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华为AirPON与传统PON优劣对比_崔子鹏.pdf

上传人:哎呦****中 文档编号:494154 上传时间:2023-04-05 格式:PDF 页数:4 大小:1.62MB
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资源描述

1、54新技术新业务DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2023.02.013华为 AirPON 与传统 PON 优劣对比崔子鹏2013 年 8 月 17 日,中国国务院发布了“宽带中国”战略实施方案,宽带首次成为国家战略性公共基础设施。方案提到着力突破宽带网络关键核心技术,加速形成自主知识产权,进一步完善宽带网络标准体系,积极参与相关国际标准和规范的研究制定。华为作为全球领先的信息与通信技术(ICT)解决方案供应商,近年研发的AirPON 技术已经在部分地区进行商用,取得积极效果,在产品质量、建设速度、数字化等方面优势突出。崔子鹏通信工程师,北京中网华通设计咨询有限公司(宁

2、夏项目部),长期从事宽带规划设计。关键词:AirPON ODN3.0 分光器 预连接摘要1 引言20022003 年,烽火通信等承担的 863 项目“基于千兆网的宽带无源光网络(EPON)”实验系统完成。2005 年,烽火通信与武汉电信合作建设了中国第一个FTTH 商用工程,武汉紫菘花园小区 FTTH 工程,该工程采用烽火科技承担的国家”863”计划项目研究成果的基础上形成的产品,能够为用户综合提供普通电话、传真、宽带上网、CATV、IPTV 等多种电信业务。经过近 20 年的建设,技术已经由最初的 1G EPON 发展到现在 10G EPON、10G GPON,设备、材料价格、人工折扣等大幅

3、度下降,极大的拉低了 FTTH 建设成本。自 2021 年以来由华为研发的 AirPON 技术,陆续在部分城市和农村进行试点建设,取得不错的反响。2 华为 AirPON 特点介绍华为AirPON被华为定义为ODN3.0,方案自发布以来,获得了业界的广泛认可,尤其是ODN3.0即插即用、免熔接,大大的降低了施工难度,同时新技术也带来了部署模式转变1。2.1 技术原理(1)华为 AirPON 引入了不等比分光器,分纤箱内集成了 19 分光器,比传统 18 分光器多出来的 1 个端口可以连接下一个1 9分光器,作为下一个分光器的主光。(2)分纤箱和光缆等配件采用预制式,装配式设计思路,现场直接安装,

4、不需要二次加工。(3)主要组网模式为链式结构。2.2 技术特点55新技术新业务华为 AirPON 与传统 PON 优劣对比2023.02 广东通信技术(1)全程预链接,通常外线最多 1 个熔接点,效率提升 3 倍。(2)所有盒子连接头外露,施工现场无需打开盒子。(3)所有光缆、盒子及接口自动扫码识别,100%资产准确性,彻底解决 ODN 哑资源问题。(4)MPO 馈线缆和单芯配线缆全部自带预连接头,施工现场即插即用,快速部署。(5)施工简单,光缆布放和盒子安装,仅需要普工。2.3 技术优势(1)对现网资源要求不高,免机房,易安装,可根据市场需求就近利用附近基站上联纤芯资源,进行 OLT设备安装

5、,安装灵活,可利用基站抱杆进行室外安装,无需像传统 OLT 一样配置机房和专用机柜,有效降低了基础设施和设备的相关投入成本。(2)用户侧线缆预连接和不等比分光快速部署,可充分利用少量纤芯资源,完成大面积农村、山区非规整区域的宽带薄覆盖,施工便捷、灵活,节省大量的熔接人工,采用单芯光缆级联,全程即插即用,单芯配线缆敷设效率提高 50%。3 华为 AirPON 与传统 PON 对比3.1 网络单元对比传统 PON 与华为 AirPON 设备对比,从机房到用户之间由 OLT、ODN、ONU 单元组成,其中 OLT 和 ONU为具体设备,而 ODN 网络是由 OLT 到 ONU 之间的所有光缆、无源器

6、件和线路辅助设施组成2,ODN 网络包括ODF 架、光交箱、分光器、分纤箱等器件,所有器件均为无源。传统 PON 与华为 AirPON 设备之间究竟有什么相同与不同之处?首先相同之处是网络内各单元相同,ODN网络中同样由 ODF 架、光交箱、分光器、分纤箱等器件组成,但在名称、以及制造工艺上有很大不同。3.2 分纤箱对比分纤箱规格容量的不同:传统 PON 采用的分纤箱规格有 16 路和 32 路,16 路代表可以最多接 16 个用户,32 路代表最多接 32 个用户,新国标的出现,衍生出三网合一分纤箱,特殊情况会用到四网合一分纤箱。华为AirPON 技术,分纤箱根据所处位置不同分为 SUN B

7、OX和 END BOX,SUN BOX 内置 19 分光器,END BOX 内置 18 分光器,END BOX 部署在末端,两种箱子最多可以接8个用户。可见两种技术中分纤箱容量存在明显差异,相对来说传统 PON 的分纤箱容量更大,扩容更加灵活。分纤箱结构的不同:分纤箱在 FTTH 中的主要作用是提供分光器的安装,光缆的成端,皮线光缆的收纳。传统PON 中分纤箱主要由熔纤盘和分光器托架组成,如图 1 所示,熔纤盘作用为接入光缆的成端,通过尾纤连接分光器,而分光器托架的作用为固定分光器。华为 AirPON 中的分纤箱集成了分光器,不需要单独安装,SUN BOX 分纤箱内安装的分光器为 19 不等比

8、分光器,除了可以带 8 个用户外,其专用的一个端口可以带下个分纤箱内的分光器,END BOX 分纤箱内安装的是 18 分光器,作用和传统分光器相似。华为 AirPON 中的分纤箱由于采用集成式,如图 2 所示,所以在体积和重量方面都比传统分纤箱要小,在防尘和防水方面更优,防护等级达到 IP65 级。图 1 普通分纤箱外观和内部结构图图 2 华为分纤箱外观图分纤箱安装和使用的不同:通过对比可以发现传统PON 中分纤箱各部件为独立形式,根据现场不同需要可以灵活配置,而华为 AirPON 中的分纤箱为集成形式,容量单一。在安装方面,华为 AirPON 分纤箱省去了分光器的安装、光缆成端,由于采用预制

9、光缆,省去了光缆成56新技术 新业务新技术新业务端等工作量,所以在安装方面更加方便快捷,另外华为AirPON 分纤箱以及配套光缆由于采用工厂预制生产,在品控方面可以做的更好。3.3 光缆和光缆施工对比华为 AirPON 中使用到普通光缆的地方较少,一般大量会用到自制的 MPO 缆(12 芯)和单芯光缆,MPO 缆和单芯光缆均为预制缆,自带预连接头,由于采用工厂化生产,在生产过程中拥有更高的环境和设备条件,生产出的连接头在损耗上更小,质量更优。由于在施工时大量减少了熔接的工作量,敷设光缆和安装分纤箱可以并行进行,为工程施工提供了便利,缩短工期,进而实现运营商的快速部署。在传统 FTTH 建设中,

10、一般会用到 12 芯、24 芯、48芯等普通光缆,根据不同位置使用不同芯数光缆,光缆在运到施工现场后根据需要进行裁剪,光缆敷设完和分纤箱安装好后进行熔接,一般在施工中熔纤工程量会很大,小型工程一般有几百芯的熔接,大型工程往往需要上千芯的熔接,在熔纤过程中,光纤熔 接质量一般会受到熔接人员的技艺、现场环境、温度湿度等影响,使得熔纤质量参差不齐。3.4 网络对比3.4.1 FTTH 各种场景小区、商务楼宇、酒店等用户接入,这几种场景主要面向城市用户,根据建筑年代不同光缆敷设方式不同,早期建筑由于没有弱电管道,光缆接入多为架空方式,年代近的建筑多建有弱电管道,所以接入方式以管道为主。农村用户接入,住

11、户分散,光缆接入方式主要为架空,部分发展好的乡镇、新农村也会修建弱电管道,弱电接入方式可能会有管道和架空相结合的方式。可见 FTTH 建设中会遇到不同场景,不同的场景决定了光缆敷设方式的不同,不同的敷设方式选用的材料略有不同,比如室外场景在选用设备材料时会考虑到防水防尘,而室内对防水要求就没有那么高。3.4.2 华为 AirPON 组网华为 AirPON 在各种场景上会使用到不同的材料,例如在城区楼宇采用管道方式敷设时,华为 AirPON 主干光缆采用子弹头设计,方便在管道内穿缆,Hub Box 和室内分纤箱均与室外不同,虽然材料和设备略有不同,但是在组网模式上相近。Hub Box 以下所有场

12、景使用的都为单芯预制光缆,每条链最多 4 个分纤箱,分纤箱之间采用单芯光纤串连,如图 3。Hub Box 产品分预制型和熔接型,而熔接型有 2 种配置,一种为配置1 2分光器,Hub最大接4PON/8条链,分光比为 164,最多接 256 户,如果不配置 12 分光器,Hub最大接8PON/8条链,分光比为1 32,最多接256户。Hub Box 在两种不同分光比下覆盖最大用户均为 256 户,但 164 分光比只需要 4 个 PON 口,而 132 分光比下需要 8 个 PON 口。3.4.3 传统 PON 组网传统 FTTH 建设中,不同场景使用的设备和材料几乎相同,主要变化在分光比上,分

13、光比有一级分光和二级分光,一级分光可以根据覆盖用户一般采用 1 32 分光器和1 64分光器,二级分光一般采用1 4分光器和1 8分光器。分纤箱之间可以采用串联(光缆直熔)、并联以及混合组网方式,传统 PON 在网络中建设更加灵活,可以适应不同场景建设,如图 4 传统 PON 组网结构图。4 数字化目前运营商在建设 FTTH 网络时已经加入数字化管理部分,项目在建成后对分光器、分纤箱等部件现场张贴二维码,现场扫码登记。华为 AirPON 产品增加了二维码/图 3 华为 AirPON 组网结构图57新技术新业务华为 AirPON 与传统 PON 优劣对比2023.02 广东通信技术图 4 传统

14、PON 组网结构图条形码,是光缆和和盒子的唯一标识,图像识别 APP 增加 AI 识别算法,一次扫描可读出产品和光缆的所有标识,操作高效,资源精准可管理1。5 结语经过对华为 AirPON 技术以及传统 PON 技术进行简单比较,华为 AirPON 以其独特的设备技术颠覆传统 PON技术,在产品质量、结构简化、施工便利及造价低廉等方面具有绝对优势。但从组网方面考虑,华为 AirPON 似乎不如传统 PON 更加灵活,由于受分纤箱之间链式结构影响,组网中缺乏灵活性,个别场景下容易出现光缆迂回现象,共享单芯光缆存在安全风险,不过任何一种新技术的出现都要经历不断完善,相较于不足,它的优点更加明显,华

15、为 AirPON 值得肯定。参考文献1 文华.云南电信联合华为打造 ODN3.0 光网快速覆盖解决方案,加速全光转型 J.通信世界2 张傲,程淑玲,杨柳.三网融合下的 FTTx 网络 M.人民邮电出版社.2011(收稿日期:2022-11-23)(上接第 39 页)3.2 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的选择从逻辑上,ULCL 分流技术中涉及三类 UPF,一般将ULCL UPF 与专网接入 UPF 合设,即“二合一”,也支持将二者与通用 ToC UPF 也合设,即“三合一”。下面从技术演进、网络维护、业界建设等情况进行了分析,具体如表4所示,为降低网络维护复杂度,便于方案快速应用部署,建

16、议采用“二合一”方式在各个地市部署 ULCL UPF。4 结束语文章首先介绍了 5G 双域专网的业务需求场景,然后对 5G 双域专网专用 DNN+目的 IP、通用 DNN+ULCL、网络侧多 DNN 三种技术方案进行了对比分析,最后针对ULCL 方案中现网的 UPF 部署位置以及 UPF 部署方式选择等关键问题进行了分析,并给出了相应的建议。参考文献1 3GPP.3GPP TS 23.501:System Architecture for the 5G SystemS.2019.2 赵际州,周欣,谷群,都晨辉,黎丹.5G 双域专网解决方案浅析.移动通信,2022(1):20-26.3 谢永安,刘永亨.广州 5G 校园专网解决方案实践.广东通信技术,2022(3):67-71.(收稿日期:2023-01-20)表 4 ULCL 方案“二合一”和“三合一”的选择对比维度二合一三合一技术演进未来可平滑演进至网络侧多DNN 方案中的专网接入 UPF。未来需将园区业务接入点从三合一UPF 割接至专网接入 UPF,届时割接工作量大。网络维护业务开通对大网影响小,便于业务的快速开通;可根据需求独立进

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