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摘要:随着通信技术的快速发展以及基础设施建设的深度推进,当前农村地区以铜缆为主的宽带接入方式,正在被以FTTH(光纤到户)宽带接入方式所代替。而在农村进行FTTH接入建设,必须要考虑成本效益性、安全性、业务需求及后期维护等各方面。本文主要针对农村地区不同场景FTTH建设,提出了个人见解,以供参考。
关键词:农村宽带;FTTH建设;
一、农村地区宽带现状
长期以来,农村宽带存在着电缆线路老化、业务不稳定、被盗损坏现象普遍、投诉率高,投入大、建设运营成本相对较高等问题。而互联网业务的高速发展,图像视频、大数据、多媒体应用的增长,对宽带传输带宽和质量提出了较高要求,因此传统的PSTN、AG、ADSL等接入方式已不能满足农村用户日益增长的高带宽需求。随着光进铜退和宽带提速工作的推进,大部分城市居民用户均已经使用FTTH光纤接入宽带,为了大幅提升农村网络能力,加快农村信息宽带业务发展,在农村地区进行FTTH改造建设已成必然趋势。
然而在农村地区进行FTTH改造建设过程中,受到投资、地理环境和用户改制规模等因素的影响,农村进行FTTH改造建设相对于城市复杂,投资费用成本也相对较高。
二、FTTH接入技术
FTTH即光纤到户,是指将光网络单元设备(ONU)安装在用户家中或企业处,通过一根光纤提供传输通道把设备连接起来,全程实现无光源连接。FTTH的显著技术特点是提供了更大的带宽,增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。FTTH实现了高带宽的数据接入的基本目标,使接入网成为全透明的光传送网络,为“最后一公里”瓶颈扫除了障碍。
FTTH为无源光网络(PON),目前采用EPON和GPON两种技术,不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务,而且可以提供VLAN业务和语音业务,可以适应任何现有业务和未来新业务高带宽要求。它可以提供上行1.25G、下行2.5G的带宽,传输距离至少达20km,系统分路比可以为1:16、1:32、1:64乃至1:128。在一般FTTH建设工程中,只要合理应用光分路器,不仅节省大量光纤资源,而且以同等的光纤数量提供了更多的服务,大大减少了建设成本。
鉴于FTTH的无源特性、高带宽、易扩容的特点,非常适合农村地区的宽带建设覆盖。因此,针对一些运维成本过高、竞争激烈的农村进行FTTH建设改造,可以节省大量的线路设备维护费、机房租赁费、电费等,并带来新的业务增长,其综合效益非常可观。
三、农村地区FTTH建设模式
农村地区的典型特点是:地区相对偏远、用户分散、数量多,具体地讲就是传输中继距离及用户接入距离相对远,乡镇、行政村、自然村数量多,农村用户的聚居程度低、用户分散。在进行农村地区FTTH建设前,首先要选择建设模式和计算满足传输损耗的最大距离。
1、分光模式选择
一般而言,可采用GPON进行FTTH建设,目前设备推荐分光比为1:64,建设模式可以采用一级分光建设或二级分光来建设。针对农村地区特殊建设情况,农村地区FTTH建设模式采用二级分光建设,此种建设模式存在投资省、建设覆盖范围广等优点。
2、最大传输距离计算
按照最坏值法进行传输指标核算,采用GPON技术进行二级分光建设,端局OLT设备至用户处的ONU设备之间的传输距离应满足以下公式:
光纤衰耗系数*传输距离+光分路器插损+活动连接头数量*损耗+光缆线路衰耗富余度≤GPONR/S-S/R点允许的最大衰耗。
GPONR/S-S/R点衰耗范围:
OLTPON口发送光功率1.5dB~5dBm,接收光灵敏度为-27dBm。
ONU发射光功率-1dBm~4dBm,接收光灵敏度为-24dBm。
考虑1dB的光通道代价,GPON系统R/S-S/R间允许最大衰耗为:
上行(ONU-OLT,1310nm):28dB
下行(OLT-ONU,1490nm):25dB
光纤衰耗系数(含固定熔接损耗):
上行(ONU-OLT,1310nm):0.4dB/km
下行(OLT-ONU,1490nm):0.3dB/km
活动连接头损耗:每个活接头连接损耗为0.5dB;熔接点0.1dB。
分路器插入衰减值:1:8光分路器取10.7dB
综合考虑上述因素,既可以得出OLT-ONU之间可传输距离。
四、农村地区FTTH不同场景建设分析
1、城乡结合部及城中村
城乡结合部及城中村存在住户以及建筑物密集特点,针对此种类型的场景,一级分光器选择使用1:8分光器,二级分光器选择1:8分光器。一级分光点尽量选择需覆盖范围中间部分设置,并选择稳定地段,避开近期可能动土地点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆,以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装,箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接,并且每个箱体要留足备用纤芯。1:8光分路箱配置密度需考虑用户数量,尤其是城中村,需考虑城中村出租屋中承租用户需求。
2、平原地区自然村
平原地区自然村一般都比较大,彼此村庄间距离并不大并且成片状分布。针对此种类型的场景,一级分光器选择使用1:8分光器,二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路侧杆路布放,如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。如村子较大,一级分光点尽量选择村子中间位置安装,如果村子较小,可以选择需覆盖的几个村子中间位置设置一级分光点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆,以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装,箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接,并且每个箱体要留足备用纤芯。
3、山区自然村
山区自然村一般沿山区内道路、河流或者是山势所建设,一般为长条状走向。针对此种类型的场景,一级分光器选择使用1:8分光器,二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路或者是河流侧杆路布放,如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。一级分光点尽量选择村子中间位置安装,自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆,以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装,箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接,并且每个箱体要留足备用纤芯。
4、新农村建设后的村庄
新农村建设后的村庄一般为连排建筑,并且用硬化道路分开,每排住户数量并不多。针对此种类型的场景,一级分光可以选择使用1:16分光器,二级分光器选择1:4分光器。二级分光点选择连排建筑后墙中部安装,以尽量减少后期装机布线工作量。布线光缆的敷设方式可以在新农村建设时同期建设管道布放,若新农村建设工程先于光缆布放工程,光缆布放可以选择墙壁方式布放或者是架空方式布放。
五、农村地区FTTH建设需要注意的问题
由于农村住户分散、规模较小,有的村庄只有一二百户,甚至几十户,并且随着城镇化建设、外出打工人口分流,农村常在用户规模也逐步缩小,若大规模的高密度FTTH覆盖,会造成端口实占率低、投资大、效益差。因此,基于农村偏远且分散的特点,在实际建设中,视不同的情况,在村内核心位置设配线光交箱(盒),把分光器上移到机房或配线光交箱(盒)。一级分光可采用1:32或1:64,1个光交箱(盒)放置一个分光器即可,即只占用一个PON口,有用户就上联,直到这级分光器端口用完,后期不够用时再进行扩容。这样分光器的数量大大减少,提高了FTTH端口实占率,节省了设备投资。
六、小结
在农村地区大力推进FTTH建设,是缩小城乡信息化水平差距的有效手段,也是当今各大运营商全业务发展的需求,同时即是重要的争夺市场。选择合适的建设方案,不仅可以节省投资,满足现阶段业务发展需求,并且可以适应未来业务发展要求。