光纖到戶特殊場景微波中繼解決方案

胡利萍+張琨+賓凌

摘 要：為解決通信網絡中有線光纜傳輸不到位、新建光纜成本高且業務發展需求有限的問題，考慮到微波中繼回傳方式部署靈活，建設速度快，成本相對較低，受中繼傳輸區域地理環境影響小的特點，擬采用該方式解決寬帶網絡中繼傳輸問題。根據特殊場景的傳輸特點及要求，通過對比分析微波方案、水底光纜及架空光纜傳輸方案的優缺點及合理性，明確微波方案為最佳方案。通過現場實地測試評估，驗證各項關鍵參數指標，并確認微波中繼通信能夠有效部署后，順利解決了用戶普遍服務需求難以滿足的問題。

關鍵詞：電信普遍服務；光纖到戶；微波傳輸；特殊區域

中圖分類號：TP39；TN925 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）02-00-03

0 引 言

近年來，國家對電信業的服務越來越重視，持續開展了“寬帶鄉村”“普遍服務”等通信工程，即要求通信運營商對任何人都要提供地域、質量、資費無歧視且能夠負擔得起的電信業務，并將其作為考核指標之一。而我國幅員遼闊，地形地勢復雜多樣，要實現全區域的普遍服務難度非常大，尤其對于部分特殊區域，如島嶼、高山等，傳輸光纜接入困難，需考慮采用非常規建設方式。

微波傳輸作為一種無線傳輸方式，得益于其頻帶寬、容量大、受地形影響較小等特點，被通信業廣泛應用。數字微波通信技術借助電波空間，通過微波能夠實現對各種相互之間無任何關聯的信息的傳輸，并在此基礎上實現再生中繼，是一種有效的中繼傳輸方式。但是由于不同的傳輸協議及格式，微波通信能否承載光寬業務，其傳輸能力又如何呢？本文重點結合微波傳輸的特點以及光寬業務的傳輸要求，通過技術方案分析及試點效果測試，研究了特殊場景下光纖到戶的有效解決方案。

1 光纖到戶特殊場景解決方案

1.1 特殊場景主要解決方案

針對有線光纜桿路建設困難、新建光纜成本高的問題，考慮采用非常規建設解決方案，根據目前的技術手段，主要可采用表1所列方式解決。

根據以上建設方式的優缺點進行分析，發現水底光纜及架空光纜建設難度大、造價高，且受到了環境因素的影響及約束，因此優選微波中繼傳輸方式。

1.2 微波中繼傳輸方案

微波傳輸具有部署靈活、建設速度快、受中繼傳輸區域地理環境影響小等特點。結合目前電信運營商有線寬帶傳輸網絡架構及特點，采用微波傳輸接入建設方式組網，如圖1所示。

因微波不支持PON協議，因此將其用于普遍服務等場景時，需OLT設備下沉，新建一套OLT設備。對于微波主流設備的應用情況，經對現有設備廠家進行調研，主要設備技術參數見表2。

可見，主流微波設備能夠滿足10 km內、不低于450 M帶寬的中繼傳輸需求，提供至少20戶以上農村普遍服務業務的接入（用戶需求20 M/戶，其中寬帶需求為12 M，高清電視8 M），滿足普通區域“寬帶鄉村”“普遍服務”的業務發展需求。對于業務需求更高的區域，需綜合考慮傳輸穩定性、投資造價、效益評估等因素，進一步評估解決方案。基于現有通信傳輸組網技術，通過相關原理及接口協議分析可知，微波中繼傳輸能有效滿足普遍服務業務的需求，可順利開展用戶寬帶及高清電視業務。

2 微波解決方案試點應用及效果測試分析

2.1 試點建設方案研究

為驗證微波中繼傳輸方案的可行性、有效性，并綜合評估建設成本的合理性，通過具體場景進行試點應用分析，特殊應用場景的選擇原則見表3。

通過應用場景的匹配，選擇益陽彭湖潭村進行試點應用。澎湖潭村位于島嶼上，周邊無公路相連，居民依靠船只出行，光纜無法通過常規桿路接入。針對此場景，可考慮新建微波、新建水底光纜、新建架空光纜等方式，并對這三種方案進行了綜合比選分析。

（1）微波傳輸方案：微波上行側共享原有基站鐵塔，不額外新增配套費用，微波用戶側共址鐵塔公司存量站每年租金、電費及維護費用約1.2萬元/年，微波設備及其他費用4.4萬元，總計投資約5.6萬元（租金按一年計）。

（2）水底光纜方案：跨河距離約1.2 km，水底光纜跨江段落可采用GYTA33水下專用光纜，投資費用約24萬元（主備兩條光纜），跨江對面到基站需新建桿路2 km，需要投資約5萬元，共計投資約29萬元；

（3）架空光纜方案：寄掛電力專業桿，采用ADSS專用光纜，跨江1.2 km，跨江對面到基站需新建桿路2 km，共需要投資約8.6萬元。

OLT數據上行側可利用舊光纜，無需新增投資。行政村內OLT至用戶需布放配線光纜3.5 km（舊桿路1.5 km，新建桿路2 km），新建5個32芯光分路器箱（含1∶4一級分光器一個，1∶8二級分光器四個），共需投資約8.5萬元（OLT調配利舊）。綜合對比分析見表4。

若采用光纜方式需新建河底光纜或架空光纜，施工難度和投資都較大，若采取微波方式便能快速解決目前接入困難的狀況，因而選用微波解決方案更為合理。

經現場勘查，光纜中繼傳輸距離約2.4 km，可利用現有塔桅資源新建微波設備，具體傳輸組網方案如圖2所示。

2.2 測試效果分析

現場對已開通微波進行吞吐量、時延以及業務承載能力的測試，測試配置示意如圖3所示。

2.2.1 吞吐量及時延測試

微波基站采用京信NIX-43設備，1+0模式，無雙鏈路備份，OLT無雙鏈路保護，頻段15 GHz，頻譜帶寬56 MHz。經現場實測，傳輸容量450～500 Mb，后期有帶寬升級需求，可使用2+0配置，理論空口帶寬為1 000 Mb。同時，重要鏈路可采用1+1熱備份配置，提高鏈路安全性。吞吐量及時延測試結果見表5所列。

測試結果顯示，該跳微波吞吐量為452.65～472.82 Mb/s，單向時延介于0.19～0.26 ms，與理論測算值基本相符。

2.2.2 用戶業務測試

該測試用戶已開通電信129套餐，開通了百兆寬帶，測試實際下行均值速率為12.3 MB/s，測試帶寬達到100 M，4K高清電視播放無卡頓現象，滿足了光寬用戶的需求。用戶業務測試結果如圖4所示。

3 結 語

通過微波中繼方式解決了用戶數據回傳問題，經現場測試驗證，可滿足用戶互聯網業務和IPTV業務同時開通的需求，符合普遍服務政策要求，適用于光纖到戶的中繼回傳需求，對類似光纜難以鋪設的特殊場景具有參考意義。鑒于我國政府對通信業“寬帶鄉村”“普遍服務”的重視程度，以及我國地理地形特點，微波中繼傳輸方式值得推廣，前景廣闊。微波通信擁有頻帶寬、容量大、受地形影響較小等特點，相對于有線傳輸，其優勢非常明顯，可應用于更加廣泛的領域。

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