華為AirPON 與傳統(tǒng)PON 優(yōu)劣對比

［崔子鵬］

1 引言

2002～2003 年，烽火通信等承擔的863 項目“基于千兆網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）”實驗系統(tǒng)完成。2005 年，烽火通信與武漢電信合作建設(shè)了中國第一個FTTH 商用工程，武漢紫菘花園小區(qū)FTTH 工程，該工程采用烽火科技承擔的國家”863”計劃項目研究成果的基礎(chǔ)上形成的產(chǎn)品，能夠為用戶綜合提供普通電話、傳真、寬帶上網(wǎng)、CATV、IPTV 等多種電信業(yè)務(wù)。經(jīng)過近20 年的建設(shè)，技術(shù)已經(jīng)由最初的1G EPON 發(fā)展到現(xiàn)在10G EPON、10G GPON，設(shè)備、材料價格、人工折扣等大幅度下降，極大的拉低了FTTH 建設(shè)成本。自2021 年以來由華為研發(fā)的AirPON 技術(shù)，陸續(xù)在部分城市和農(nóng)村進行試點建設(shè)，取得不錯的反響。

2 華為AirPON 特點介紹

華為AirPON被華為定義為ODN3.0，方案自發(fā)布以來，獲得了業(yè)界的廣泛認可，尤其是ODN3.0即插即用、免熔接，大大的降低了施工難度，同時新技術(shù)也帶來了部署模式轉(zhuǎn)變[1]。

2.1 技術(shù)原理

（1）華為AirPON 引入了不等比分光器，分纖箱內(nèi)集成了1∶9 分光器，比傳統(tǒng)1∶8 分光器多出來的1 個端口可以連接下一個1∶9 分光器，作為下一個分光器的主光。

（2）分纖箱和光纜等配件采用預(yù)制式，裝配式設(shè)計思路，現(xiàn)場直接安裝，不需要二次加工。

（3）主要組網(wǎng)模式為鏈式結(jié)構(gòu)。

2.2 技術(shù)特點

（1）全程預(yù)鏈接，通常外線最多1 個熔接點，效率提升3 倍。

（2）所有盒子連接頭外露，施工現(xiàn)場無需打開盒子。

（3）所有光纜、盒子及接口自動掃碼識別，100%資產(chǎn)準確性，徹底解決ODN 啞資源問題。

（4）MPO 饋線纜和單芯配線纜全部自帶預(yù)連接頭，施工現(xiàn)場即插即用，快速部署。

（5）施工簡單，光纜布放和盒子安裝，僅需要普工。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢

（1）對現(xiàn)網(wǎng)資源要求不高，免機房，易安裝，可根據(jù)市場需求就近利用附近基站上聯(lián)纖芯資源，進行OLT設(shè)備安裝，安裝靈活，可利用基站抱桿進行室外安裝，無需像傳統(tǒng)OLT 一樣配置機房和專用機柜，有效降低了基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的相關(guān)投入成本。

（2）用戶側(cè)線纜預(yù)連接和不等比分光快速部署，可充分利用少量纖芯資源，完成大面積農(nóng)村、山區(qū)非規(guī)整區(qū)域的寬帶薄覆蓋，施工便捷、靈活，節(jié)省大量的熔接人工，采用單芯光纜級聯(lián)，全程即插即用，單芯配線纜敷設(shè)效率提高50%。

3 華為AirPON 與傳統(tǒng)PON 對比

3.1 網(wǎng)絡(luò)單元對比

傳統(tǒng)PON 與華為AirPON 設(shè)備對比，從機房到用戶之間由OLT、ODN、ONU 單元組成，其中OLT 和ONU為具體設(shè)備，而ODN 網(wǎng)絡(luò)是由OLT 到ONU 之間的所有光纜、無源器件和線路輔助設(shè)施組成[2]，ODN 網(wǎng)絡(luò)包括ODF 架、光交箱、分光器、分纖箱等器件，所有器件均為無源。傳統(tǒng)PON 與華為AirPON 設(shè)備之間究竟有什么相同與不同之處？首先相同之處是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各單元相同，ODN網(wǎng)絡(luò)中同樣由ODF 架、光交箱、分光器、分纖箱等器件組成，但在名稱、以及制造工藝上有很大不同。

3.2 分纖箱對比

分纖箱規(guī)格容量的不同：傳統(tǒng)PON 采用的分纖箱規(guī)格有16 路和32 路，16 路代表可以最多接16 個用戶，32 路代表最多接32 個用戶，新國標的出現(xiàn)，衍生出三網(wǎng)合一分纖箱，特殊情況會用到四網(wǎng)合一分纖箱。華為AirPON 技術(shù)，分纖箱根據(jù)所處位置不同分為SUN BOX和END BOX，SUN BOX 內(nèi)置1∶9 分光器，END BOX 內(nèi)置1∶8 分光器，END BOX 部署在末端，兩種箱子最多可以接8 個用戶?？梢妰煞N技術(shù)中分纖箱容量存在明顯差異，相對來說傳統(tǒng)PON 的分纖箱容量更大，擴容更加靈活。

分纖箱結(jié)構(gòu)的不同：分纖箱在FTTH 中的主要作用是提供分光器的安裝，光纜的成端，皮線光纜的收納。傳統(tǒng)PON 中分纖箱主要由熔纖盤和分光器托架組成，如圖1 所示，熔纖盤作用為接入光纜的成端，通過尾纖連接分光器，而分光器托架的作用為固定分光器。華為AirPON 中的分纖箱集成了分光器，不需要單獨安裝，SUN BOX 分纖箱內(nèi)安裝的分光器為1∶9 不等比分光器，除了可以帶8 個用戶外，其專用的一個端口可以帶下個分纖箱內(nèi)的分光器，END BOX 分纖箱內(nèi)安裝的是1∶8 分光器，作用和傳統(tǒng)分光器相似。華為AirPON 中的分纖箱由于采用集成式，如圖2 所示，所以在體積和重量方面都比傳統(tǒng)分纖箱要小，在防塵和防水方面更優(yōu)，防護等級達到IP65 級。

圖1 普通分纖箱外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖2 華為分纖箱外觀圖

分纖箱安裝和使用的不同：通過對比可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)PON 中分纖箱各部件為獨立形式，根據(jù)現(xiàn)場不同需要可以靈活配置，而華為AirPON 中的分纖箱為集成形式，容量單一。在安裝方面，華為AirPON 分纖箱省去了分光器的安裝、光纜成端，由于采用預(yù)制光纜，省去了光纜成端等工作量，所以在安裝方面更加方便快捷，另外華為AirPON 分纖箱以及配套光纜由于采用工廠預(yù)制生產(chǎn)，在品控方面可以做的更好。

3.3 光纜和光纜施工對比

華為AirPON 中使用到普通光纜的地方較少，一般大量會用到自制的MPO 纜（12 芯）和單芯光纜，MPO 纜和單芯光纜均為預(yù)制纜，自帶預(yù)連接頭，由于采用工廠化生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中擁有更高的環(huán)境和設(shè)備條件，生產(chǎn)出的連接頭在損耗上更小，質(zhì)量更優(yōu)。由于在施工時大量減少了熔接的工作量，敷設(shè)光纜和安裝分纖箱可以并行進行，為工程施工提供了便利，縮短工期，進而實現(xiàn)運營商的快速部署。

在傳統(tǒng)FTTH 建設(shè)中，一般會用到12 芯、24 芯、48芯等普通光纜，根據(jù)不同位置使用不同芯數(shù)光纜，光纜在運到施工現(xiàn)場后根據(jù)需要進行裁剪，光纜敷設(shè)完和分纖箱安裝好后進行熔接，一般在施工中熔纖工程量會很大，小型工程一般有幾百芯的熔接，大型工程往往需要上千芯的熔接，在熔纖過程中，光纖熔接質(zhì)量一般會受到熔接人員的技藝、現(xiàn)場環(huán)境、溫度濕度等影響，使得熔纖質(zhì)量參差不齊。

3.4 網(wǎng)絡(luò)對比

3.4.1 FTTH 各種場景

小區(qū)、商務(wù)樓宇、酒店等用戶接入，這幾種場景主要面向城市用戶，根據(jù)建筑年代不同光纜敷設(shè)方式不同，早期建筑由于沒有弱電管道，光纜接入多為架空方式，年代近的建筑多建有弱電管道，所以接入方式以管道為主。

農(nóng)村用戶接入，住戶分散，光纜接入方式主要為架空，部分發(fā)展好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、新農(nóng)村也會修建弱電管道，弱電接入方式可能會有管道和架空相結(jié)合的方式?？梢奆TTH 建設(shè)中會遇到不同場景，不同的場景決定了光纜敷設(shè)方式的不同，不同的敷設(shè)方式選用的材料略有不同，比如室外場景在選用設(shè)備材料時會考慮到防水防塵，而室內(nèi)對防水要求就沒有那么高。

3.4.2 華為AirPON 組網(wǎng)

華為AirPON 在各種場景上會使用到不同的材料，例如在城區(qū)樓宇采用管道方式敷設(shè)時，華為AirPON 主干光纜采用子彈頭設(shè)計，方便在管道內(nèi)穿纜，Hub Box 和室內(nèi)分纖箱均與室外不同，雖然材料和設(shè)備略有不同，但是在組網(wǎng)模式上相近。

Hub Box 以下所有場景使用的都為單芯預(yù)制光纜，每條鏈最多4 個分纖箱，分纖箱之間采用單芯光纖串連，如圖3。Hub Box 產(chǎn)品分預(yù)制型和熔接型，而熔接型有2 種配置，一種為配置1∶2 分光器，Hub 最大接4PON/8 條鏈，分光比為1∶64，最多接256 戶，如果不配置1∶2 分光器，Hub 最大接8PON/8 條鏈，分光比為1∶32，最多接256 戶。Hub Box 在兩種不同分光比下覆蓋最大用戶均為256 戶，但1∶64 分光比只需要4 個PON 口，而1∶32 分光比下需要8 個PON 口。

圖3 華為AirPON 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

3.4.3 傳統(tǒng)PON 組網(wǎng)

傳統(tǒng)FTTH 建設(shè)中，不同場景使用的設(shè)備和材料幾乎相同，主要變化在分光比上，分光比有一級分光和二級分光，一級分光可以根據(jù)覆蓋用戶一般采用1∶32 分光器和1∶64 分光器，二級分光一般采用1∶4 分光器和1∶8 分光器。分纖箱之間可以采用串聯(lián)（光纜直熔）、并聯(lián)以及混合組網(wǎng)方式，傳統(tǒng)PON 在網(wǎng)絡(luò)中建設(shè)更加靈活，可以適應(yīng)不同場景建設(shè)，如圖4 傳統(tǒng)PON 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。

圖4 傳統(tǒng)PON 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

4 數(shù)字化

目前運營商在建設(shè)FTTH 網(wǎng)絡(luò)時已經(jīng)加入數(shù)字化管理部分，項目在建成后對分光器、分纖箱等部件現(xiàn)場張貼二維碼，現(xiàn)場掃碼登記。華為AirPON 產(chǎn)品增加了二維碼/條形碼，是光纜和和盒子的唯一標識，圖像識別APP 增加AI 識別算法，一次掃描可讀出產(chǎn)品和光纜的所有標識，操作高效，資源精準可管理[1]。

5 結(jié)語

經(jīng)過對華為AirPON 技術(shù)以及傳統(tǒng)PON 技術(shù)進行簡單比較，華為AirPON 以其獨特的設(shè)備技術(shù)顛覆傳統(tǒng)PON技術(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量、結(jié)構(gòu)簡化、施工便利及造價低廉等方面具有絕對優(yōu)勢。但從組網(wǎng)方面考慮，華為AirPON 似乎不如傳統(tǒng)PON 更加靈活，由于受分纖箱之間鏈式結(jié)構(gòu)影響，組網(wǎng)中缺乏靈活性，個別場景下容易出現(xiàn)光纜迂回現(xiàn)象，共享單芯光纜存在安全風險,不過任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都要經(jīng)歷不斷完善，相較于不足，它的優(yōu)點更加明顯，華為AirPON 值得肯定。