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摘要：
农村地区以及城乡结合部目前宽带业务发展迅猛，而宽带接入方式仍旧以电缆接入为主，存在宽带小、铜缆质量下降等问题，已无法满足宽带业务发展需求。农村地区进行FTTH(光纤到户)建设已经迫在眉睫，以用来满足用户对宽带带宽需求以及运营商对网络管控及未来网络升级要求。本文针对农村地区不同场景进行分析，给出了农村地区FTTH网络建设模式的一点建议。
关键词： 农村宽带FTTH建设
中图分类号：TM935文献标识码： A
1.农村地区家庭宽带现状
目前中国大部分地区家庭用户宽带接入方式仍旧以电缆接入方式为主，此种接入方式存在终端交换机离用户距离较近，交换机至用户端为有源通信，存在线缆被盗、布线投资高、带宽无法扩容、最高理论8Mbps的下载带宽等问题。
我国城市的宽带网络经过近10年爆发式的发展逐渐趋于饱和，而农村地区信息化还有很大的发展空间。尤其是近几年随着中国经济发展，农村地区以及城乡结合地区对宽带业务需求量迅速上升。原有电缆接入方式的宽带业务除存在电缆接入固有问题外，还存在原有宽带设计端口无法满足新增用户装机数量要求，原有设备线缆老化提供业务不稳定，电缆建设的高投资较造成的运营商对农村地区用户关注度较低等问题。而因特网业务的发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对宽带传输带宽和质量又提出较高要求。
2013年8月17日，国务院发布”宽带中国“战略实施方案，为加快农村宽带业务发展、大幅提升网络能力，进行农村地区FTTH建设及网络改造已经成为了一种国家战略。
２.FTTH的基本概念
FTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD（光纤到桌面）外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。实现高带宽的数据接入的基本目标，使接入网成为全透明的光传送网络，为“最后一公里”瓶颈扫除了障碍。
FTTH为无源光网络(PON)，目前主要工程建设采用的为吉比特以太网无源光网络(GPON)技术，不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务，而且可以提供VLAN业务和语音业务，事实上可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。它可以提供上行1.25G、下行2.5G的带宽，传输距离至少达20km，系统分路比可以为1:16、1:32、1:64乃至1:128。FTTH工程中光分路器的合理应用，不仅节省大量光纤资源，而且由于每条光纤传输了更多的服务，从而也大大减少了建设成本。
3 .农村地区FTTH建设模式
中国农村地区的典型特点是：多、远、散，多是指乡镇、行政村、自然村数量多，远即中继距离、用户接入距离远，散即指农村用户的聚居程度低、用戶分散。
3.1 分光模式选择
采用GPON进行FTTH建设，目前设备推荐分光比为1:64。建设模式可以采用分为一级分光建设以及二级分光建设。针对农村地区特殊建设情况，农村地区FTTH建设模式采用二级分光建设，此种建设模式存在投资省、建设覆盖范围广等优点。
二级分光建设系统图见下图
3.2 传输距离测算方法
按照最坏值法进行传输指标核算，采用二级分光建设GPON OLT-ONU之间的传输距离应满足以下公式：
光纤衰耗系数*传输距离+光分路器插损+活动连接头数量*损耗+光缆线路衰耗富余度≤ GPON R/S-S/R 点允许的最大衰耗。
GPON R/S-S/R点衰耗范围：
OLT PON 口发送光功率1.5dB~ 5dBm，接收光灵敏度为-27dBm。
ONU 发射光功率-1dBm~4dBm，接收光灵敏度为-24dBm。
考虑1dB的光通道代价，GPON系统R/S-S/R间允许最大衰耗为：
上行(ONU-OLT，1310nm）：28dB
下行(OLT-ONU，1490nm）：25dB
光纤衰耗系数(含固定熔接损耗）：
上行(ONU-OLT，1310nm）：0.4 dB/km
下行(OLT-ONU，1490nm）：0.3 dB/km
活动连接头损耗：每个活接头连接损耗为0.5dB;熔接点0.1 dB。
分路器插入衰减值：1:8 光分路器取10.7 dB
综合考虑上述因素，既可以得出OLT-ONU之间可传输距离。
4 .农村地区FTTH不同场景建设分析
4.1 城乡结合部及城中村
城乡结合部及城中村存在住户以及建筑物密集特点，针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。一级分光点尽量选择需覆盖范围中间部分设置，并选择稳定地段，避开近期可能动土地点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。1:8光分路箱配置密度需考虑用户数量，尤其是城中村，需考虑城中村出租屋中承租用户需求。
4.2 平原地区自然村
平原地区自然村一般都比较大，彼此村庄间距离并不大并且成片状分布。针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路侧杆路布放，如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。如村子较大，一级分光点尽量选择村子中间位置安装，如果村子较小，可以选择需覆盖的几个村子中间位置设置一级分光点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。
4.3 山区自然村
山区自然村一般沿山区内道路、河流或者是山势所建设，一般为长条状走向。针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路或者是河流侧杆路布放，如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。一级分光点尽量选择村子中间位置安装，自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。
4.4 新农村建设后的村庄
新农村建设后的村庄一般为连排建筑，并且用硬化道路分开，每排住户数量并不多。针对此种类型的场景，一级分光可以选择使用1:16分光器，二级分光器选择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。
大力发展农村地区FTTH建设，是缩小城乡信息化水平差距的有效手段，同时适应国家“宽带中国”战略发展要求。选择合适的建设方案不仅可以节省投资，满足现阶段业务发展需求并且可以适应未来业务发展要求。目前国内运营商均为全业务运营，移动通讯受制于资费技术水平，发展已经处于一个业务增长瓶颈。大力发展农村地区宽带业务，不仅可以满足运用商全业务发展需求，成为一个新的业务增长点，还可以培养客户的忠实度。
农村地区以及城乡结合部目前宽带业务发展迅猛，而宽带接入方式仍旧以电缆接入为主，存在宽带小、铜缆质量下降等问题，已无法满足宽带业务发展需求。农村地区进行FTTH(光纤到户)建设已经迫在眉睫，以用来满足用户对宽带带宽需求以及运营商对网络管控及未来网络升级要求。本文针对农村地区不同场景进行分析，给出了农村地区FTTH网络建设模式的一点建议。
关键词： 农村宽带FTTH建设
中图分类号：TM935文献标识码： A
1.农村地区家庭宽带现状
目前中国大部分地区家庭用户宽带接入方式仍旧以电缆接入方式为主，此种接入方式存在终端交换机离用户距离较近，交换机至用户端为有源通信，存在线缆被盗、布线投资高、带宽无法扩容、最高理论8Mbps的下载带宽等问题。
我国城市的宽带网络经过近10年爆发式的发展逐渐趋于饱和，而农村地区信息化还有很大的发展空间。尤其是近几年随着中国经济发展，农村地区以及城乡结合地区对宽带业务需求量迅速上升。原有电缆接入方式的宽带业务除存在电缆接入固有问题外，还存在原有宽带设计端口无法满足新增用户装机数量要求，原有设备线缆老化提供业务不稳定，电缆建设的高投资较造成的运营商对农村地区用户关注度较低等问题。而因特网业务的发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长，对宽带传输带宽和质量又提出较高要求。
2013年8月17日，国务院发布”宽带中国“战略实施方案，为加快农村宽带业务发展、大幅提升网络能力，进行农村地区FTTH建设及网络改造已经成为了一种国家战略。
２.FTTH的基本概念
FTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD（光纤到桌面）外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。实现高带宽的数据接入的基本目标，使接入网成为全透明的光传送网络，为“最后一公里”瓶颈扫除了障碍。
FTTH为无源光网络(PON)，目前主要工程建设采用的为吉比特以太网无源光网络(GPON)技术，不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务，而且可以提供VLAN业务和语音业务，事实上可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。它可以提供上行1.25G、下行2.5G的带宽，传输距离至少达20km，系统分路比可以为1:16、1:32、1:64乃至1:128。FTTH工程中光分路器的合理应用，不仅节省大量光纤资源，而且由于每条光纤传输了更多的服务，从而也大大减少了建设成本。
3 .农村地区FTTH建设模式
中国农村地区的典型特点是：多、远、散，多是指乡镇、行政村、自然村数量多，远即中继距离、用户接入距离远，散即指农村用户的聚居程度低、用戶分散。
3.1 分光模式选择
采用GPON进行FTTH建设，目前设备推荐分光比为1:64。建设模式可以采用分为一级分光建设以及二级分光建设。针对农村地区特殊建设情况，农村地区FTTH建设模式采用二级分光建设，此种建设模式存在投资省、建设覆盖范围广等优点。
二级分光建设系统图见下图
3.2 传输距离测算方法
按照最坏值法进行传输指标核算，采用二级分光建设GPON OLT-ONU之间的传输距离应满足以下公式：
光纤衰耗系数*传输距离+光分路器插损+活动连接头数量*损耗+光缆线路衰耗富余度≤ GPON R/S-S/R 点允许的最大衰耗。
GPON R/S-S/R点衰耗范围：
OLT PON 口发送光功率1.5dB~ 5dBm，接收光灵敏度为-27dBm。
ONU 发射光功率-1dBm~4dBm，接收光灵敏度为-24dBm。
考虑1dB的光通道代价，GPON系统R/S-S/R间允许最大衰耗为：
上行(ONU-OLT，1310nm）：28dB
下行(OLT-ONU，1490nm）：25dB
光纤衰耗系数(含固定熔接损耗）：
上行(ONU-OLT，1310nm）：0.4 dB/km
下行(OLT-ONU，1490nm）：0.3 dB/km
活动连接头损耗：每个活接头连接损耗为0.5dB;熔接点0.1 dB。
分路器插入衰减值：1:8 光分路器取10.7 dB
综合考虑上述因素，既可以得出OLT-ONU之间可传输距离。
4 .农村地区FTTH不同场景建设分析
4.1 城乡结合部及城中村
城乡结合部及城中村存在住户以及建筑物密集特点，针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。一级分光点尽量选择需覆盖范围中间部分设置，并选择稳定地段，避开近期可能动土地点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。1:8光分路箱配置密度需考虑用户数量，尤其是城中村，需考虑城中村出租屋中承租用户需求。
4.2 平原地区自然村
平原地区自然村一般都比较大，彼此村庄间距离并不大并且成片状分布。针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路侧杆路布放，如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。如村子较大，一级分光点尽量选择村子中间位置安装，如果村子较小，可以选择需覆盖的几个村子中间位置设置一级分光点。自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。
4.3 山区自然村
山区自然村一般沿山区内道路、河流或者是山势所建设，一般为长条状走向。针对此种类型的场景，一级分光器选择使用1:8分光器，二级分光器选择1:8分光器。光缆布放时选择道路或者是河流侧杆路布放，如可以选择共享其他杆路需做好防护及保护工作。一级分光点尽量选择村子中间位置安装，自一级分光点出配线光缆时候尽量选择大芯数光缆，以减少同路由光缆布放条数。终端1:8光分路箱可以根据村庄建设情况选择墙壁壁挂安装或者是杆路架空安装，箱体配线根据具体情况选择箱体级联方式或者是配线主干经接头盒分纤后连接，并且每个箱体要留足备用纤芯。
4.4 新农村建设后的村庄
新农村建设后的村庄一般为连排建筑，并且用硬化道路分开，每排住户数量并不多。针对此种类型的场景，一级分光可以选择使用1:16分光器，二级分光器选择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。
大力发展农村地区FTTH建设，是缩小城乡信息化水平差距的有效手段，同时适应国家“宽带中国”战略发展要求。选择合适的建设方案不仅可以节省投资，满足现阶段业务发展需求并且可以适应未来业务发展要求。目前国内运营商均为全业务运营，移动通讯受制于资费技术水平，发展已经处于一个业务增长瓶颈。大力发展农村地区宽带业务，不仅可以满足运用商全业务发展需求，成为一个新的业务增长点，还可以培养客户的忠实度。