覃兰
广西壮族自治区通信产业服务有限公司工程分公司 广西南宁
【摘要】：随着宽带互联网的普及，近几年各大电信运营商在农村地区大力建设光纤宽带。由于农村大多数在较偏远地区，用户分布很不集中，光纤宽带接入工程建设投资较大，其中ODN网络的建设投资造价占到了整个宽带建设工程投资造价50%以上。因此，研究农村宽带ODN网络建设，意义重大。
【关键词】：农村宽带；ODN；网络建设；
一、ODN网络概述
随着无源光网络PON技术的成熟应用，家庭宽带接入大都采用了基于PON技术的FTTH建设模式。PON是一种一点对多点的无源光网络技术，PON系统由局端设备 (光线路终端OLT)、无源光分配网络ODN和用户端设备(包括光网络单元ONU、光网络终端ONT)组成【1】。其中ODN是构成FTTH传输系统的光纤线路网络，网络定界为光线路终端设备PON端口(S／R参考点)到光网络终端设备PON端口(R/s参考点)之间的网络。ODN网络负责连通OLT设备与ONU设备，ODN网络为OLT设备与ONU设备之间提供光传输物理通道，其主要功能是完成光信号功率的分配。ODN网络主要由光缆、无源光分路器、光交接设备、光分纤设备和光缆接头等组成。
二、农村宽带的发展现状
随着我国经济的快速发展，农村对宽带业务需求量也迅速上升,巨大的农村市场已经成为各电信运营商的重要客户来源。以往以铜缆接入为主的农村宽带已经逐渐淘汰，而基于PON技术的FTTH网络已经成为了农村宽带接入的主要建设模式。FTTH的无源特性、高带宽、易扩容的特点，非常适合农村环境下的通信实际，还可以节省大量的线路设备维护费、机房租赁费、电费等，带来了新的业务增长，其综合效益非常可观【2】。当前，广西农村宽带仍以中国电信为主，但是部分乡镇，经济及交通发达、规模较大、且靠近运营商基站机房边缘的自然村，存在中国电信、中国移动、中国联通和广电网络的同台激烈竞争。
三、当前农村宽带ODN网络建设问题
1、工程投入产出失衡，农村宽带建设不能满足农村市场发展的需要。一是农村宽带市场需求旺盛但覆盖不足。移动互联网时代的到来，带动了农村电子商务的发展，刺激了农村信息消费需求[2]。但是，农村地区光纤宽带覆盖能力仍然不足，存在纤芯资源偏少，甚至很多偏远的农村仍没有光纤宽带接入。二是运营商对农村宽带建设仍有动力顾虑。因为农村宽带建设工程投资较大，运营商往往会考虑工程投入与收益。
2、“最后一公里”接入阻碍重重。当前农村宽带ODN网络建设遭遇较多困境：一是宽带接入工程建设协调由运营商自行解决，宽带建设现场遭遇村民阻扰的现象较多，运营商往往得不到地方政府在管道、杆路建设上的政策支持；二是农村维权意识不断增强，以及村容规范整洁要求不断提高，阻工现场日益增多，因光缆工程路由走向、电杆及拉线位置设置、墙壁安装铁件、设备安放等引起的摩擦和纠纷时有发生，不仅滞缓了建设进度，也相应地提高了建设成本。三是各运营商之间存在业务上竞争，导致光纤传输资源不能共享利用和重复投资，造成大量的资源闲置浪费。
四、农村宽带ODN网络建设指导原则
进行农村宽带接入工程建设，应当对整个乡镇进行整体规划，全面了解各村的整体情况，并自上而下分层建设，即先进行OLT网格内主干光缆的完整规划建设，实现主干光缆到行政村和自然村，再根据业务发展需要以光配线网格为单位，分区域建设配线光缆，放装用户时布放用户引入光缆【3】。在ODN网络建设规划的过程中，须确定好各自然村的光节点位置与数量，通常每个光节点预留2芯光缆，将沿路各光节点集中起来方可确定主缆芯数，纤芯数量应按照最大容量建设，必要时在关键位置余留，避免同一路由短期内重复施工。
五、农村宽带ODN网络建设的几点思考
1、采用全覆盖还是薄覆盖方式建设。（1）全覆盖方式。全覆盖使用场景主要适用新农村、或用户很集中的自然村，哪怕在没有业务开通的情况下，也要将光纤一次性全部布放到所覆盖的每个用户室内，这个方式很方便集中施工，工程施工量较大，但后期装维方便，因用户装修等原因使线路也易遭到破坏。全覆盖建设特点：配线光缆、入户光缆纤芯数要布放充足，光分路器则按照最终用户业务容量要求进行布放；（2）薄覆盖方式。薄覆盖使用场景主要适用于对农村旧村区域进行改造，工程建设时只需完成配线光缆敷设，后期如需开通业务时再进行入户光缆铺设。薄覆盖建设特点：配线光缆在建设初期充足，入户光缆按需敷设，光分路器按业务发展情况随时布放，前期网络成本投入低。
2、主干光交接箱容量选择及位置设置。（1）容量选择。光缆交接箱容量主要根据农村住户分布以及未来农村宽带发展情况而定。一般来说，一个288芯光缆交接箱容量能够满足一个行政村宽带接入需求，丘陵和平原地区宜选用288芯光缆交接箱，山区宜选用144芯光缆交接箱。（2）位置设置。农村光缆交接箱设置，主要根据农村住户分布，结合维护管理方便性、主干光缆建设方便性、行政村村委会位置、宽带业务发展接入需求等方面综合考虑设置。建议一个农村自然行政村设置一个主干光缆交接箱，农村平原地区宜设置于行政村覆盖区域人口密集的中心位置，而农村丘陵和山区宜设置行政村村委会附近。
3、主干光缆的建设。（1）建设思路。主干光缆是指OLT机房至光交箱段的光缆，OLT机房出局后的主干光缆一般为1-3条大对芯数光缆。主干光缆与农村行政村覆盖户数有关，此时应结合农村光缆交接箱设置，按网络终期目标一步到位建设。如果利旧杆路敷设主干光缆，应全部进行建设。而新建杆路敷设主干光缆，应结合OLT设置位置和投资效益分析，主干光缆建设长度不宜大于7km。另外，个别行政村地理位置偏远，人口稀少，在剩余纤芯满足ODN链路衰耗系统指标的情况 下，可以考虑利用基站接入光缆剩余纤芯发展家庭宽带业务，但必须预留4芯以上纤芯作为基站未来发展纤芯需求。（2）网络结构及芯数选择。①组网结构。行政村覆盖面积较大，建设维护管理不方便，且农村主干光缆新建环网投资大。农村主干光缆线路宜采用树形拓扑、纤芯递减的组网结构；②光缆芯数选择。根据以往工程建设经验，建议行政村覆盖户数小于1300户时，主干光缆芯数设置24芯；行政村覆盖户数位在1300～2000户时，主干光缆芯数设置36芯；超过2000户时，主干光缆芯数设置48芯。另外，应视区域经济发达程度，预留不小于4芯的光纤芯数用于专线预留调节。
4、配线光缆的建设。（1）建设思路。配线光缆是指光缆交接箱至光分纤箱段的光缆，配线光缆线路的投资在光纤宽带接入网中占比最大，为更好地发挥投资效益，配线光缆的建设应根据需新建杆路、光缆的长度以及新建分纤箱所能服务的住户数进行投资测算后确定。根据以往工程建设经验，零散住户及自然村在10户以下区域，暂时不进行有线宽带建设，其他区域可以根据场景不同、距离不同，选择配线光缆覆盖是否需要建设；（2）光缆分纤箱设置及光缆芯数选择。①光缆分纤箱设置。光缆分纤箱设置首先应考虑覆盖的范围及入户光缆敷设的方便性，其次考虑后期放装及维护管理等多个因素，建议光缆分纤箱安装位置距离大多数用户（70%以上）的距离应不超过100m，而且优先采用自建杆路上安装。平原、丘陵、山区农村人口密集及集中程度不一致，未来可能存在的发展客户情况，建议光缆分纤箱容量平原地区宜采用24芯，内部可安装2个1：8光分路器，服务25户；而丘陵和山区地区宜采用12芯，内部安装1个1×4光分路器，服务13户；②光缆芯数选择。配线光缆的纤芯需求主要是根据住户数而确定，一般只有宽带业务的区域（如自然村），光缆分纤箱的配线纤芯分配2芯，有潜在数据专线的区域（如行政村村部、乡镇上的直属机构），光缆分纤箱的配线纤芯分配4芯或6芯，同时应考虑一定的纤芯预留。另外，从光缆交接箱引出的配线光缆芯数宜为48芯、36芯、24 芯等大对数光缆，而不宜采用多条小芯数光缆。
5、分光器分光方式和位置设置。在农村宽带ODN网络建设中，除了考虑覆盖情况、光交箱容量设置、主干光缆及配线光缆建设外，重点考虑就是分光器分光方式和位置设置。（1）分光方式选择。农村用户密度偏低，乡镇新建小区宜采用一级分光，乡镇老旧小区、各自然行政村宜采用二级分光。根据农村住户分布情况，一般选择1：8+1：8和1：16+1：4两种分光组合模式为主。覆盖农村住户小于200-300户时，一级分光点应与光交箱集中部署；覆盖农村住户超过300户，一级分光点则应分散部署；（2）分光器位置设置。①乡镇。农村乡镇以多层住宅和沿街商铺为主，一般沿街道两侧条型分布，二级分光点应在街道两侧分别设置，避免入户光缆频繁跨越街道。根据100米范围内覆盖住户数，计算二级分光器分光比，一般可选1：16 或1：8；②平原地区自然村。平原地区自然村较大，各村间距离不大且成片状分布。针对此种类型场景，一级分光器可选1:8分光器，二级分光器可选1:8分光器。村子较大时，一级分光点尽量选择村中心位置安装。村子较小时，一级分光点可以选择村子几个覆盖片区中心位置安装。③山区自然村。山区自然村一般沿山区道路、河流或是山势来建设，多为长条状走向。这种情景一级分光器可选择1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器，并尽量选择在村里中心位置安装；④新农村村庄。新农村的村庄多为连排建筑，每排住户数量并不多，并用硬化道路分开。这种场景，一级分光可选1:16分光器，二级分光器可选1:4分光器。二级分光点选择连排建筑后墙中部安装，以尽量减少后期装机布线工作量。布线光缆的敷设方式可以在新农村建设时同期建设管道布放，若新农村建设工程先于光缆布放工程，光缆布放可以选择墙壁方式布放或者是架空方式布放。
6、ODN光链路预算。建设农村ODN网络时，必须要计算整个光链路的损耗情况，看是否满足开通业务电路条件。计算公式如下：光链路损耗=所有光分路器插损值之和（参考分光器说明规格）+光纤长度（KM）*0.4dB+光纤熔接点数*0.1dB+法兰盘个数*0.4dB++光缆线路维护富余量。当光缆线路传输距离≤5公里时，维护富余量取1dB；当传输距离5至10公里时，维护富余量取2dB；当传输距离>10公里时，维护富余量取3dB。一般光链路不能超过10个活动接头，为减少损耗可采用直熔方式控制活动接头损耗。另外，ONU设备接收光功率＝OLT发射光功率―ODN光链路损耗，如果ONU接收光功率过大，则不能开通电路。
?7、接入设备的选用。GPON设备相比于EPON，具有接入距离长、可支持的分光比大、下行速率高等优势，比EPON更加适合农村接入场景，因此农村FTTH建设应优先选用GPON设备。ODN网络总分光比为1：64时，CLASS B+、CLASS C和CLASS C+光模块建议覆盖半径分别为5公里、10公里和15公里。ODN网络总分光比为1：128时，应选用CLASS C+光模块，且覆盖半径不宜超过5公里。
六、结语
总之，在农村地区进行ODN网络建设，是一项十分复杂的工作，受到投资成本及收益、地理环境和用户规模等因素的影响。只有深入分析工程实际建设条件，有计划、分批推进和实施农村宽带ODN网络建设，才能有效提升整个网络的质量，并降低工程建设成本。
【参考文献】
[1]金永强. FTTH场景下OLT建设方式的探讨[J]电信工程技术与标准化.2013（07）
[2]陈建勇、孙新春.农村FTTH改造中ODN建设方式浅析[J]中国科技纵横.2014（03）
[3]王忠玮.浅谈农村FTTH接入的技术原则和应用[J]中国新技术新产品.2013（08）