淺析光纖入戶的建設及運行維護

FTTH（Fiber To The Home光纖到戶）是一種光纖通訊的傳輸方法。是直接把光纖接到用戶的家中（用戶所需的地方）。具體說，FTTH是指將光網絡單元（ONU）安裝在住家用戶或企業用戶處，是光接入系列中除FTTD（光纖到桌面）外最靠近用戶的光接入網應用類型。FTTH的綜合造價在逐年降低，設備單價的降低使得FTTH總體成本與FTTB基本持平，而FTTH建設模式性價比無疑最高。而FTTH讓光纖延伸至用戶家中，接入帶寬高，使得全程光纖網絡有源節點大幅減少。FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性。

隨著，我國寬帶網絡發展進入了高速發展時期，政府出臺了一系列政策對寬帶網絡建設進行指導，如七部委聯合下發的《關于推進光纖寬帶網絡建設的意見》，工信部提出實施的“寬帶普及提速工程”等。在政策的驅動下，結合運營商自身發展的需求，目前我國每年新增光纖到戶網絡不斷增加。光纖到戶為用戶帶來了更快速的上網體驗，雖然FTTH為用戶帶來了更快速的上網體驗，放寬了對環境條件和供電等要求，且維護界面清晰，便于管理，簡化了維護和安裝。同時也對FTTH建設、運維體系帶來新的挑戰。

1.FTTH光纜線路的建設

1.1 FTTH入戶光纜線路的安裝

入戶光纜應盡量通過住宅的電纜豎井布放，對于未設置電纜豎井的住宅，在初期少量的入戶光纜可以直接通過建筑的外墻明敷至用戶；當入戶光纜條數較多時，可在建筑的公共部分（如樓梯道）敷設PVC管路來敷設入戶光纜。

1.2 管路安裝要求

管路可以在住宅建設時預埋，也可沿建筑的墻壁明敷，其規格應能滿足終期纜線的布放要求。在安裝時應檢查管管口有無尖銳棱角和毛刺，連接時管口應對準，連接應牢固、密封良好，管孔內不得有水和泥等雜物。管路在光纜分纖箱等箱（盒）內的露出長度應小于5mm，在管路彎頭處的兩端、距連通的箱（盒）300mm處和管路接頭處應采用管卡固定，安裝固定后管壁不應有裂縫和明顯的凹癟，直線段管路管卡安裝的間距應均等。

1.3 蝶形光纜敷設要求

蝶形光纜敷設時應檢查光纜外皮是否有明顯損傷，除成端、接續處外，入戶光纜在敷設時一般不盤留，這是為了不影響其他纜線的布放和美觀。光纜在敷設過程中和安裝固定后的最小曲率半徑應滿足相關要求。光纜采用釘固方式沿墻明敷時，釘固間距應均等，直線段釘固間距宜為200～300mm；轉彎處兩側距離應相等，兩側第一個卡釘距轉彎點距離宜為30～50mm。光纜在線槽內敷設時，布放應平直，不應產生扭絞和打圈，不得溢出線槽；在出線槽部位、轉彎處應綁扎固定；與橋架內其他纜線布放在一起時，應布放整齊，與其他纜線無交叉。光纜垂直敷設時，在光纜的上端應進行綁扎固定，其余段落綁扎間距宜小于1.5m；光纜在橋架內水平敷設時，在光纜的首、尾、轉彎及每隔5～10m應進行綁扎固定。橋架內敷設多條光纜時，光纜宜綁扎成束固定。光纜綁扎應牢固，松緊適度，外觀平直，線扣整齊，多余部分應齊根剪斷，不留毛刺。

1.4 光纜標識

在光纜進線、余留、轉彎、成端和接頭以及過線箱（盒）、纜線維修口處應設有醒目的標識。蝶形光纜可采用標簽作為標識，標簽應選用不易損壞的材料，應粘貼可靠；標簽應統一、書寫清晰、端正無誤，并應注明光纜兩端連接的位置。同一地點敷設多條光纜時，各條光纜的標簽粘貼應整齊、朝向一致。光纜與其他通信纜線敷設在一起時，與其他纜線間的標識應區別明顯。

1.5 光纜線路保護與防護

在敷設過程中要注意入戶光纜線路不得對結構強度和其他系統的使用造成影響，從樓宇外引入室內或其他有防水要求的處所時，在光纜入口處應做滴水彎；當光纜穿越樓板、墻體的孔洞敷設后，應采用防火封堵材料封堵孔洞。為防止光纜將強電自室外引入到室內，室外光纜與室內光纜的金屬構件不得電氣連通；在分纖箱、用戶智能終端盒內，光纜的金屬構件應與箱（盒）電氣斷開；光纜引入墻洞內側的高度應高于外側，墻洞封堵應嚴實。采用自承式光纜入戶時，應在樓宇外墻終結金屬吊線。光纜穿越墻體、樓板時應套保護管保護。室內型光纜敷設于易受陽光照射的地段時應套保護管防護。光纜敷設在熱力管道、腐蝕性氣體管道的上方，或腐蝕性液體管道的下方時，應采取隔熱、防腐措施。室內沿墻敷設的光纜在水平布放距地面高度小于2m時，或垂直布放距地面低于1.8m的部分應采用硬質PVC管、鋼管或線槽保護。

2.FTTH光纜線路的運維

隨著運營商的光纖入戶業務進入規模發展階段，在運維方面的問題開始凸顯，主要體現在以下幾個方面：

（1）ONU（光節點）承載多業務，需要設備管理與業務管理共同協作。ONU設備負責承載提供給用戶的所有寬帶業務，如高速上網、電話、IPTV、家庭存儲等，并且這些業務可能處于開通及退訂的動態變化之中，業務系統的變化需要及時對設備進行配置更改。

（2）終端設備配置復雜，對人員要求高。與目前基于電話線的ADSL接入所使用的Modem（調制解調器）相比，光纖入戶后的終端設備ONU功能更加復雜，需要配置的參數不僅更加繁雜，而且不少配置有著內部的邏輯關系，對配置的順序和流程也有要求。

（3）光纖線路資源管理不準確，利用率較低。由于光纖、分光器等無源設備屬于“啞資源”，全靠人工錄入到資源管理系統中。隨著光纖寬帶網絡的規模建設，人工方式已無法適應，存在記錄錯誤多、更新不及時等問題。由于不能準確反映資源的利用情況，導致近30%的資源沉淀，造成很大浪費。

（4）光纖出現故障后，排查難度大。由于光纖網絡全程為無源設備，并且采用點到多點的拓撲結構，缺乏經濟有效的故障診斷手段，難以對故障進行準確定位，海量的光纖連接也使得故障排查更為困難。

3.多層面提升光網運維能力

為了應對上述挑戰，運營商需要通過采用新技術、部署新系統、建立新流程等手段，構建新一代運維體系，以適應光纖寬帶網絡技術和業務的發展。

3.1 使用雙模管理架構，支持業務靈活配置

在DSL寬帶接入系統中，運營商基本只通過網元管理系統EMS對運營商局端設備進行參數配置、狀態監視和告警管理，而對用戶家中的Modem基本不做管理。一方面是Modem設備簡單，管理控制的需求較小；另一方面是EMS系統本身也不適合對海量終端進行管理。前面提到，光纖入戶后ONU不僅有復雜的參數配置，同時還承載多種業務。相對通信功能而言，業務功能的變化更加頻繁，現有的EMS系統難以應對這種頻繁的變化。面對這種情況，目前主要的運維解決方案是在EMS之外增加一套遠程管理系統RMS，形成一套雙模管理的架構。其中，EMS系統主要負責ONU設備的光鏈路層及二層交換功能的配置管理，確保底層通信鏈路的建立，這部分功能的配置相對穩定。而RMS系統負責三層以上功能配置，以及VoIP、IPTV、存儲等各種業務相關功能的配置，RMS系統支持對海量設備的管理，并且具有良好的可擴展性，很容易添加對新業務的支持。

3.2 業務系統與設備管理系統對接，實現業務自動開通和下發

應用RMS系統的另一個好處是，能夠與運營商的其他業務系統對接，實現業務自動下發。用戶在使用FTTH業務時，運營商內部的業務開通流程是比較復雜的，涉及資源管理系統、服務開通系統、業務系統、AAA認證系統等多個系統之間的交互和配合。同時，不同的用戶開通的業務種類有所不同，設備又通常在各個用戶家中，運維人員上門配置較為麻煩，效率較低。而使用RMS系統，整個業務開通流程可實現完全自動化，做到運維人員零接觸。在國外運營商的案例中，已經有不少運營商通過遠程管理實現了由用戶自助實現寬帶業務的開通，大大降低了運營商的運維成本。

3.3 應用智能ODN（光纖分配網絡）對光纖基礎設施進行精確管控

除了大量的ONU設備外，光纖入戶的規模部署還帶來了一張巨大的光分配網絡（ODN），其中包含了海量的光纖及接續節點。在一個典型的中心機房，光纖數量可能達到1.5萬根。如此多的光纖，其連接關系難以識別，網絡連接情況在手工錄入時很容易出錯；在發生故障時，故障排查和后續處理往往需要幾個小時。智能ODN的出現，能夠在不改變ODN無源網絡特性的前提下，為網絡增加一定的智能特性，從而實現光纖連接的識別和管理、端口狀態收集、端口查找指示等功能。智能ODN，是在光纖連接器上集成一個電子標簽，記錄光纖的全面信息，如光纖路由、光纖在光纜中的序列位置，以及連接到這根光纖的分光器或配線模塊的信息等；在光纖配線架、交接箱等設施上增加標簽采集器，能夠對光纖上電子標簽所承載的信息進行讀取，從而實現光纖連接拓撲的自動生成、光纖連接光纖的校驗等功能。電子標簽可以有不同的類型，如接觸式的eID芯片、RFID、二維碼等，但其中應承載的信息是統一的。光纖配線架和交接箱等通常是無源的，但標簽采集器是需要有電力供應的，在使用時，現場工作人員可通過USB接口為其供電。基于智能ODN，能夠極大提高運維效率，實現ODN網絡的高效運營和維護。

3.4 集成光纖鏈路在線診斷能力，提高故障解決能力

海量光纖到戶終端布放下去后，對其工作狀態的監測和發生故障后的處理，對于增強用戶體驗、提高用戶滿意度、減少用戶投訴至關重要。對ONU設備的狀態監測除了常規的設備工作狀態監測外，光纖接入網中特有的還包括對設備光模塊工作狀態的監測。目前的ONU設備光模塊普遍支持對接收光功率、發送光功率、供電電壓、偏置電流和溫度等參數的測量，并且在設備標準中規定了這些參數上報的方法，支持配置告警，在參數超出某一指標時發送告警信息，提示運維人員進行故障排查。

前面提到的智能ODN，主要解決了海量光纖的連接和定位問題，但當網絡出現斷纖、光纖彎曲、連接頭損壞等故障時，無源的ODN無法監測自身狀況并在發生故障時發送報告，需要依靠外部測試手段進行測試，OTDR（光時域反射計）是對光纖線路進行診斷的主要手段。使用外接OTDR儀表的一個問題是需要中斷網絡連接，即使是小的故障排查，也需要中斷工作。因此，業界也在研究將OTDR功能集成在光模塊中，這樣既可實現不中斷工作的連續測試，也可實現從OLT和ONU的雙向測試，實現故障的精確定位。

光纖到戶的規模發展，離不開高效的運維手段。運營商需要對現有的運維體系進行能力提升，才能適應我國光纖寬帶網絡的高速發展。