電力光纖入戶設計原則和運營模式的探討

保定吉達電力設計有限公司 荊慧豐

河北華沃電力工程設計有限公司 高 　 翔

電力光纖入戶設計原則和運營模式的探討

保定吉達電力設計有限公司 荊慧豐

河北華沃電力工程設計有限公司 高 翔

討論了電力光線入戶方案研究的背景和意義，對方案設計原則和依據做了總結，對電力光纖入戶的三種組網運營模式進行分析比較，最終選取“入戶光纖電力主導、公用通道設備三網共建”模式，既節省了成本又提高收益。

電力光纖；光纖入戶；運營模式

1　 研究背景和意義

接入網在智能電網的建設中是直接連接到終端用戶的界面，是社會經濟運營的收益來源，對電力系統和廣大客戶地連接起到了關鍵作用。電力光纖入戶不但能夠提高電網通信光纖化率，而且能夠充分利用公司綜合實力和成本優勢，節約新建建筑小區光纖入戶成本，實現信息流、能源流的綜合應用和高度集成。對于電力企業來說，若能夠搭建“開放式”光纖網絡平臺，則可出租給電信運營商、廣電運營商等，通過適當收取通道租賃費，收回投資，并取得長期回報。

2　 電力光纖入戶設計原則

2.1 設計依據

如表2-1為電力光纖入戶方案設計的規范性文件，是進行方案設計的主要依據和準則。

表2　-1 電力光纖入戶規范性文件

2.2 設計原則

光纖通信工程作為信息傳輸系統不但結構復雜而且要求嚴格，當進行工程的設計時，需要對國家政策的導向、客戶的需求、技術條件成熟程度的需求、相關技術的標準等因素進行考慮，因此工程設計要遵循的基本原則為：

（1）具備雙向性、可靠性、安全性、實時性、易實施、易管理的特征。

（2）技術具備先進性，能夠承載電網所有業務。智能電網對通信網絡的需求是一個與電網同覆蓋的電力泛在、雙向、實時、互動的通信網絡。

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

（4）PFTTH系統的組網設計應結合樓宇配電情況，合理規劃光纜分配點、用戶接入點的位置，以及線纜的選擇；綜合考慮設備成本、工程施工成本、網絡運維成本等因素；為保證PFTTH業務的可靠性，宜采用Type-A光纖備份保護方式；ODN網絡一次性施工，預留足夠的纖芯和設備端口。

2.3 PFTTH系統網絡節點的配置原則

PFTTH系統網絡的關鍵節點包括：局端、光纜分配點、用戶接入點和終端。

局端：選擇PFTTH系統的局端位置應該遵循以下原則：

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

（2）在小區用戶數超過1萬戶時，可將PFTTH的局端設置在該小區的配電室。

光纜分配點：它的位置可依據小區配電電纜交接點進行確定，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配電室；

（2）如果需要承擔用戶接入點的功能，光纜分配點可直接連接入戶光纜實現就近用戶的接入；

（3）光纜分配點處為饋線光纜和配線光纜的接續點，需安裝光纜交接箱。

用戶接入點：可依據樓宇單元內配電電纜交接點進行確定，宜遵循以下原則：

（1）一個用戶接入點所帶樓層不宜超過10層，用戶不宜超過64戶；

（2）用戶接入點數量應盡量少；樓宇單元內一個配電電纜連接的節點所帶用戶或范圍超過上述容量時，可在合適樓層增加相應的用戶接入點；

（3）用戶接入點為配電線光纜和入戶光纜的接續點，應安裝光纖分纖箱。

終端：依據ONU用途可分為電力系統業務類和三網融合業務類。終端位置選擇宜遵循以下原則：

（1）三網融合業務類ONU終端位置宜選在用戶家庭內部；

（2）電力系統業務類ONU終端位置應靠近業務終端。用電情況的采集業務ONU應選在樓宇單元用戶接入點處。

2.4 光纜規劃應遵循原則

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：進入小區宜選用光纖復合低壓電纜（OPLC）。入戶光纜宜選用皮線光纜。

（2）光纜芯數選擇：OPLC光纜的芯數應按所帶樓宇最大用戶容量進行配置，并為新業務開展和光纖備份保護提供預留。入戶光纜宜選擇兩芯光纜。

（3）光纜路由選擇：光纜由小區配電室低壓側沿電纜溝、槽敷設至樓宇光纜分配點處。入戶光纜優先選擇強電井，入戶端宜采用埋管、線槽方式入戶；

2.5 PFTTH系統網絡設備配置原則

主要設備包括：光線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）和光分路器（OBD）。OLT：PON規劃容量為最大用戶數/32，向上取整；PON口規劃數可預留5%的配置冗余數；SNI接口數量及類型應根據實際需要進行配置；在工程實施時，根據用戶實際開通率對PON口數量分步進行配置。

ONU：PON接口宜選用單口；三網融合業務類ONU，用戶側接口應配置FE接口，可依據實際需求選配POTS、CATV等接口；電力系統相關業務類ONU，用戶側接口應配置RS-485和FE接口，其中用電信息采集ONU單個RS485接口串接的電能表不應超過32塊。

OBD：電力系統相關業務采用一級集中分光（1：32），集中部署在小區配電室或開閉所；三網融合類業務根據實際需要可選擇一級分光（1：32）或二級分光（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

很多因素會引起ODN的光功率衰減，光通道鏈路衰減要求：

EPON網絡：13dB≤損耗≤25dB GPON網絡：8dB≤損耗≤28dB

注：（1）當不含CATV業務時，回波損耗應大于35dB。（2）含CATV業務時，所有回波損耗應大于55dB，線路總的光回損應大于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營模式

電力光纖入戶共建運營模式大致可以歸結到三種：入戶光纖電力主導、公用通道設備三網共建；入戶光纖、公用通道設備電力和公網運營商共建；入戶光纖、公用通道設備電網公司獨建。三種共建運營模式各有利弊，列表分析如下：

表3-1 電力光纖入戶共建運營模式優缺點比較

3.1 三種方案收益比較

3．1．1 入戶光纖電力主導、公用通道設備三網共建

這種模式投入小，替公網運營商解決了ODN建設的難題，又不涉及到公網運營商的切身利益，應該會得到公網運營商的歡迎和支持。收益率大約20%左右，預計4～5年收回成本。

3．1．2 入戶光纖、公用通道設備電力和公網運營商共建

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權，使我們失去對“最后一公里”的控制權。收益率不確定，可能會有20%～30%左右，6～8年收回成本。

3．1．3 入戶光纖、公用通道設備電網公司獨建

這種模式投資大，我們分成的比例最高，代價是投資風險大、維護成本高，觸動了公網運營商的切身利益，有政策方面的壁壘。收益可以達到40%～50%，預計3～4年收回成本。

3.2 本文推薦的電力光纖入戶運營的模式

三網共建是為了使網絡資源最大程度地實現共享，避免大量低水平的重復浪費，是信息網發展的必然趨勢。根據對新建小區電力光纖入戶的調研工作，結合電力的資源情況，本文提出了“入戶光纖電力主導、公用通道設備三網共建”的運營模式。

具體運作模式：電力公司投資建設小區光纖網絡，作為通信基礎資源出租或出售給公網運營商和廣電運營商使用。投資范圍包括從10kV配電室附近的小區配電機房至用戶家庭的“三網融合”光纜和ODN網絡設備。

業務運營模式：在業務經營方面，公網運營商租賃電力光纖網絡開展語音業務、互聯網業務以及有線電視業務，以業務分成方式向電網公司支付資源租用費用。

4　 總結

本文從工程應用角度介紹了光纖到戶的設計原則和光纖到戶的運營模式分析，可以看出：電力光纖入戶在實施時，攻關期和攻關資金都比較小，只要投入少量的費用就可以把現有的技術進行適當地整合和提升，最終實現理想的寬帶光纖入戶。根據本文總結的設計原則可以較為完整規范的進行電路光纖入戶方案設計，并且參考本文推薦的運營模式可達到既節省了成本又提高收益的目的。

[1]葛劍飛,陳瑜．電力光纖到戶典型設計分析[J]．華東電力,2012(12):1887-1888．

[2]徐長庚．智能電網與水力發電[J]．水電與新能源,2011(2): 63-65．

[3]許靜．EPON中動態帶寬分配算法的研究[D]．北京郵電大學,2012(1):1-5．

[4]陳文．EPON技術及組網應用[J]．中國科技博覽,2009(23): 289-290．

[5]吳向明．基于PFTTH的智能小區通信系統研究[D]．華北電力大學,2012(3):1-41．

[6]姜順智．EPON技術在智能化小區接入的應用[D]．北京郵電大學,2009(10):1-45．