FTTH网络设计：从0到1000户小ISP落地流程

锐应（深圳锐应科技）是 GPON OLT 与工业以太网交换机的制造商。

核心要点

• 把"覆盖户数、可服务户数、预期用户数"分开统计，再为增长预留至少 20%，而不是开业当天就把每个端口都填满。

• 1:64 分光不是天然更省。它把 OLT 端口需求相对 1:32 砍半，但也把均分时上行容量从约 38.9 Mbps 降到 19.4 Mbps，并多消耗约 3.5 dB 分光器插损；再升到 1:128 又把上行砍半到约 9.7 Mbps，且需要 Class C+ 光模块而非通常的 Class B+。

• 设计收口靠两道独立校验：带行业典型 3 dB 工程余量的光功率预算，以及含并发与协议开销的忙时带宽模型。

覆盖面积与用户基数怎么数？

先拿地图，别先翻 OLT 目录。把目标区域划成可独立勘测、施工、维修的配线区，逐区记录覆盖户数（homes passed）、可服务户数（homes serviceable）、预期渗透率（take rate）、路由长度与务实的三年上限。若 1000 户被路由覆盖，但受业主与路权限制当前只有 60% 能真正放线，那么眼前可服务的基数是 600，不是 1000。

做完这层过滤再套渗透率。600 户可服务、首年 45% 渗透，得到 270 个用户。物理容量按更大的可服务数保留，但有源设备按预期的用户爬坡分期上。这个区分既能防止设备闲置，也能避免 ODN 返工。

先用 32、64 或 128 个地址的地理簇作为 PON 分组的初稿，但先别冻结。把 128 当成单个 GPON 口的注册上限，而不是要填满的目标——ITU-T G.984 下每 PON 口最多注册 128 个 ONU，留作备件、移机与试连的余量才是常态。距离、管道可用性与光损耗，都可能在没有地址数平衡时也把边界挪动。

小 ISP 怎么在 1:32、1:64 和 1:128 之间选？

GPON 在 ITU-T G.984.2 下单 PON 口标称线速为下行 2.488 Gbps、上行 1.244 Gbps。简单均分下，32 个用户对应每用户 77.8 Mbps 下行、38.9 Mbps 上行；64 个用户对应每用户 38.9 Mbps 下行、19.4 Mbps 上行；128 个用户对应每用户 19.4 Mbps 下行、9.7 Mbps 上行。上行才是绑定值，因为住宅需求是非对称的，动态带宽分配（DBA）改变的只是"此刻谁拿到容量"，并不创造更多线速。

一个有用的忙时测试公式：

PON 需求 = 用户数 × 同时在线比 × 平均活跃吞吐

64 个用户、25% 并发、每活跃用户平均下行 12 Mbps，需求 = 64 × 0.25 × 12 = 192 Mbps，很宽裕。但一个商业密集簇若 40% 并发、单户 50 Mbps，则 64 × 0.40 × 50 = 1,280 Mbps，这就该用更小的分光比或不同的业务策略。

还有一道算术之上的上限。ITU-T G.984 下单 PON 口最多注册 128 个 ONU，所以 1:128 设计正好压在极限上：没有多余注册位留给替换单元、移机用户或试连。行业典型的住宅做法是把单端口负荷控制在 64 到 96 个用户左右，其余留给备件与移机。

所以一台 GPON OLT 的尺寸，要从实测需求与损耗模型一起算，而不是从 datasheet 上支持的最大分光比算。锐应为这类场景打造了 mini GPON OLT（如 L102P：2 个 GPON 口、2×GE + 1×SFP+ 10GE 上联、1:128 分光、1U 机架），规划 OLT 上联、模板、组播与用户容量时，应以所选软件版本的实际限制为准，而不是把一份通用能力清单当成承诺。了解锐应 GPON OLT 与 PON 方案可访问 PON 解决方案。

一级分光还是两级分光？

一级分光把所有分光集中在一个配线点。它好记录、好测试，因为每个用户光路只穿越一个无源器件。一个 1:32 分光器也能让损耗变化可预测。代价在馈线光纤：从同一个机柜带几条街，可能需要很多长距离的配线。

两级分光在馈线侧放一个主分光器、在用户簇附近放更小的二级分光器。例如 1:4 主分光器后接八个 1:8 分支，整体仍是 1:32。当用户分散时它能省配线光纤，因为一根光纤先到每个二级点再就地分支。它同时也多了一个箱体、一组连接器和一条故障边界。

当省下的配线光纤与土建工作量，超过新增的记录与光接口成本时，选两级。设计里要把最终分光比写清楚：1:4 × 1:8 = 1:32，而不是"两个小分光器"。ITU-T G.984 的规划看的是合并后的插损，级联器件往往比一个等效的单级多一点点 excess loss。请向所选器件确认 FTTH 分光器的插损数据，把具体数值当作依赖厂家的 ODN 数据来对待。

ODN 光功率预算怎么算？

在订有源设备前，先算最坏用户光路。用 OLT 最小发射功率，再扣掉每一处无源损耗、缆线衰减与余量，结果和 ONU 接收灵敏度比对。以一个 Class B+ 的规划示例，+1.5 dBm 最小发射、-27 dBm ONU 灵敏度是行业典型的通用电平，两者都要对照所选版本与光模块数据再确认。

接收功率 = OLT 发射 − 分光器 − 熔接 − 连接器 − 缆线 − 余量

考虑一条 10 km、1:32 分光的路径。采用行业典型规划值：分光器 17.0 dB、8 个熔接每个 0.1 dB、4 个连接器接口每个 0.5 dB、保守的缆线衰减 0.35 dB/km、3 dB 余量。

估算接收电平 = +1.5 − 26.3 = −24.8 dBm，在已含 3 dB 余量之后，仍高出行业常见 −27 dBm 参考 2.2 dB。那是一个 Class B+ 端口，ITU-T G.984.2 给 Class B+ 的预算为 28 dB。

把分光器换成行业典型 20.5 dB 的 1:64 器件，总损耗升到 29.8 dB，已超出 B+ 预算；再换成 1:128 的 24.0 dB，总损耗达到 33.3 dB，连 32 dB 的 Class C+ 预算也超了。对这两行的错误读法是"别超过 1:32"；正确读法是分光比与光等级是一件事：Class C+ 把预算抬到 32 dB，正是它让 1:64 与 1:128 变得可建，而不是临界。

光等级买来的是距离。在接口数与 3 dB 余量不变的前提下：

所以 1:128 是真实选项，但它是短距选项，对分散的覆盖区是错的分光比。不要靠删掉余量来"补"缺口——缩短路由、减少接口、降低分光比，或把端口升到 Class C+。

上行与骨干上联容量给多少？

把 PON 上行容量和 OLT 上联容量分开。1.244 Gbps 上行线速在 ITU-T G.984 下由单 PON 内共享，而以太网上联汇聚了很多 PON 口。把 1.244 Gbps 除以 64 得到 19.4 Mbps，那是均分参考，不是保证速率。DBA 模板决定了保证带宽与超额带宽怎么调度。

在忙时给上联建模。假设 1000 用户 25% 并发，每活跃会话平均下行 12 Mbps、上行 3 Mbps。汇总需求为下行 3.0 Gbps、上行 0.75 Gbps。再加行业典型的 15% 余量覆盖以太网成帧、PPPoE、突发与预测误差：下行 3.45 Gbps、上行 0.86 Gbps。选 10 Gbps 上联档位是合理的；1 Gbps 不够。

PPPoE 按 RFC 2516 增加 8 字节头与一个认证边界。它对满帧的字节开销占比很小，但会话表、保活与 BRAS 容量仍需单独规划。在接入层、汇聚层与用户认证层用同一套并发假设。

ONU、语音与 IPTV 业务怎么预留？

先定业务，再建模板。一个基础住宅套餐今天可能只要上网，但地址规划与 VLAN 方案要替语音和组播 IPTV 留位。上网可以用 Internet VLAN 里的 PPPoE；语音用独立的 voice VLAN 并给优先级；IPTV 用组播 VLAN 配 IGMP Snooping，让频道只到达感兴趣的用端口。

IGMPv2 由 RFC 2236 定义、IGMPv3 由 RFC 3376 定义。请确认所选 ONU 模式、OLT 软件版本与上联组播设计与预期流程一致。一个 ONU 可以桥接带标签的业务，也可以终结路由与 PPPoE，但这些选择会改变排障边界与客户侧责任。

锐应可以针对规划好的拓扑，复核 PON 端口数、ONU 互通问题与业务模板需求。选用锐应 mini GPON OLT 时，请以所选软件版本确认上联、模板、组播与用户的实际限制，而不是把通用能力清单当成承诺。

1000 户的工程算例长什么样？

下面这套规划采用通用的工程假设，而非产品规格。它在紧凑、短距区偏好 1:128 + Class C+ 光等级，在较长分支保留 1:64，并要求每一条路径都独立过预算。

在这个分光比下，均分上行参考降到每用户约 9.7 Mbps，所以在定案前要用这个比值重跑忙时模型；省下 PON 口的分光比，可能赔掉峰值时段体验。

把所需的 ODN 材料作为中性基础设施采购：缆线、接头盒、机柜、分光器、尾纤、跳线与标签耗材。锐应在这里并不把这些无源材料当作在售产品来推介。在用户开通前，验收应把每一条路由、熔接、连接器与实测接收电平，与设计记录对账。

常见问题

问：1000 个用户需要多少个 GPON 端口？

答：1:64 下，1000 个活跃用户需 16 个 PON 口；1:32 下需 32 个；1:128 下仅需 8 个。带 20% 预留后，对应总数变成 19、38 与 10 口。注意 128 同时也是单个 GPON 口的注册上限，所以 1:128 设计没有留给备件或移机的余量。地理、光损耗与忙时并发都可能让所需端口超过算术最小值。

问：分光比越大一定越便宜吗？

答：不一定。每升一档都把 PON 口数减半，却多花约 3.5 dB 的行业典型分光器插损，并把共享上行再砍半：1:32 每用户约 38.9 Mbps、1:64 约 19.4 Mbps、1:128 约 9.7 Mbps。越过 1:64 后还需要 Class C+ 光模块，且传输距离骤降。如果更长路由要重设计、忙时需求逼着你用小分组、或二级配线点增加过多接口与维护工作量，省下的钱可能就没了。

问：为什么还要留 3 dB 光余量？

答：行业典型的 3 dB 工程余量吸收老化、维修、连接器污染、温度波动与测量不确定度。它不是开工初期可以消耗的富余损耗。一条只有删掉余量才过的光路，已经落在保守设计之外，应当在开通前纠正。

问：PPPoE 很吃 GPON 带宽吗？

答：PPPoE 按 RFC 2516 只加 8 字节头，所以在大的以太网帧上直接占比不大。更大的规划问题是并发会话、BRAS 吞吐、认证突发、保活与更小的有效 MTU。把协议余量放进汇总模型，而不是每用户扣一个固定速率。

问：订货前 ISP 要确认 OLT 哪些事？

答：确认 PON 端口数、上联容量、确认的光等级、ONU 互通、DBA 模板、VLAN 规模、PPPoE 透传、组播行为与软件限制。把这些事实和路由级损耗表、忙时模型对上。一个没有经过测试的用户流程的功能名，不是验收标准。

结语

可靠的设计，让需求、分光拓扑、光损耗与忙时流量闭环。采购前用实测路由和确认过的设备数据跑一遍 1000 户测算，然后把增长余量留着，而不是第一天就花掉。

延伸阅读

• GPON 1:128 分光比可以用满吗？

• PON 分光层级怎么规划？

• OLT 光功率预算怎么看？

关于作者与锐应

本文规格、阈值与标准引用来自公开行业来源——ITU-T G.984 GPON 系列，含 G.984.2 光等级（Class B+ 28 dB、Class C+ 32 dB）与 128 ONU 注册上限，PPPoE 与组播相关 RFC，以及已发布的厂商文档——而非营销文案。约 17 dB（1:32）、20.5 dB（1:64）、24 dB（1:128）的分光器插损与据此推导的距离值，均为行业典型规划值，并非锐应产品实测。方法、算例与行文由 Sara 撰写，发布前她已逐条对照来源核对数据；凡是标注"行业典型"的，都是通用值，除非明确写出，否则没有一条是锐应产品的实测值。

关于作者： Sara —— 锐应科技客户经理，通信领域从业 10 年以上，业余喜欢羽毛球和游泳。

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关于锐应： 深圳锐应科技有限公司 —— 公司简介。需要 GPON OLT、XPON ONU 与 8+4 口千兆工业以太网交换机（PoE 可选）方案，可访问 工业交换机产品线。