农村宽带OLT设置分析

余嗣兵，丁为民

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230088）

随着国家“宽带中国”战略的稳步推进、三网融合进程的加速，各大通信运营商通过近几年的宽带大建设，城区已经实现了全覆盖，但农村宽带接入市场一直由于建设成本高，收入效益低而处于低速发展状况，覆盖率较低。乡镇农村宽带建设主要包含乡镇街道及自然村的接入，由于建设侧重点不同，各个通信运营商农村宽带建设初期，仅对乡镇街道进行覆盖建设，而自然村基本未进行建设。随着农村宽带建设的不断升级，建设范围不断扩大，农村宽带接入市场成为各大通信运营商关注的重点，而随着家宽网络的推进，再利用原有城区建设模式已经不适合农村场景建设需求，因此如何建设农村宽带接入也成为各大通信运营商考虑的重点问题之一，为了合理搭建农村宽带接入建设思路，需主要从农村综合业务区划分、OLT设置、ODN网络3个部分内容进行分析介绍考虑。本文主要分析介绍农村综合业务区划分及OLT建设思路。

1 农村综合业务区划分分析

农村综合业务区划分主要与PON系统传输距离有关，因此首先分析PON系统最大传输距离，然后结合农村的地形地貌，对PON系统最大传输距离进行修正，最后测算出综合业务区覆盖面积。

根据《宽带光纤接入工程设计规范》（YD 5206-2014）中规定，PON系统的传输距离（OLT至ONU/ONT的传输距离）可按照以下公式进行计算：

式（1）中：

P：OLT和ONU/ONT的R/S-S/R点之间允许最大通道插入损耗（单位：dB）；

∑l：OLT至单个ONU/ONT链路中所有光分路器的插入损耗（不含连接器损耗）之和（单位：dB）；

Mc：线路维护余量 （单位：dB）；

Ac：单个活动连接器的损耗（单位：dB）；

N：OLT至单个ONU/ONT之间光链路中的活动连接器的数量（单位：个）；

AF：光纤线路（含固定接头）衰减系数（单位：dB/km）。

某通信运营商GPON网络中OLT及ONT设备均采用Class C+光模块以及相关建设指导意见（ODN网络采用二级组网，线路维护余量为3 dB），可以推算出PON系统最大传输距离均大于10 km。如表1所示。

表1 PON系统最大传输距离测算表

根据表1测算出PON系统最大理论传输距离，可以推算出一个PON系统覆盖面积理论值约314 km2。但实际ODN网络建设时，光缆长度与地形地貌有很大关系（山区道路曲折），因此为了较准确测算覆盖面积，山区、丘陵和平原的覆盖半径均乘以一定的调整修正系数，调整修正系数分别为0.5， 0.6， 0.7。修正后PON系统理论覆盖面积分别为157 km2、188.4 km2、219.8 km2。同时在某通信运营商覆盖区域内，根据地形地貌按照一定比例抽取该乡镇行政覆盖面积与修正后PON系统理论覆盖面积对比如表2所示。

表2 覆盖面积对比表

根据以上简单测算及对比分析，除了部分山区乡镇行政区域覆盖面积大于修正后PON系统理论覆盖面积，其余均小于修正后PON系统理论覆盖面积，因此可以判断一个山区乡镇可以根据行政覆盖面积划分设置1～2个综合业务区，而平原可以1～2个乡镇合设置一个综合业务区。

2 农村覆盖户数分析

由于农村综合业务区覆盖面积之大，户数分散等特点，不可能通过覆盖面积与人均面积简单推算出每个综合业务区覆盖用户数，因此为了合理了解每个综合业务区覆盖户数，抽样调查了该地区9个乡镇行政区域内覆盖用户数如表3所示。但由于部分农村实际覆盖的户数正在逐年减少（人口流动到外地），同时结合后期发展家庭宽带接入的可能性，对农村覆盖户数进行一定的修正，修正系数为0.8。

根据上表修正后的农村覆盖户数，可以判断出每个乡镇覆盖户数主要集中在1万户左右。而1台架式OLT设备可以覆盖户数约2.4万户（每台OLT配置14块8口PON板），1台盒式OLT设备可以覆盖户数约6 800户（每台OLT配置2块16口PON板）。因此一个乡镇仅需要设置1台OLT就可以满足家宽接入需求。

3 农村OLT建设投资分析

根据以上对综合业务区覆盖面积的分析，一个乡镇可能划分为1～2个综合业务区或1～2个乡镇合并划分为一个综合业务区，由于一个综合业务区至少建设1台OLT，每个综合业务区都需要建设相应的ODN网络，综合业务区覆盖面积越大，ODN网络建设投资就越大。另外，每个综合业务区ODN网络建设主要分为主干光缆、配线光缆和入户光缆，而无论建设多少个综合业务区，ODN网络中的配线光缆和入户光缆均与农村OLT设置无关，而仅有主干光缆与OLT设置有关。因此为了使农村OLT建设投资与农村ODN网络建设投资匹配合理，提出农村OLT建设投资分析模型如图1所示。

表3 农村覆盖户数统计表

根据图1，划分前乡镇综合业务区1建设投资与划分后乡镇综合业务区1和乡镇综合业务区2建设投资之和进行比较。即划分前乡镇综合业务区1投资= OLT投资+主干光缆投资（∑L×光缆综合造价）；划分后乡镇综合业务区1投资+乡镇综合业务区2投资= OLT1投资+OLT2投资+主干光缆投资（∑L×光缆综合造价）+主干光缆投资（∑Y×光缆综合造价）。可以推出新增OLT投资=主干光缆投资（∑（L-Y）×光缆综合造价）

新增加综合业务区，新建OLT需要投资如表4所示。OLT与主干光缆投资平衡分析表如表5所示。

根据表4，若农村新增综合业务区需要新建OLT为架式设备，需要投资约15.8万元，新建OLT为盒式设备，需要投资9万元。

根据表5分析结果，当新增综合业务区采用架式设备OLT时，主干光缆采用24芯时，主干光缆建设长度偏差之和小于26.33 km时（拆分前综合业务区主干光缆建设长度与拆分后综合业务区主干光缆建设长度之差即为主干光缆建设长度偏差，如假设拆分后新增综合业务区覆盖4个行政村，即4段主干光缆平均核减长度约6.6 km），农村综合业务区不拆分，农村OLT设置为1台；当主干光缆建设长度大于26.33 km时，农村综合业务区应拆分，重新规划农村综合业务区，新建农村OLT。

表4 新建OLT投资分析表

表5 OLT与主干光缆投资平衡分析表

图1 农村OLT建设投资平衡分析示意图

4 结论

本文理论分析了农村综合业务区划分范围、农村覆盖户数和农村OLT建设投资平衡，同时结合维护管理的方便性及满足ODN网络传输系统衰耗指标时，得出一个乡镇建设一台OLT即可满足未来家宽发展需求。另外，也对农村多新建一个综合业务区与ODN网络中的主干光缆进行了投资平衡分析，得出农村不宜多建设综合业务区接入点。以上分析结果，仅是个人一些意见或建议，仅供通信运营商在发展农村家庭宽带建设家宽时，进行参考。另外，随着政府相关政策的推进，以及PTN传输系统网络的建设（乡镇布置了10 Gbit/s PTN），解决了OLT上联带宽需求，OLT设置分析可能存在一定的偏差。