农村广电网FTTH技术方案



农村广电网FTTH技术方案

李 波
（作者单位：安徽省怀宁县广播电视中心）

1　FTTH现状及发展

近年来，随着国家加大对电信基础设施的建设，我国电信业有了较大的发展，尤其是FTTH/O在近年实现大幅度增长。2014年，光纤接入FTTH/O端口占互联网接入端口总数的34%。面对电信业强有力的冲击，广电网络要在竞争中立于不败之地，除了在市场营销精耕细作外，还必须保证在网络传输上不落后。只有加快光进铜退进程，实施光纤到户，才能使广电在网络传输方面具备平等竞争的地位。

2　广电有线业务需求分析

广电提供的视频业务从标清、高清逐步向超高清发展，同时，将提供高清和超高清的互动视频。按照广电总局公布的计划，到2015年年底之前，需要提供200套标清、100套高清、10套3D、20套广播，现有862 MHz带宽面临枯竭。随着节目内容高清化以及提供的业务多样化发展趋势，为用户提供更大带宽是保证用户体验的必须手段。增加用户带宽最重要的手段就是光纤逐步靠近用户。随着对高速数据、高清电视和3D高清电视的需求不断增长，光进铜退、FTTH将会逐渐成为广电网络发展的趋势，尤其是新建网络以及用户非常分散的农村有线电视网络，更适合将FTTH作为网络改造建设的技术方案。

3　农村FTTH网络的新建

3.1 农村新建网络背景分析

用户需求凸显。随着社会主义现代化新农村建设及人们日益增长的精神、信息、文化需求发展，除了手机，互联网成为了解世界的“窗口”，农村老百姓对宽带互联网的迫切需要日益凸显。由于投资大回报小，电信、移动等通信运营商当前都没有把农村市场作为重点客户开发和建设，广电当前也由于重点着力在城区网络改造建设，同时，其他运营商同样对农村网络“望而止步”，农村用户多采用“天锅”单纯实现对电视节目的收看，而宽带数据业务在较偏僻的部分农村形成一定市场空白。

光缆成本大幅降低，FTTH使农村网络从“无线”到“有线”，从“单向”到“双向”成为现实必要和可能。目前广泛用于有线电视网络光缆材料单位成本已远低于用于HFC网主干电缆；而在用户极为分散的农村，采用HFC组网方案所导致高昂网络建设成本及由此带来农村网络供电、防雷、难于维护等一系列问题被FTTH组网方案中野外全无源、不取电、不考虑防雷接地及维护量小等优势所取代，故FTTH技术从成本上和技术上使业务驱动下的农村有线电视网络建设已成为可能。

“客情关系好”、维护及时、资费更优惠和市场竞争小为有线电视双向业务在农村发展带来良好契机。由于有线电视网络覆盖广，部分农村网络已经实现HFC网络接入和用户覆盖，当地维护人员和用户保持着良好的“客情”关系，同时由于业务存在，维护也更为及时，而对于电信运营商，由于早期只有移动通信网络（电信甚至没有），其维护人员也少，部分地区由于投资回报问题甚至没有进入，市场竞争小于城市，故广电可充分利用这些优势，采用更为优势的资费策略来吸引和发展用户。

前期市场调研和摸底是农村网络改造建设的依据。网络改造必须以市场为导向，以业务驱动为需求，网络改造建设之前，一定要针对拟建设区域做前期市场调查和分析，做相应业务模型投资回报评估，以此确定改造区域、组网方案、建设模型、市场策略等事宜。

3.2 组网方案

农村用户分散，总数较少，覆盖范围广，1个行政组为30～60户，一个行政村为400～500户。本方案按照以下两种情况对农村FTTH组网方案进行设计和分析。

3.2.1 分散型村庄

入户光分纤箱收容范围降低到2～4户，广播电视总分光比为1∶256，数据总分光比为1∶64。1550 nm系统的一级光分路器（1∶4）安装在镇（乡）机房，二级光分路器（1∶16）安装在组级光交接箱内，三级光分路器（1∶4）安装在电杆或墙壁的入户型分纤箱内；EPON系统的一级光分路器（1∶16）安装在组级光交接箱内，二级光分路器（1∶4）安装在电杆或墙壁的入户分纤箱内。每个入户分纤箱的配线光缆按4芯配置（2芯业务用、2芯备用）。在用户密度不均匀的区域，也可从入户分纤箱放室外光缆到用户侧杆位设备适配器型分纤盒，以提高PON端口利用率，减少设备投资。

3.2.2 中等分布类型村庄

一般每个入户光分纤箱的收容范围在5～8户，广播电视总分光比为1∶256，数据总分光比为1∶64。1550 nm系统的一级光分路器（1∶4）安装在镇（乡）机房，二级光分路器（1∶8）安装在组级光交接箱内，三级光分路器（1∶8）安装在电杆或墙壁的入户型分纤箱内；EPON 系统的一级光分路器（1∶8）安装在组级光交接箱内，二级光分路器（1∶8）安装在电杆或墙壁的入户分纤箱内。每个入户分纤箱的配线光缆按4芯配置（2芯业务用、2芯备用）

3.3 建网方案

本次建网方案按1个行政村8个行政组（每组60户）共计480户进行设计举例。OLT、EDA FA位置本方案中，以镇（乡）为设计单位，考虑设备运行环境及后期维护，OLT和EDFA均统一放置在镇（乡）级机房，暂不下移。光交接箱容量FTTH系统按8个/16个入户分纤箱计算，村级光交接箱采用96芯/144芯（实施时根据实际情况调整）设计，组级光交接箱采用48芯/72芯设计，多余空间作预留，入户型分纤箱在密集型村庄时按16芯设计，中等型村庄时按8芯设计，分散型村庄时按4芯设计。由于农村网络分散并因各地实际情况有所不同，应用阶段数据网络可根据实际情况调整分路器与设备配置，达到以最低设备投入实现薄覆盖，后期视业务发展情况增加设备和分路器实现半覆盖和全覆盖。

3.4 光通道衰减计算

镇（乡）机房中的用户覆盖光放大器（即末级光放大器）输出光功率22dB，用户覆盖光放大器至用户终端之间的光路损耗控制在32 dB以内。分光损耗控制在26dBm以内，光缆损耗控制在1.5dBm以内（按最长5 km计算），活动连接器损耗2dBm，系统预留1 dB。用户光接收机最低输入光功率设计要求控制在-13dBm以内。OLT下行工作（1490 nm）光功率为2～7dBm，ONU上行工作（1310 nm）光功率范围为0～4dBm。ONU接收光功率控制在-24～-19dBm，OLT接收光功率控制在-26～-22dBm。本方案中数据双向信号的总计光衰减为13.3+7+2+1.5+1=24.8dBm，满足小于26 dB的设计要求，有线电视广播平台的衰减为7+13.3+7+1.5+2+1=30.8 dB，满足小于35 dB设计要求。

4　农村FTTH网络改造

4.1 农村改造网络背景分析

农村有线电视HFC接入网络已经覆盖的地方，其FTTH网络改造建设背景除具备农村新建FTTH网络优势外，其特点是：有线HFC接入网络已经覆盖，在这种情况下，为降低整个网络改造建设成本，广播电视系统平台不作任何变动，仍沿用原有HFC接入网络传输有线电视信号；而采用FTTH组网方案双缆入户方案。

4.2 组网方案组网特点

采用农村网络FTTH双缆入户方案，在尽量利旧不能满足的前提下，ODN网络中光路、箱体、皮线光缆等仍须按照农村新建FTTH网络进行设计和施工，只是在广播电视A平台的EDFA、光分路器等作预留，但保证未来可以通过增加设备的方式升级到单纤三波和双纤三波方案。农村用户分散，总数较少，覆盖范围广，一个行政组约30~60户，一个行政村约400~500户。本方案按照以下两种情况对农村FTTH组网方案进行设计和分析。

4.2.1 分散型村庄

入户光分纤箱收容范围降低到2～4户，EPON系统的一级光分路器（1∶16）安装在组级光交接箱内，二级光分路器（1∶4）安装在电杆或墙壁的入户分纤箱内。每个入户分纤箱的配线光缆按4芯配置（1芯业务用、3芯备用）。在用户密度不均匀的区域，也可从入户分纤箱放室外光缆到用户侧杆位设备适配器型分纤盒，以提高PON端口利用率，减少设备投资。

4.2.2 中等分布类型村庄

一般每个入户光分纤箱的收容范围在5～8户，EPON系统的一级光分路器（1∶8）安装在组级光交接箱内，二级光分路器（1∶8）安装在电杆或墙壁的入户分纤箱内。每个入户分纤箱的配线光缆按4芯配置（1芯业务用、3芯备用）。

4.3 建网方案

本次建网方案按1个行政村8个行政组（每组60户）共计480户进行设计举例。OLT、A EDFA位置本方案中，以镇（乡）为设计单位，考虑设备运行环境及后期维护，OLT和EDFA均统一放置在镇（乡）级机房，暂不下移。

4.4 光交接箱容量

FTTH系统按8个/16个入户分纤箱计算，村级光交接箱采用96芯/144芯设计，组级光交接箱采用48芯/72芯设计，多余空间作预留，入户型分纤箱在密集型村庄时按16芯设计，中等型村庄时按8芯设计，分散型村庄时按4芯设计。由于农村网络分散并因各地实际情况有所不同，应用阶段数据网络可根据实际情况调整分路器与设备配置，达到以最低设备投入实现薄覆盖，后期视业务发展情况增加设备和分路器实现半覆盖和全覆盖。

4.5 光通道衰减计算

镇（乡）机房中的OLT下行工作（1490 nm）光功率为2～7dBm，ONU上行工作（1310 nm）光功率范围为0～4dBm。ONU接收光功率控制在-24～-19dBm，OLT接收光功率控制在-26～-22dBm。本方案中数据双向信号的总计光衰减为用户分散型村庄13.3+7+1.5+2+1=24.8dBm，用户中等分布村庄10.3+10.3+1.5+2+1=24.1dBm，满足小于26 dB的设计要求