引言
近年，城市老旧小区通过全方位多系统改造，提升人居环境质量。其中通信设施改造，借鉴新建小区共建共享建设模式，为治理小区环境，减少重复建设，改善通信质量，满足居民更趋多元的通信需要起到了作用。特别是加入了有线电视光纤到户的改造，提升了有线电视的质量，解决了老小区铜缆传输的痛点问题。为运营商迅速更新换代节省了投资，加快了技术迭代的进度。
1 老旧改小区网络融合改造建设特点
不同于新建小区，成熟的融合共建模式不能完全适用于老旧改小区复杂多样的组网条件。以某县老旧小区改造为例，改造区域涵盖59个小区，跨越街巷、城市主干道，点多面广；改造区内有多层、平房、城中旧区等，住宅形式多样；小区规模不一，从十多户到500多户。规划时，我们遇到的难题是，如果每个小区按独立接入区建设，单用户造价过高，后期运营商接入成本也高。所以，在规划阶段，接入区按街道划分。在建设通信管道时，有意将连片小区统一规划管道路由，结合现有运营商的管道、杆路的条件，打破小区界限，连片区域划片，纳入同一接入区规划建设。这样一来，连片相邻小区管道连通；靠近但不相邻的区域利用现有的运营商杆路、共建管道连接，节省投资。
另一方面，在建设中，兼顾运营商的光缆接入效率，降低后期割接成本。这就要求摸清运营商接入网局站资源，管线资源，结合道路布局，规划每一个接入区。运营商接入光缆能够就近接入，不跨区域，做到网络质量和效益的最大化。
此外，本次建设与三网融合不同的是对于有线电视的融合。随着有线电视用户接入传输方式的光纤化改造升级，以及广电运营企业经营基础电信业务，将基础电信与有线电视融合无论从社会效益，还是经济效益出发，都是势在必行的。有线电视运营商的有线电视信号、通信信号分别由独占光纤承载的特殊需求，给组网提出了新要求。从光缆交接/配线设备到光分箱，再到入户皮线光缆，需要统筹考虑，效益平衡，找到契合点，统一规划，统一建设。
2 组网原则
围绕小区居民对语音通信、高速宽带、有线电视的需求，遵循信息通信基础设施共建共享网络建设相关标准，构建“四网融合”PON网络总体架构，如图2.1所示：
图2.1 “四网融合”PON网络总体架构
组网模式应当遵循以下原则。
组网采取树形结构，可节省投资，也利于减少光纤链路中的衰耗。
综合考虑PON性能和带宽规划，保证用户一定阶段的业务发展需求，原则上控制最大传输距离，光分路比不大于1:64。某县老旧改小区均在城区，接入区距离各个运营商OLT机房的位置在经过测算的最大传输距离范围内，满足规划需要，因此不考虑OLT下沉。
在用户相对集中的区域宜采用一级分光方式，反之，用户分散宜采用二级分光方式。某县老旧改小区单接入区适用一级分光场景。
一级分光方式的ODN网络结构简单，故障点少，端口利用率高，相比二级分光方式可节省0.5-1.0dB的插入损耗，但组网需占用较多的光缆芯数，所需敷设的光缆容量较大，从而对管道设施的压力增加，建设成本也相对较高，此方式通常将光分路器设置在住宅区的光缆汇聚点光交箱内。
光分路器端口的配置数量根据需求目标而定，当需求不明确时，采用接入光缆“全”覆盖，即末级光缆分纤设备以上的光缆应能满足光分路器扩容所需的纤芯数量，一次性敷设到位。某县老旧改作为民生配套工程，建设目标正是所有住户“全”覆盖，
入户皮线光缆一般采用星形结构敷设入户。某县老旧改实施“四网融合”，融合了有线电视，所以单用户入户皮线光缆，按每户一根单芯（用于通信）、一根双芯（用于有线电视）配置。按划定的施工界面，放置门头。
接入区网络规划建设应符合标准规范，满足多家电信业务经营者接入的住宅区和住宅建筑，其区域内的ODN建设应符合GB 50846-2012 《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》和GB 50847-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》的规定。
3 组网模式
某县实施改造的老旧小区住宅。包括多层住宅，以及以1-2层低矮、紧邻的普通平房和老宅基房屋为主，建筑密度大。对于多层住宅建筑，在单元住户数小于等于6户时采用一级分光方式，大于6户时采用二级分光方式进行FTTH建设。对于普通平房和老宅基房屋，根据用户数量和分布情况，将住宅区域划分为若干个片区，采用二级分光方式进行FTTH的建设。
在运营商自建条件下，二级分光组网是经济且有效的，但是基于共建模式，二级分光会增加网络结构复杂度，不易维护。所以在实际组网模式依然采用一级分光模式。
某县老旧小区改造的“四网融合”组网模式如图3.1所示。
图3.1 某县老旧小区改造的“四网融合”组网模式
在组网模式框架下，建设规划时，应当测算链路衰耗指标，以及考虑光缆交接箱、光分箱、入户皮线光缆的设置。
3.1 链路衰耗指标
PON网络光纤汇聚点位置选择应根据OLT覆盖的范围确定，基于 PON的FTTH网络模式必须通过衰耗核算的方式，来确定其有效的传输距离、OLT的覆盖半径。同时，应根据网络建设中采用的不同技术、组网方式等做好带宽的测算，以满足不同业务对带宽的差异化需求。
PON网络光纤链路损耗包括了S/R和R/S（S：光发信参考点；R：光收信参考点）参考点之间所有光纤和无源光元件（光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。
PON系统的传输距离应采用最坏值计算法，分别计算OLT的PON口至ONU之间上行和下行的传输距离，取两者中较小者为PON口至ONU之间的最大传输距离。
PON系统的传输距离（OLT至ONU的传输距离）可按如下公式进行测算：
式中IL：OLT至单个ONU之间链路中所有光分路器的插入损耗之和。各种规格光分路器插入损耗参照表3.1取值。
表3.1 光分路器插入损耗典型值
P：OLT和ONU的R/S-S/R点之间允许最大通道插入损耗。参照表3.2取值。
表3.2 ODN最大通道插入损耗参考值
MC：线路维护余量，参照表3.3取值。
表3.3线路维护余量取值要求
AC：单个活接头的损耗，按0.5dB/个取值。
N：OLT至单个ONU之间活接头（光分路器的适配器）的数量。
AWDM：不含连接器损耗的WDM模块(合波器/分波器)的插入损耗。参考表3.4取值。
表3.4 AWDM取值
M：OLT至单个ONU之间WDM合波器/分波器的数量，参考表3.5取值。
表3.5 WDM合波器/分波器的数量
AF：表示光纤线路（含固定接头）衰减系数，参考表3.6取值。
表3.6 光纤线路(含固定接头)衰减系数
β：OLT至单个ONU之间链路中存在模场直径不匹配的光纤连接时等因素所引入的附加损耗。G.652D光纤与模场直径不匹配的G.657B光纤连接时引入的附加损耗可取0.2dB/连接点。
为提高PON网络的传输距离，应优化传输路由、减少光纤链路中活接头的数量。某县老旧改建设的FTTH网络，链路情况如下：
1）采用GPON技术，Class C+光模块，允许最大通道插入损耗P取32dB；
2）一级分光，选用1×64光分路器，链路中所有光分路器的插入损耗之和IL取20.1dB；
3）改造区域距离各家运营商OLT的线路传输距离5＜L≤10km，线路维护余量取2dB；
4）线路上共有7个活接头；
5）WDM模块(合波器/分波器)的插入损耗，按1个OLT 侧外置 WDM1r器件配置，选取1.5dB；
6）光纤线路（含固定接头）衰减系数，选取0.4dB/km。
据此，某县老旧改区域内各独立接入区的PON网络最大传输距离
L≤(32-20.1-0.5×7-2-1.5)/0.4=12.25km。
各独立接入区距离各运营商OLT最远距离在5-10km之间。故此PON网络最大传输距离满足各运营商OLT覆盖的需要。
3.2 光缆交接箱
规模较小的住宅区，光缆交接箱设置在小区中心位置，将光分路器集中安装其中；规模较大的住宅区应根据建筑物的分布情况，分区域设置光缆交接箱，将光分路器分散安装其中。初期在光缆交接箱内配置一个光分路器，随着用户需求的增加，逐步增加光分路器来实现端口的扩容。光缆交接箱上联光缆容量应按业务终期时光分路器的安装数量来配置，并预留2-4芯备用纤芯。
3.3 光分箱
选择在多层住宅单元内的中间楼层上，在平房和老宅基房屋连片区域中心位置的房屋外墙上，安装光分箱。根据覆盖的用户数从光缆交接箱敷设光缆至光分箱。考虑到有线电视运营商的有线电视信号、通信信号分别由独占光纤承载的特殊需求，每只光分箱的配纤容量应按不小于覆盖住户数的2倍配置。 光分箱以上的光缆应在满足需求的容量下一次性敷设。
3.4 入户皮线光缆
入户皮线光缆的布放采用一次性敷设方式。从光分箱到住户，每个住户配置1根单芯（通信用）、1根双芯皮线光缆（有线电视用）入户。
3.5 网络架构
多层住宅一级分光方式网络架构图，如图3.2所示。
图3.2 多层住宅一级分光方式网络架构图
平房和老宅基房屋一级分光方式网络架构图，如图3.3所示。
图3.3 平房和老宅基房屋一级分光方式网络架构图
4 效益分析
以某县老旧小区住宅“四网融合”改造的设计预算样本进行统计，配线光缆的综合造价为280-330元/户，其中光缆成本所占比例约为10％－14％，主要器材成本所占比例为22%—26%，施工费用约占51％－55％，其他费用约占10％－12％。
结束语
随着城乡老旧小区改造越来越多，对小区配套基础通信设施改造的要求也越来越高。从规划网络结构入手，做好网络融合，在节约资源、节省投资、保护环境和促进通信业和谐发展等方面必将取得巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 中国电信光接入网工程建设服务人员资格认证考试培训教材（第三版）
[2] GB 50846-2012 《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》