全覆盖、厚覆盖、短接入、易接入——华为ODN 3.0让光网无处不在！

ODN 3.0的两大重要技术变革

自FTTH技术方案开始推行，分光器都是等比分光，连接都是熔纤或冷接，这也被称为传统方案或ODN 1.0。八年前，部分供应商把入户段光缆与FAT连接，实现了入户段预连接，这被称为ODN 2.0方案。2018年开始，华为在ODN 2.0的基础上逐步实现了配线段光缆与第二级分光器的预连接，以及第二级分光器FAT的不等比例分光，又把馈线段光缆与第一级分光器实现了预连接，即真正实现了全预连接、级联和不等比分光技术的完整解决方案，这也被称为ODN 3.0技术解决方案。

1.不等比分光器：高效联接，降低成本

不等比分光器（如图1）是把局端来的100%光功率信号进行不等比例分光，70%的光功率输出到远端，30%的光功率留用到本机用户，再进行等比例分光到本机用户。虽然本机用户仅留分了30%的光功率，但也能够满足本机用户的需要。

通常，将多个这种不等比分光器进行“级联”，如4级“级联”（如图2），前三个都是不等比例分光，第四个分光器是等比例分光，即局端来的光功率100%留给了FAT4本机用户。虽然第三个、第四个分光器的局端光功率绝对值相对较小，但是，也仍然能够满足其本机用户的需要。

不等比例分光器的优点，是大大减少了分光器到局端的光缆总数量， 4个分光器之间，以及到局端方向，仅需一根单芯光缆即可。如果是等比例分光呢？就必须用4根光纤了（如图3）。

通常，一个ODN工程项目，分光器的物料及其安装费用仅仅占了工程项目总投资的15%不到，85%以上的投资均与光纤有关，光纤数量越多，物料成本和施工成本就越高。因此，不等比例分光是FTTH网络的先进技术方案，是一个革命性的大变革。

2.预连接：减少ODN网络的故障点

FTTH的ODN网络构成，实质上就是光纤与各类设备，如分光器、分纤箱、光接线盒等相连接。一种方式是用熔纤机现场熔纤，但这对于技师的操作技能要求很高，而且受现场施工场地条件限制，有时候熔纤操作十分困难。另有一种方式是冷接，比熔纤操作简单，但是其连接质量堪忧，3年之后，就会发生连接点故障或光信号衰减太大的问题。此外，这两种方式都需要把设备盖板打开，日久天长，盖板很难再密封严实，风吹日晒，对盒子、箱子等设备内的设施影响太大。ODN网络的故障绝大部分发生在这个连接点。尤其是FAT盒子里的末端分光器，由于频繁地开盖以进行入户安装和修障，久之，盒子的盖板大多难以密封如初，就会进入频发故障的循环状态。

预连接（如图4），是在盒子外预留一个光纤插座，而光纤的连接端则是在工厂预留一个光纤插头，到了施工现场，将插头连接固定到插座上即可。预连接可以保证盒子永不打开。当然，为了保证预连接可靠和光衰达标，对盒子，箱子等设备的插座及光纤的预连接插头的要求都非常高，必须在工厂进行严格的高标准制造，而且要保证连接牢固不松动。

FTTH网络中OLT的选用

FTTH网络（如图5）主要由三部分组成：OLT、ODN和入户部分。通常，又把ODN部分称之为home pass（HP），入户部分称之为home connection（HC）。HP又分为馈线段和配线段。其中，OLT根据场景条件分为几种类型（如图6）。

1.室内型普通OLT

适合安装在CO机房或者基站的室内机房，通常，每个OLT可以承载4,000~6,000个用户。每个OLT机架可以安装2~3台OLT。每个OLT至最远端的ONT距离，也称之为OLT的覆盖半径，通常要求在6km之内。

2.室外柜型OLT

在没有室内机房的条件下，通常把OLT室外柜安装在室外空地上，一般最佳是安装在基站位置。为防止雨水灌入，会预先建造一个专用的水泥底座。每个室外柜内部仅装一台OLT，通常覆盖4,000~6,000用户，室外柜内根据需要还可安装波分、IP设备。此外，供电设备和蓄电池是必须配置的，并应根据当地气温条件，可选择性配置自然风散热、电风扇散热和专用空调制冷。

3.微型OLT

• Blade OLT：体积小、重约13kg，可抱杆安装，也可安装在基站的空地上。可以承载1,000个FTTH用户，也可两台背靠背安装，承载2,000个FTTH宽带用户，共用两根上行光纤到CO机房。
• MA5800-X2：可将其安装在微型室外柜内部，再固定于基站位置或街边柜位置，每台承载2,000用户。
• Nano OLT：仅有4个GPON接口，可承载256个宽带用户。体积更小，重量更轻，可将其安装在微型室外柜内部，再固定在室外场地上，特别适合于乡村场景。对于居住人口数量少、住户密度小的区域，是一个极低成本的解决方案。

ODN网络的核心设计理念

1.重新认识两个考核指标

端口实装率 = 实装用户（本区域）/ 所建二分箱端口数（本区域）

运营商过去简单地考核端口实装率是有问题的，工程刚刚验收，当年就要求较高的端口实装率。在工程完工之后的前两年，如果端口实装率考核指标过高，必然会导致首期工程尽量少建端口，必然是薄覆盖，必然是长接入，必然是后续重复施工，必然是浪费时间和金钱。一般情况下，一个FTTH项目验收之后，三年内实装率达到30%就已经不错。大规模多区域建设FTTH网络，5年后总实装率能达到50%以上已是相当不错了。个别运营商要求基层单位实装率必须达到70%以上，在大规模发展时期，这显然脱离了实际情况，很难达到。

端口家庭渗透率 = 指定区域FAT端口数 / 指定区域实际居住家庭数

端口家庭渗透率的通俗理解就是某区域有100个住户，设计布放多少个光纤端口。如果运营商过度追求所谓的前期投资资金少，那么首次施工时就会尽可能少建端口，导致“端口家庭渗透率”低。

一般，FTTH项目的主要成本构成是：施工的人工费约占60%，光缆采购约占25%，分光器设备物料等仅占15%，还有设计、监理等其它少量成本，可见最主要成本是施工队的人工费用。“端口家庭渗透率”低，就会导致1~2年之内，又要进行2次、3次（甚至多次）施工，且每次工程所需的施工队人工费用几乎相等，与一次施工到位相比可能浪费了3倍以上的投资。

建议首次施工设定端口家庭渗透率目标为70%以上。

2.全覆盖、厚覆盖、短接入、易接入

• 全覆盖：一次性整体规划的关键

  中小城市进行一次性的整体规划，一次性全覆盖，不进行二次设计和施工。只要确定在某城市开展FTTH，那么除了该市个别区域暂时不进行覆盖之外，大多数区域都应该连续一次性全覆盖。尤其对于传统固网运营商，因为所有区域都需对原有xDSL用户进行FTTH迁移，所以更是应该如此。

  只有全覆盖才能在本区域或城市做到用户规模致胜，构筑品牌影响力，因为老用户会把自己的感知传递给潜在的新用户，产生良好的口碑效应。

  如果插花式覆盖，可能导致在未覆盖区域引起消费者抱怨和负面市场效应，也极易引入竞争对手，紧随而来进行补缺性重复覆盖，在同一城市争抢用户。

• 厚覆盖：提升投资效益和市场信心

  厚覆盖就是端口家庭渗透率尽量在60%以上。厚覆盖充分体现了运营商对市场的预期和市场信心。厚覆盖既可以提高投资效益、压缩工期、确保网络运营质量，又可以坚定市场发展信心，降低管理成本，降低竞争对手的市场期望。

  端口家庭渗透率建议60%~100%，FTTH网络的FAT端口数量是衡量运营商网络能力的科学标准，代表着市场的中远期发展能力，是为了满足5年以上的发展需要，不可能当年建设当年实装率就很高。

• 短接入：提高FTTH网络装机率

  如果居民密度一般，通常选用8端口FAT，如果用户密度非常小，也可选用4端口或2端口FAT。FAT至住户平均接入距离通常在30~80米。

  短接入保证了运营商的装机效率。人均日装机宽带数量是影响运营商用户发展规模和入户安装总成本的主要因素，FTTH网络是宽带用户规模发展的重要基础，网络建设得好，装机效率就高，服务品牌就好，而且故障率低，用户感知好。

• 易接入：快速装机，快速排障

  全程预连接FAT方案，既不用空中熔纤操作，又减少了卡接导致的高故障率，日常FAT若有故障只需要更换，能够做到快速装机和快速排除故障。

3.“薄覆盖、长接入”的弊端

薄覆盖、长接入是过去十多年全球运营商FTTH投入回报差的主要原因。在一个区域内重复施工，是部分运营商FTTH不能成功的首要原因。既浪费了资金，又浪费了时间，更浪费了市场发展机会。

• 薄覆盖导致二次施工浪费投资

  第一次施工薄覆盖，带来了二次施工的巨大投资浪费。这是一个典型的二次施工案例（如图7）。与端口家庭渗透率达到70%~90%的一次施工到位相比，二次施工的实际总投资是一次施工到位的2倍左右。所以，为什么有的运营商年年施工，几乎是在同一个区域，还总是端口不够用，还总是缺钱？根本原因就是片面、教条地进行了实装率考核，被所谓的前期投资紧张导致重复施工折腾“穷”了。通常，第2次、第3次重复施工时，在光交箱FDT内找出空闲光纤比新建光缆还费时间。个别运营商在许多区域施工次数多在3次，甚至5次以上，所以资金浪费非常严重。

• 长接入导致入户安装成本太高

  这是一个长接入的典型案例（如图8）。因为薄覆盖，第一次施工只有一个FAT1覆盖本区域用户，所以当用户4、用户10、用户11报装宽带时，只能长距离接入。

  当FAT1端口接近装满，又进行第二次施工安装FAT2。此时，原来己连接到FAT1的老用户（用户4、用户10、用户11）又不可能再改接到FAT2。

  当FAT1首先装满，没有空闲端口了，在FAT1周边的新用户（如用户7）无奈需要连接到FAT2。同样，入户安装距离太长，大大增加了入户装机成本。

  如果两个FAT一次施工完成，就很好地避免了因“薄覆盖”而导致的“长接入”问题，不会因为HC的太高人工成本而导致“长接入”的总安装成本居高不下。FTTH网络建设好与坏的评价标准，就是一个技师每天能够安装几个宽带。建议二分箱到住户平均距离最远不超过100米。

ODN网络设计中的三个关键点

1.第一级分光器HUBBOX和第二级分光器FAT选址

FAT尽量靠近消费者住址。比如，8端口FAT，其能力就是能够接入8个住户，FAT的位置应该距这8个用户的平均距离最短，位置适中。

HUBBOX首先要明确其容量，该HUBBOX最多连接多少个FAT，比如每个HUBBOX可以覆盖8组FAT，每组是4个FAT，那么HUBBOX的位置就是要距这8组FAT的平均距离最短，位置适中。

当然，这些选址也要根据现场综合条件合理确定位置。

只有这样才能保证HUBBOX到CO机房光缆数量最少，HUBBOX到FAT距离最短，FAT到消费者住址距离最短，既要尽量降低馈线段和配线段光缆的成本，也要降低入户段光缆的投入。

个别运营商把第一级分光器装在CO机房是不科学的。还有的运营商把FAT集中装在大街上，在街边柜内安装多个第二级分光器，这会造成FAT至消费者住址的距离太远，远远大于了100米，即街边柜内、地下管道内布放了大量入户段光缆，这不仅投资巨大，日后维护也很不方便。

CO机房到第一级分光器的馈线光缆是稀缺资源，数量越少越好。

两级分光器之间以及第二级分光器到ONT的光缆数量是确定的，因此，其距离越短越好。

2.利用现有网络资源

中心机房CO、无线基站和原有光缆交接箱等站址有FTTH网络必需的电源和光缆资源，如CO出局光缆，以及基站或光节点到CO的现有富余光缆。充分利用这部分资源设置OLT站点，可以减少长距离大芯数的馈线段的新建光缆布放以及电源引接的重新投资。

3.用ODN 3.0技术更新传统ODN网络

由于ODN 3.0技术设计和施工都非常简单高效，网络运行稳定、故障率很低，能有效降低ODN网络的维护费用，如果运营商早期所建的ODN网络故障率太高，维护费用居高不下，可以考虑用维护费用逐步更新原有的ODN旧网络。

ODN 3.0解决方案简介

1.低楼层高密度区域架空场景解决方案

此方案（如图9）包含三个盒子，即HUBBOX、SUBBOX、ENDBOX和三根缆，即MPO光缆、单芯配线缆、入户光缆。每个HUBBOX对4个GPON口的纤芯进行1:2分光，输出8条链路。SUBBOX是不等比分光，可级联4个FAT，每个FAT可连接8个用户。离OLT较远的区域可用普通光缆+MPO XBOX方案，XBOX不仅可以直接与12芯预连接光缆相连，还可以与普通光缆连接输出。方案全程预连接，非常适合架空场景，安装效率高、故障率低。

2.低密度区域架空场景解决方案

此方案（如图10）的HUBBOX内装1个1比2分光器，FAT1-FAT3仍然为不等比分光8端口，FAT4为等比例分光。三根缆分别是4芯预连接光缆、单芯配线缆以及单芯预连接入户缆。当机房覆盖区域较近时，可从OLT 4个GPON接口直接输出一根4芯预连接光缆，供连接4个HUBBOX，共计可承载256个用户。

3.楼宇解决方案

此方案（如图11）是传统馈线光缆进楼，与HUBBOX相连，每个HUBBOX内装4个1:2分光器，出8条链路，每条链路级联4个FAT，覆盖一个单元32个用户，比如每层楼有8个用户，每个单元有4层，共计可覆盖8个单元，256个用户。

4.地埋场景解决方案

此场景建议在街边柜位置安装第一级分光器Hubbox。条件具备时，可将第一级分光器覆盖区域缩小，使Hubbox尽量靠近其所覆盖的FAT，以缩短与FAT之间的距离。

图12中FAT为第二级分光器，建议安装在人井的壁上，可根据住户的密集程度选用8端口FAT或4端口FAT，FAT至用户住址采用预连接方式，在用户门口（墙外）布放OneTB（地平面之下）。FAT至OneTB采用预连接光缆可与配线段光缆同沟纵向布放，此段预连接光缆可外加一层保护管，到用户门口位置再横向挖沟，与OneTB相连。

Hubbox至FAT之间的光缆，以及FAT之间的光缆可以是穿缆方式，也可以是微管吹缆方式。此方案最大的优点就是避免在用户门口二次开挖地面，当然上述的缩短HC距离，缩短配线段光缆长度也是非常显著的优点。

5.利用原有的骨干光缆资源建网

一种方案是利旧原有FDT扩建网络（如图13）。此方案的优势是充分利用原有的馈线段光缆和FDT，FDT后采用预连接方案，无需熔纤。仅在FDT处进行一次熔纤，将传统光缆和4芯预连接光缆进行连接，通过4芯预连接光缆连接FAT。每个FAT对一根光纤进行1比8分光，连接8个用户。

另一种方案是利旧原有骨干光缆发展2B和光纤到站（如图14）。传统ODN网络最大的问题是长距离布放多芯光缆，光缆利用率很低。从机房到分光器，中间经过多个光缆熔接点，如光交箱、光接头盒等，导致故障率高、光衰大，维护和排障困难，资源管理复杂。

通过ODN 3.0解决方案提供的P2P BOX可以直接输出双芯光缆到P2P专线用户和移动基站，特别适合综合运营商进行网络布局和充分利用骨干光缆资源。