光接入網OLT最佳覆蓋范圍的探討

畢武剛

摘要：接入光纜網的布局和結構，應在滿足全業務需求的前提下，保證整體網絡建設成本最優。OLT節點的布局對網絡的建設成本影響極大，以“少局所、大容量”為出發點進行的OLT最佳覆蓋范圍的算法對整體網絡規劃顯得極為重要。

關鍵詞：接入光纜網；全業務；OLT節點；覆蓋；算法

中圖分類號：TN915.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0064-02

1 引言

PON具有較強的全業務承載能力，其作為寬帶業務承載的主要應用技術，有必要規范OLT設備設置原則，合理控制OLT設備的數量和位置選擇，從而提高投資效益及管理維護質量。對于一定的規劃區域，理論上存在一個最經濟的OLT布局方案，可使得建設成本最低，因此，探討OLT覆蓋半徑算法具有重要的現實意義。

2 OLT覆蓋半徑理論值

這里主要探討在不同用戶密度下，OLT最經濟的覆蓋半徑及覆蓋的用戶數。

2.1 條件設定和參數取定

（1）設定——規劃區為一個邊長為L（Km）的正方形。（2）設定——規劃區的有效面積為S（Km2），S=L×L=L2。（3）設定——該規劃區的用戶密度為σ（戶/Km2）。（4）設定——在規劃區內設置有N個OLT節點，每個OLT節點覆蓋邊長為a（Km）的正方形。以上4個設定條件，詳見圖1所示。（5）設定——OLT下行到用戶的光纜按照每50用戶占用1芯（1：64分光比，75%實裝率）配置，從而取定光纜對用戶的收斂比W=1：50（W=1/50）。（6）設定——OLT下行到用戶的光纜單位造價取500元/纖芯Km（含成端費用）：OLT上行光纜占用纖芯很少，投資忽略不計。（7）假設——假設配線光節點和引入光纜投資只與用戶分布有關，與OLT節點的設置無關。（8）設定——每個OLT局房投資按300000（元）估算，包含基礎土建、交流電引入、接地、空調和電源等配套投資。（9）設定——在OLT設備按線報價的集采模式下，可認為OLT設備投資與OLT節點數量無關。綜上所述：總投資M=OLT下行到用戶的光纜線路投資+OLT節點局房投資。

2.2 OLT下行到用戶光纜線路投資

（1）截取圖1中的OLT節點的覆蓋范圍，它是一個邊長為a的正方形，放大后的截圖詳見圖2所示。

（2）對于圖2中的一個邊長為dx、dy的極小網格內的用戶需要的各類纖芯的數量=（x+y）dxdyσw（纖芯Km）。

（3）整個邊長為a的正方形來講，當dxdy趨于無窮小時，每個OLT下帶用戶總體需求的光纖數量G，詳見如下公式：

（纖芯Km）

（1）

（4）根據圖1，可以計算出邊長為L的規劃區內的OLT節點數量N，詳見如下公式：

（個） （2）

（5）根據上述推導結果以及光纜單位造價值，可以算出邊長為L的規劃區內，OLT下行到用戶的光纜線路投資Mc，詳見如下公式：

（元） （3）

2.3 OLT局房投資

根據以上的參數取定值，按照每個OLT局房投資300000元估算，邊長為L的規劃區的OLT局房投資Mb，詳見如下公式：

（元） （4）

上式中，S——規劃區正方形的有效面積為（Km2），S=L×L=L2。

2.4 總投資和覆蓋半徑

根據公式（3）和（4）得到如下公式：

總投資（元） （5）

（2）OLT節點取得最優（最經濟）覆蓋范圍的推導，應利用公式（1），對總投資M取a的偏導，得：

（6）

令M=0，取：OLT下行到用戶的光纜對用戶的收斂比W=1：50（w=1/50），則可得到當總投資M為最小值時的a取值，詳見以下推導：

（7）

從公式（7）中可以看出，當用戶密度σ一定時，OLT的節點覆蓋范圍存在一個最優（最經濟）覆蓋范圍，可使得光纜覆蓋的整體成本最低。

（3）考慮到實際規劃時，OLT覆蓋范圍不一定為規則正方形，也不存在坐標關系，因此定義OLT到最遠用戶的直線距離R為OLT的覆蓋半徑，OLT覆蓋半徑R與正方形邊長a的換算公式如下：

（8）

式中：a——OLT節點覆蓋的正方形邊長（Km），R——覆蓋半徑（Km）。

對于不同的用戶密度，套用公式（7）和公式（8）可得到——總投資最低時的OLT最經濟覆蓋半徑參考值，詳見表1。

以上數值是在局房投資在30萬的基礎上測算的。如考慮各地管道資源、土建投資等情況，OLT的覆蓋半徑還應適當調整。

3 結語

如何更加合理地規劃和低成本快速建設通信基礎設施，是一個值得進一步深入探討的話題，一張“更快、更經濟、更先進”的光接入網將成為電信運營商手中的一大法寶。在實際規劃中，影響OLT節點覆蓋范圍的因素有很多，只有具體情況具體分析，才能從中選擇出最優的規劃建設方案。

參考文獻

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