王　軍

（南京廣播電視系統(tǒng)集成有限公司，江蘇 南京 210000）

淺談廣電網(wǎng)絡(luò)光纖到戶在農(nóng)村數(shù)字網(wǎng)中的應(yīng)用

王軍

（南京廣播電視系統(tǒng)集成有限公司，江蘇 南京 210000）

面對(duì)三網(wǎng)融合的新形勢(shì)，加快推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大規(guī)模建設(shè)農(nóng)村電視、寬帶薄弱覆蓋區(qū)域是必經(jīng)之路。文章從農(nóng)村地區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)和電視業(yè)務(wù)發(fā)展出發(fā)，結(jié)合山區(qū)農(nóng)村民房的建筑布局特點(diǎn)及福建省廣電網(wǎng)絡(luò)關(guān)于寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)，對(duì)農(nóng)村地區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略、原則和技術(shù)選擇進(jìn)行探討，提出了設(shè)計(jì)思路。

光分比；光分纖箱；接續(xù)包

光纖到戶英文縮寫(xiě)FTTH，即Fiber To The Home，廣義是指一根光纖直接到家庭。2013年國(guó)務(wù)院發(fā)布了"寬帶中國(guó)"戰(zhàn)略實(shí)施方案，明確了廣播電視網(wǎng)的發(fā)展方向和重點(diǎn)任務(wù)，寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從屬于國(guó)家下一代網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略目標(biāo)明確提出兩個(gè)階段性目標(biāo)：到2015年，初步建成適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的下一代國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，基本實(shí)現(xiàn)城市光纖到樓入戶，農(nóng)村寬帶進(jìn)鄉(xiāng)入村，固定寬帶家庭普及率達(dá)到50%，城市和農(nóng)村家庭寬帶接入能力基本達(dá)到20Mbps，部分發(fā)達(dá)城市達(dá)到100Mbps；到2020年，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平要大幅度減小與發(fā)達(dá)國(guó)家水平，寬帶網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋城鄉(xiāng)，固定寬帶家庭普及率達(dá)到70%，城市和農(nóng)村家庭寬帶接入能力分別達(dá)到50Mbps和12Mbps，發(fā)達(dá)城市部分家庭用戶可達(dá)1Gbps。由此可見(jiàn)，我國(guó)仍然存在著寬帶網(wǎng)絡(luò)公共基礎(chǔ)設(shè)施定位不明確、區(qū)域和城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡、應(yīng)用服務(wù)不夠豐富、技術(shù)原創(chuàng)能力不足、發(fā)展環(huán)境不完善等問(wèn)題，迫切要求我們優(yōu)化國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，提升網(wǎng)絡(luò)與信息安全保障能力，縮小基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，形成較為健全的網(wǎng)絡(luò)與信息安全保障體系。對(duì)下一代國(guó)家信息建設(shè)的要求，同樣適用于廣播電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（China Internet Network Information Center，CNNIC）第35次調(diào)查報(bào)告：截至2014年12月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.49億，其中農(nóng)村網(wǎng)民占比27.5%，規(guī)模達(dá)1.78億。盡管農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)民規(guī)模、互聯(lián)網(wǎng)普及率不斷增長(zhǎng)，但是城鄉(xiāng)互聯(lián)網(wǎng)普及率差異仍有擴(kuò)大趨勢(shì)。不難看出農(nóng)村的通信市場(chǎng)是一個(gè)大有潛力可挖的市場(chǎng)，而光網(wǎng)絡(luò)、光通信技術(shù)因其具有大容量、穩(wěn)定、廉價(jià)、高速的特點(diǎn)，成為農(nóng)村接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主角，有望快速打破現(xiàn)存的數(shù)字鴻溝。

城市中的光纖到戶因機(jī)房、管道、桿路、纖芯等資源豐富，樓宇用戶比較集中，無(wú)論是技術(shù)上的解決方案還是經(jīng)濟(jì)投資的合理性都能做到很好的平衡。而農(nóng)村的光纖到戶受制于用戶區(qū)域、各種資源的影響較為復(fù)雜，本文將從初期農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)建設(shè)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題及總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)與大家做如下交流。

1　農(nóng)村FTTH方案選取的總體思路

以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet Passive Optical Network，EPON）技術(shù)作為FTTH點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)之一，是千兆以太網(wǎng)技術(shù)與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)的結(jié)合。一個(gè)典型的EPON系統(tǒng)由OLT，ONU，ODN組成。 OLT放在中心機(jī)房，光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU），ONU為用戶端設(shè)備。光分配網(wǎng)絡(luò)（Optical Distribution Network，ODN），主要由一個(gè)或數(shù)個(gè)分光器來(lái)連接OLT和ONU，它的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）OLT既是一個(gè)交換機(jī)或路由器，又是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺(tái)，提供面向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。OLT除了提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外，還可以針對(duì)用戶的QoS/ SLA的不同要求進(jìn)行帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)安全和管理配置。分光器是一個(gè)簡(jiǎn)單設(shè)備，它不需要電源，可以置于全天候的環(huán)境中，一般一個(gè)分光器的分線率為2，4，8，16和32，并可以多級(jí)連接。在EPON中，OLT到ONU間的距離最大可達(dá)20km，如果使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以延長(zhǎng)。EPON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

廣電網(wǎng)絡(luò)因其業(yè)務(wù)的多元性，需要電視與數(shù)據(jù)寬帶業(yè)務(wù)并存建設(shè)，這就使得FTTH網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要綜合考慮。目前傳播方式有“一纖三波”與“兩纖三波”。根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性通常選取“兩纖三波”進(jìn)行FTTH建設(shè)，傳輸直播電視和寬帶、互動(dòng)業(yè)務(wù)。“兩纖三波”即EPON數(shù)據(jù)光信號(hào)與廣播光信號(hào)分別在不同的纖芯中傳輸，各自經(jīng)過(guò)不同的物理傳輸通道到達(dá)用戶家庭，入戶后，廣播光信號(hào)經(jīng)過(guò)FTTH入戶型光接收機(jī)接收后送至數(shù)字機(jī)頂盒，EPON數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)FTTH入戶型ONU設(shè)備接收并轉(zhuǎn)發(fā)到用戶家庭內(nèi)的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。廣播光信號(hào)應(yīng)采用1550nm傳輸，可采用3級(jí)分光方式，分光比最多為1∶512。根據(jù)分光的位置、分光級(jí)數(shù)的不同，F(xiàn)TTH的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以分為分布式分光與匯聚式分光。密集型匯聚式分光最大不宜超過(guò)72芯光纜聯(lián)至末端分纖盒，稀疏型匯聚式分光宜采用12或24芯光纜聯(lián)至末端分纖盒。

考慮到后期入戶施工的便利性，末端分纖盒至用戶端不宜太長(zhǎng)（建議不超過(guò)150m）。管道敷設(shè)、野外架空的接入光纜必須采用野外型皮線光纜。

2　雙纖FTTH覆蓋解決方案

福建閩西區(qū)域以山區(qū)為主，尤其農(nóng)村區(qū)域被大山環(huán)抱，一般行政村為300～400戶，樓房密集，建筑朝向錯(cuò)綜復(fù)雜。自然村落居民多為十幾戶至幾十戶，且居民相對(duì)分散，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)仍有客家土樓形式集中居住。為了更全面地解決覆蓋區(qū)域居民，并考慮成本投入問(wèn)題。面對(duì)兩種居住場(chǎng)景，提出了兩套解決方案。

2.1集鎮(zhèn)、行政村覆蓋解決方案

集鎮(zhèn)、行政村因建筑較為密集、多為5～7層私人樓房，在有條件敷設(shè)光纜路由和放置分纖箱的前提下，建議多采用大端口分纖箱收斂，通常使用48或64芯，選擇分纖箱的端口量型號(hào)為：

分纖箱芯數(shù)=預(yù)計(jì)覆蓋區(qū)用戶數(shù)×預(yù)留端口數(shù)系數(shù)×2

其中預(yù)留端口系數(shù)為當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有用戶與總居民戶數(shù)的比率，適當(dāng)留有后期的發(fā)展余量。

集鎮(zhèn)內(nèi)相對(duì)自然村落而言，資源比較豐富，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方式可以參照城區(qū)的場(chǎng)景建設(shè)，此處不再贅述。

2.2自然村落覆蓋解決方案

自然村落存在的問(wèn)題：（1）桿路、線路資源匱乏；（2）建筑物房屋較為分散；（3）自然村落距離集鎮(zhèn)接入機(jī)房較遠(yuǎn)，有些甚至可達(dá)10公里；（4）村莊內(nèi)的居民多以老人和孩子為主。因此，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)要考慮以下方面。

首先考慮分纖箱體的位置選取與放置，因村落內(nèi)缺少公共建筑物體，且居民多不愿意箱體放置自家墻體上，所以目前箱體的放置多選擇在桿上，而廣電的桿路又異常匱乏，目前首選電力桿居多，在不影響電力公司人員檢修的前提下采用支架方式固定箱體，如圖2所示。

圖2　安裝于電力桿上的設(shè)備箱體

其次應(yīng)考慮光纜路由的敷設(shè)。自然村落因其居民分散，部分村莊內(nèi)暫無(wú)通信桿路由，因此路由需借用原電力桿，其上增設(shè)支架，架設(shè)鋼絞線或鐵絲軟吊方式敷設(shè)，支架放置的位置要與原電力線保持一定的安全距離。

最后應(yīng)考慮分光比的設(shè)置，在確保用戶端光貓的最小接收電平時(shí)采用最壞鏈路算法分別設(shè)置電視與數(shù)據(jù)的分光比。計(jì)算方法如圖3所示。

圖3　最壞鏈路計(jì)算模型

通常為了提高計(jì)算效率，會(huì)使用Excel表繪制以下表格，將已知的數(shù)據(jù)填入表1，就會(huì)得到所需要的數(shù)據(jù)確定方案是否可行。表1內(nèi)分光器損耗選取了通用的損耗值、預(yù)留損耗是依據(jù)表2給出的數(shù)值。

表1　最壞數(shù)據(jù)鏈路計(jì)算表格模型

表2　預(yù)留損耗值

分纖箱選取的端口量型號(hào)可參照集鎮(zhèn)、行政村的覆蓋解決方案。用戶收斂原則建議采用小端口分纖箱收斂，通常使用16，32芯，對(duì)于6戶內(nèi)的散戶用戶可采用從分纖箱處直接放置12芯光纜，末端采用接頭包的方式與用戶端皮纜直熔如圖4所示。

其中離鄉(xiāng)鎮(zhèn)較遠(yuǎn)的自然村落，除了考慮上述因素外還應(yīng)考慮受激布里淵散射（SBS）指標(biāo)。

3　結(jié)語(yǔ)

在三網(wǎng)融合的背景下，來(lái)自其他運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)壓力日益激烈。結(jié)合國(guó)家的發(fā)展需要，廣電的光纖到農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)綜合建設(shè)不僅得對(duì)農(nóng)村區(qū)域用戶業(yè)務(wù)需求特征、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源以及該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)合理規(guī)劃，還要快速響應(yīng)農(nóng)村客戶的業(yè)務(wù)需求、有效控制投資成本，在農(nóng)村接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模上超前于該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，以此推動(dòng)農(nóng)村廣電業(yè)務(wù)的長(zhǎng)足發(fā)展。

圖4　采用接續(xù)包預(yù)留方式

［1］孫學(xué)康，張金菊.光纖通信技術(shù)［M］.3版.北京：人民郵電出版社，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

王軍（1979— ），男，江蘇揚(yáng)州。