電力光纖入戶設(shè)計(jì)原則和運(yùn)營(yíng)模式的探討

保定吉達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司 荊慧豐

河北華沃電力工程設(shè)計(jì)有限公司 高 　 翔

電力光纖入戶設(shè)計(jì)原則和運(yùn)營(yíng)模式的探討

保定吉達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司 荊慧豐

河北華沃電力工程設(shè)計(jì)有限公司 高 翔

討論了電力光線入戶方案研究的背景和意義，對(duì)方案設(shè)計(jì)原則和依據(jù)做了總結(jié)，對(duì)電力光纖入戶的三種組網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行分析比較，最終選取“入戶光纖電力主導(dǎo)、公用通道設(shè)備三網(wǎng)共建”模式，既節(jié)省了成本又提高收益。

電力光纖；光纖入戶；運(yùn)營(yíng)模式

1　 研究背景和意義

接入網(wǎng)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中是直接連接到終端用戶的界面，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的收益來源，對(duì)電力系統(tǒng)和廣大客戶地連接起到了關(guān)鍵作用。電力光纖入戶不但能夠提高電網(wǎng)通信光纖化率，而且能夠充分利用公司綜合實(shí)力和成本優(yōu)勢(shì)，節(jié)約新建建筑小區(qū)光纖入戶成本，實(shí)現(xiàn)信息流、能源流的綜合應(yīng)用和高度集成。對(duì)于電力企業(yè)來說，若能夠搭建“開放式”光纖網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，則可出租給電信運(yùn)營(yíng)商、廣電運(yùn)營(yíng)商等，通過適當(dāng)收取通道租賃費(fèi)，收回投資，并取得長(zhǎng)期回報(bào)。

2　 電力光纖入戶設(shè)計(jì)原則

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

如表2-1為電力光纖入戶方案設(shè)計(jì)的規(guī)范性文件，是進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的主要依據(jù)和準(zhǔn)則。

表2　-1 電力光纖入戶規(guī)范性文件

2.2 設(shè)計(jì)原則

光纖通信工程作為信息傳輸系統(tǒng)不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且要求嚴(yán)格，當(dāng)進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)國(guó)家政策的導(dǎo)向、客戶的需求、技術(shù)條件成熟程度的需求、相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)等因素進(jìn)行考慮，因此工程設(shè)計(jì)要遵循的基本原則為：

（1）具備雙向性、可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性、易實(shí)施、易管理的特征。

（2）技術(shù)具備先進(jìn)性，能夠承載電網(wǎng)所有業(yè)務(wù)。智能電網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的需求是一個(gè)與電網(wǎng)同覆蓋的電力泛在、雙向、實(shí)時(shí)、互動(dòng)的通信網(wǎng)絡(luò)。

（3）充分利用本地區(qū)豐富的電力通信網(wǎng)資源，建設(shè)模式的主要部分是電力光纖專網(wǎng)，輔助建設(shè)模式為無線寬帶、電力線等多種通信技術(shù)，開展智能配用電一體化通信，使得智能電網(wǎng)的各類業(yè)務(wù)的需求得到滿足。

（4）PFTTH系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合樓宇配電情況，合理規(guī)劃光纜分配點(diǎn)、用戶接入點(diǎn)的位置，以及線纜的選擇；綜合考慮設(shè)備成本、工程施工成本、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本等因素；為保證PFTTH業(yè)務(wù)的可靠性，宜采用Type-A光纖備份保護(hù)方式；ODN網(wǎng)絡(luò)一次性施工，預(yù)留足夠的纖芯和設(shè)備端口。

2.3 PFTTH系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置原則

PFTTH系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括：局端、光纜分配點(diǎn)、用戶接入點(diǎn)和終端。

局端：選擇PFTTH系統(tǒng)的局端位置應(yīng)該遵循以下原則：

（1）如果已建成變電站至規(guī)劃區(qū)域10kV通信接入網(wǎng)，宜將規(guī)劃區(qū)域的PFTTH的局端設(shè)置在變電站；如果未建成10kV通信接入網(wǎng)，宜將局端設(shè)置在小區(qū)配電室或開閉所。待10kV通信接入網(wǎng)建成后，將局端上移。

（2）在小區(qū)用戶數(shù)超過1萬戶時(shí)，可將PFTTH的局端設(shè)置在該小區(qū)的配電室。

光纜分配點(diǎn)：它的位置可依據(jù)小區(qū)配電電纜交接點(diǎn)進(jìn)行確定，宜遵循以下原則：

（1）可以選擇在樓層的用電分配處，在特殊情況也可選在小區(qū)配電室；

（2）如果需要承擔(dān)用戶接入點(diǎn)的功能，光纜分配點(diǎn)可直接連接入戶光纜實(shí)現(xiàn)就近用戶的接入；

（3）光纜分配點(diǎn)處為饋線光纜和配線光纜的接續(xù)點(diǎn)，需安裝光纜交接箱。

用戶接入點(diǎn)：可依據(jù)樓宇單元內(nèi)配電電纜交接點(diǎn)進(jìn)行確定，宜遵循以下原則：

（1）一個(gè)用戶接入點(diǎn)所帶樓層不宜超過10層，用戶不宜超過64戶；

（2）用戶接入點(diǎn)數(shù)量應(yīng)盡量少；樓宇單元內(nèi)一個(gè)配電電纜連接的節(jié)點(diǎn)所帶用戶或范圍超過上述容量時(shí)，可在合適樓層增加相應(yīng)的用戶接入點(diǎn)；

（3）用戶接入點(diǎn)為配電線光纜和入戶光纜的接續(xù)點(diǎn)，應(yīng)安裝光纖分纖箱。

終端：依據(jù)ONU用途可分為電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)類和三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)類。終端位置選擇宜遵循以下原則：

（1）三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)類ONU終端位置宜選在用戶家庭內(nèi)部；

（2）電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)類ONU終端位置應(yīng)靠近業(yè)務(wù)終端。用電情況的采集業(yè)務(wù)ONU應(yīng)選在樓宇單元用戶接入點(diǎn)處。

2.4 光纜規(guī)劃應(yīng)遵循原則

光纜可分為三段：饋線光纜、配線光纜和入戶光纜。

（1）光纜類型選擇：進(jìn)入小區(qū)宜選用光纖復(fù)合低壓電纜（OPLC）。入戶光纜宜選用皮線光纜。

（2）光纜芯數(shù)選擇：OPLC光纜的芯數(shù)應(yīng)按所帶樓宇最大用戶容量進(jìn)行配置，并為新業(yè)務(wù)開展和光纖備份保護(hù)提供預(yù)留。入戶光纜宜選擇兩芯光纜。

（3）光纜路由選擇：光纜由小區(qū)配電室低壓側(cè)沿電纜溝、槽敷設(shè)至樓宇光纜分配點(diǎn)處。入戶光纜優(yōu)先選擇強(qiáng)電井，入戶端宜采用埋管、線槽方式入戶；

2.5 PFTTH系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置原則

主要設(shè)備包括：光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分路器（OBD）。OLT：PON規(guī)劃容量為最大用戶數(shù)/32，向上取整；PON口規(guī)劃數(shù)可預(yù)留5%的配置冗余數(shù)；SNI接口數(shù)量及類型應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置；在工程實(shí)施時(shí)，根據(jù)用戶實(shí)際開通率對(duì)PON口數(shù)量分步進(jìn)行配置。

ONU：PON接口宜選用單口；三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)類ONU，用戶側(cè)接口應(yīng)配置FE接口，可依據(jù)實(shí)際需求選配POTS、CATV等接口；電力系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)類ONU，用戶側(cè)接口應(yīng)配置RS-485和FE接口，其中用電信息采集ONU單個(gè)RS485接口串接的電能表不應(yīng)超過32塊。

OBD：電力系統(tǒng)相關(guān)業(yè)務(wù)采用一級(jí)集中分光（1：32），集中部署在小區(qū)配電室或開閉所；三網(wǎng)融合類業(yè)務(wù)根據(jù)實(shí)際需要可選擇一級(jí)分光（1：32）或二級(jí)分光（1：2+1：16或1：4+1：8）。

2.6 光通道衰減核算

2．6．1 鏈路衰減要求

很多因素會(huì)引起ODN的光功率衰減，光通道鏈路衰減要求：

EPON網(wǎng)絡(luò)：13dB≤損耗≤25dB GPON網(wǎng)絡(luò)：8dB≤損耗≤28dB

注：（1）當(dāng)不含CATV業(yè)務(wù)時(shí)，回波損耗應(yīng)大于35dB。（2）含CATV業(yè)務(wù)時(shí)，所有回波損耗應(yīng)大于55dB，線路總的光回?fù)p應(yīng)大于45dB。

2．6．2 光纖富余度要求

傳輸距離≤5公里：富余度≥1.5dB

傳輸距離≤10公里：富余度≥2dB

傳輸距離＞10公里：富余度≥3dB

3　 電力光纖到戶的三種運(yùn)營(yíng)模式

電力光纖入戶共建運(yùn)營(yíng)模式大致可以歸結(jié)到三種：入戶光纖電力主導(dǎo)、公用通道設(shè)備三網(wǎng)共建；入戶光纖、公用通道設(shè)備電力和公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商共建；入戶光纖、公用通道設(shè)備電網(wǎng)公司獨(dú)建。三種共建運(yùn)營(yíng)模式各有利弊，列表分析如下：

表3-1 電力光纖入戶共建運(yùn)營(yíng)模式優(yōu)缺點(diǎn)比較

3.1 三種方案收益比較

3．1．1 入戶光纖電力主導(dǎo)、公用通道設(shè)備三網(wǎng)共建

這種模式投入小，替公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商解決了ODN建設(shè)的難題，又不涉及到公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的切身利益，應(yīng)該會(huì)得到公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的歡迎和支持。收益率大約20%左右，預(yù)計(jì)4～5年收回成本。

3．1．2 入戶光纖、公用通道設(shè)備電力和公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商共建

這種模式雖然有可能增加我們分成的比例，但是其他投資方將按比例占有光纖產(chǎn)權(quán)，使我們失去對(duì)“最后一公里”的控制權(quán)。收益率不確定，可能會(huì)有20%～30%左右，6～8年收回成本。

3．1．3 入戶光纖、公用通道設(shè)備電網(wǎng)公司獨(dú)建

這種模式投資大，我們分成的比例最高，代價(jià)是投資風(fēng)險(xiǎn)大、維護(hù)成本高，觸動(dòng)了公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的切身利益，有政策方面的壁壘。收益可以達(dá)到40%～50%，預(yù)計(jì)3～4年收回成本。

3.2 本文推薦的電力光纖入戶運(yùn)營(yíng)的模式

三網(wǎng)共建是為了使網(wǎng)絡(luò)資源最大程度地實(shí)現(xiàn)共享，避免大量低水平的重復(fù)浪費(fèi)，是信息網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。根據(jù)對(duì)新建小區(qū)電力光纖入戶的調(diào)研工作，結(jié)合電力的資源情況，本文提出了“入戶光纖電力主導(dǎo)、公用通道設(shè)備三網(wǎng)共建”的運(yùn)營(yíng)模式。

具體運(yùn)作模式：電力公司投資建設(shè)小區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)，作為通信基礎(chǔ)資源出租或出售給公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和廣電運(yùn)營(yíng)商使用。投資范圍包括從10kV配電室附近的小區(qū)配電機(jī)房至用戶家庭的“三網(wǎng)融合”光纜和ODN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)模式：在業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)方面，公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商租賃電力光纖網(wǎng)絡(luò)開展語音業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以及有線電視業(yè)務(wù)，以業(yè)務(wù)分成方式向電網(wǎng)公司支付資源租用費(fèi)用。

4　 總結(jié)

本文從工程應(yīng)用角度介紹了光纖到戶的設(shè)計(jì)原則和光纖到戶的運(yùn)營(yíng)模式分析，可以看出：電力光纖入戶在實(shí)施時(shí)，攻關(guān)期和攻關(guān)資金都比較小，只要投入少量的費(fèi)用就可以把現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣虾吞嵘罱K實(shí)現(xiàn)理想的寬帶光纖入戶。根據(jù)本文總結(jié)的設(shè)計(jì)原則可以較為完整規(guī)范的進(jìn)行電路光纖入戶方案設(shè)計(jì)，并且參考本文推薦的運(yùn)營(yíng)模式可達(dá)到既節(jié)省了成本又提高收益的目的。

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