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【摘要】 结合农村实地现状、需求及建设场景分析，采用GPON技术标准的FTTH覆盖，通过下沉小型OLT设备到就近基站至CMNET网络，为农村居民提供20M有线宽带服务（具备后期升级100M的能力），同时为驻地村委会、中小学、卫生所、电商服务点、农资商店等公共服务机构提供有线宽带接入服务。
【关键词】 农村 建设场景 FTTH 有线宽带接入
一、概述
宽带网络是战略性公共基础设施，加快建设高速畅通、服务优良的宽带网络基础设施有利于促进信息消费和经济方式转变，推动“互联网+”发展，对于稳增长、调结构、促发展、惠民生具有重要意义。
二、工程建设方案
2.1 本期农村宽带FTTH建设原则
1.行政村、自然村住户FTTH网络覆盖达到80%住户的能力，覆盖用户距二级光分纤箱最大距离不超过150米的要求;2.建成后的宽带接入能力不低于20Mbps，后期可升级为40Mbps或100Mbps;3.就近接入原则，主干光缆就近接入现网机房（汇聚机房、宏站），就近具备光缆资源的拉远站、灯杆站作为光缆接入点使用;4.充分利用原有資源的原则，优先使用原有光缆;5.自然村集中区域20-30户设置一处分纤箱，针对一些有线无法覆盖的零散住户采用无线方式进行覆盖，即将搬迁的村庄不考虑接入;6.共建共享，优先考虑共享运营商资源（主要为杆路资源），特殊区域建设难度大时可考虑电力杆的共享;7.新建至行政村光缆预留4芯备用纤芯。
2.2 ODN建设方案
2.2.1建设原则
根据聚合思路，对农村接入场景下的有线宽带光缆进行规划实施，依据预估的有线宽带接入需求，对有线接入光缆网络进行整体规划设计。出于对四周其他行政村、自然村有线宽带建设部署的考量，需要实施连片覆盖，进而给出相适应的光缆纤芯数量，将主干分纤点部署在农村、乡镇的适宜地段;自分纤点延伸出有线宽带接入光缆。
1.在四周范围内的行政村、自然村规划分纤点，将光缆交接箱部署在村镇交汇的关键地段，从而对农村开展宽带接入的建设。2.布放OLT：由于地形、地貌阻隔的村镇，如：高山/沟壑/河流，选择就近的基站部署OLT，分纤点之间应按照间隔0.6～1公里的原则进行布放，这取决于住户密度，主干光缆的布放采用了12/24芯光缆。3.坐落于已完成综合业务区附近的村镇：这类场景需要设置二级分纤点，由该场景对应的综合业务区中就近一个一级分纤点进行延伸。4.聚集连片型村镇：主干光缆选取48芯光缆架构，部署2～4个分纤点，将综合业务区建设在附近基站作为汇聚机房。
2.2.2建设案例
FTTH在农村宽带各种场景下的接入模式为：
1.场景一：普通农村
普通农村的特点为：用户总数不多，且分布较散，占地范围广，密度平均，一户或双拼组成单独建筑。布放1个光交接箱位于村镇的较为合适地段，布放一级分光器作为第一级光节点，分光比为1：8。划分二级分光区域时以20～40户作为单位，布放1个二级分纤箱位于每片区域中，布放二级分光器，分光比为1：4或1：8。
2.场景二：大型行政村沿路店铺
划分FTTH覆盖片区时按覆盖用户数，在该区域内适当位置布放第一级光节点：光交箱，安装分光比为1：8的一级分光器。布放多个分纤箱作为第二级光节点于沿路店铺内，安装分光比为1：8的二级分光器;每15户左右的覆盖面需要布放一个二级光节点。自第一级光节点至各分纤箱，每个光节点布放12/24芯配线光缆，每个分纤箱分配3-4芯。
3.场景三：分散型村庄
此场景用户比较分散，需设置的二级分光点较多。
一级分光器：由于住户相对分散，难以选择适宜位置设置光交，宜将一级分光器下沉设置各个相对集中区域所设置的一级分纤箱内，分光比根据覆盖区域和住户规模，选择以1：8为主分光器。二级分光器：为节约投资、尽量缩减新布放的皮线光缆长度，应尽量选择在村庄内中心点位置设置二级分光器，并根据居民分布情况配置分光比，选择1：8为主分光器。
4.场景四：集中型村庄
此场景用户分布比较集中，需设置的二级分光点较多。
一级分光器：在村口合适位置建设1个光交接箱，将一级分光器设置光交之内，分光比根据覆盖区域和住户规模，选择以1：8为主分光器。二级分光器：为了尽量把控皮线光缆的布放长度，二级分光器的布放选位应尽量选在各村镇较为中间的位置，以分光比1：8为主的分光器根据用户分布布放。
5.场景五：极为偏远、极为分散村庄
对于接入用户极为偏远、极为分散，同时用户较少地区，原则上应就近依托4G基站采用CPE进行建设和覆盖，不进行有线覆盖。
2.3 ODN建设方案
2.3.1 建设思路
行政村主干接入光缆应采用链型结构，并充分利用现有传输资源，合理布局，灵活建设。1.将OLT下沉至就近基站，由基站建设接入光缆至行政村。2.行政村、自然村主干光缆引入，根据住户规模和预留纤芯需求配置，一般选择12芯、24芯，特殊情况可选择48芯。
2.3.2 建设方案
1.新建杆路。路边或离路较近电杆的运输和施工机械能够使用的区域，杆路使用8m水泥杆，基本杆距50米，若为冰凌区则按30米杆档进行考虑。离路较远、翻越高山等水泥杆无法运输到施工地点：电杆使用8米油木电杆，杆档基本按50米考虑，若为冰凌区则按30米杆档进行考虑。
2.光交、分纤箱的设置问题。从行政村就近的移动基站内敷设1条12或24芯光缆到该行政村村部（此部分为主干接入光缆），若考虑设置6个二级分纤箱以下不考虑设置光交，考虑单独考虑设置一级分纤箱（32路）。7-10个二级分纤箱考虑设置一个挂杆式96芯光交;11个二级分纤箱以上考虑144芯设置落地式光交（落地式光交处需要新建一小号手孔）。根据住户分布情况，配置1：8或1：4二级分光器在新建光缆分纤箱内，由光缆交接箱敷设一条光缆至各个光缆分纤箱（此部分为末端接入光缆）。 每台OLT覆盖范围可控制在20km以内，8km以内分光比按1：64，8km-15km的分光比按1：32，超过15km的，将分光比降低到1：16。
三、系统带宽测算
FTTX网络的PON系统内及PON上联带宽测算见OLT设备安装工程对带宽计算和规划。
3.1 GPON系统传输距离测算
1.PON系统的传输距离，ONU单元至OLT设备的PON口之间，应分别计算下行和上行允许的传输距离，一般采取最坏值计算法，取上行、下行计算出的较小值作为ONU至PON口之间的最大传输距离。
2.根据如下公式来计算PON系统的传输距离（OLT至ONU的传输距离）。
式中：
P…OLT和ONU的R/S-S/R點之间允许最大通道插入损耗（单位：dB），参照附表1取值，规划设计时应根据当时的设备实际技术水平情况取值。IL……不含连接器损耗的光分路器的插入损耗（单位：dB）。
Mc……线路维护余量（单位：dB）;Ac……单个活接头的损耗（单位：dB），按每个活接头0.5dB取值;AWDM……不含连接器损耗的WDM模块（合波器/分波器）的插入损耗（单位：dB）;n……OLT的PON口和ONU之间活接头的数量（单位：个）; m……WDM模块（合波器/分波器）的数量（单位：个），内置于ONU的WDM分波器不纳入计算;Af……表示光纤线路衰减系数（含固定接头损耗，单位：dB/km），参考表附录5-3取值。
3.2 光纤链路传输指标计算
3.2.1 ODN衰减指标光链路参考模型
3.2.2 光纤链路衰减指标计算
ODN光链路衰减= W+X+Y+Z+G （dB）
系统允许的衰减（dB）>ODN全程光链路衰减（dB）+G
其中：W：光通道全程n段合计光纤衰减;X： m个光活动连接器合计插入衰减;Y： f个光纤熔接接头合计衰减;Z： h个光分路器合计插入衰减;G：光纤取定冗余量。
相关参数依据以下原则取定：
1.光纤衰减：在1310 nm波长时，取定为0.36dB/km;
在1490 nm波长时，取定位0.22dB/km。
2.光活动连接器插入衰减： 取定为0.5dB/个;
3.光纤熔接接头的衰减：分立式光缆光纤的接头衰减（双向平均取值）：0.05dB/每接头;带状光缆光纤的接头衰减（双向平均取值）：0.2dB/每个接头;冷接子双向平均取值：0.15dB/个接头。
4.光分路器插入衰减参数取定：
类型 规格 插入损耗
FBT 1：2 ≤3.4
PLC 1：16 ≤13.6
PLC 1：32 ≤17
5.光纤富余度
A.5公里>当传输距离，光纤冗余量需大于1dB;
B.10公里>当传输距离，光纤冗余量需大于2dB;
C.20公里>当传输距离，光纤冗余量需大于3dB;
光通道全程衰减，当采用GPON 系统时取定28dB。
四、结束语
为提高城域传送网络多业务接入能力和网络安全性，满足各类业务接入及发展的要求，需要充分梳理现有资源，挖潜利用现有基站、营业厅等机房资源，选择地理位置佳、机房条件好的区域新建汇聚节点机房，完善汇聚机房布局。提高汇聚机房的区域汇聚能力和使用效率，让有限的资源发挥最大的效益。
【关键词】 农村 建设场景 FTTH 有线宽带接入
一、概述
宽带网络是战略性公共基础设施，加快建设高速畅通、服务优良的宽带网络基础设施有利于促进信息消费和经济方式转变，推动“互联网+”发展，对于稳增长、调结构、促发展、惠民生具有重要意义。
二、工程建设方案
2.1 本期农村宽带FTTH建设原则
1.行政村、自然村住户FTTH网络覆盖达到80%住户的能力，覆盖用户距二级光分纤箱最大距离不超过150米的要求;2.建成后的宽带接入能力不低于20Mbps，后期可升级为40Mbps或100Mbps;3.就近接入原则，主干光缆就近接入现网机房（汇聚机房、宏站），就近具备光缆资源的拉远站、灯杆站作为光缆接入点使用;4.充分利用原有資源的原则，优先使用原有光缆;5.自然村集中区域20-30户设置一处分纤箱，针对一些有线无法覆盖的零散住户采用无线方式进行覆盖，即将搬迁的村庄不考虑接入;6.共建共享，优先考虑共享运营商资源（主要为杆路资源），特殊区域建设难度大时可考虑电力杆的共享;7.新建至行政村光缆预留4芯备用纤芯。
2.2 ODN建设方案
2.2.1建设原则
根据聚合思路，对农村接入场景下的有线宽带光缆进行规划实施，依据预估的有线宽带接入需求，对有线接入光缆网络进行整体规划设计。出于对四周其他行政村、自然村有线宽带建设部署的考量，需要实施连片覆盖，进而给出相适应的光缆纤芯数量，将主干分纤点部署在农村、乡镇的适宜地段;自分纤点延伸出有线宽带接入光缆。
1.在四周范围内的行政村、自然村规划分纤点，将光缆交接箱部署在村镇交汇的关键地段，从而对农村开展宽带接入的建设。2.布放OLT：由于地形、地貌阻隔的村镇，如：高山/沟壑/河流，选择就近的基站部署OLT，分纤点之间应按照间隔0.6～1公里的原则进行布放，这取决于住户密度，主干光缆的布放采用了12/24芯光缆。3.坐落于已完成综合业务区附近的村镇：这类场景需要设置二级分纤点，由该场景对应的综合业务区中就近一个一级分纤点进行延伸。4.聚集连片型村镇：主干光缆选取48芯光缆架构，部署2～4个分纤点，将综合业务区建设在附近基站作为汇聚机房。
2.2.2建设案例
FTTH在农村宽带各种场景下的接入模式为：
1.场景一：普通农村
普通农村的特点为：用户总数不多，且分布较散，占地范围广，密度平均，一户或双拼组成单独建筑。布放1个光交接箱位于村镇的较为合适地段，布放一级分光器作为第一级光节点，分光比为1：8。划分二级分光区域时以20～40户作为单位，布放1个二级分纤箱位于每片区域中，布放二级分光器，分光比为1：4或1：8。
2.场景二：大型行政村沿路店铺
划分FTTH覆盖片区时按覆盖用户数，在该区域内适当位置布放第一级光节点：光交箱，安装分光比为1：8的一级分光器。布放多个分纤箱作为第二级光节点于沿路店铺内，安装分光比为1：8的二级分光器;每15户左右的覆盖面需要布放一个二级光节点。自第一级光节点至各分纤箱，每个光节点布放12/24芯配线光缆，每个分纤箱分配3-4芯。
3.场景三：分散型村庄
此场景用户比较分散，需设置的二级分光点较多。
一级分光器：由于住户相对分散，难以选择适宜位置设置光交，宜将一级分光器下沉设置各个相对集中区域所设置的一级分纤箱内，分光比根据覆盖区域和住户规模，选择以1：8为主分光器。二级分光器：为节约投资、尽量缩减新布放的皮线光缆长度，应尽量选择在村庄内中心点位置设置二级分光器，并根据居民分布情况配置分光比，选择1：8为主分光器。
4.场景四：集中型村庄
此场景用户分布比较集中，需设置的二级分光点较多。
一级分光器：在村口合适位置建设1个光交接箱，将一级分光器设置光交之内，分光比根据覆盖区域和住户规模，选择以1：8为主分光器。二级分光器：为了尽量把控皮线光缆的布放长度，二级分光器的布放选位应尽量选在各村镇较为中间的位置，以分光比1：8为主的分光器根据用户分布布放。
5.场景五：极为偏远、极为分散村庄
对于接入用户极为偏远、极为分散，同时用户较少地区，原则上应就近依托4G基站采用CPE进行建设和覆盖，不进行有线覆盖。
2.3 ODN建设方案
2.3.1 建设思路
行政村主干接入光缆应采用链型结构，并充分利用现有传输资源，合理布局，灵活建设。1.将OLT下沉至就近基站，由基站建设接入光缆至行政村。2.行政村、自然村主干光缆引入，根据住户规模和预留纤芯需求配置，一般选择12芯、24芯，特殊情况可选择48芯。
2.3.2 建设方案
1.新建杆路。路边或离路较近电杆的运输和施工机械能够使用的区域，杆路使用8m水泥杆，基本杆距50米，若为冰凌区则按30米杆档进行考虑。离路较远、翻越高山等水泥杆无法运输到施工地点：电杆使用8米油木电杆，杆档基本按50米考虑，若为冰凌区则按30米杆档进行考虑。
2.光交、分纤箱的设置问题。从行政村就近的移动基站内敷设1条12或24芯光缆到该行政村村部（此部分为主干接入光缆），若考虑设置6个二级分纤箱以下不考虑设置光交，考虑单独考虑设置一级分纤箱（32路）。7-10个二级分纤箱考虑设置一个挂杆式96芯光交;11个二级分纤箱以上考虑144芯设置落地式光交（落地式光交处需要新建一小号手孔）。根据住户分布情况，配置1：8或1：4二级分光器在新建光缆分纤箱内，由光缆交接箱敷设一条光缆至各个光缆分纤箱（此部分为末端接入光缆）。 每台OLT覆盖范围可控制在20km以内，8km以内分光比按1：64，8km-15km的分光比按1：32，超过15km的，将分光比降低到1：16。
三、系统带宽测算
FTTX网络的PON系统内及PON上联带宽测算见OLT设备安装工程对带宽计算和规划。
3.1 GPON系统传输距离测算
1.PON系统的传输距离，ONU单元至OLT设备的PON口之间，应分别计算下行和上行允许的传输距离，一般采取最坏值计算法，取上行、下行计算出的较小值作为ONU至PON口之间的最大传输距离。
2.根据如下公式来计算PON系统的传输距离（OLT至ONU的传输距离）。
式中：
P…OLT和ONU的R/S-S/R點之间允许最大通道插入损耗（单位：dB），参照附表1取值，规划设计时应根据当时的设备实际技术水平情况取值。IL……不含连接器损耗的光分路器的插入损耗（单位：dB）。
Mc……线路维护余量（单位：dB）;Ac……单个活接头的损耗（单位：dB），按每个活接头0.5dB取值;AWDM……不含连接器损耗的WDM模块（合波器/分波器）的插入损耗（单位：dB）;n……OLT的PON口和ONU之间活接头的数量（单位：个）; m……WDM模块（合波器/分波器）的数量（单位：个），内置于ONU的WDM分波器不纳入计算;Af……表示光纤线路衰减系数（含固定接头损耗，单位：dB/km），参考表附录5-3取值。
3.2 光纤链路传输指标计算
3.2.1 ODN衰减指标光链路参考模型
3.2.2 光纤链路衰减指标计算
ODN光链路衰减= W+X+Y+Z+G （dB）
系统允许的衰减（dB）>ODN全程光链路衰减（dB）+G
其中：W：光通道全程n段合计光纤衰减;X： m个光活动连接器合计插入衰减;Y： f个光纤熔接接头合计衰减;Z： h个光分路器合计插入衰减;G：光纤取定冗余量。
相关参数依据以下原则取定：
1.光纤衰减：在1310 nm波长时，取定为0.36dB/km;
在1490 nm波长时，取定位0.22dB/km。
2.光活动连接器插入衰减： 取定为0.5dB/个;
3.光纤熔接接头的衰减：分立式光缆光纤的接头衰减（双向平均取值）：0.05dB/每接头;带状光缆光纤的接头衰减（双向平均取值）：0.2dB/每个接头;冷接子双向平均取值：0.15dB/个接头。
4.光分路器插入衰减参数取定：
类型 规格 插入损耗
FBT 1：2 ≤3.4
PLC 1：16 ≤13.6
PLC 1：32 ≤17
5.光纤富余度
A.5公里>当传输距离，光纤冗余量需大于1dB;
B.10公里>当传输距离，光纤冗余量需大于2dB;
C.20公里>当传输距离，光纤冗余量需大于3dB;
光通道全程衰减，当采用GPON 系统时取定28dB。
四、结束语
为提高城域传送网络多业务接入能力和网络安全性，满足各类业务接入及发展的要求，需要充分梳理现有资源，挖潜利用现有基站、营业厅等机房资源，选择地理位置佳、机房条件好的区域新建汇聚节点机房，完善汇聚机房布局。提高汇聚机房的区域汇聚能力和使用效率，让有限的资源发挥最大的效益。