光纖到戶特殊場(chǎng)景微波中繼解決方案

胡利萍+張琨+賓凌

摘 要：為解決通信網(wǎng)絡(luò)中有線光纜傳輸不到位、新建光纜成本高且業(yè)務(wù)發(fā)展需求有限的問題，考慮到微波中繼回傳方式部署靈活，建設(shè)速度快，成本相對(duì)較低，受中繼傳輸區(qū)域地理環(huán)境影響小的特點(diǎn)，擬采用該方式解決寬帶網(wǎng)絡(luò)中繼傳輸問題。根據(jù)特殊場(chǎng)景的傳輸特點(diǎn)及要求，通過對(duì)比分析微波方案、水底光纜及架空光纜傳輸方案的優(yōu)缺點(diǎn)及合理性，明確微波方案為最佳方案。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)試評(píng)估，驗(yàn)證各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，并確認(rèn)微波中繼通信能夠有效部署后，順利解決了用戶普遍服務(wù)需求難以滿足的問題。

關(guān)鍵詞：電信普遍服務(wù)；光纖到戶；微波傳輸；特殊區(qū)域

中圖分類號(hào)：TP39；TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2018）02-00-03

0 引 言

近年來，國(guó)家對(duì)電信業(yè)的服務(wù)越來越重視，持續(xù)開展了“寬帶鄉(xiāng)村”“普遍服務(wù)”等通信工程，即要求通信運(yùn)營(yíng)商對(duì)任何人都要提供地域、質(zhì)量、資費(fèi)無歧視且能夠負(fù)擔(dān)得起的電信業(yè)務(wù)，并將其作為考核指標(biāo)之一。而我國(guó)幅員遼闊，地形地勢(shì)復(fù)雜多樣，要實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的普遍服務(wù)難度非常大，尤其對(duì)于部分特殊區(qū)域，如島嶼、高山等，傳輸光纜接入困難，需考慮采用非常規(guī)建設(shè)方式。

微波傳輸作為一種無線傳輸方式，得益于其頻帶寬、容量大、受地形影響較小等特點(diǎn)，被通信業(yè)廣泛應(yīng)用。數(shù)字微波通信技術(shù)借助電波空間，通過微波能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種相互之間無任何關(guān)聯(lián)的信息的傳輸，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)再生中繼，是一種有效的中繼傳輸方式。但是由于不同的傳輸協(xié)議及格式，微波通信能否承載光寬業(yè)務(wù)，其傳輸能力又如何呢？本文重點(diǎn)結(jié)合微波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)以及光寬業(yè)務(wù)的傳輸要求，通過技術(shù)方案分析及試點(diǎn)效果測(cè)試，研究了特殊場(chǎng)景下光纖到戶的有效解決方案。

1 光纖到戶特殊場(chǎng)景解決方案

1.1 特殊場(chǎng)景主要解決方案

針對(duì)有線光纜桿路建設(shè)困難、新建光纜成本高的問題，考慮采用非常規(guī)建設(shè)解決方案，根據(jù)目前的技術(shù)手段，主要可采用表1所列方式解決。

根據(jù)以上建設(shè)方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)水底光纜及架空光纜建設(shè)難度大、造價(jià)高，且受到了環(huán)境因素的影響及約束，因此優(yōu)選微波中繼傳輸方式。

1.2 微波中繼傳輸方案

微波傳輸具有部署靈活、建設(shè)速度快、受中繼傳輸區(qū)域地理環(huán)境影響小等特點(diǎn)。結(jié)合目前電信運(yùn)營(yíng)商有線寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及特點(diǎn)，采用微波傳輸接入建設(shè)方式組網(wǎng)，如圖1所示。

因微波不支持PON協(xié)議，因此將其用于普遍服務(wù)等場(chǎng)景時(shí)，需OLT設(shè)備下沉，新建一套OLT設(shè)備。對(duì)于微波主流設(shè)備的應(yīng)用情況，經(jīng)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備廠家進(jìn)行調(diào)研，主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表2。

可見，主流微波設(shè)備能夠滿足10 km內(nèi)、不低于450 M帶寬的中繼傳輸需求，提供至少20戶以上農(nóng)村普遍服務(wù)業(yè)務(wù)的接入（用戶需求20 M/戶，其中寬帶需求為12 M，高清電視8 M），滿足普通區(qū)域“寬帶鄉(xiāng)村”“普遍服務(wù)”的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。對(duì)于業(yè)務(wù)需求更高的區(qū)域，需綜合考慮傳輸穩(wěn)定性、投資造價(jià)、效益評(píng)估等因素，進(jìn)一步評(píng)估解決方案。基于現(xiàn)有通信傳輸組網(wǎng)技術(shù)，通過相關(guān)原理及接口協(xié)議分析可知，微波中繼傳輸能有效滿足普遍服務(wù)業(yè)務(wù)的需求，可順利開展用戶寬帶及高清電視業(yè)務(wù)。

2 微波解決方案試點(diǎn)應(yīng)用及效果測(cè)試分析

2.1 試點(diǎn)建設(shè)方案研究

為驗(yàn)證微波中繼傳輸方案的可行性、有效性，并綜合評(píng)估建設(shè)成本的合理性，通過具體場(chǎng)景進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用分析，特殊應(yīng)用場(chǎng)景的選擇原則見表3。

通過應(yīng)用場(chǎng)景的匹配，選擇益陽彭湖潭村進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用。澎湖潭村位于島嶼上，周邊無公路相連，居民依靠船只出行，光纜無法通過常規(guī)桿路接入。針對(duì)此場(chǎng)景，可考慮新建微波、新建水底光纜、新建架空光纜等方式，并對(duì)這三種方案進(jìn)行了綜合比選分析。

（1）微波傳輸方案：微波上行側(cè)共享原有基站鐵塔，不額外新增配套費(fèi)用，微波用戶側(cè)共址鐵塔公司存量站每年租金、電費(fèi)及維護(hù)費(fèi)用約1.2萬元/年，微波設(shè)備及其他費(fèi)用4.4萬元，總計(jì)投資約5.6萬元（租金按一年計(jì)）。

（2）水底光纜方案：跨河距離約1.2 km，水底光纜跨江段落可采用GYTA33水下專用光纜，投資費(fèi)用約24萬元（主備兩條光纜），跨江對(duì)面到基站需新建桿路2 km，需要投資約5萬元，共計(jì)投資約29萬元；

（3）架空光纜方案：寄掛電力專業(yè)桿，采用ADSS專用光纜，跨江1.2 km，跨江對(duì)面到基站需新建桿路2 km，共需要投資約8.6萬元。

OLT數(shù)據(jù)上行側(cè)可利用舊光纜，無需新增投資。行政村內(nèi)OLT至用戶需布放配線光纜3.5 km（舊桿路1.5 km，新建桿路2 km），新建5個(gè)32芯光分路器箱（含1∶4一級(jí)分光器一個(gè)，1∶8二級(jí)分光器四個(gè)），共需投資約8.5萬元（OLT調(diào)配利舊）。綜合對(duì)比分析見表4。

若采用光纜方式需新建河底光纜或架空光纜，施工難度和投資都較大，若采取微波方式便能快速解決目前接入困難的狀況，因而選用微波解決方案更為合理。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，光纜中繼傳輸距離約2.4 km，可利用現(xiàn)有塔桅資源新建微波設(shè)備，具體傳輸組網(wǎng)方案如圖2所示。

2.2 測(cè)試效果分析

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)已開通微波進(jìn)行吞吐量、時(shí)延以及業(yè)務(wù)承載能力的測(cè)試，測(cè)試配置示意如圖3所示。

2.2.1 吞吐量及時(shí)延測(cè)試

微波基站采用京信NIX-43設(shè)備，1+0模式，無雙鏈路備份，OLT無雙鏈路保護(hù)，頻段15 GHz，頻譜帶寬56 MHz。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，傳輸容量450～500 Mb，后期有帶寬升級(jí)需求，可使用2+0配置，理論空口帶寬為1 000 Mb。同時(shí)，重要鏈路可采用1+1熱備份配置，提高鏈路安全性。吞吐量及時(shí)延測(cè)試結(jié)果見表5所列。

測(cè)試結(jié)果顯示，該跳微波吞吐量為452.65～472.82 Mb/s，單向時(shí)延介于0.19～0.26 ms，與理論測(cè)算值基本相符。

2.2.2 用戶業(yè)務(wù)測(cè)試

該測(cè)試用戶已開通電信129套餐，開通了百兆寬帶，測(cè)試實(shí)際下行均值速率為12.3 MB/s，測(cè)試帶寬達(dá)到100 M，4K高清電視播放無卡頓現(xiàn)象，滿足了光寬用戶的需求。用戶業(yè)務(wù)測(cè)試結(jié)果如圖4所示。

3 結(jié) 語

通過微波中繼方式解決了用戶數(shù)據(jù)回傳問題，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，可滿足用戶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和IPTV業(yè)務(wù)同時(shí)開通的需求，符合普遍服務(wù)政策要求，適用于光纖到戶的中繼回傳需求，對(duì)類似光纜難以鋪設(shè)的特殊場(chǎng)景具有參考意義。鑒于我國(guó)政府對(duì)通信業(yè)“寬帶鄉(xiāng)村”“普遍服務(wù)”的重視程度，以及我國(guó)地理地形特點(diǎn)，微波中繼傳輸方式值得推廣，前景廣闊。微波通信擁有頻帶寬、容量大、受地形影響較小等特點(diǎn)，相對(duì)于有線傳輸，其優(yōu)勢(shì)非常明顯，可應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]徐亮.高山地區(qū)數(shù)字微波通信系統(tǒng)建設(shè)初探[J].通信與信息技術(shù)，1991（4）：62-66.

[2]熊四皓.我國(guó)寬帶接入技術(shù)發(fā)展前景分析[J].數(shù)據(jù)通信，2001（2）：30-33.

[3]梁愛國(guó)，范曉東.數(shù)字微波通信主要發(fā)展方向淺探[J].科技信息，2010（24）：612.

[4]李兵.微波通信技術(shù)的發(fā)展與展望[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（12）：40-43.

[5]夏鵬，呂棟雷，汪亞夫.微波通信干擾效能評(píng)估模型[J].艦船電子工程，2008，28（10）：102-105.

[6]常國(guó)鋒.微波通信技術(shù)的概述[J].電子制作，2015（1）：162.

[7]劉元安.我國(guó)微波技術(shù)與微波通信的進(jìn)展[J].微波學(xué)報(bào)，1994（2）：50-55.

[8]趙彬宇.微波通信的主要技術(shù)與應(yīng)用價(jià)值[J].中外企業(yè)家，2013 （36）：215，217.

[9]王新印.微波通信在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2016（2）：92.

[10]朱華旭.微波通信技術(shù)的發(fā)展與展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：53.endprint