FTTH在農(nóng)村場景中的應(yīng)用

王濤

【摘要】? ? 結(jié)合農(nóng)村實地現(xiàn)狀、需求及建設(shè)場景分析，采用GPON技術(shù)標準的FTTH覆蓋，通過下沉小型OLT設(shè)備到就近基站至CMNET網(wǎng)絡(luò)，為農(nóng)村居民提供20M有線寬帶服務(wù)（具備后期升級100M的能力），同時為駐地村委會、中小學(xué)、衛(wèi)生所、電商服務(wù)點、農(nóng)資商店等公共服務(wù)機構(gòu)提供有線寬帶接入服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】? ? 農(nóng)村? ? 建設(shè)場景? ? FTTH? ? 有線寬帶接入

一、概述

寬帶網(wǎng)絡(luò)是戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施，加快建設(shè)高速暢通、服務(wù)優(yōu)良的寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施有利于促進信息消費和經(jīng)濟方式轉(zhuǎn)變，推動“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展，對于穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、促發(fā)展、惠民生具有重要意義。

二、工程建設(shè)方案

2.1 本期農(nóng)村寬帶FTTH建設(shè)原則

1.行政村、自然村住戶FTTH網(wǎng)絡(luò)覆蓋達到80%住戶的能力，覆蓋用戶距二級光分纖箱最大距離不超過150米的要求;2.建成后的寬帶接入能力不低于20Mbps，后期可升級為40Mbps或100Mbps;3.就近接入原則，主干光纜就近接入現(xiàn)網(wǎng)機房（匯聚機房、宏站），就近具備光纜資源的拉遠站、燈桿站作為光纜接入點使用;4.充分利用原有資源的原則，優(yōu)先使用原有光纜;5.自然村集中區(qū)域20-30戶設(shè)置一處分纖箱，針對一些有線無法覆蓋的零散住戶采用無線方式進行覆蓋，即將搬遷的村莊不考慮接入;6.共建共享，優(yōu)先考慮共享運營商資源（主要為桿路資源），特殊區(qū)域建設(shè)難度大時可考慮電力桿的共享;7.新建至行政村光纜預(yù)留4芯備用纖芯。

2.2 ODN建設(shè)方案

2.2.1建設(shè)原則

根據(jù)聚合思路，對農(nóng)村接入場景下的有線寬帶光纜進行規(guī)劃實施，依據(jù)預(yù)估的有線寬帶接入需求，對有線接入光纜網(wǎng)絡(luò)進行整體規(guī)劃設(shè)計。出于對四周其他行政村、自然村有線寬帶建設(shè)部署的考量，需要實施連片覆蓋，進而給出相適應(yīng)的光纜纖芯數(shù)量，將主干分纖點部署在農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的適宜地段;自分纖點延伸出有線寬帶接入光纜。

1.在四周范圍內(nèi)的行政村、自然村規(guī)劃分纖點，將光纜交接箱部署在村鎮(zhèn)交匯的關(guān)鍵地段，從而對農(nóng)村開展寬帶接入的建設(shè)。2.布放OLT：由于地形、地貌阻隔的村鎮(zhèn)，如：高山/溝壑/河流，選擇就近的基站部署OLT，分纖點之間應(yīng)按照間隔0.6～1公里的原則進行布放，這取決于住戶密度，主干光纜的布放采用了12/24芯光纜。3.坐落于已完成綜合業(yè)務(wù)區(qū)附近的村鎮(zhèn)：這類場景需要設(shè)置二級分纖點，由該場景對應(yīng)的綜合業(yè)務(wù)區(qū)中就近一個一級分纖點進行延伸。4.聚集連片型村鎮(zhèn)：主干光纜選取48芯光纜架構(gòu)，部署2～4個分纖點，將綜合業(yè)務(wù)區(qū)建設(shè)在附近基站作為匯聚機房。

2.2.2建設(shè)案例

FTTH在農(nóng)村寬帶各種場景下的接入模式為：

1.場景一：普通農(nóng)村

普通農(nóng)村的特點為：用戶總數(shù)不多，且分布較散，占地范圍廣，密度平均，一戶或雙拼組成單獨建筑。布放1個光交接箱位于村鎮(zhèn)的較為合適地段，布放一級分光器作為第一級光節(jié)點，分光比為1：8。劃分二級分光區(qū)域時以20～40戶作為單位，布放1個二級分纖箱位于每片區(qū)域中，布放二級分光器，分光比為1：4或1：8。

2.場景二：大型行政村沿路店鋪

劃分FTTH覆蓋片區(qū)時按覆蓋用戶數(shù)，在該區(qū)域內(nèi)適當位置布放第一級光節(jié)點：光交箱，安裝分光比為1：8的一級分光器。布放多個分纖箱作為第二級光節(jié)點于沿路店鋪內(nèi)，安裝分光比為1：8的二級分光器;每15戶左右的覆蓋面需要布放一個二級光節(jié)點。自第一級光節(jié)點至各分纖箱，每個光節(jié)點布放12/24芯配線光纜，每個分纖箱分配3-4芯。

3.場景三：分散型村莊

此場景用戶比較分散，需設(shè)置的二級分光點較多。

一級分光器：由于住戶相對分散，難以選擇適宜位置設(shè)置光交，宜將一級分光器下沉設(shè)置各個相對集中區(qū)域所設(shè)置的一級分纖箱內(nèi)，分光比根據(jù)覆蓋區(qū)域和住戶規(guī)模，選擇以1：8為主分光器。二級分光器：為節(jié)約投資、盡量縮減新布放的皮線光纜長度，應(yīng)盡量選擇在村莊內(nèi)中心點位置設(shè)置二級分光器，并根據(jù)居民分布情況配置分光比，選擇1：8為主分光器。

4.場景四：集中型村莊

此場景用戶分布比較集中，需設(shè)置的二級分光點較多。

一級分光器：在村口合適位置建設(shè)1個光交接箱，將一級分光器設(shè)置光交之內(nèi)，分光比根據(jù)覆蓋區(qū)域和住戶規(guī)模，選擇以1：8為主分光器。二級分光器：為了盡量把控皮線光纜的布放長度，二級分光器的布放選位應(yīng)盡量選在各村鎮(zhèn)較為中間的位置，以分光比1：8為主的分光器根據(jù)用戶分布布放。

5.場景五：極為偏遠、極為分散村莊

對于接入用戶極為偏遠、極為分散，同時用戶較少地區(qū)，原則上應(yīng)就近依托4G基站采用CPE進行建設(shè)和覆蓋，不進行有線覆蓋。

2.3 ODN建設(shè)方案

2.3.1 建設(shè)思路

行政村主干接入光纜應(yīng)采用鏈型結(jié)構(gòu)，并充分利用現(xiàn)有傳輸資源，合理布局，靈活建設(shè)。1.將OLT下沉至就近基站，由基站建設(shè)接入光纜至行政村。2.行政村、自然村主干光纜引入，根據(jù)住戶規(guī)模和預(yù)留纖芯需求配置，一般選擇12芯、24芯，特殊情況可選擇48芯。

2.3.2 建設(shè)方案

1.新建桿路。路邊或離路較近電桿的運輸和施工機械能夠使用的區(qū)域，桿路使用8m水泥桿，基本桿距50米，若為冰凌區(qū)則按30米桿檔進行考慮。離路較遠、翻越高山等水泥桿無法運輸?shù)绞┕さ攸c：電桿使用8米油木電桿，桿檔基本按50米考慮，若為冰凌區(qū)則按30米桿檔進行考慮。

2.光交、分纖箱的設(shè)置問題。從行政村就近的移動基站內(nèi)敷設(shè)1條12或24芯光纜到該行政村村部（此部分為主干接入光纜），若考慮設(shè)置6個二級分纖箱以下不考慮設(shè)置光交，考慮單獨考慮設(shè)置一級分纖箱（32路）。7-10個二級分纖箱考慮設(shè)置一個掛桿式96芯光交;11個二級分纖箱以上考慮144芯設(shè)置落地式光交（落地式光交處需要新建一小號手孔）。根據(jù)住戶分布情況，配置1：8或1：4二級分光器在新建光纜分纖箱內(nèi)，由光纜交接箱敷設(shè)一條光纜至各個光纜分纖箱（此部分為末端接入光纜）。

每臺OLT覆蓋范圍可控制在20km以內(nèi)，8km以內(nèi)分光比按1：64，8km-15km的分光比按1：32，超過15km的，將分光比降低到1：16。

三、系統(tǒng)帶寬測算

FTTX網(wǎng)絡(luò)的PON系統(tǒng)內(nèi)及PON上聯(lián)帶寬測算見OLT設(shè)備安裝工程對帶寬計算和規(guī)劃。

3.1 GPON系統(tǒng)傳輸距離測算

1.PON系統(tǒng)的傳輸距離，ONU單元至OLT設(shè)備的PON口之間，應(yīng)分別計算下行和上行允許的傳輸距離，一般采取最壞值計算法，取上行、下行計算出的較小值作為ONU至PON口之間的最大傳輸距離。

2.根據(jù)如下公式來計算PON系統(tǒng)的傳輸距離（OLT至ONU的傳輸距離）。

式中：

P…OLT和ONU的R/S-S/R點之間允許最大通道插入損耗（單位：dB），參照附表1取值，規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)根據(jù)當時的設(shè)備實際技術(shù)水平情況取值。IL……不含連接器損耗的光分路器的插入損耗（單位：dB）。

Mc……線路維護余量（單位：dB）;Ac……單個活接頭的損耗（單位：dB），按每個活接頭0.5dB取值;AWDM……不含連接器損耗的WDM模塊（合波器/分波器）的插入損耗（單位：dB）;n……OLT的PON口和ONU之間活接頭的數(shù)量（單位：個）; m……WDM模塊（合波器/分波器）的數(shù)量（單位：個），內(nèi)置于ONU的WDM分波器不納入計算;Af……表示光纖線路衰減系數(shù)（含固定接頭損耗，單位：dB/km），參考表附錄5-3取值。

3.2 光纖鏈路傳輸指標計算

3.2.1 ODN衰減指標光鏈路參考模型

3.2.2 光纖鏈路衰減指標計算

ODN光鏈路衰減= W+X+Y+Z+G? （dB）

系統(tǒng)允許的衰減（dB）>ODN全程光鏈路衰減（dB）+G

其中：W：光通道全程n段合計光纖衰減;X： m個光活動連接器合計插入衰減;Y： f個光纖熔接接頭合計衰減;Z： h個光分路器合計插入衰減;G：光纖取定冗余量。

相關(guān)參數(shù)依據(jù)以下原則取定：

1.光纖衰減：在1310 nm波長時，取定為0.36dB/km;

在1490 nm波長時，取定位0.22dB/km。

2.光活動連接器插入衰減： 取定為0.5dB/個;

3.光纖熔接接頭的衰減：分立式光纜光纖的接頭衰減（雙向平均取值）：0.05dB/每接頭;帶狀光纜光纖的接頭衰減（雙向平均取值）：0.2dB/每個接頭;冷接子雙向平均取值：0.15dB/個接頭。

4.光分路器插入衰減參數(shù)取定：

類型 規(guī)格 插入損耗

FBT 1：2 ≤3.4

PLC 1：16 ≤13.6

PLC 1：32 ≤17

5.光纖富余度

A.5公里>當傳輸距離，光纖冗余量需大于1dB;

B.10公里>當傳輸距離，光纖冗余量需大于2dB;

C.20公里>當傳輸距離，光纖冗余量需大于3dB;

光通道全程衰減，當采用GPON 系統(tǒng)時取定28dB。

四、結(jié)束語

為提高城域傳送網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)接入能力和網(wǎng)絡(luò)安全性，滿足各類業(yè)務(wù)接入及發(fā)展的要求，需要充分梳理現(xiàn)有資源，挖潛利用現(xiàn)有基站、營業(yè)廳等機房資源，選擇地理位置佳、機房條件好的區(qū)域新建匯聚節(jié)點機房，完善匯聚機房布局。提高匯聚機房的區(qū)域匯聚能力和使用效率，讓有限的資源發(fā)揮最大的效益。