农村宽带网络规划与建设分析

农村宽带网络规划与建设分析

作者：徐丹阳

来源：《中国新通信》 2018年第10期

【摘要】 对农村宽带网络建设进行场景化分析，提出各种建设场景下最合理的建设方式；

对农村宽带用户的业务需求进行更加准确的测算，提高传输资源利用率，有重点、有针对性进

行传输网络扩容，尽量降低运营商建设成本，提高网络覆盖效率。

【关键词】 农村宽带网络 ODN 建设模型 业务带宽预测

一、概述

在国家宽带战略大环境下，我国农村有线宽带发展迅速，但是由于西部农村地区地广人稀，

建设有线宽带网络的成本高，投资回收期长。并且，西部农村地区有线宽带网络的运维成本也

远高于普通用户能够支付的费用，运营商将面临持续亏损的境况。

本文通过对农村宽带网络建设细致分析，针对各种建设场景采用差异化的建设方式；对农

村用户的业务需求进行更加准确的测算，采用逐年投资、按需建设的方式对传输网络进行扩容，

尽量降低运营商建设成本，提高网络覆盖效率。

二、ODN 建设思路

2.1 建设原则

农村有线宽带接入光缆按照聚合思路建设实施，以有线宽带接入需求为核心，部署农村有

线接入光缆网络，考虑周边多个行政村有线宽带建设需求，进行连片覆盖，合理选择光缆芯数，

在乡镇、农村合适位置设置主干分纤点；有线宽带接入光缆应从分纤点延伸。

（1）已建成综合业务区周边农村：选择综合业务区中就近一个一级分纤点向周围村庄设置

二级分纤点。

（2）连片密集农村：以附近基站为汇聚机房建设综合业务区，设置2-4 个分纤点，采用

48 芯光缆构建主干光缆。

（3）沿河道/ 山川/ 沟里之间的农村：选择周围的基站为设置OLT，根据住户密度每间隔

600-1000 米设置一个分纤点。光缆采用24/48 芯光缆构建主干光缆。

（4）在农村重要路口设置光缆交接箱，在周边行政村、自然村设置分纤点进行农村宽带接

入建设。

2.2 建设模型分析

农村宽带FTTH 各种场景接入模式如下：

（1）场景一：大的行政村沿街商铺

按覆盖用户数划分FTTH 覆盖区域，覆盖区域内公共位置设置一个光交箱作为第一级光节

在沿街商铺内设置多个分纤箱作为第二级光节点，安装二级分光器1:8；每个第二级光节

点覆盖楼宇5-10 栋，覆盖用户数50-100 个。

从第一级光节点布放24/48 芯配线光缆至各分纤箱，每个分纤箱采用掏接方式成端4-6 芯。

（2）场景二：一般农村

一般农村用户较为分散，总数较少，每栋建筑单独成户或双拼。在合适位置建设1 个光交

接箱，作为第一级光节点, 安装分光比为1:8 的一级分光器。

按20-40 户为单位划分二级分光区域，在每个区域设置1 个二级分纤箱，安装分光比为

1:8 或1:4 的二级分光器；从第二级光交点沿道路杆路布放大芯数配线光缆；沿途通过光缆接

头割接至室外架空蝶形光缆入户，每隔十几个用户设置一个小型光分纤盒。

（3）场景三：偏远村庄

对于接入用户不足60 户、接入位置偏远、用户较少、分散程度较大的农村地区建议谨慎

采用有线覆盖，原则上应就近依托现网4G 基站采用CPE 进行建设和覆盖。

三、OLT 部署思路

（1）OLT 节点的部署应以集中为主，尽量选择位于城区或乡镇中心区域、施工维护方便的

自有产权汇聚机房。

（2）对于不专设汇聚机房的普通乡镇或农村，OLT 要求部署在地理位置佳、配套较好的基

站机房。此类场景下优选小容量OLT 设备，单台OLT 接入的最大用户数控制在1000 户左右。

（3）为节省投资，原则上不单独为OLT 新建机房；对于已部署OLT 设备的基站机房，后

期要求进行升级改造。

（4）新部署的OLT 设备要求支持XG-PON 的设备，满足后期系统升级的要求。

（5）OLT 下行采用星型组网，可以不设置双路由保护。

（6）考虑到FTTH 全程链路衰耗过大等因素，为保证有线宽带的网络质量及节约投资成本，

建议采取OLT 下沉至行政村附近基站的方式进行有线宽带覆盖。

四、业务带宽预测

4.1 PON 端口带宽测算

按照客户类型的不同，有线宽带用户主要分为集团客户和家庭用户：两者对业务的类型、

带宽要求差异较大。集团客户以IP 专线需求为主，类型比较单一，带宽要求较高；家庭用户

的宽带上网、视频、VoIP 等业务是主流应用。

取定为家庭宽带用户提供的主要业务为：100 路标清电视＋ 10 路高清电视、高速上网和

2 路IP 话音业务，用户并发率* 数据并发率按33% 计：

PON 端口内带宽测算如下：

设N 为单个PON 口接入的宽带用户数，各业务所需要的带宽如下：

宽带业务：N*33%*100M

视频业务 ：300M+100M=400M

取GPON 接入时有效带宽为2300M，有：宽带业务+ 视频业务=400M ＋ n*33%*100M ≤

2300M，可得n ≤ 57。

根据以上计算结果，GPON 模式下，单PON 口可以满足57 户家庭宽带用户的（100 路标清

电视＋ 10 路高清电视、高速上网和2 路IP 话音业务）业务带宽需求。

考虑到西部农村地广人稀的特点，各种建设场景下单PON 口覆盖用户数均少于57 户，且

给每户宽带用户提供的业务类型及业务带宽均未达到以上测算中的取值。故，采用GPON 方式

进行农村宽带网络建设，可以满足农村宽带业务接入需求。

4.2 OLT 上联带宽测算

OLT 上联带宽= 接入用户能力* 实装率* 单用户平均带宽* 用户并发率* 数据并发率。

其中：接入用户能力=PON 口数× 每PON 口用户数；单用户平均接入带宽= Σ签约带宽×

签约用户比例× 签约带宽利用率。

（1） 计划在基站部署的小型OLT 设备配置2 块16 口PON 板， 采用1:64 分光比， 则：

接入用户能力=2×16×64=2048（个用户）。

（2）根据国家“宽带中国”战略要求，取用户签约带宽=20M， 带宽利用率为50%， 则：

每用户平均带宽=20x100%×50%=10M。

（3）取定用户并发率=57%；数据并发率=40%；实装率取值2017 年=15%，2018 年=20%，

2019 年=30%，2020年=40%。则：

OLT 的上联带宽= 接入用户能力2048× 实装率15%×单用户平均带宽10× 用户并发率

57%× 数据并发率40%=700（M）；2020 年将达到1868M 左右。

故，在农村宽带网络建设中，可在基站部署的小型OLT设备（配置2 块16 口PON 板），

采用2*GE 上行，可以满足农村宽带业务上联要求。

4.3 PTN 传送网带宽测算

4.2 节是OLT 最大上行带宽的测算，我们将其中的“接入用户能力”改为“覆盖用户数”，

即可得到OLT 设备实际上联业务带宽测算公式，即：

PTN 接入环占用带宽= 覆盖用户数× 实装率× 单用户平均带宽× 用户并发率× 数据并

发率。

取定测算参数如下：

（1）用户签约带宽=20M，带宽利用率为50%，则：每用户平均带宽=20x100%×50%=10M。

（2）取定用户并发率=57%；数据并发率=40%。

（3）取定实装率2017 年=15%，2018 年=20%，2019年=30%，2020 年=40%。

综合考虑工程建设的投资收益比及传输网络资源的合理利用，建议采用逐年投资、按需建

设（15% 实装率）进行PTN 传送网接入层的扩容。

当PTN 接入环所有基站PTN 设备下挂的OLT 设备，覆盖农村宽带用户数小于2000 户时，

OLT 上联业务利用原有PTN GE 接入环进行传送；PTN GE 接入环同时承载基站、集客和家庭宽

带业务，但要求不同业务在链路侧实现隔离。

当PTN 接入环所有基站PTN 设备下挂的OLT 设备，覆盖农村宽带用户数大于2000 户时，

利用基站现有PTN 设备空闲GE 端口，采用跳纤方式，新组建PTN GE 公众业务接入环，负责

环内PTN 设备接入的PON、互联网接入等业务传送至汇聚节点，接入CMnet 交换机；原有GE

接入环负责2G/3G/LTE 业务的接入，实现公众类业务与电信类业务分平面承载。

当PTN 接入环所有基站PTN 设备下挂的OLT 设备，覆盖农村宽带用户数大于4500 户时，

利用基站现有PTN 设备空闲10 GE 端口，采用跳纤方式，将原有PTN GE 公众业务接入环升级

为10 GE。

当PTN 接入环所有基站PTN 设备下挂的OLT 设备，覆盖农村宽带用户数大于30000 户时，

即OLT 上联带宽超过10GE，需要采用新增高速率PTN 设备叠加多个10GE 环方式或新建PTN

40GE 接入环，实现环内PTN 设备接入的PON、互联网接入等业务传送至汇聚节点，接入CMnet

交换机。

后期实时监测相关接入环内宽带业务流量，参照以上方式进行新建PTN GE 公众业务接入

环、升级PTN 10 GE 公众业务接入环的建设。

五、结束语

对于运营商来说，农村宽带网络建设本身就存在建设成本大、投资回收期长、运维难度大

的特点，因此在建设过程中必须通过各种场景化分析，选择合理的建设方式，最大限度利用现

有资源，以降低建设成本，提高覆盖效率。随着农村宽带网络普及力度，单位固定成本就会急

剧下降，利润率也会越来越高。

参 考 文 献

[1] 中国移动家庭宽带网络规划建设指导意见 2016 年

[2] 国务院印发的《“宽带中国”战略及实施方案》 国发〔2013〕31 号

[3]《2015 年中西部地区中小城市基础网络完善工程组织实施方案》

[4]《宽带接入技术》 人民邮电出版社 方国涛 2013 年