装机的高质快速化及其网络不易被其它运营商挤占、挪用等显著优势，使之具备了较强的竞争力，存在着非常大的市场潜力。

【参考文献】

[1]陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.

[2]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38-41.Xu Bingyin，Li Tianyou，Xue Yongduan.Smart distribution grid and distribution automation[J].Automation of Electric Power Systems，2009，33（17）：38-41（in Chinese）.

[3]YD 1664—2007 基于以太网方式的无源光网络（EPON）网络管理接口技术要求[S].

[4]钟金，郑睿敏，杨卫红，等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术，2009，33（13）：12-18.

[5]苗新，张凯，田世明，等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术，2009，33（17）：8-13.

[责任编辑：薛俊歌]

ONU具备FE接口，通过以太网线连接计算机、IPTV机顶盒、IP电话实现网络、IPTV、IP电话的接入。数据、语音、视频业务之间必须做到业务隔离，可以使用VLAN、QinQ等隔离不同的业务，通过Qos、DBA保障语音、视频业务的带宽。

4 FTTH 发展中需要解决的问题

4.1 技术和成本瓶颈

从技术层面来讲，目前广泛采用的ADSL 技术提供宽带业务有一定的优势，与FTTH 相比，价格便宜，利用原有铜线网使工程建设简单，对于目前500kbit/s～lmbit/s 影视节目尚可满足需（下转第101页）（上接第70页）求，是FTTH 目前推广的主要竞争对手。从全球范围看，在宽带用户中，66%的用户采用xD-SL，在中国这个比例更是高达90%。作为宽带接入理想方式的FTTH，一直没有得到大规模发展的最主要原因就是光纤接入的成本依然比较高。由于光电子器件价格昂贵等因素的制约，FTTH 难以普及，我们目前只是在骨干网采用光纤传输，而在最后一公里的接入层面采用以太网等多种接入方式。

4.2 政策和法规急需完善

目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态，各个地方政府政策各不相同，零星破碎，有的地方根本还没有鼓励优惠政策。总之，政府缺少一个宏观的引导和完善的产业政策。此外，有关因特网相关的版权法规也有很多工作要做。FTTH 发展的最大驱动力是带宽需求而其中的杀手级应用是IPTV，由于国家对网络视频仍存在一些政策约束，这在一定程度上抑制了带宽需求的增长。

5 结论

光纤到户（FTTH）的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。从目前的宽带网络现状及竞争形势看，FTTH 的高带宽、附加增值业务的潜在市场、较低的维护成本、装机的高质快速化及其网络不易被其它运营商挤占、挪用等显著优势，使之具备了较强的竞争力，存在着非常大的市场潜力。

【参考文献】

[1]陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.

[2]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38-41.Xu Bingyin，Li Tianyou，Xue Yongduan.Smart distribution grid and distribution automation[J].Automation of Electric Power Systems，2009，33（17）：38-41（in Chinese）.

[3]YD 1664—2007 基于以太网方式的无源光网络（EPON）网络管理接口技术要求[S].

[4]钟金，郑睿敏，杨卫红，等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术，2009，33（13）：12-18.

[5]苗新，张凯，田世明，等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术，2009，33（17）：8-13.

[责任编辑：薛俊歌]

ONU具备FE接口，通过以太网线连接计算机、IPTV机顶盒、IP电话实现网络、IPTV、IP电话的接入。数据、语音、视频业务之间必须做到业务隔离，可以使用VLAN、QinQ等隔离不同的业务，通过Qos、DBA保障语音、视频业务的带宽。

4 FTTH 发展中需要解决的问题

4.1 技术和成本瓶颈

从技术层面来讲，目前广泛采用的ADSL 技术提供宽带业务有一定的优势，与FTTH 相比，价格便宜，利用原有铜线网使工程建设简单，对于目前500kbit/s～lmbit/s 影视节目尚可满足需（下转第101页）（上接第70页）求，是FTTH 目前推广的主要竞争对手。从全球范围看，在宽带用户中，66%的用户采用xD-SL，在中国这个比例更是高达90%。作为宽带接入理想方式的FTTH，一直没有得到大规模发展的最主要原因就是光纤接入的成本依然比较高。由于光电子器件价格昂贵等因素的制约，FTTH 难以普及，我们目前只是在骨干网采用光纤传输，而在最后一公里的接入层面采用以太网等多种接入方式。

4.2 政策和法规急需完善

目前我国推广光纤到户的发展基本处于各自为战的状态，各个地方政府政策各不相同，零星破碎，有的地方根本还没有鼓励优惠政策。总之，政府缺少一个宏观的引导和完善的产业政策。此外，有关因特网相关的版权法规也有很多工作要做。FTTH 发展的最大驱动力是带宽需求而其中的杀手级应用是IPTV，由于国家对网络视频仍存在一些政策约束，这在一定程度上抑制了带宽需求的增长。

5 结论

光纤到户（FTTH）的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。从目前的宽带网络现状及竞争形势看，FTTH 的高带宽、附加增值业务的潜在市场、较低的维护成本、装机的高质快速化及其网络不易被其它运营商挤占、挪用等显著优势，使之具备了较强的竞争力，存在着非常大的市场潜力。

【参考文献】

[1]陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.

[2]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38-41.Xu Bingyin，Li Tianyou，Xue Yongduan.Smart distribution grid and distribution automation[J].Automation of Electric Power Systems，2009，33（17）：38-41（in Chinese）.

[3]YD 1664—2007 基于以太网方式的无源光网络（EPON）网络管理接口技术要求[S].

[4]钟金，郑睿敏，杨卫红，等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术，2009，33（13）：12-18.

[5]苗新，张凯，田世明，等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术，2009，33（17）：8-13.

[责任编辑：薛俊歌]