浅谈广电网络光纤到户在农村数字网中的应用

王　军

（南京广播电视系统集成有限公司，江苏 南京 210000）

浅谈广电网络光纤到户在农村数字网中的应用

王军

（南京广播电视系统集成有限公司，江苏 南京 210000）

面对三网融合的新形势，加快推进宽带网络基础设施建设，大规模建设农村电视、宽带薄弱覆盖区域是必经之路。文章从农村地区宽带网络和电视业务发展出发，结合山区农村民房的建筑布局特点及福建省广电网络关于宽带接入网发展的指导意见，对农村地区接入网络建设策略、原则和技术选择进行探讨，提出了设计思路。

光分比；光分纤箱；接续包

光纤到户英文缩写FTTH，即Fiber To The Home，广义是指一根光纤直接到家庭。2013年国务院发布了"宽带中国"战略实施方案，明确了广播电视网的发展方向和重点任务，宽带网络建设作为国家战略性公共基础设施建设，从属于国家下一代网络信息基础设施建设。“宽带中国”战略目标明确提出两个阶段性目标：到2015年，初步建成适应经济社会发展需要的下一代国家信息基础设施，基本实现城市光纤到楼入户，农村宽带进乡入村，固定宽带家庭普及率达到50%，城市和农村家庭宽带接入能力基本达到20Mbps，部分发达城市达到100Mbps；到2020年，网络基础设施发展水平要大幅度减小与发达国家水平，宽带网络全面覆盖城乡，固定宽带家庭普及率达到70%，城市和农村家庭宽带接入能力分别达到50Mbps和12Mbps，发达城市部分家庭用户可达1Gbps。由此可见，我国仍然存在着宽带网络公共基础设施定位不明确、区域和城乡发展不平衡、应用服务不够丰富、技术原创能力不足、发展环境不完善等问题，迫切要求我们优化国家信息基础设施，提升网络与信息安全保障能力，缩小基础设施发展水平与发达国家的差距，形成较为健全的网络与信息安全保障体系。对下一代国家信息建设的要求，同样适用于广播电视网络系统。

中国互联网络信息中心（China Internet Network Information Center，CNNIC）第35次调查报告：截至2014年12月，我国网民规模达6.49亿，其中农村网民占比27.5%，规模达1.78亿。尽管农村地区网民规模、互联网普及率不断增长，但是城乡互联网普及率差异仍有扩大趋势。不难看出农村的通信市场是一个大有潜力可挖的市场，而光网络、光通信技术因其具有大容量、稳定、廉价、高速的特点，成为农村接入网络建设的主角，有望快速打破现存的数字鸿沟。

城市中的光纤到户因机房、管道、杆路、纤芯等资源丰富，楼宇用户比较集中，无论是技术上的解决方案还是经济投资的合理性都能做到很好的平衡。而农村的光纤到户受制于用户区域、各种资源的影响较为复杂，本文将从初期农村网络站点建设过程中遇到的一些问题及总结的经验与大家做如下交流。

1　农村FTTH方案选取的总体思路

以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network，EPON）技术作为FTTH点对多点的实现技术之一，是千兆以太网技术与无源光网络（PON）技术的结合。一个典型的EPON系统由OLT，ONU，ODN组成。 OLT放在中心机房，光网络单元（Optical Network Unit，ONU），ONU为用户端设备。光分配网络（Optical Distribution Network，ODN），主要由一个或数个分光器来连接OLT和ONU，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供面向无源光纤网络的光纤接口。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS/ SLA的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。分光器是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个分光器的分线率为2，4，8，16和32，并可以多级连接。在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器（有源中继器），距离还可以延长。EPON的网络结构如图1所示。

图1　EPON网络结构图

广电网络因其业务的多元性，需要电视与数据宽带业务并存建设，这就使得FTTH网络的建设需要综合考虑。目前传播方式有“一纤三波”与“两纤三波”。根据信号传输的稳定性通常选取“两纤三波”进行FTTH建设，传输直播电视和宽带、互动业务。“两纤三波”即EPON数据光信号与广播光信号分别在不同的纤芯中传输，各自经过不同的物理传输通道到达用户家庭，入户后，广播光信号经过FTTH入户型光接收机接收后送至数字机顶盒，EPON数据信号经过FTTH入户型ONU设备接收并转发到用户家庭内的其他网络设备。广播光信号应采用1550nm传输，可采用3级分光方式，分光比最多为1∶512。根据分光的位置、分光级数的不同，FTTH的拓扑结构可以分为分布式分光与汇聚式分光。密集型汇聚式分光最大不宜超过72芯光缆联至末端分纤盒，稀疏型汇聚式分光宜采用12或24芯光缆联至末端分纤盒。

考虑到后期入户施工的便利性，末端分纤盒至用户端不宜太长（建议不超过150m）。管道敷设、野外架空的接入光缆必须采用野外型皮线光缆。

2　双纤FTTH覆盖解决方案

福建闽西区域以山区为主，尤其农村区域被大山环抱，一般行政村为300～400户，楼房密集，建筑朝向错综复杂。自然村落居民多为十几户至几十户，且居民相对分散，部分乡镇仍有客家土楼形式集中居住。为了更全面地解决覆盖区域居民，并考虑成本投入问题。面对两种居住场景，提出了两套解决方案。

2.1集镇、行政村覆盖解决方案

集镇、行政村因建筑较为密集、多为5～7层私人楼房，在有条件敷设光缆路由和放置分纤箱的前提下，建议多采用大端口分纤箱收敛，通常使用48或64芯，选择分纤箱的端口量型号为：

分纤箱芯数=预计覆盖区用户数×预留端口数系数×2

其中预留端口系数为当地现有用户与总居民户数的比率，适当留有后期的发展余量。

集镇内相对自然村落而言，资源比较丰富，网络的建设方式可以参照城区的场景建设，此处不再赘述。

2.2自然村落覆盖解决方案

自然村落存在的问题：（1）杆路、线路资源匮乏；（2）建筑物房屋较为分散；（3）自然村落距离集镇接入机房较远，有些甚至可达10公里；（4）村庄内的居民多以老人和孩子为主。因此，在网络建设时要考虑以下方面。

首先考虑分纤箱体的位置选取与放置，因村落内缺少公共建筑物体，且居民多不愿意箱体放置自家墙体上，所以目前箱体的放置多选择在杆上，而广电的杆路又异常匮乏，目前首选电力杆居多，在不影响电力公司人员检修的前提下采用支架方式固定箱体，如图2所示。

图2　安装于电力杆上的设备箱体

其次应考虑光缆路由的敷设。自然村落因其居民分散，部分村庄内暂无通信杆路由，因此路由需借用原电力杆，其上增设支架，架设钢绞线或铁丝软吊方式敷设，支架放置的位置要与原电力线保持一定的安全距离。

最后应考虑分光比的设置，在确保用户端光猫的最小接收电平时采用最坏链路算法分别设置电视与数据的分光比。计算方法如图3所示。

图3　最坏链路计算模型

通常为了提高计算效率，会使用Excel表绘制以下表格，将已知的数据填入表1，就会得到所需要的数据确定方案是否可行。表1内分光器损耗选取了通用的损耗值、预留损耗是依据表2给出的数值。

表1　最坏数据链路计算表格模型

表2　预留损耗值

分纤箱选取的端口量型号可参照集镇、行政村的覆盖解决方案。用户收敛原则建议采用小端口分纤箱收敛，通常使用16，32芯，对于6户内的散户用户可采用从分纤箱处直接放置12芯光缆，末端采用接头包的方式与用户端皮缆直熔如图4所示。

其中离乡镇较远的自然村落，除了考虑上述因素外还应考虑受激布里渊散射（SBS）指标。

3　结语

在三网融合的背景下，来自其他运营商的竞争压力日益激烈。结合国家的发展需要，广电的光纤到农村网络综合建设不仅得对农村区域用户业务需求特征、现有网络资源以及该地区经济发展形势合理规划，还要快速响应农村客户的业务需求、有效控制投资成本，在农村接入网络建设规模上超前于该地区的经济发展现状，以此推动农村广电业务的长足发展。

图4　采用接续包预留方式

［1］孙学康，张金菊.光纤通信技术［M］.3版.北京：人民邮电出版社，2012.

Application of radio and television network fber to the household in the rural digital network

Wang Jun
（Nanjing Radio and Television Systems Integration Co.， Ltd.， Nanjing 210000， China）

Facing the new situation of the triple play， accelerating the construction of broadband network infrastructure， large-scale construction of rural TV， broadband weak coverage area is the only way which must be passed from rural areas. The development of broadband network and TV service， guidance on the layout of the building according to the characteristics of rural houses in Fujian Province on the development of radio and television networks and broadband access networks， the construction strategy of rural area access network， the principles and techniques of choices are discussed， and puts forward design ideas.

light fraction； optical fber box； connecting package

王军（1979— ），男，江苏扬州。