FTTH在農村場景中的應用

王濤

【摘要】? ? 結合農村實地現狀、需求及建設場景分析，采用GPON技術標準的FTTH覆蓋，通過下沉小型OLT設備到就近基站至CMNET網絡，為農村居民提供20M有線寬帶服務（具備后期升級100M的能力），同時為駐地村委會、中小學、衛生所、電商服務點、農資商店等公共服務機構提供有線寬帶接入服務。

【關鍵詞】? ? 農村? ? 建設場景? ? FTTH? ? 有線寬帶接入

一、概述

寬帶網絡是戰略性公共基礎設施，加快建設高速暢通、服務優良的寬帶網絡基礎設施有利于促進信息消費和經濟方式轉變，推動“互聯網+”發展，對于穩增長、調結構、促發展、惠民生具有重要意義。

二、工程建設方案

2.1 本期農村寬帶FTTH建設原則

1.行政村、自然村住戶FTTH網絡覆蓋達到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網機房（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，優先使用原有光纜;5.自然村集中區域20-30戶設置一處分纖箱，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，優先考慮共享運營商資源（主要為桿路資源），特殊區域建設難度大時可考慮電力桿的共享;7.新建至行政村光纜預留4芯備用纖芯。

2.2 ODN建設方案

2.2.1建設原則

根據聚合思路，對農村接入場景下的有線寬帶光纜進行規劃實施，依據預估的有線寬帶接入需求，對有線接入光纜網絡進行整體規劃設計。出于對四周其他行政村、自然村有線寬帶建設部署的考量，需要實施連片覆蓋，進而給出相適應的光纜纖芯數量，將主干分纖點部署在農村、鄉鎮的適宜地段;自分纖點延伸出有線寬帶接入光纜。

1.在四周范圍內的行政村、自然村規劃分纖點，將光纜交接箱部署在村鎮交匯的關鍵地段，從而對農村開展寬帶接入的建設。2.布放OLT：由于地形、地貌阻隔的村鎮，如：高山/溝壑/河流，選擇就近的基站部署OLT，分纖點之間應按照間隔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務區附近的村鎮：這類場景需要設置二級分纖點，由該場景對應的綜合業務區中就近一個一級分纖點進行延伸。4.聚集連片型村鎮：主干光纜選取48芯光纜架構，部署2～4個分纖點，將綜合業務區建設在附近基站作為匯聚機房。

2.2.2建設案例

FTTH在農村寬帶各種場景下的接入模式為：

1.場景一：普通農村

普通農村的特點為：用戶總數不多，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的較為合適地段，布放一級分光器作為第一級光節點，分光比為1：8。劃分二級分光區域時以20～40戶作為單位，布放1個二級分纖箱位于每片區域中，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覆蓋片區時按覆蓋用戶數，在該區域內適當位置布放第一級光節點：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點于沿路店鋪內，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點。自第一級光節點至各分纖箱，每個光節點布放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置光交，宜將一級分光器下沉設置各個相對集中區域所設置的一級分纖箱內，分光比根據覆蓋區域和住戶規模，選擇以1：8為主分光器。二級分光器：為節約投資、盡量縮減新布放的皮線光纜長度，應盡量選擇在村莊內中心點位置設置二級分光器，并根據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，需設置的二級分光點較多。

一級分光器：在村口合適位置建設1個光交接箱，將一級分光器設置光交之內，分光比根據覆蓋區域和住戶規模，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盡量選在各村鎮較為中間的位置，以分光比1：8為主的分光器根據用戶分布布放。

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，原則上應就近依托4G基站采用CPE進行建設和覆蓋，不進行有線覆蓋。

2.3 ODN建設方案

2.3.1 建設思路

行政村主干接入光纜應采用鏈型結構，并充分利用現有傳輸資源，合理布局，靈活建設。1.將OLT下沉至就近基站，由基站建設接入光纜至行政村。2.行政村、自然村主干光纜引入，根據住戶規模和預留纖芯需求配置，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域，桿路使用8m水泥桿，基本桿距50米，若為冰凌區則按30米桿檔進行考慮。離路較遠、翻越高山等水泥桿無法運輸到施工地點：電桿使用8米油木電桿，桿檔基本按50米考慮，若為冰凌區則按30米桿檔進行考慮。

2.光交、分纖箱的設置問題。從行政村就近的移動基站內敷設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），若考慮設置6個二級分纖箱以下不考慮設置光交，考慮單獨考慮設置一級分纖箱（32路）。7-10個二級分纖箱考慮設置一個掛桿式96芯光交;11個二級分纖箱以上考慮144芯設置落地式光交（落地式光交處需要新建一小號手孔）。根據住戶分布情況，配置1：8或1：4二級分光器在新建光纜分纖箱內，由光纜交接箱敷設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，8km以內分光比按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、系統帶寬測算

FTTX網絡的PON系統內及PON上聯帶寬測算見OLT設備安裝工程對帶寬計算和規劃。

3.1 GPON系統傳輸距離測算

1.PON系統的傳輸距離，ONU單元至OLT設備的PON口之間，應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.根據如下公式來計算PON系統的傳輸距離（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，規劃設計時應根據當時的設備實際技術水平情況取值。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之間活接頭的數量（單位：個）; m……WDM模塊（合波器/分波器）的數量（單位：個），內置于ONU的WDM分波器不納入計算;Af……表示光纖線路衰減系數（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。

相關參數依據以下原則取定：

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取定：

類型 規格 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 系統時取定28dB。

四、結束語

為提高城域傳送網絡多業務接入能力和網絡安全性，滿足各類業務接入及發展的要求，需要充分梳理現有資源，挖潛利用現有基站、營業廳等機房資源，選擇地理位置佳、機房條件好的區域新建匯聚節點機房，完善匯聚機房布局。提高匯聚機房的區域匯聚能力和使用效率，讓有限的資源發揮最大的效益。